Коэффициент седиментации и коэффициент трения

Из уравнения (22-5) видно, что коэффициент седиментации должен изменяться с концентрацией, так как коэффициент трения, от которого он зависит, меняется с концентрацией. Как было отмечено раньше, мы не имеем обшей теории зависимости / от концентрации, в связи с чем зависимость коэффициента седиментации от концентрации также неизвестна. Для вполне компактных растворенных частиц можно принять, что коэффициент седиментации линейно изменяется с концентрацией, т. е. s может быть записано, как [c.429]

Таким образом, чтобы определить массу частицы, необходимо знать коэффициенты седиментации и трения. Как [c.102]

Различие в электрофоретической подвижности гемоглобина А и 5 может объясняться изменением либо общего заряда Z, либо коэффициента трения / Сам по себе эффект трения (обусловленный изменением формы) выразился бы в том, что одно вещество двигалось бы медленнее другого во всем диапазоне pH. В рассматриваемом случае этого не происходило, судя по тому, что кривые зависимости электрофоретической подвижности от pH имели одинаковый угол наклона (рис. 5.4). Кроме того, другие физико-химические исследования, а именно определение скорости седиментации и свободной диффузии показали, что коэффициенты трения оксигенированных форм гемоглобина А и гемоглобина 8 были одинаковы. [c.91]

Для этого возьмем любую оседающую частицу массой т. Так как суспензия находится в состоянии покоя, то на нее действуют две силы сила тяжести и сила сопротивления среды, которая, будем кх считать, пропорциональна квадрату скорости седиментации = где /г>0 — коэффициент трения (рис. 17). [c.74]

Скорость седиментации сильно зависит от а) концентрации раствора, поскольку вязкость влияет на коэффициент трения макромолекул и через последний —на коэффициент седиментации [c.112]

Поскольку скорость седиментации настолько мала, что заметной ориентации молекул не происходит, коэффициент трения, входящий в уравнение седиментации, берется таким же, как и в уравнении диффузии. Подставляя уравнение (11.34) в уравнение (20.24), получим [c.615]

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]

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]

Зная коэффициент седиментации, мы можем теперь вернуться к рассмотрению коллективных мод. Приравняем градиент осмотического давления (7.2) вязкой силе трения, описываемой равенством [c.236]

Следует особо подчеркнуть, что при выводе формулы (4) нет необходимости прибегать к каким-либо модельным представлениям о форме растворенной частицы. Для нахождения коэффициента трения fs делается допущение коэффициент трения молекулы при диффузии ее в растворителе в нормальных условиях равен коэффициенту трения при седиментации в центробежном поле. Справедливость такого допущения для шарообразных частиц очевидна. [c.134]

Манделькерн и Флори [22] показали, что молярный коэффициент трения можно выразить через характеристическую вязкость. Тогда для расчета молекулярного веса достаточно измерить константу седиментации и характеристическую вязкость [c.154]

Другой эффект, с которым всегда приходится считаться,— это обратный ток растворителя [57, 127, 176], вызванный повышением концентрации растворенного вещества у дна ячейки. Растворитель движется назад к границе раздела, так как его вытесняет концентрированный раствор. Поэтому при заметных концентрациях растворенного вещества константа седиментации, определенная по отношению к растворителю, отличается от значения, полученного в системе координат, связанной с ротором. Коэффициент трения [уравнение (63)] был определен для системы координат, связанной с ротором. [c.48]

Результаты анализа зависимостей lg Llf ) от lg Ь не такие однозначные (см. рис. 2.3). Вид зависимости определяется величиной d. В области малых Ь величина Ь//о примерно пропорциональна 0,5 lg Ь, т. е. /о = (см. ). Однако с ростом Ь Ь А) более четко проявляется влияние величины поперечника й. Для тонкой цепи d = 0,1 А) зависимость lg Ыf от lg Ь ослабляется и /о = 1/° . При дальнейшем росте Ь Ь АА) и переходе в гауссову область / = Для толстой цепи d = А) зависимость lg Ыf ) от lg Ь усиливается и при АА коэффициент поступательного трения /о снова пропорционален Поэтому исследование зависимости /о от Ь (коэффициентов седиментации и диффузии от молекулярной массы) в узкой области изменения Ь (или М) не всегда позволяет надежно определить параметры цепи. [c.43]

При определении молекулярных весов результаты измерения диффузии чаще всего используют в сочетании с данными другого какого-либо гидродинамического метода (например, измерения скорости седиментации в ультрацентрифуге). Это позволяет исключить коэффициент трения и таким образом рассчитать молекулярный вес (разд. 2 гл. X). [c.175]

Коэффициенты трения частиц, имеющих размеры макромолекул, не могут, конечно, быть измерены непосредственно путем применения уравнения (19-7), потому что такие частицы слишком малы для того, чтобы их можно было наблюдать непосредственно. Однако мы покажем в разделах 20 и 21, что коэффициенты трения просто связаны с коэффициентами диффузии и седиментации и могут, таким образом, быть измерены косвенным путем. Правильность уравнения Стокса подтвердилась измерением коэффициентов седиментации сферических частиц полистирола, радиус которых мог быть измерен с помощью электронной микроскопии -. [c.379]

Следует отметить, наконец, что уравнение (21-30) мо/кет быть в принципе использовано для проверки теории Кирквуда—Райзмана и для экспериментального расчета параметра с . Это может быть сделано сравнением измеряемых величин с величинами На, определенными по рассеянию света (раздел 18), Однако, как было отмечено ранее, имеются значительные препятствия на пути точного определения диффузионных констант для гибких макромолекул, и такое непосредственное сравнение в действительности не может быть выполнено, (Оно было сделано для коэффициентов седиментации, которые также являются функцией коэффициента трения, см. раздел 22.) [c.419]

В заключение нужно отметить, что присутствие второго низко- молекулярного компонента влияет на плотность и вязкость раствора и, следовательно, па коэффициент трения и коэффициент седиментации [см. уравнение (20-5) или уравнение (22-24)1. Эти эффекты, однако, легко рассчитываются. Рассмотренные ранее эффекты наблюдаются вместе с этим обычным эффектом. [c.432]

Наиболее важное использование седиментации в течение последних 30 лет заключается в определении молекулярных весов при помощи совместного измерения коэффициентов седиментации и диффузии. Если 3 я О измерены в растворах одинакового состава, то в обоих случаях будет один и тот же коэффициент трения, так что для двух компонентной системы или для систем, которые ведут себя подобно двух компонентным системам, можно скомбинировать уравнения (22-5) и (21-8), что дает [c.436]

Если молекулярный вес однородного высокомолекулярного вещества известен, то, как показывает уравнение (22-5), коэффициент седиментации является мерой коэффициента трения. Коэффициент седиментации при нулевой концентрации может быть интерпретирован точно так же, как коэффициенты трения, определенные из данных диффузии и интерпретированные в табл. 16—18. [c.438]

Некоторые коэффициенты трения, приведенные в табл. 16 и 18, были в действительности вычислены из коэффициентов седиментации, а не из коэффициентов диффузии. Большинство из них является результатом совместного определения з и I) , позволяющего получить величину молекулярного веса по уравнению (22-23) и величину коэффициента трения по уравнению (21-9) или (22-5). [c.438]

Уже было отмечено, что изучение скорости седиментации нефракционированных полидисперсных полимеров дает результаты, которые трудно интерпретировать. Изучение узких фракций полимеров, которые можно рассматривать как достаточно однородные по отношению к молекулярному весу, представляет, однако, большой интерес. Средний коэффициент трения в этом случае должен быть таким, как у эквивалентной сферы, описанной в разделе 20д. Радиус этой сферы равен ЦЯа, где На—радиус инерции, а if—коэффициент, величина которого равна 0,665 по лучшей имеющейся сейчас количественной теории. С помощью уравнения (19-13) получаем /=6ят] (7 е, или из уравнения (22-5) [c.438]

Из предыдущего рассмотрения ясно, что точного уравнения, связывающего электрофоретическую подвижность с молекулярными параметрами, не имеется. В пределах приближения, вытекающего из игнорирования всех членов, кроме первого, в правой части феноменологического уравнения [уравнение (24-4)], и не отличающегося от того, которое было сделано при анализе данных по седиментации и диффузии высокомолекулярных электролитов в солевых растворах, могут быть сделаны два определенных утверждения. а) Подвижность и всегда прямопропорциональна заряду 2-макроиона. б) Подвижность всегда обратно пропорциональна коэффициенту трения, как показывают уравнения (24-6), (24-7) и (24-8), которые все применимы только к сферическим ионам (поскольку в знаменателе стоит выражение бяг] ). Это делает электрофорез могучим средством полуколичественного анализа, которое имеет огромное значение в химии белков. Многие приложения такого подхода являются по своей природе аналитическими и выпадают из плана настоящей книги, но другие, дающие полезную информацию относительно молекулярных свойств, будут здесь кратко описаны. Обсуждение ограничено данными по растворимым белкам, потому что основная масса работ в этой области выполнена на белках. (Пример электрофореза синтетического полиэлектролита будет приведен в разделе 27.) [c.479]

Седиментация в ультрацентрифуге является вторым методом, с помощью которого смесь белков может быть разделена на группы компонентов. Однако причина такого разделения совершенно иная, поскольку оно определяется отношением молекулярного веса к коэффициенту трения. Комбинация обоих методов привела к установлению наличия в человеческой сыворотке по крайней мере двенадцати различных белков . [c.489]

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

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]

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]

Для сферических частиц коэффициент трения В равен 6ят1Г, и соответственно константа седиментации связана с радиусом частиц г соотношением [c.156]

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]

Частицы тонкоизмельченного твердого вещества оседают в жидкой среде, если их плотность выше плотности среды. Радиус этих частиц можно вычислить из скорости седиментации, используя выражение для коэффициента трения f= бпцг, приведенное в разд. 11.1. [c.613]

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]

Изменения активности некоторых белков коррелируются, как правило, с изменениями ряда физических свойств. Так, изменение формы белковой молекулы можно установить по изменению некоторых гидродинамических характеристик (например, коэффициента трения, инкремента вязкости), по изменению светорассеяния, поверхностных свойств, диффузии через полупроницаемые мембраны и скорости седиментации [90]. Изменения термодинамических свойств (энтальпии и энтропии), объема, растворимости, оптического вращения, поглощения в инфракрасной области, дифракции электронов, а также некоторые другие характеристики, приведенные Каузманом [90], используются для Оцейки изменений формы белковых молекул. Большинство этих измерений было проведено па макромолекулах неизвестной структуры, для которых не была установлена последовательность аминокислотных остатков. В настоящее время благодаря усовершенствованию методов деградации белков, аналитического определения Концевых групп, методов разделения и идентификации отдельных фрагментов можно успешно изучать белки с молекулярным весом порядка 20 ООО. Хотя эта работа еще не достигла молекулярного уровня, тем не менее она дает возможность лучше использовать значения физических констант белковой молекулы известной структуры для объяснения механизма взаимодействия фермента с субстратом. Структура такого белка, как фиброин (белковое вещество натурального шелка), в настоящее время хорошо изучена благодаря сравнению рентгенограммы и ИК-спектров нативного волокна с рентгенограммами [35, 38, 108, 140] и ИК-спектрами [168] небольших фрагментов белка известной структуры, полученных при деградации, а также синтетитегаихпмшнептидо [c.386]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология