1.Формула Релея не може бути застосована до металевих золів, так як крім розсіювання в них вирішальну роль грає поглинання (абсорбція) світла. Крім того, в металевих золях можуть протікати і ряд інших фізико-хімічних процесів: змінюється ступінь поляризації розсіяного світла; світлові хвилі в частці індукують електрорушійну силу; виникає змінний електричний струм; потім спостерігається перехід електричної енергії в теплову і т.д. Це робить рівняння Релея непридатним для розсіювання світла металевими золями.
2. Рівняння (I) може бути застосовано для золів з певним ступенем дисперсності, а саме, з розмірами частинок від 5 до 100 нм. Якщо розмір часток більше 100 нм, то рівняння (4) непридатне і треба брати інше співвідношення. Наприклад, для частинок розміром від 100 до 150 нм береться співвідношення. а для частинок розміром 150-250 нм - відношення. Якщо брати частинки ще більші, то інтенсивність світлорозсіювання зовсім перестане залежати від довжини хвилі. Формула Релея перестане бути придатною. Це зрозуміло, тому що природа розсіювання стане інший, зобов'язані не дифракції, а простому відображенню світла.
3. і не повинні дуже сильно відрізнятися один від одного.
4. Закон Релея придатний тільки для сферичних частинок.
З явищем опалесценції за зовнішніми ознаками дуже схоже явище флуоресценції. Флуоресценція характерна не тільки для колоїдних, але і для справжніх розчинів деяких барвників, наприклад, флуоресцеїну, еозину і інших. Воно полягає в тому, що розчин при спостереженні у відбитому світлі має інше забарвлення, ніж у поточному. Для цих розчинів характерний також ефект Фарадея-Тиндаля. Однак це по суті абсолютно різні явища.
Опалесценция виникає в результаті розсіювання світла, при цьому довжина хвилі розсіяного світла та ж, що і падаючого.
Флуоресценція - явище внутримолекулярное. Воно полягає в тому, що молекули речовини спочатку селективно (вибірково) поглинають частину падаючого світлового променя, а потім випускають (розсіюють) його, але вже з іншої довжиною хвилі, зазвичай більшою.
Опалесценцію збуджує будь-яке світло, а флуоресценцию - тільки світло певної довжини хвилі (частіше коротшою).
Флуоресценцію можна відрізнити від опалесценції одним із таких способів:
1. Шляхом освітлення розчинів монохроматическим світлом. Тоді опалесценция проявиться при будь-хвилі спектру з розсіюванням тієї ж самої хвилі. Флуоресценція ж або буде відсутня (якщо довжина хвилі не відповідає виборчої здатності речовини), або ж об'єкт буде флуоресцировать інший хвилею (зазвичай більш довгою).
2. Шляхом попереднього пропускання падаючого світла через світлофільтри. Знову опалесценция проявиться при будь-якому світофільтрі. Флуоресценція ж при правильно підібраному світофільтрі зовсім не проявиться.
3. Світло опалесценции повністю або в значній мірі поляризований, а світло флуоресценції не поляризоване.
До методів, заснованим на явищі світлорозсіювання, відноситься нефелометрія і ультрамікроскопія. За допомогою нефелометрії можливо визначити концентрацію колоїдних систем і середній розмір колоїдних частинок. Прилади, що застосовуються для цього, називаються нефелометрія. Дія нефелометрія засноване на порівнянні інтенсивності світла, розсіяного досліджуваним золем, з інтенсивністю світла, розсіяного стандартним золем.
Для визначення розміру часток (або ступеня дисперсності) використовуються рівняння:
Для цього треба мати стандартний розчин з монодисперсними частинками відомого радіуса. Це пов'язано з певними труднощами, що обмежує цей метод.
Для визначення концентрації золю нефелометріческім методом використовуються рівняння:
Таким чином, для визначення невідомої концентрації золю потрібно тільки мати стандартний розчин того ж речовини відомою концентрацією. Це зробити неважко.
Нефелометрія діляться на два типи: візуальні і фотоелектричні.
Найпростіший візуальний нефелометр показаний на малюнку 1.
Мал. 1. Принцип вимірювання інтенсивності світлорозсіювання речовин за допомогою нефелометра
Нефелометр має два однакових циліндричних посудини. Один наповнюється досліджуваної колоїдної системою. Інший - стандартної. Судини висвітлюються збоку сильним пучком паралельних променів. Розсіяний золем світло потрапляє в оптичну частину приладу, що знаходиться над судини. Якщо концентрація золів різна, а розмір часток однаковий, то інтенсивність світлорозсіювання буде неоднакова.
В окулярі буде видно два по-різному освітлених півкола. Освітленість напівкіл буде однаковою, якщо падаючі промені будуть розпорошені однаковим числом частинок.
Тоді для золю з меншою концентрацією висота освітленого стовпа повинна бути більшою, ніж для золю з більшою концентрацією. Висота стовпів регулюється. Коли. то; .
Тобто, знаючи концентрацію. стандартного золю, можна знайти концентрацію невідомого золю.
В даний час широко використовується нефелометр (НФМ), у якого замість стандартного золю застосовується еталонний твердий скло у вигляді спеціально обробленого мутного скла.
У фотоелектричних нефелометрія використовуються наступні формули:
де і - величини фотострумів, які порушуються розсіяним світлом в фотоелементі від випробуваної і стандартної колоїдних систем і реєструються високочутливими гальванометра.