Седиментация седиментации

Большой интерес представляет следующий метод исследования скорости седиментации. При достаточно больших ускорениях, когда процесс седиментации превалирует над процессом диффузии, возникает резкая граница между областью раствора и областью чистого растворителя. Скорость, с которой она перемещается (от оси вращения, если р>Ро), соответствует скорости седиментации. Если в системе имеется несколько компонентов с различными константами седиментации 5 [см. уравнение (3.24) 1, то в кювете, вращающейся в ультрацентрифуге, через некоторое время появляется соответствующее число границ. Измерив же скорость смещения каждой границы, можно идентифицировать каждый компонент по его константе седиментации. Этот метод часто применяется при исследовании биологических объектов (рис. 18). Чтобы исключить [c.65]

Другой метод наблюдения за ходом седиментации полидисперсных систем предложен Вигнером в 1918 г. Этот метод основан на измерении гидростатического давления столба суспензии при выделении из нее дисперсной фазы в результате седиментации. Седиментация по этому методу проводится в специальном приборе — седнментометре Вигнера (рис. 111,8). При закрытом кране, соединяющем оба колена прибора, в широкую трубку 1 заливают суспензию, а в узкую трубку 2 вводят дисперсионную среду, затем кран открывают. Вначале уровень жидкости в трубке 2 выше, чем в трубке 1, так как средняя плотность суспензии обычно больше, чем плотность среды. Однако по мере выпадения дисперсной фазы суспензии и накопления осадка на дне трубки 1, плотность суспензии будет постепенно приближаться к плотности среды и разность уровней жидкости h в обоих коленах будет уменьшаться. Зависимость h от времени седиментации можно использовать для построения кривой седиментации. [c.76]

Процессы первого рода обусловливаются тем, что частицы дисперсной фазы могут выделяться путем оседания или всплывания, в зависимости от соотношения в плотностях этих частиц и дисперсной среды. Эти процессы объединяются общим названием седиментации (седиментация буквально означает оседание). [c.508]

Думанский (1912 г.) первым предложил вызывать седиментацию коллоидных систем с помощью центробежного поля. Им были проделаны и первые опыты с применением сравнительно небольших ускорений. Сведберг (1923 г.) сконструировал ультрацентрифугу, дающую более высокие ускорения, и провел первые количественные исследования процесса седиментации и седиментационного равновесия. Тем самым был создан широко используемый теперь метод исследования коллоидных и высокомолекулярных систем при помощи ультрацентрифуги. [c.63]

Из уравнения (3) следует, что скорость седиментации зависит от радиуса частиц, вязкости среды и разности плотностей диспергированного вещества с1 и дисперсионной среды с1[. В том случае, когда плотность частиц дисперсной фазы больше плотности дисперсионной среды (d>dl), происходит седиментация частиц с образованием осадка. Наоборот, при сКй ) диспергированное вещество всплывает на поверхность, что часто встречается при проведении дисперсионного анализа эмульсий. [c.10]

Препаративные ультрацентрифуги предназначены для выделения из растворов отдельных фракций. Конечно, эти фракции могут быть однородны только по одному показателю — по скорости седиментации, а по другим свойствам могут значительно отличаться. Например, гамма-глобулины человека (один из видов белков крови, широко известный в медицине как лечебное средство) при центрифугировании обычно разделяется на две фракции с константами седиментации 75 и 19S. Белки, образующие эти фракции, заметно различаются между собой и по ряду других свойств (иммунологическим свойствам, электрофоретической подвижности и т. п.). [c.148]

На рис. 7.2 показаны экспериментально полученные нами диаграммы кинетики процесса осветления мазутной эмульсии концентрацией 150 мг/л с помощью коагуляции раствором А12(804)з с дозой 150 мг/л при различных температурах [82]. В своей первоначальной стадии процесс осветления представлял простую седиментацию, т. е. выделение из воды частиц эмульсии при отстаивании в условиях покоя. Спустя 20—25 мин в эмульсию вводился раствор коагулянта с перемешиванием в течение 10 с. С этого момента процесс седиментации совмещался с коагуляцией и регистрировался по изменению оптической плотности О. [c.176]

При потенциале седиментации (эффект Дорна) как явлении, обратном электрофорезу, частицы твердой фазы, несущие заряд, осаждаются под действием силы тяжести либо силы центробеЖ ного поля. В процессе осаждения ионы диффузного слоя вследствие молекулярного трения отстают от движущейся частицы, т. е. возникает поток заряженных частиц. Если в сосуде с осаждающимися в жидкости частицами твердой фазы установить электроды на разной высоте, то между ними можно измерить разность потенциалов — потенциал седиментации. Этот потенциал пропорционален -потенциалу, частичной концентрации у, а также зависит от параметров системы, определяющих скорость оседания частиц, и от электропроводности среды х. Выражение Гельмгольца — Смолуховского для потенциала седиментации можно получить из уравнения (1У.82). Роль перепада давления [c.266]

Седиментация Седиментация Седиментация [c.182]

Второе необходимое условие — это отсутствие эффекта гидростатического сжатия растворителя в процессе седиментации. В пределах скорости вращения ротора ультрацентрифуги 30 ООО— 50 ООО об мин для растворов полиарилатов в тетрагидрофуране, диоксане и других растворителях такого эффекта не наблюдается, следовательно, величина не зависит от скорости седиментации [c.126]

Зная коэффициент диффузии и коэффициент седиментации, можно рассчитать молекулярные массы по уравнению седиментации — диффузии (1.11). Этот метод, однако, не получил широкого распространения из-за некоторых принципиальных недостатков. Подробно данный вопрос осветили Крис и Пейн [4]. Когда для определения степени гомогенности препарата используется скоростная седиментация, обычно одновременно определяют и коэффициент седиментации. С помощью последнего можно получить ориентировочные данные о величине молекул, что дает возможность планировать соответствующие эксперименты для определения молекулярной массы. Биохимикам часто приходится ставить препаративные опыты, и в этом случае знание коэффициентов седиментации макромолекул и сопровождающих их компонентов значительно облегчает выбор условий для правильной постановки таких опытов. [c.63]

Коэффициенты седиментации при помощи таких ячеек определяются также по графику зависимости IgA от t, как описано выше. Величина х и в этом случае соответствует расстоянию от вершины пика до оси вращения. Значения коэффициента седиментации, полученные зональным методом, близки к тем значениям, которые можно получить с помощью метода с седиментирующей границей [12]. [c.68]

В отличие от коллоидных растворов, суспензии и эмульсии характеризуются оптической неоднородностью, выражающейся в способности рассеивать световые лучи (в результате чего эти системы всегда мутны) и способностью расслаиваться и разделяться. Процесс осаждения дисперсной фазы в дисперсионной среде называется седиментацией. Седиментации подтверждены все суспензии, однако скорость осаждения различных суспензий различна. Существует зависимость, выражающаяся уравнением Стокса [c.231]

Низкие относительные влажности в стратосфере исключают возможность удаления частиц вследствие конденсации водяного пара. Коэффициент а в последнем уравнении поэтому равен нулю, и направленный поток частиц вверх должен уравновешиваться седиментацией и коагуляцией. При концентрации частиц 200 на высоте тропопаузы коагуляция оказывается более важным процессом для первых нескольких километров над тропопаузой. Равновесие турбулентной диффузии и коагуляции переходит в равновесие турбулентной диффузии и седиментации, когда концентрация частиц уменьшается с высотой, что может объяснить увеличение наклона профилей. [c.226]

В 1926 г. Сведбергу удалось добиться седиментации молекул белка под действием достаточно большой центробежной силы [275]. При этом было показано, что скорость седиментации является функцией разности плотностей молекул белка и среды, в которой они взвешены, размеров молекул и сил трения между ними, а также величины центробежной силы. С помощью указанного метода оказалось возможным измерять скорость седиментации монодисперсного белка, а также обнаруживать в смеси белков наличие двух или большего числа компонентов, оседающих с различными скоростями. Техническая сторона конструирования и эксплуатации различных видов ультрацентрифуг подробно описана в других работах [114, 115, 117, 276]. [c.65]

В случае большого числа видов частиц с близкими молекулярными весами концентрационная граница между растворителем и раствором будет расширяться. Если седиментация протекает достаточно быстро, так что диффузия не оказывает заметного влияния на это расширение, то распределение концентраций в переходной зоне позволяет получить непосредственные данные о составе материала в весовых частях с различной скоростью седиментации. Получаемая на рис. 10 кривая соответствует кривой рис. 1, отличаясь лишь тем, что здесь по оси абсцисс отложены значения скоростей седиментации, а не молекулярных весов. Но так как, согласно уравнению (29), для шарообразных частиц [c.370]

На рне. 139 приведены диаграммы седиментации для раствора ацетилцеллюлозы, исправленные по контрольному опыту. Смещения X в микронах нанесены на оси ординат, а отсчеты по компаратору г/—на оси абсцисс. В табл. 34 приведены данные для вычисления константы седиментации ацетилцеллюлозы 25- Для избежания [c.535]

Интеркаляция часто используется для оценки степени отрицательной суперспиральности молекул ДНК- Добавляя возрастающие количества интеркалирую-щего агента, следят за тем, как изменяется константа седиментации (или другие свойства) ДНК- По мере возрастания степени интеркаляции происходит раскручивание витков вторичной структуры ДНК [р в уравнении (2-14)]. Каждое интеркалирую-щее кольцо вызывает раскручивание спирали на —26°. Поскольку для замкнутого ковалентного дуплекса значение а [уравнение (2-14)] постоянно, понижение р при возрастании интеркаляции ведет к увеличению т. Когда интеркаляция достигнет уровня, при котором т повысится до О, будет наблюдаться минимальная скорость седиментации. Дальнейшее добавление интерка-лирующего агента приведет к положительной суперспирализации. [c.141]

Зональное разделение можно также проводить с помощью седиментации биополимеров в центробежном поле в ультрацентрифугах. Величиной, характеризующей подвижность частиц в центробежном поле, является константа седиментации 5, представляющая собой отношение скорости перемещения седиментиру-ющей частицы к величине центробежного ускорения ш г, где ш — угловая скорость вращения ротора ультрацентрифуги, г — расстояние частицы до оси ротора. Константа седиментации может быть экспериментально определена в специальных аналитических центрифугах, позволяющих фиксировать положение зоны, содержащей исследуемый биополимер, в произвольный момент времени непосредственно во вращающемся роторе и тем самым измерять скорость перемещения частиц. Константа седиментации выражается уравнением [c.242]

Особенно серьезные затруднения возникают при применении седиментометрического анализа к исследованию высокодисперсных и полукол-лоидных суспензий. Здесь метод Вигнера оказывается совершенно неприменимым, пипеточный же метод применим лишь с значительными ограничениями. Причинами этого являются, с одной стороны, крайняя медленность процессов седиментации высокодисперсных материалов, с другой стороны, — легкая взмучиваемость суспензий, вследствие чего влияние конвекционных потоков, возникаюш,их всегда в больших цилиндрах для осаждения, сильно возрастает и может резко исказить процесс спокойной и равномерной седиментации отдельных частиц. [c.19]

ДО 2,0 М (в присутствии 0,1 М р-меркаптоэтанола при pH 6,3 и температуре 20 °С) коэффициент седиментации АТФ-креа-тинтрансфосфорилазы, 5 изменялся от 5,1 до 1,9 5. При концентрации гуанидингидрохлорида 0,25 М и ниже ( о, что характерно для ассоциированной формы молекулы нативный фермент имеет коэффициент седиментации 5° , = 5,3 5), а также выше 2,0 М в растворе имеется только по одному компоненту (полностью ассоциированная и полностью диссоциирован- ная, 1,4 5, формы молекулы соответственно). В промежуточном диапазоне концентраций система, кроме того, проявляла тенденцию к образованию агрегатов с коэффициентами седиментации вблизи 20 5 [148]. [c.425]

В обоих этих соотношениях s представляет собой коэффициент седиментации для предельного случая нулевой концентрации и с—концентрацию, выраженную в граммах в единице объема. В обоих соотношениях k всегда положительно, т. е. s всегда уменьшается с увеличением концентрации. Эффект концентрации играет значительно большую роль, чем в случае коэффициентов диффузии, поскольку последние зависят от отношения величины термодинамического члена к / [ср. уравнение (21-8)], причем оба члена этого отношения увеличиваются с концентрацией, тогда как коэффициент седиментации зависит только от Ц. Типичные графики, представляющие изменение s с концентрацией, показаны на рис. 105. Эта теория рассматривалась Шахманом . Экспериментальные значения коэффициентов седиментации всегда экстраполи-рую гся к нулевой концентрации по той же самой причине, что и при всех гидродинамических измерениях, а именно в связи с тем, что механические трактовки (в данном случае для коэффициента трения) являются верными только в этих предельных условиях. [c.429]

Это явление хорошо иллюстрируется рис. 109, на котором показаны диаграммы седиментации для амилопектина, полученные Стэйси и Фостером . При концентрации 0,007 г/сж седимен-тационный пик становится резким, причем считается, что ампло-пектин является относительно однородным по молекулярному весу (т. е. коэффициенты седиментации для всех молекул близки друг к другу). Однако когда концентрация уменьшается, так что все величины з приближаются к и изменения в з (которые имеют место при изменении концентрации вдоль кюветы) становятся небольшими, седиментационпый пик постепенно расширяется. Наиболее низкая примененная концентрация отчетливо показывает, что амилопектин является в действительности чрезвычайно полиднсперсным, причем это заключение подтверждается другими результатами исследования этого вещества, такими, как величина отношения Мц,/М , (см. табл. 13). Функция распределения, дающая долю молекул с данной областью значений коэффициента седиментации, может быть получена соответствующей экстраполяцией таких данных, как изображенные на рис. 109, к нулевой концентрации [c.435]

По-видимому, основная масса синтезированных в ядрышке белков иснользуется для образования рибосом. Наличие в ядрышке рибосом впервые было показано с помощью электронной микроскопии на электронных микрофотографиях в ядрышке обнаруживалось большое количе-ство частиц, по своим размерам сходных с рибосомами цитоплазмы. Было найдено, что[в экстрактах целых клеточных ядер содержатся частицы, состав и коэффициент седиментации которых сходны с соответствующими параметрами рибосом, описанных Тео и Сато [54]. Бёрнстил иего коллеги выделили эти частицы из изолированных ядрышек и показали, что они обладают основными свойствами рибосом, т. е. имеют коэффициент седиментации 80S, распадаются на субъединицы] при удалении ионов магния, а аминокислотный состав их белка сходен с аминокислотным составом белка цитоплазматических рибосом. Факт синтеза рибосомного белка в ядрышке был подтвержден опытами, в которых изолированные ядра инкубировали в течение короткого времени с меченой аминокислотой. Затем из таких ядер выделяли ядрышки, а из них выделяли белок, обладавший самой высокой скоростью включения аминокислот. [c.40]

Молекулярный вес образца может быть определен по одновременному измерению скорости седиментации в очень больших полях центробежной силы и коэффициента диффузии полимера в растворе. Ультрацентрифугирование нашло широкое применение при определении молекулярных весов таких компактных макромолекул, какими являются белки. Для статистических клубков применение метода скоростной седиментации осложняется тем, что при конечной концентрации раствора макромолекулы, перекры-ваясь, оказывают взаимное влияние друг на друга при седиментации. Это затрудняет интерпретацию экспериментальных данных. Средневесовой молекулярный вес полимеров, макромолекулы которых представляют собой статистические клубки, обычно определяют методами равновесного центрифугирования или методом Арчибальда. Однако для определения молекулярных весов кристаллических полиолефинов метод ультрацентрифугирования не применялся быстрый и удобный метод скоростной седиментации с успехом может быть применен для оценки молекулярно-весового распределения полиолефинов. [c.156]

Преимуществом метода скоростной седиментации является высокая чувствительность получаемых в опыте параметров к степени неоднородности полимерного образца но молекулярным весам. Указанная неоднородность образца определяется путем прогрессивного развития расширения границы седиментации в процессе перемещения этой границы в кювете ультрацентрифуги. Визуальное определение степени расширения границы седиментации мо/кет дать качественную информацию о неоднородности полимера, но может привести к ошибочным выводам, поскольку расширение границы определяется не только полидисперсностью образца. Форма границы седиментации зависит также от концентрационных эффектов, диффузии, гидростатического давления. Несмотря на значительн1з1Й успех в понимании природы этих эффектов, не существует простого и надежного метода, позволяющего провести учет всех влияющих на форму границы седиментации факторов. Однако эти факторы можно оценить раздельно с тем, чтобы попытаться определить лишь ту степень уширения границы, которая обусловлена 1тсклю-чительно полидисперсностью образца. [c.222]

Полученные таким способом кажущиеся распределения оказываются истинными распределениями по коэффициентам седиментации лишь в том случае, если степень уширения границы седиментации не зависит от давления, диф-4>узии или концентрации растворенного вещества. Подобные зависимости все же имеют место при ультрацентрифугировании большинства полимеров в органических растворителях, поэтому для получения точного распределения ло молекулярным весам необходимо учитывать эти влияния. При используемых обычно в методе скоростной седиментации силовых полях ультрацентрифуги возникает большое гидростатическое давление, изменяющееся от 1 атм на уровне мениска до нескольких сотен атмосфер в придонном слое кюветы. От величины давления зависят плотность и вязкость раствора, а также удельный парциальный объем молекул растворенного вещества, поэтому характер седиментации, осуществляющейся в таком градиенте давления, меняется в зависимости от расстояния до мениска. Рассмотренное влияние давления наиболее выражено при использовании относительно сжимаемых органических полимеров и растворителей, обычно применяемых в химии полимеров. Проблема влияния давления на седиментацию, впервые рассмотренная Мосиманом и Сигнером [39], недавно вновь привлекла внимание исследователей. С помощью математической интерпретации качественного рассмотрения проблемы Отом и Деро [40] Фужита [41] использовал уравнение Ламма и показал, что линейная зависимость седиментации от давления приводит к выран ению [c.231]

На основании теории Бринкмана, Дебая и Бьюче (БДБ) был предложен [7] метод определения / и а,,. Полученные значения и не зависят от того, какая функциональная зависимость существует между к )л Р. При соответствующей комбинации значений характеристической вязкости и константы седиментации или диффузии можно определить молекулярные параметры, не зная зависимости между и Р. Эта возможность является следствием того, что в теории Бринкмана, Дебая и бьюче точно рассчитаны значения характеристической вязкости и константы седиментации при одинаковом распределении Р мономерных элементов в клубке радиуса 4, =1,054 / , причем нет необходимости делать какие-либо допущения о зависимости между и Р. [c.20]

Полученная толщина отвечает диаметру плотно упакованной негидратированной частицы / -актина. Достоинство этого метода состоит в следующем. Строго говоря, для получения истинного диаметра молекулы в растворе вместо величины V в знаменателе уравнения (Х.П) следует подставлять эффективный объем Уд, который обычно неизвестен. Заменив на V, получаем возможность вычислять значение диаметра негидратированной частицы, во всяком случае, в отсутствие сильных специфических взаимодействий -с отдельными компонентами растворителя. Другими словами, коэффициент седиментации сильно асимметричных частиц прямо пропорционален массе на единицу длины. Отсюда следует, что изменение диаметра частицы при неизменной массе на единицу длины (т. е. набухание) не должно вызывать изменений в величине коэффициента седиментации. [c.212]

Длинноцепная разветвленность изменяет законы, связывающие транспортные свойства макромолекул с их размерами в растворе и молекулярной "массой. В 0-условиях константа седиментации — S = / (M/Rs)-, удерживаемый объем — V = f R , а характеристическая вязкость — [т]] = f (RslM). С ростом разветвленности падают гидродинамический радиус Rs и радиус инерции R y/ макромолекул равных М. В скоростной седиментации разветвленность приводит к увеличению Sp > при эксклюзионной хроматографии разветвленные макромолекулы выходят из колонки позже линейных Ур > характеристические вязкости разветвленных полимеров меньше, чем линейных [т] ]р < < [л1л- [c.147]

Фиг. 36. Изменение коэффициентов седиментации с концентрацией димеризующегося а-химотрипсина [12]. г ерхняя кривая для химотрипсина отвечает величине к —1,75 мг/мл Р + М — == 3.5 мг/мл). Нижняя, пунктирная кривая описывает ожидаемое поведение коэффициента седиментации при димеризации, когда к=Ш мг/мл иР + Л1 =

Анализ уравнения (IX. 3) приводит к некоторым важным практическим выводам. Скорость седиментации возрастает с увеличением молекулярной массы как (для сферических частиц), а также с расстоянием х до оси вращения. Она пропорциональна квадрату скорости вращения (ю ) и зависит от фактора плавучести (1—ир). Если величина ир больше единицы, то этот фактор становится отрицательным. Плотность частиц (1/о) составляет в среднем для белков 1,33 г/мл, но может приближаться и к единице (1,02 г/мл) в случае липопротеидов. Следовательно, увеличивая плотность р буферного раствора добавлением солей приблизительно до 1,06 г/мл, можно вызвать флотацию липопротеидов к мениску. Коэффициент вязкости т] стоит в знаменателе, и, следовательно, скорость седиментации с возвра-станием вязкости падает. В опытах с применением градиента плотности коэффициент вязкости при увеличении расстояния X до оси вращения возрастает. Используя изокинетический градиент плотности с линейным возрастанием вязкости при увеличении расстояния х, можно компенсировать соответствующее пропорциональное возрастание скорости седиментации и добиться таким образом независимости скорости седиментации от х. [c.174]

Для эллипсоидов вращения s будет уменьшаться для частицы любого данного веса вследствие увеличения коэффициента трения. В случае стержневидных частиц длиной/ , для которых f пропорционально LHogL [669], скорость седиментации должна возрастать пропорционально лишь log L. Для цепных молекул, находящихся в 0-растворителе в виде молекулярных клубков, непроницаемых для потока растворителя, коэффициент трения пропорционален (s2) /2 и, следовательно, (ср. стр. 105) константа седиментации в таком случае пропорциональна квадратному корню из молекулярного веса. В лучшем растворителе f будет возрастать гораздо быстрее, чем М2, и соответственно s будет меиее чувствительна к молекулярному весу растворенного вещества. [c.236]

Одновременно со слипанием частиц происходит их осаждение на дно в результате увеличения веса. Процесс осаждения коллоидных частиц а дно сосуда ту>д действием силы тяжести называется седиментацией. Седиментация приводит. к расслоению и изменению состава коллоидных систем. Седиментация происходит тем быстрее, чем крупнее частицы и чём больше разница в плотностях раздробленного вешества и дисперсионной среды. Ввиду того, что взвеси по сравнению с коллоидными растворами имеют больший размер раздробленных частиц, они более склонны к расслоению и образованию осадка. Если суспензии дать отстояться последовательно в нескольких сосудах, то в разных сосудах будут оседать частицы различной величины. Этот процесс называется отмучиванием и ианользуется для приготовления порошков одинакового размера (например, фра кцио-нирование люминофоров по размерам зерен). [c.46]

Седиментация, седиментация с последующей сорбцией. Удаление масел, нефтепродуктов и примесей, плотность которых меньше, чем у воды, чаще всего осуществляется путем седиментации, а также седиментации с последующей сорбпией. Легкие примеси седиментируют вверх и удаляются из сооружения специальными сборными устройствами, например подвижными желобами. [c.152]

Фотометрированпе. Негатив фотометрируется для получения кривых седиментаций и калибровочной кривой клина, выраженных через отклонения гальванометра и расстояния вдоль кюветы. Для этой цели вполне пригоден микрофотометр Зигбана [59]. Строгая пропорциональность между расстоянием вдоль регистрирующей пластинки и расстоянием вдоль полосы седиментации достигается в этом микрофотометре путем использования клина [c.514]

Молекулярный вес четырех различных молекулярных форм ГТХ определяли различными методами. Молекулярный вес основных форм ГТХ определяли методом седиментации и диффузии. Молекулярный вес тетрамеров находили по данным светорассеяния (в соответствии с данными электронно-микроскопического исследования). Молекулярный вес гликонротеи-на ДиФерранте и субъединицы, равной четверти молекулы ГТХ, вычисляли по данным светорассеяния, седиментации и вязкости (также в соответствии с данными электронно-микроскопического анализа). [c.155]

Распределение скоростей седиментации, подученное из отдельного эксперимента, является функцией не только молекулярных свойств растворенного вещества, но и концентрации. Поэтому распределение молекулярных весов может быть вычислено только из распределения частиц по скоростям седиментации при нулевой концентрации. Следовательно, результаты опытов должны быть экстраполированы к бесконечному разбавлению. Юландер [9] показал, что эта экстраполяция может быть проведена с применением некоторой функции распределения. Из экспериментальных данных о распределении скоростей седиментации при ряде концентраций определяются параметры этой функции распределения, и каждый параметр отдельно экстраполируется к бесконечному разведению. [c.471]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология