Седиментация коэффициент диффузии

Важным дополнением к этим теориям являются работы Дерягина и Духина, опубликованные в 1959 г. Эти авторы учли сопутствующий электрокинетическим явлениям эффект диффузии ионов. Он оказался особенно существенным для жидких поверхностей, например для эффекта Дорна при обратной седиментации (всплывании) пузырьков газа. При движении твердой сферической частицы в растворе электролита также возникают разность концентраций между ее полюсами по направлению движения и соответствующий диффузионный потенциал. Поправка, связанная с этим потенциалом, может оказаться того же порядка, что и сам потенциал перемещения частицы. Формулы, которые получаются при уточнении теории с учетом диффузии, а также закона сохранения анионов и катионов в отдельности, приобретают классическую форму только при равенстве коэффициентов диффузии анионов и катионов. Если учесть диффузию, то, исходя из требования симметрии кинетических коэффициентов в теории Онзагера, можно прийти к выводу, что наличие разности концентраций по обе стороны капилляра или пористой перегородки обязательно должно вызывать течение в растворе (капиллярный осмос), а частицы, находящиеся во взвешенном состоянии в растворе, в котором существует градиент концентрации, должны двигаться (диффузиофорез). Краткость изложения не позволяет нам приводить здесь конкретные выводы и формулы. [c.143]

Молекулярная масса белка пропорциональна его коэффициенту седиментации, коэффициенту диффузии и плотности. Измерив в независимых опытах коэффициент диффузии и плотность, можно вычислить молекулярную массу Поскольку наибольшие трудности вызывает измерение коэффициента диффузии, нередко ограничиваются указанием только коэффициента седиментации белка, а также и других высокомолекулярных веш еств и частиц (208-белок, 608-частица, 188-РНК и т. д.). Эти величины позволяют оценить относительные размеры молекул и частиц, однако надо учитывать, что зависимость коэффициента седиментации от молекулярной массы нелинейная. [c.44]

Чтобы определить молекулярную (мольную) массу полимера, по полученному размеру частицы и известной плотности рассчитывают ее массу, которая связана с мольной массой соотношением (IV. 16). Метод, основанный на измереиии диффузии, в сочетании с методом седиментации в центробежном поле позволяет определить массу частиц любой формы (т. е. не ограничиваясь сферическими частицами), так как расчет коэффициента диффузии В по (IV.42) дает возможность исключить из уравнения константы седиментации (IV.15) коэффициент трения В. В результате получим [c.208]

Сведберг [2] дал формулу, связывающую константу седиментации, коэффициент диффузии и молекулярный вес пр,и постоянной скорости движения границы [c.142]

Молекулярный вес РНК можно определить при помощи физических методов — измерением константы седиментации, коэффициента диффузии, удельной вязкости или рассеяния света. Однако между данными, полученными разными авторами, наблюдаются большие расхождения [64]. [c.54]

При определении молекулярной массы по методу седиментационного равновесия знание коэффициента диффузии не является необходимым. В этом случае используют более низкое число оборотов. По сравнению с предыдущим методом, для которого необходимо гравитационное поле до 400 ООО g, здесь достаточно центробежной силы, в 10 — 15 тыс. раз превосходящей земное притяжение. Через несколько часов или через несколько суток процесс седиментации и обратной диффузии достигает состояния равновесия, при котором перемещение частиц отсутствует. Измерив градиент концентрации белка от мениска до дна ячейки, можно вычислить его молекулярную массу. Медленное установление равновесия — недостаток метода. Этого можно избежать при проведении определения по Арчибальду. В этом низкоскоростном методе для расчетов можно использовать градиент концентрации, образующийся в измерительной ячейке у мениска жидкости (до отделения белковой зоны). Метод нулевой концентрации в мениске, предложенный в 1964 г., делает возможным достижение седиментационного равновесия при высокой скорости ротора (высокоскоростной метод), в этом случае белковая зона уже отделена от мениска. Это дает возможность сократить время эксперимента до 2 — 4 ч. [c.361]

Уравнение Сведберга позволяет однозначно определить молекулярную массу независимо от того, какую форму имеют молекулы, если удается выполнить независимые измерения коэффициента седиментации, коэффициента диффузии и парциального удельного объема на равноценных препаратах в приблизительно одинаковых условиях. На практике условия, в которых проводят измерения этих трех видов, редко бывают идентичными. Обычно результаты седиментационных измерений приводят к значениям, которые получались бы, если бы эти измерения проводили при 20°С в чистой воде. [c.237]

Макромолекула поливинилового спирта, удельный объем которого V = 0,74, осаждается в воде при 20 °С коэффициент седиментации Ь составляет 14,2-10 , а коэффициент диффузии Do = 5,82-10 mV . Чему равна молекулярная масса [c.73]

Оптические методы исследования распределения концентраций в процессе седиментации или в состоянии седиментационного равновесия довольно сложны. Обычно используется зависимость показателя преломления раствора от его концентрации. Этот способ регистрации используется и в других исследованиях — при определении коэффициента диффузии или в случае электрофореза по методу Тизелиуса, при обсуждении которых он и будет рассмотрен более подробно. [c.64]

Итак, исследование молекулярно-кинетических и оптических свойств позволяет определять одну из важнейших характеристик дисперсных систем — размеры частиц дисперсной фазы, или степень дисперсности системы. Размеры коллоидных частиц можно найти, определив коэффициент диффузии для данной коллоидной системы. Размеры их можно установить также ультрамикроскопическими и нефелометрическими наблюдениями или с помощью электронного микроскопа. Измеряя скорость седиментации частиц в грубодисперсных системах, также можно определить и степень их дисперсности. [c.47]

Если бы частица аэрозоля не находилась в броуновском движении, то время ее оседания т на расстояние А было строго постоянным. Однако из-за броуновского движения к ее перемещению добавляется вертикальная составляющая. Время, необходимое для прохождения частицей расстояния к, может быть больше (если броуновское смещение за время падения направлено снизу вверх) или меньше (если броуновское смещение направлено вниз) времени седимента ции. Полученное при таких измерениях большое число значений п, Та, Та. .. для продолжительности падения на одно и то же расстояние А можно обработать с помощью теории броуновского движения. Не входя в подробности этих расчетов, укажем, что коэффициент диффузии, вычисленный по полученным таким образом результатам с учетом поправки на седиментацию, для капелек масляного тумана, как показал Флетчер, прекрасно совпадает с коэффициентом диффузии, найденным для этой системы другими способами. [c.344]

Методы измерения коэффициентов диффузии газов (гл. 9) и растворенных веществ в жидкости (гл. 11) уже обсуждались. Коэффициент диффузии гомополимера имеет большое значение, так как при сочетании его с коэффициентом седиментации можно получить молекулярный вес полимера. Коэффициент диффузии О связан с коэффициентом трения / молекулы уравнением (11.34) [c.616]

Метод равновесной седиментации в градиенте плотности основан на следующем. Если поместить в ячейку центрифуги смесь низкомолекулярных жидкостей (растворителей) различной плотности, то при сильном центробежном ускорении (более 10 м/с ) через некоторое время в кювете установится седиментационное равновесие, т.е. в радиальном направлении возникнет постоянный во времени градиент плотности. Если в таком бинарном растворителе содержится полимерный компонент с плотностью, промежуточной между плотностями элементов растворителя, то полимер начнет собираться в полосы в тех местах кюветы, где его плотность равна плотности бинарного растворителя. Чем ниже молекулярная масса, тем больше коэффициент диффузии и тем сильнее размывается эта полоса (изоденса). Для сополимеров (если сомономеры имеют разные плотности) в результате установления равновесия могут появиться несколько полос макромолекулы с различной плотностью соберутся в разные полосы. Следует отметить, что метод применим для молекулярных масс выше критической, иначе ширина полосы становится соизмеримой с длиной ячейки. [c.325]

Несмотря на малый коэффициент диффузии, растворы высокомолекулярных соединений обладают, как правило, высокой седиментационной устойчивостью, чему значительно способствует обычно малая плотность растворенного вещества. Поэтому молекулярный вес высокомолекулярных веществ можно определить методом седиментации только с помощью достаточно мощной ультрацентрифуги. [c.457]

Для расчета молекулярных масс по уравнению Сведберга (VI 1.40) необходимо экспериментально определить коэффициенты диффузии и седиментации и по плотности среды и вещества оценить поправку на плавучесть 1—dJd . [c.154]

Центробежная сила, которая прямо пропорциональна молекулярному весу, уравновешивается силой трения, и определение молекулярного веса сводится к нахождению коэффициента диффузии и константы седиментации в данном растворителе. [c.152]

Поскольку фактический молекулярный вес, вычисленный из коэффициентов седиментации и диффузии, равен 44 ООО, можно считать, что молекула яичного альбумина не является сферической. [c.617]

Предположив, что белок с молекулярным весом 16 ООО имеет в водном растворе форму сферы, рассчитать а) коэффициент диффузии О, б) стандартное отклонение о диффузной границы после 10 ч, в) коэффициент седиментации, г) расстояние оседающей молекулы от оси вращения центрифуги спустя 1 ч (скорость вращения 60 000 об/мин, начальное расстояние от оси 6,0 см). При 20° С т]=0,001005 Па-с, v = =0,75 см /г, Рн,о =0,9982 г/см . [c.623]

Рассчитать коэффициент седиментации сахарозы, если известны ее коэффициент диффузии при 20° С в воде (0=45,5-10- м с) и парциальный удельный объем (и = = 0,630 см г). [c.624]

Поступая аналогичным образом при использовании уравнения Стокса для движения шарика в среде с вязкостью т о, можно получить аналогичное (1.25) уравнение для коэффициента поступательного трения /, с которым связаны непосредственно измеряемые на опыте коэффициенты седиментации и диффузии [22—24] [c.54]

Мы видим, что диффузия служит одним из определяющих факторов в седиментационных процессах. В методе, основанном на измерении скорости седиментации, необходимы прямые определения коэффициента диффузии О. Диффузия создает возможность определения М в методе седиментации в градиенте плотности. Вместе с тем изучение диффузии дает информацию о подвижности макромолекул и, тем самым, об их геометрических и гидродинамических свойствах. [c.154]

Обстоятельные данные по коэффициентам седиментации, коэффициентам диффузии и коэффициентам трения приведены в Polymer Handbook [О 410]. [c.112]

В настоящее время для характеристики вирусных частиц широко дрименяют физические или физико-химические методы. Пользуясь ими, определяют размер, форму, коэффициент седиментации, коэффициент диффузии, плотность и молекулярный вес как самой вирусной частицы, так и ее компонентов Знание этих величин позволяет исследователю выбирать оптимальный режим различных обработок вируссодержащего материала на некоторых этапах концентрирования, очистки и фракционирования вирусов, а также судить о составе вирусной частицы, о чистоте и гомогенности полученных вирусных препаратов. [c.14]

К другим типам усреднения приводят методы исследования гидродинамических свойств растворов асфальтенов и соответствующие им срёдние молекулярные массы навываются среднегидродинамическими М г). Их определяют по вязкости растворов, константе седиментации или коэффициенту диффузии. Средние молекулярные массы, полученные различными методами, различаются между собой в тем большей степени, чем шире молекулярно-массовое распределение полимера По относительному значению они располагаются в ряд М < Мш < Мг. Для различных асфальтенов установлена- высокая полидисперсность [306]- Так, для ряда асфальтенов, выделенных из битумов деасфальтизации, значение Мя (определенное криоскопически в бензоле), равно 2200, а Mw, определенная по скорости диффузии в бензольном растворе, составляет 8540. Отношение M lMn — 3,5 указывает на высокую степень полидисперсности асфальтенов. [c.152]

Коэффициенты седиментации и диффузии полиакриламида в воде, приведенные к 20 °С, равны соответственно 4,41-10 - смДс-дин) и 6,3-10 Ч м /с. Зная, что [c.72]

Седиментация частиц дисперсной фазы под действием сильг тяжести приводит к концентрированию частиц в нижней части сосуда (или в верхней, если плотность вещества дисперсной фазы ниже плотности дисперсионной среды). Для частиц достаточно малого размера, у которых склонность к седиментации выражена слабее, а коэффициент диффузии — выше, седиментации противостоит стремление к равномерному распределению частиц по высоте вследствие броуновского движения. Если между процессами седиментации и диффузии наступает равновесие — седиментационно-диффузионное равновесие, то устанавливается и определенное равновесное распределение частиц по высоте. Получить условие седиментационно-диффузионного равновесия можпо как из кинетических, так и из термодинамических соображений. [c.154]

Для несферических частиц коэффициент трения В не равен бят г и зависит от их формы и размера. Поэтому применение какого-либо одного — седиментационного или диффузионного — метода дает лищь условный радиус частиц, равный радиусу сферической частицы с тем же значением коэффициента диффузии или константы седиментации подобные эквивалентные радиусы могут различаться в зависимости от метода их определения. Для определения истинного размера или чаще массы т несферических частиц, а также для получения сведений об их форме необходимо сочетание двух принципиально различных, обычно диффузионных и седиментационных методов, т. е. независимое определение констант седиментации и коэффициентов трения частиц. Произведение этих величин не зависит от формы частиц и пропорционально их массе [c.157]

Седиментация частиц дисперсной фазы под действием си пы тяжести приводит к концентриронанию часгиц в нижней часги сосуда (р > Ро) или в верхней (р < ро). Чем меньше размер частиц, тем ниже скорость седиментации и выше коэффициент диффузии. Для частиц достаточно малого размера стремление к равномерному распределению частиц по высоте вследствие броуновского движения противостоит седиментации. Если между процессами седиментации и диффузии наступает седиментационно-диффузионное равновесие, то устанавливается и определенное равновесное распределение частиц по высоте. Получить условие седиментационно-диффузионного равновесия можно как из кинетическою, так и из термодинамического подхода. [c.186]

Для этого седиментагщонную кривую представляют в координатах с—(ДЛ/Дг) (рис. У-9). Различие полученных таким способом кривых для разных ЛI целиком обусловлено вкладом диффузионных процессов в размывание фронта седиментации. Поэтому на основе анализа изменения формы кривых с(ДЛ/Дг) С увеличением времени седиментации может быть определено среднее значение коэффициента диффузии В (или, при более детальном анализе, значения В для различных фракгшй). Поскольку диффузионное смещение пропорционально [c.190]

Если молекулы не имеют сферической формы, то коэффициент седиментации сам по себе нельзя использовать для определения молекулярного веса оседающего вещества. Однако при измерении и коэффициента седиментации и коэффициента диффузии молекулярный вес вещества можно вычислить, не делая никаких предположений о форме молекул. Уравнение, на котором основывается это вычисление, может быть выведено путем приравнивания центробежной силы, действующей на частицу, силе трения (где / — коэффициент трения молекулы, а б.г1й1 — скорость седиментации). Центробежная сила, действующая на частицу с массой т и парциальным удельным объемом V, суспендированную в среде с плотностью р, равна [c.614]

Чтобы вычислить молекулярный вес из измеренных значений 8 и О, необходимо привести коэффициенты седиментации и диффузии к одной и той же температуре (обычно к 20°С), а если 8 и О сильно зависят от концентрации, то к нулевой концентрации. Уравнение (20.25), по-види-мому, наиболее щироко применяется при расчете молекулярных весов белков значения некоторых молекулярных весов, полученные этим способом, приведены в табл. 20.2. [c.615]

Коэффициенты седиментации и диффузии гемоглобина в воде, щиведенные к 20° С, равны соответственио 4,41-Ю-з с и 6,3-10- м /с. Зная, что г)=0,749 см /г и PHjO —0.998 r/ Ma при этой температуре, вычислить молекулярный вес белка. Если на 17 ООО г белка приходится I г-атом железа, то сколько грамм-атомов железа приходится на молекулу гемоглобина [c.622]

Из уравнения (II. 12) видно, что для вычисления М надо определить не только константу седиментации 5 вещества, но и его коэффициент диффузии О. Уравнение (11.12) остается справедливым как для сферических частиц, так и для частиц несферической формы, поскольку величины 8 и О изменяются приблизительно одинаково с фордюй частиц. Поэтому, определив по уравнению (И. 12) люлекуляриый вес несферических частиц, можно затем рассчитать радиус г сферической частицы, обладающей той же массой, и, подставив эту величину г в (П. 4), рассчитать ожидаемый коэффициент диффузии Оо, которым обладало бы исследуемое вещество, если бы его юлекулы или частицы имели сферическую форму. Сравнивая величину DQ с фактически измеренной для данного вещества величиной коэффициента диффузии О, можно найти отношение DQ D, которое является мерой отклонения формы частиц от сферической. Придавая уравнению (II. 4) более общий вид [c.43]

Мо(1- Ур /[КТ (1 + 2А2С + где 8 1Л О - коэффициенты седиментации и диффузии, которые могут быть определены экспериментально или из справочников. [c.326]

На ультрацентрифуге, измеряется коэффициент седиментации, определяющий скорость перемещения седиментационной границы. На рис. 3.15 показана седиментационная диаграмма для белка р-лактоглобулина. В ультрафиолетовом свете сфотографированы последовательные во времени положения седименти-рующей границы. Измерив 5, коэффициент диффузии О, а также рм и ро, можно определить М. Величина 5 зависит от концентрации раствора вследствие гидродинамического взаимодействия макромолекул. Значение 5, экстраполированное к нулевой концентрации, [c.151]