ОПАЛЕСЦЕНЦИЯ

Опалесценция (лат. opalus опал) — явление рассеяния света коллоидными системами и растворами высокомолекулярных веществ, наблюдаемое в отраженном свете. Опалесценция обусловлена дифракцией света, производимой коллоидными частицами или макромолекулами.

Измерение интенсивности Опалесценции, производимое с помощью нефелометров и специальных фотометров, находит широкое применение при определении концентрации белков, липидов, нуклеиновых кислот, полисахаридов и других высокомолекулярных веществ в биол, жидкостях, а также при измерении мол. веса (массы) биополимеров в р-рах и мицеллярной массы коллоидных частиц (см. ультрамикроскопа (см.); оно является надежным признаком для отличия коллоидных р-ров от истинных р-ров низкомолекулярных веществ. Опалесценцией объясняется мутность коллоидных р-ров и р-ров высокомолекулярных веществ при боковом их освещении, а также различный цвет одного и того же коллоидного р-ра при рассматривании его в проходящем и отраженном свете. Так, напр., коллоидные р-ры серы в проходящем свете прозрачны и имеют красный цвет, в отраженном — мутны и окрашены в голубой цвет.

Опалесценция коллоидных растворов золота впервые изучал Фарадей (М. Faraday) в 1857 г. Более детально это явление исследовал Тиндаль (J. Tyndall), опубликовавший в 1869 г. результаты своих наблюдений. Он обнаружил, что в темноте путь сильного пучка света, проходящего через любой коллоидный р-р, при наблюдении сбоку имеет вид светящегося конуса (так наз. конус Тиндаля).

Теоретически явление О. было обосновано Рэлеем (J. W. Rayleigh) в 1871 г. Для сферических, не проводящих электрического тока частиц, размеры к-рых малы по сравнению с длиной волны падающего на них света, Рэлей вывел следующее уравнение:

где I — интенсивность света, наблюдаемая в направлении, перпендикулярном к пучку падающего света; n — число рассеивающих свет частиц в единице объема; v — объем частицы, λ — длина волны падающего света; I₀ — интенсивность первоначального пучка света; К — коэффициент пропорциональности, величина к-рого зависит от разности показателей преломления света дисперсной фазы и дисперсионной среды и от расстояния от частиц до наблюдателя.

Если проходящий через коллоидную систему свет не монохроматичен, то в большей степени рассеиваются коротковолновые лучи, чем объясняется различная окраска коллоидных р-ров при наблюдении их в проходящем и отраженном свете.

Светорассеяние, производимое грубодисперсными системами (суспензиями и эмульсиями), отличается от Опалесценции тем, что оно наблюдается не только в отраженном, но и в проходящем свете и обусловлено отражением и преломлением света микроскопическими частицами. От флюоресценции (см.) О. легко отличить, вводя на пути луча красный светофильтр, к-рый, задерживая коротковолновую часть, гасит флюоресценцию, но не устраняет Опалесценцию.

Библиография: Воюцкий С. С. Курс коллоидной химии, М., 1975; Йиргенсонс Б. Природные органические макромолекулы, пер. с англ., с. 72, М., 1965; Уильямс В. и Уильямс X. Физическая химия для биологов, пер. с англ., с. 442, М., 1976.

В. П. Мишин.