Поток метки

Для капельной жидкости в качестве метки может быть использована подкрашенная жидкость или раствор какого-либо вещества, концентрация которого относительно легко определяется в основном потоке-носителе. В газовых потоках меткой может служить примесь иного, легко анализируемого газа, желательно близкой плотности к величине плотности основного газового потока. При определении коэффициента диффузионного перемешивания дисперсного потока в качестве метки могут служить подкрашенные частицы или частицы иного химического состава (имеющие примесь легко анализируемого вещества). При этом на выходе из аппарата определяется доля меченых частиц в основном выходящем потоке дисперсного материала. [c.73]

Номер потока Метка потока Общий расход, кмоль/ч Расход воды, кмоль/ч Расход соли, кмоль/ч [c.56]

Номер потока Метка потока Общий расход, кмоль/ч Температура, °С Давление, ата [c.97]

Поскольку на поток метки суммарный поток не влияет (он не зависит от Ас), из сравнения уравнений (10.6) и (10.9) мы видим, что (0 = 0). Таким образом, в этом случае проницаемость для метки, определяемая в опытах по самодиффузии (при Ас==0), равна проницаемости для суммарного потока, индуцированного малой разностью концентраций по обе стороны мембраны. (Равенство со и со требует, чтобы при варьировании разности концентраций Ас средняя концентрация с поддерживалась постоянной.) [c.223]

Хотя рассмотренные здесь модели привлекательны тем, что позволяют просто объяснить противоречия между коэффициентами проницаемости для суммарного потока и для потока метки, мы еще. раз подчеркиваем, что в основе этих противоречий могут быть и другие механизмы, отличные от однорядной диффузии и образования комплексов с переносчиками. Для двухрядной решетки, показанной на рис. 10.3, при наличии возможности обмена между молекулами, находящимися в соседних занятых центрах, отрицательное изотопное взаимодействие может смениться положительным [5]. В более общем случае для решеточных моделей имеется возможность того, что связывающие центры будут изменять свою конформацию после того, как они становятся занятыми, и что между различными центрами существует взаимодействие. Такая аллостерическая ко-оперативность может индуцировать положительное или отрицательное изотопное взаимодействие [10]. В разд. 10.4 мы рассмотрим, как циркуляция потока может приводить к положительному или отрицательному изотопному взаимодействию. В гл. 11 обсуждается экспериментальный пример еще одного механизма изотопного взаимодействия, связанного с неоднородностью мембраны. [c.226]

Видно, что в противоположность потокам метки в каждом отдельном канале при постоянном /а,- полный поток метки меняется при варьировании Ас, что опять-таки согласуется с феноменологическим взаимодействием потоков метки и основного вещества. [c.236]

Как отмечено выше, проницаемости для метки часто определяют путем измерения величины Г/Ас, не принимая во внимание возможные эффекты объемных потоков. Рассматривая уравнение (10.39), можно видеть, что если поток метки [c.238]

Мире и Саттон [14] позже представили вывод уравнений для потока метки на основе коэффициентов Ь вместо коэффициентов Я. Это удобнее, когда пользуются электропроводностью и числами переноса. При этом также получены уравнение (11.2) и соответствующие выражения для прямого и обратного потоков тестового вещества на основе электрического тока и коэффициента диффузии метки. Утверждалось, что, хотя уравнение [c.245]

Таблица 11.2. Влияние суммарного потока на поток метки [11]

Приведенные уравнения были использованы в экспериментах на мочевом пузыре жабы. Измерения потоков метки от серозной к слизистой поверхности позволяют оценить пассивную, вероятнее всего межклеточную, проницаемость. [c.265]

Это уравнение показывает, что, хотя поток метки и суммарный поток зависят от всех величин Го/7/, поток метки, отнесенный к рг/, зависит только от градиента рг и сопротивления гоо. В отсутствие градиента удельной активности отношение между /г и I равно р2, как это и следовало из наших предыдущих рас-суждений. При наличии градиента удельной активности это соотношение уже неприменимо. Поток метки теперь обгоняет суммарный поток. При этом интуитивно ясно, что степень, в которой пбток метки обгоняет суммарный поток, пропорциональна градиенту удельной активности. Следует отметить, что коэффициент пропорциональности, связывающий градиент удельной активности с обменным потоком, определяется здесь величиной / 00 — локальным коэффициентом для суммарного потока. Значение этого факта будет яснее из дальнейшего рассмотрения. [c.202]

До сих пор мы полагали, что на поток метки влияет ее собственный градиент электрохимических потенциалов и, возможно, сопряженные потоки других веществ, а также метаболизм, но нет прямого взаимодействия между изменениями суммарного потока данного вещества и рассматриваемой его изотопной разновидности. Однако мы уже отметили ранее, что Уссингу и сотрудникам удалось объяснить аномалии проницаемости кожи лягушки для воды тем, что в действительности на движение изотопно-меченной воды влияет поток воды, рассматриваемой как растворитель. Теперь мы рассмотрим возможность сопряжения не только потоков разных изотопных разновидностей воды, но и изотопных разновидностей любого растворенного вещества. Хотя для разбавленных водных растворов это может показаться не очень актуальным, такой случай вполне может реализоваться в высокоспециализированных мембранах и системах переносчиков, так что следствия такого рода изотопного взаимодействия мы рассмотрим в самой общей форме. [c.205]

При анализе суммарного потока или потока метки некоторого иона через последовательно соединенные барьеры на слизистой (т) и серозной (х) поверхностях эпителия Шульц и Фриццел [14] обратили внимание на то, что общий трансэпителиальный коэффициент проницаемости, полученный из анализа составной мембраны (со в наших обозначениях), не является точной мерой проницаемости двух предельных мембран,, соединенных последовательно, поскольку на него влияют условия, которые не влияют на сот или со (т. е., скажем, концентрация в клетке и профили электрического потенциала). Таким образом, они считают, что эти коэффициенты проницаемости имеют физический смысл, только когда потоки ограничены параллельными путями. Соглашаясь с тем, что при попытках выяснить детали механизма на основании измерений коэффициентов проницаемости требуется осмотрительность, мы придерживаемся несколько иной точки зрения. Она состоит в том, что коэффициенты проницаемости (и сопротивления) являются параметрами, имеющими вполне определенный физический смысл, и характеризуют состояние составных мембран. Надо, однако, помнить, как и всегда при манипуляциях с феноменологическими коэффициентами, что нет никаких оснований заранее считать, что со и / не являются функциями состояния исследуемой системы. В соответствии с этим, хотя уравнение (9.67) является аналогом для формулы, выражающей аддитивность последовательно соединенных сопротивлений, хорошо знакомой в электрических контурах, / будет зависеть от концентрационного профиля на мембране, несмотря на формальную простоту [c.217]

Пример, как блокирование канала или нагружение переносчика). Важно, однако помнить, что изотопное взаимодействие, как и другие типы сопряжения потоков, определяется феноменологическими членами, поэтому в принципе нет необходимости в прямом физическом взаимодействии между основным веществом и его изотопно-меченной формой. Действительно, можно показать, что в отсутствие такого взаимодействия и кажущаяся однорядная диффузия, и обменная диффузия могут возникать просто в результате неоднородности мембран. Кроме того, в этом случае результаты измерений коэффициентов проницаемости могут существенно зависеть от условий эксперимента, например от того, проводятся ли измерения в отсутствие градиента гидростатического давления, как это обычно имеет место в исследованиях эпителия в камерах Уссинга, или в отсутствие объемного потока, как это чаще всего бывает при изучении симметричных клеток (эритроцитов, мышц, нервных тканей). К этому выводу нетрудно прийти, рассматривая некоторые примеры экспериментального изучения сопряженных потоков электролитов. Например, в коже лягушки и жабы обнаружено положительное взаимодействие между потоками мочевины и маннита [1,6]. Точно так же Уссинг и Йохансен [20] обнаружили, что суммарный поток внутрь мочевины усиливает поглощение сахарозы и задерживает ее выброс из кожи лягушки. Лиф и Эссиг [13] нашли такое же взаимодействие между потоками мочевины и ее меченого аналога в мочевом пузыре жабы. Во всех этих случаях для системы растворенное вещество—мембрана с положительными коэффициентами отражения осмотический поток воды должен быть направлен в сторону, противоположную потоку растворенного вещества внутрь. Это мешало бы выявлению основного эффекта, поскольку подавляло бы поток метки внутрь и усиливало бы выброс по всем каналам. Поэтому отмеченные выше данные [c.231]

Нередко отношения потоков и коэффициенты проницаемости определяют путем измерения потока метки, не обращая при этом внимания на возможное влияние объемного потока или разностей гидростатических давлений или концентраций на мембране. Однако при ш =5 ш отношение потоков f и кажущийся коэффициент проницаемости ш будут меняться в зависимости от условий измерения. Это нетрудно показать, рассматривая однонаправленные потоки через мембрану. [c.235]

Поток изотопа / должен быть связан с однонаправленными потоками метки соотношениями [c.236]

Очень подробные исследования транспорта через мембраны на основе смолы Зео-Карб 315 дали много полезных сведений о факторах, влияющих на потоки метки и отношения потоков как противоионов, так и коионов. Однако применение мембран, допускающих существенные потоки ионных соединений и растворителя, наряду с потоком тестового вещества осложняет исследование возможного вклада изотопных взаимодействий. Мембраны из Зео-Карба 315 в контакте с 0,1 М ЫаВг характеризуются числом переноса коиона 0,045 и числом переноса воды около 40 моль/экв. В связи с этим оценка степени изотопного взаимодействия по уравнению (11.1) требовала бы многочисленных измерений для определения величины всех сил, влияющих на суммарный транспорт. Даже для самых простых систем такие исследования очень трудоемки. [c.246]

В соответствии с термодинамическими соотношениями, которые мы хотим проверить, расхождение между и и и и аномальное значение отношения потоков — это проявления сопряжения изотопных потоков. Удовлетворительное согласие между теоретическими и экспериментальными отношениями потоков дает убедительное подтверждение этой точке зрения, однако более прямое доказательство можно получить путем рассмотрения влияния суммарного потока на два однонаправленных потока метки. Наблюдения влияния разности электрических потенциалов на потоки метки не вполне удовлетворительны, поскольку изменение А ф меняет не только суммарный поток (и тем самым влияет на поток метки), но и движущую силу (г/ Аг] ), действующую на меченые частицы. Более веские аргументы в пользу сопряжения можно получить, устанавливая разность концентраций преобладающей изотопной формы в отсутствие разности электрических потенциалов. При этом возникнет суммарный поток, но при условии, что состояние мембраны не изменилось в отсутствие электроосмоса и изотопного взаимодействия потоки метки также не изменяются. Однако при наличии изотопного взаимодействия ситуация будет совершенно иная. При отрицательном сопряжении, соответствующем случаю ю/и < 1, положительный суммарный поток (/ > 0) должен уменьшать ско- > [c.249]

При интерпретации описанных выше наблюдений следует постоянно помнить, что доказательство наличия сопряжения представляет собой феноменологический способ описания системы без всяких конкретных требований к механизму. Это взаимодействие не обязано отражать взаимодействие между частицами на молекулярном уровне. В биологических исследованиях сплошь и рядом отрицательное сопряжение приписывается транспорту противоионов ( обменная диффузия ) при участии переносчика, совершающего челночные движения через мембрану. Неприменимость модели подвижных переносчиков в случае мембран с хлористым поливинилбензилтриметиламмо-нием показывает, что эта общепринятая интерпретация часто неверна. Такая возможность подтверждается также наблюдениями параметров транспорта гетерогенной системы, включающей параллельные каналы различного сопротивления [12]. Хотя для каждого элемента Я —Я, составная область дает отрицательное изотопное взаимодействие. Как и в исследованиях, результаты которых представлены в табл. 11.1, отношение потоков хорошо согласуется с величинами, рассчитанными по уравнению (11.7). Не зная ни геометрических, пи электрических свойств мембраны, нельзя точно прогнозировать ее транспортные параметры. Однако влияние неоднородности мембраны на Я, Я и отнешение потоков можно объяснить по крайней мере качественно. При определении Я из обменной диффузии в отсутствие электрических сил разные каналы будут давать вклад в поток метки, обратно пропорциональный их собственному сопротивлению, так что будут преобладать каналы с низким сопротивлением. Между тем при определении Я в условиях [c.250]

Саито, Лиф и Эссиг [17], исследуя мочевые пузыри жаб, закрепленные в камере, также рассмотрели проблемы применения изотопной метки при оценке пассивной проводимости. В общем случае такие попытки осложняются необходимостью учитывать вклад потоков нескольких веществ. Если, однако, показать, что пассивные потоки ионов в основном осуществляются по общим каналам, то задача упрощается в том плане, что измерения потока одного иона могут дать сведения о потоках и всех остальных веществ. Именно так, по-видимому, обстоит дело применительно к мочевому пузырю жабы, как это видно из пропорциональности потока от серозной к слизистой поверхности мембраны (5- Ж) потоку 22 3 в том же направлении, а также потокам и в обратном направлении (М- З). Учитывая эти данные, свидетельствующие о том, что пассивный перенос различных ионов идет по общим каналам и меняется пропорционально изменениям пассивной проницаемости, можно использовать измерения потока одного вещества как меру потоков других веществ. Потоки метки мо ут оказаться очень полезными в этом плане, но, используя их, нужно обращать внимание на изложенные выше соображения. В частности, нельзя считать заранее, что в биологической системе поток одного вещества не будет зависеть от потоков других веществ. Это надо каждый раз проверять экспериментально. Как это можно сделать, уже говорилось в отсутствие изотопного взаимодействия и сопряжения потоков различных веществ отношение потоков будет нормальным , т. е. выражается уравнением (9.5) или, когда поток определяется электрическими силами, уравнением (11.6). Однако на практике не всегда удобно находить отношение потоков, особенно когда имеется всего одна изотопно-меченная форма данного химического вещества. При этом определение двух противоположно направленных потоков затруднительно или невозможно. [c.254]

Расчет ((й/(й )ма и ((й/(й )с1 указанным способом требует, конечно, чтобы на потоки натрия и хлорида не влияли потоки растворителя и других ионов. Ранее мы изложили некоторые соображения, делающие это допущение правдоподобным. Однако надо отметить, что в противоположность оценкам степени изотопного взаимодействия парциальную проводимость иона можно оценить однозначно из двух значений однонаправленного потока независимо от природы факторов, влияющих на поток метки. Действительно, в самом общем случае уравнения (9.30), (9.45) и (9.48) дают [c.258]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология