turbidita
turbidity
Míra úhrnné energie, která se při průchodu světelného paprsku vrstvou disperze o jednotkové tloušťce rozptýlí na všechny strany od tohoto paprsku.
Turbidita
τ charakterizuje zeslabení intenzity primárního paprsku,
Io, způsobené
rozptylem, při jeho průchodu
disperzní soustavou tvořenou vrstvou o tloušťce
x. Je definována vztahem obdobným Lambertovu-Beerovu zákonu pro absorpci světla.
kde Ir je celková energie vyzářená všemi směry, kterou je možno získat integrací intenzity světla rozptýleného pod úhlem θ přes kulový prostor.
V případech zajímavých ve fyzikální chemii je rozptyl vždy tak malý, že zeslabení primárního paprsku je nepatrné a pak pro turbiditu platí
který se pro vyhodnocování experimentálních dat přepisuje do tvaru
kde
je rozptylová konstanta pro turbiditu, v níž jsou shrnuty vlastnosti systému,
λ je vlnová délka dopadajícího světla v uvažovaném systému,
n0 index lomu čistého disperzního prostředí, (
dn/dw) změna indexu lomu s koncentrací,
w hmotnostní koncentrace a
B druhý viriální koeficient (viz
Einsteinova-Debyeova rovnice).
Extrapolovaná hodnota
H∙w/τ pro
w = 0 udává reciprokou hodnotu molární hmotnosti (případně jejího hmotnostního průměru pro polydisperzní systémy – viz
střední molární hmotnost). Počáteční směrnice udává dvojnásobek druhého viriálního koeficientu
B.
Protože turbidita roztoků mnohých vysokomolekulárních látek je příliš malá, měří se v praxi mnohem častěji intenzita rozptýleného světla než zeslabení primárního paprsku. Přesto se však dosti často experimentální data uvádějí ve formě turbidity, i když měřenou veličinou je ve skutečnosti
Rayleighův poměr.
Pro přepočet mezi turbiditou a Rayleighovým poměrem (mezi konstantami H a K) platí
Grafy souvislostí do úrovně:
I
II