Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English
чем в центрифугах, использованных Думанским. В 1923 г. была сконструирована небольшая центрифуга с оптической системой, дающая ускорение 150g и позволяющая непосредственно наблюдать и фотографировать картину седиментации. Дальнейшее усовершенствование сводилось к увеличению скорости вращения ротора, к устранению вибрации и к введению специальных устройств, позволяющих регулировать температуру. Вначале центрифуги использовались для изучения таких систем, как золи золота. Однако уже тогда было ясно, что целый мир биологических коллоидов ждет своей очереди.

ПОИСК





РАННИЙ ПЕРИОД УЛЬТРАЦЕНТРИФУГИРОВАНИЯ

из "Введение в ультрацентрифугирование"

чем в центрифугах, использованных Думанским. В 1923 г. была сконструирована небольшая центрифуга с оптической системой, дающая ускорение 150g и позволяющая непосредственно наблюдать и фотографировать картину седиментации. Дальнейшее усовершенствование сводилось к увеличению скорости вращения ротора, к устранению вибрации и к введению специальных устройств, позволяющих регулировать температуру. Вначале центрифуги использовались для изучения таких систем, как золи золота. Однако уже тогда было ясно, что целый мир биологических коллоидов ждет своей очереди. [c.17]
Термин ультрацентрифуга был предложен для центрифуг с оптической системой. Термин суперцентрифуга, использовавшийся фирмой Sharpies o., был оставлен для скоростных центрифуг без оптики. В настоящее время, однако, это терминологическое различие стерлось, и ультрацентрифугами теперь называют пре-фативные и аналитические машины, в которых ротор ащается с большой скоростью в вакууме или в атмо-[)ере водорода. [c.17]
В начале 20-х годов вопрос о молекулярных разме-)рах белков еще не был решен. Велики они или малы, распределены ли они по молекулярным весам непре- ывно или дискретно Минимальной молекулярной мас- Осой белка считалась молекулярная масса гемоглобина, вычисленная, исходя из содержания в нем железа, по эмпирической формуле, как это принято в классической химии однако истинная молекулярная масса гемоглобина могла бы быть кратной этой величине, как оно и оказалось в действительности. Вопрос о размерах белков частично был решен путем измерений осмотического давления [6, 7], а также с помощью центрифуги Сведберга. Необходимость создания еще более высокоскоростных и совершенных ультрацентрифуг ощущалась все сильнее. [c.17]
Для расчета М по этому уравнению необходимо измерить концентрации вещества (С1 и Сг) в ячейке на двух разных уровнях, находящихся соответственно на расстояниях Х и ЛГ2 от оси вращения. [c.20]
В соответствии с существованием двух подходов к определению молекулярной массы были разработаны ультрацентрифуги двух основных типов. Первая низкоскоростная ультрацентрифуга была создана на основе молочного сепаратора, однако позже были построены центрифуги с прямым приводом, работавшие с меньшей вибрацией. В 1933 г. эти центрифуги давали 18 ООО об/мин и ускорение 19 000 . Ротор вращался на вертикальной оси, охлаждался водородом и был заключен в камеру с водяной рубашкой. [c.20]
Роторы высокоскоростных ультрацентрифуг приводились во вращение масляными турбинками. К 1934 г. Сведберг с сотрудниками, работая с небольшими роторами, добились ускорений, достигающих 900 ООО Однако эти роторы обычно взрывались уже после первых запусков. Роторы больших размеров давали ускорение порядка 260 ООО и были более пригодны для каждодневной работы. [c.20]
Длина оптического пути в современных ячейках варьирует от 1,5 до 30 мм. Обычно она составляет 12 мм, и этим определяются параметры оптической системы. [c.21]
Первые роторы были круглыми, что лучше обеспечивает установление теплового равновесия. Такая форма ротора и сейчас используется в некоторых современных ультрацентрифугах, однако при высокоскоростном центрифугировании стали применять роторы овальной формы, в которых напряжение распределяется более равномерно. Для материала, из которого изготавливается ротор, существенна величина отношения прочности на разрыв к удельной массе материала. Следует, однако, иметь в виду, что существует определенный предел, меньше которого ячейка весить не должна. Именно по этой причине роторы Сведберга были сделаны из стали, а не из алюминиевых сплавов, уже известных в то время. Однако другие конструкторы (их имена будут упомянуты ниже) предпочли тем не менее роторы, сделанные из сплавов алюминия. [c.21]
Оптические системы, используемые в центрифугах того времени, отличались от тех, которые устанавливаются в современных машинах. Использовались адсорбционные методы, а также шлирен-система Теплера. В опытах по седиментационному равновесию использовались щелевой метод и метод совмещенных шкал Лам-ма, ныне вышедшие из употребления об этих системах читатель может прочесть в книге Сведберга и Педерсена [4]. [c.22]
Большое внимание уделялось разработке защитных камер, крепежных болтов и фундамента, на который устанавливается камера с ротором, приводимым во вращение масляной турбинкой. Вычислено, например, что при взрыве ротора УП (ультрацентрифуги Сведберга), вращающегося со скоростью 78 500 об/мин, развиваются усилия, сравнимые с максимальными силами, действующими на снаряд орудия 8-дюймового калибра. [c.22]
Одновременно с исследованиями Сведберга разрабатывался другой подход к созданию ультрацентрифуги. В 1925 г. Анрио и Угенар [8] получили высокие скорости вращения ротора без подшипников, используя для поддержки и вращения ротора воздушные струи. [c.22]
Более поздняя разработка ультрацентрифуг с масляной турбинкой решала главным образом вопросы регуляции температуры, конструкции ротора и другие технические задачи. На такой ультрацентрифуге были выполнены работы по расщеплению яичного альбумина папаином [14, 15] и много других измерений. Вскоре стало ясно, что белки характеризуются дискретным, а не непрерывным распределением молекулярных масс и, по-видимому, образуют агрегаты. Из ранних наблюдений следовало, что молекулярные массы белков распадаются на группы с молекулярными массами, кратными величине 17 600. Позже, после получения более точных данн1,1х, оказалось, что это представление ошибочно. [c.23]
В задачу данной главы входит лишь краткое описание основных характеристик современных ультрацентрифуг. Вопросы, касающиеся деталей конструкции и эксплуатации, в ней не рассматриваются, поскольку такого рода сведения лучше получать из инструкций, издаваемых соответствующими фирмами. (Перечень этих фирм приведен в конце главы.) Более того, в ультрацентри-фуги постоянно вносятся отдельные изменения, о которых можно узнать только из проспектов фирм, рассылаемых потребителям. [c.25]
Без сомнения, аналитическая ультрацентрифуга Be kman Spin o ), модель Е, пользуется наибольшим признанием, и опыт автора основан на эксплуатации именно этого прибора с начала 50-х годов. Преимущество этой ультрацентрифуги в том, что в любую старую ее модель можно вносить все последние дополнения и изменения. Такая постановка дела имеет и свои недостатки, однако создание полностью модернизированной конструкции могло бы затруднить ее дальнейшую оперативную модификацию. В последние годы получили распространение аналитические ультрацентрифуги других фирм некоторые характеристики современных машин приведены в специальном обзоре [1]. Мы не станем здесь рассматривать финансовую сторону вопроса. Следует, однако, иметь в виду, что ультрацентрифуги постоянно нуждаются в поставке запасных частей, ячеек, роторов и приводов. [c.25]
Ультрацентрифуги можно подразделить на аналитические и препаративные. Это разделение в известном смысле условно, так как любую аналитическую ультрацентрифугу можно использовать и для препаративных задач, а на препаративных ультрацентрифугах можно установить оптическую систему. Известны по крайней мере две такие модели. [c.26]
Ультрацентрифугу (фиг. 2, А и 3,Л) хорошо знают во многих лабораториях мира, и большнство седиментационных диаграмм, публикуемых в научных журналах, получено с помощью именно этой ультрацентрифуги. Ее ротор подвешен на гибкой струне, и для уравновешивания ячеек достаточна точность 0,1 г. Ротор находится в вакуумной камере и приводится во вращение электромотором через редуктор с передаточным числом 1 или 6,3. Скорость вращения вала привода сравнивается со скоростью вращения вала, приводимого в движение синхронным мотором коробки передач, что позволяет выбирать различные скорости вращения ротора. В последнее время применяется более точный электронный контроль скорости, особенно важный при малых скоростях, необходимых для определения молекулярных масс методом седиментационного равновесия. [c.26]
Для поддержания температуры 20° С и ниже камеру охлаждают. Степень охлаждения камеры зависит от скорости вращения ротора. [c.29]


Вернуться к основной статье


© 2025 chem21.info Реклама на сайте