Молекулярный вес в монослоях

Полистирол с молекулярной массой 300 000 адсорбируется из толуольного раствора на углеродном адсорбенте, имеющем удельную поверхность 0,12 м /г. Величина предельной адсорбции при образовании монослоя равна 0,033 г/кг. Рассчитайте площадь, приходящуюся на одну молекулу полистирола в плотном монослое, и число мол(жул на поверхности 1 кг адсорбента. [c.158]

Химически насыщенная поверхность всегда может быть насыщена в результате хемосорбции только одного атомного или молекулярного слоя поэтому, если известно, что величина адсорбции превышает монослой, то по крайней мере второй и последующие слои адсорбируются физически. [c.348]

Здесь М. — молекулярная масса адсорбата N — число Авогадро — площадь поперечного сечения молекул адсорбата (площадь, занимаемая адсор-бированной молекулой на поверхности твердого тела в заполненном монослое), [c.245]

Это уравнение можно использовать для определения молекулярной массы вещества в монослое тем же способом, каким определяется молекулярная масса по осмотическому давлению. Если через N обозначить число молекул во всем слое, площадь которого равна О, то Г = N/0. Подставляя это выражение для Г в уравнение состояния (4.52), находим, что для достаточно разреженного монослоя (при постоянной температуре) я является линейной функ- [c.127]

Для несмачивающих жидкостей проникание молекул внутрь трещин характеризуется главным образом миграцией их в поверхностно-адсорбционном молекулярном монослое, т. е. поверхностной ди( к )узией. На примере металлов показано [67, с. 53], что скорость поверхностной миграции молекул жидкости по твердому телу на несколько порядков меньше скорости потока, обусловленного фазовыми поверхностными силами жидкой среды. [c.151]

В этой главе мы рассмотрим, как физическая адсорбция газов используется для оценки удельной поверхности непористых твердых тел или, более конкретно, как с помощью изотермы адсорбции, используя методы математического анализа или какие-либо другие методы, рассчитать емкость монослоя для данного адсорбента. Емкость монослоя определяется количеством адсорбата, которое может содержаться в целиком заполненном монослое молекул на поверхности твердого тела. Если принять, что л —емкость монослоя в граммах адсорбата на грамм твердого тела, М — молекулярный вес адсорбата, а Ат — площадь (А ), занимаемая молекулой адсорбата в заполненном монослое, то удельная поверхность 5 м -г ) будет определяться соотношением [c.47]

В настоящее время установлено, что если для данного адсорб бента получают изотерму адсорбции типа I, то в адсорбенте должны преобладать узкие поры. Но старое классическое представление, согласно которому, эти поры должны быть настолько узкими, чтобы они могли адсорбировать на стенках только один слой, претерпело изменение. В очень узких порах вследствие перекрывания полей (противоположных стенок пор силы притяжения больше, чем на открытой поверхности. Некоторая интенсификация поля может происходить и в более широких порах, поперечник которых равен нескольким молекулярным диаметрам. Усиление поля выражается в искривлении изотерм в направлении увеличения адсорбции. Действительно, данные, полученные некоторыми исследователями, говорят о повышении теплоты адсорбции во втором и, возможно, последующих слоях до такой степени, что резкое различие между первым и последующими слоями исчезает. В этом случае на изотерме точка, соответствующая монослою, отсутствует, и даже подъем изотермы (участок ЛВ на рис. 4) отражает заполнение пор молекулами адсорбата. Если это так, то, конечно, классический метод вычисления емкости монослоя становится неприменимым. Приведем несколько примеров. [c.229]

Исследования структуры смазочной пленки методом электронной дифракции подтвердили результаты, полученные при измерении трения. Первый молекулярный слой жирных кислот ориентирован своими цепями приблизительно нормально к поверхности. Последующие пленки на монослое обычно кристаллизуются в присущую жирным кислотам моноклиническую структуру со значительным углом наклона углеводородных цепей к поверхности. [c.151]

Межфазная пленка проявляет способность к ньютоновскому течению, когда действительно уравнение (IV.238). Молекулы в монослое занимают ограниченное число устойчивых состояний равновесия 1,2,..., г — 1,гс молекулярными площадями 5 1, Хг,.. ., Экспериментально найденная величина представляет собой среднее значение для смеси молекул в двух смежных устойчивых состояниях [c.292]

Главное преимуш,ество метода измерения я перед методом измерения поверхностного натяжения (т. е. и Оц—а) заключается в его большей чувствительности. Как уже отмечалось, малая чувствительность измерения о стала причиной неправильного заключения, что поверхностное давление возникает лишь при достижении плотной упаковки в монослое масла. Методы измерения поверхностного натяжения дают в лучшем случае точность около 0,1 %, что, например, для воды (а = 72 дин/см, т. е. порядка 100 дин/см) составляет около 0,1 дин/см. С помош,ью же ленгмюровских весов удается достичь примерно в 10 раз большей точности (0,01 дин/см), а при некоторых (дифференциальных) методах — еще большей. Это, как мы увидим, особенно важно при измерении молекулярной массы таких веществ, как белки. К сожалению, этот метод неприменим для легкорастворимых поверхностно-активных веществ, поскольку, диффундируя через раствор, они проникают по другую сторону перегородки. Поэтому подобные исследования необходимо проводить путем измерения поверхностного натяжения. [c.126]

Если площадь, занимаемую адсорбированной молекулой воды, принять равной 0,1 нм , то как видно на рис. 19 и 20, условная толщина физически адсорбированного на поверхности металлов слоя воды (выражается отношением п=У/Ут, где V — общее количество адсорбированных молекул воды, У — количество молекул НгО в плотноупакованном монослое) изменяется от 1—1,5 монослоя при Р/Ро=0,3 до 12—18 молекулярных слоев при влажности, близкой к 100%. [c.47]

Нередко электронное возбуждение одного хромофора вызывает флуоресценцию другого хромофора, расположенного поблизости. Так, например, возбуждение молекул красителя, образующих монослой, приводит к флуоресценции слоя другого красителя, находящегося от первого на расстоянии 5 нм. Возбуждение остатков тирозина в белках может вызвать флуоресценцию триптофана, а возбуждение триптофана— флуоресценцию красителя, связанного с поверхностью молекулы белка, или флуоресценцию связанного кофермента [57]. Такого рода резонансный перенос энергии характерен для тех случаев, когда спектр флуоресценции одной молекулы перекрывается со спектром поглощения другой. При этом реального испускания и поглощения света не происходит, а имеет место безызлучательный перенос энергии. Резонансный перенос энергии имеет большое биологическое значение для фотосинтеза. Поскольку молекула с е = 3-10 при воздействии прямого солнечного света поглощает около 12 квантов света в секунду, моно-молекулярный слой хлорофилла будет поглощать всего 1 % общего числа квантов, падающих на поверхность листа [63]. По этой причине молекулы хлорофилла располагаются в виде многочисленных тонких слоев внутри хлоропластов. Однако непосредственно в реакционных центрах, где идут фотохимические процессы, находится лишь небольшое число специализированных молекул хлорофилла. Остальные молекулы поглощают свет и передают энергию в реакционный центр небольшими порциями. [c.31]

Физическая адсорбция может привести к образованию поли-молекулярного слоя адсорбата. При хемосорбции, за некоторым исключением, всегда образуется монослой сорбированных молекул. [c.422]

Следовательно, для веществ, адсорбция которых происходит в результате дисперсионного взаимодействия (азот, аргон, криптон), молекулярная площадка адсорбата в монослое изменяется сравнительно мало. Для молекул с неоднородным распределением электронной плотности значение со сильно возрастает по мере увеличения степени химического модифицирования поверхности. [c.29]

Дубинин придает понятию молекулярной площадки два смысла. В случае относительно слабой локализации на поверхности адсорбированных молекул вычисляемая величина соответствует сплошному монослою. В этом случае со определяется размерами адсорбируемых молекул. При адсорбции молекул с неравномерным распределением электронной плотности на более редко расположенных активных центрах (оставшихся незамещенными гидроксильных группах) эффект локализации молекул выражен более сильно. В этом случае со выражает среднюю поверхность адсорбента, приходящуюся на один активный центр [16]. [c.30]

Таким образом, при определении параметров пористой структуры адсорбентов адсорбционными методами необходимо учитывать как химию поверхности адсорбента, так и химическую природу применяемого адсорбата. Следует иметь ясное представление о возможных взаимодействиях адсорбата с поверхностью. В качестве адсорбирующего вещества необходимо применять пары веществ, которые наименее чувствительны к изменению химической природы поверхности адсорбента. При определении удельной поверхности указанных сорбентов необходимо особое внимание уделить выбору значения молекулярной площадки в монослое для данной [c.33]

Эта формула с известным приближением применима для расстояний от фазовой поверхности раздела, превышающих несколько (1—3) молекулярных диаметров. Поэтому при расчете адсорбции необходимо дополнительно учитывать адсорбцию в монослое под действием короткодействующих сил, в том числе хемосорбции. В результате, несмотря на наличие нерастворяющего объема, равновесная адсорбция может оказаться положительной, хотя чаще бывает отрицательной. [c.17]

Исправленная молекулярная площадка бензола на саже, равная 41 А (вместо со = 30,4 А по формуле (8)), показывает, что молекулы бензола расположены плашмя в монослое [25]. [c.257]

В координатах пА — я, как это показано на рис. 108, в области низких давлений газообразная пленка дает кривую с ясно выраженным прямолинейным участком. Произведение (лЛ)о, которое может быть получено экстраполяцией прямолинейного участка кривой пА — я к л = О, является мерой молекулярного веса вещества, образующего монослой. Прямолинейная часть кривой пА л расположена в области поверхностных давлений около 2 дин/см или несколько выше, и экстраполяция этой прямой до пересечения с осью ординат, т. е. до значения (лА)о, приводит к значению молекулярного веса ниже истинного. Однако при более низких давлениях кривая круто поднимается вверх, отсекая на ординате величину, соответствующую молекулярному весу истинно мономерного вещества . [c.277]

Аналогично представляется возможным осаждать чередую-ш,иеся слои, состояш,ие из катионных и анионных органических полимеров, что позволяет наращивать на кремнеземе проводящие электричество покрытия. Кольцов, Алесковский и Волкова [454] выполнили поочередные реакции на кремнеземе. Например, хлорид, такой, как Т1С14, вступает в реакцию на поверхности с образованием монослоя и гидролизуется, после чего следующий монослой осаждается н гидролизуется и т. д. Одиночные молекулярные слои различных оксидов могут налагаться на поверхность поочередно. Аналогично небольщие поры в силикагеле могут постепенно перекрываться ступенчатым способом посредством проведения схожей серии реакций с 51014. [c.986]

Молекулярное строение органической массы кокса во многом определяется конечной температурой процесса. Основная термоустойчивая часть вещества представлена циклическим полимеризованным углеродом, образующим структурно упорядоченные элементарные единицы Рентгенографические исследования показывают, что такими единицами являются плоские сетки, аналогичные монослою графита, но удаленные друг от друга на расстояние, большее, чем у графита (0,35 нм против 0,336 нм) [c.176]

При 20 °С монослой белка, содержащий 0,80 мг белка на квадратный метр, дает уменьшение поверхностного натяжения, равное 0,035 эрг/см . Рассчитайте молекулярный вес белка. [c.82]

Однако такая согласованность значений рсн, полученных на основе метода стабилизации поверхностного потенциала, с функцией Яо наблюдается далеко не всегда. По данным Рыбкина и Карпенко [115] в системах НВг — НгО и H IO4 — НгО измерения компенсирующих напряжений соответствующих вольта-цепей (с применением гептилового спирта в качестве агента, стабилизирующего состояние поверхности раствора) привели к значениям ран, сильно отличающимся от Яо. Для объяснения таких различий авторы [115] предположили, что адсорбционный слой на поверхности растворов НС1 состоит только из не-диссоциированных молекул и при введении в раствор поверхностно-активных веществ, образующих поверхностный мономо-лекулярный слой, полностью экранируется. В растворах же НВг и H IO4, помимо молекулярной адсорбции, имеет место специфическая адсорбция анионов (Вг- или СЮ ) на свободной поверхности раствора. При введении в раствор поверхностно-активного вещества образуемый им молекулярный монослой эффективно экранирует только поле, создаваемое молекулярными диполями кислоты, но не в состоянии экранировать поле, образованное адсорбированными анионами. Иначе говоря, изменение поверхностного потенциала раствора кислоты НА (по сравнению с водой) можно представить в виде суммы [c.86]

При рассмотрении структуры отдельных частиц асфальтенов следует учитывать их происхождение (нативные, подвергнутые термической деструкции), а также возраст нефти. Асфальтены, выделенные из остатков вакуумной перегонки, характеризуются меньшим содержанием водорода и более высоким содержанием гетероатомов, чем нативные. Нативные асфальтены, вьщеленные из молодых нефтей, характеризуются линейной надмолекулярной структурой, в которой связи между структурными блоками осуществляются метиленовыми цепочками [19]. Асфальтены более старых нефтей, прошедшие стадию глубокого катагенеза, имеют пачечную макроструктуру [25]. По этой модели (рис. 1.6) асфальтены ббразуют трехмерную структуру из ряда монослоев полициклических конденсированных аренов. Монослой (рис. 1.7) имеет М 800-3500, а образованная этими частицами слоистая структура М 5 500—5 900. Ассоциаты, образованные слоистыми частицами, могут иметь М 37 ООО-100 ООО. В настоящее время пйлучило всеобщее признание объяснение высоких значений молекулярной массы асфальтенов склонностью их к ассоциации с образованием коллоидных частиц различных размеров [23, 25]. [c.24]

Поверхностное натяжение и поверхностное давление. Элементарный расчет Рэлея показал, что возможно непосредственное экспериментирование с мономолекулярным слоем на поверхности жидкостей. Если принять, что слой однороден, то это заключение не подлежит сомнению. Из него можно сделать ряд дальнейших выводов относительно свойств такого слоя. Прежде всего, согласно молекулярно-кинетическим представлениям, молекулы в монослое должны двигаться так же, как и молекулы в растворе. Следовательно, в поверхностном слое должно существовать своего рода двумерное осмотическое давление, которое стремится распределить нанесенные на поверхность молекулы равномерно по всей поверхности. Причиной этого давления является, очевидно, хаотическое тепловое движение молекул в слое. Перегородим поверхность жидкости несмачиваемой пластинкой, которая касается поверхности (например, полоской парафинированной бумаги, как делала Поккельс). Если по одну сторону перегородки нанести известное количество нерастворилюго вещества, то она будет играть роль идеальной полупроницаемой мембраны нерастворимое вещество не может проникнуть через нее, а молекулы жидкой подложки, подныривая снизу, свободно переходят на другую ее сторону. Следо. [c.124]

Монослой разнообразных типов белков характеризуются очень сходными кривыми зависимости давление — площадь. Площадь предельно сжатого монослоя независимо от типа белка достигает примерно 1 ж 1мг. Глобулярные белки, которые обычно используются в этих исследованиях, состоят из одной или нескольких полипептидных цепей, содержащих небольшое число (или совсем не содержащих) простетических групп. При этом цепи свертываются таким образом, что имеющиеся в молекуле полярные или ионные группы оказываются расположенными с внешней стороны глобулы. Это обеспечивает растворимость белка в воде. Белки, как известно, состоят примерно из 20 сортов аминокислотных остатков, молекулярный вес которых равен в среднем 120. Важно отметить, что белки являются полимерами особого типа, остатки которых могут растворяться как отдельные аминокислоты, но не совмещаются с нолипептидными цепями, аналогично тому как некоторые мономеры не растворяются в полимерах. Это может быть причиной того, что белки растекаются в монослой, характеризующиеся очень сходными кривыми п — А, имеющими практически одинаковую предельную площадь на остаток. Когда молекулы белка оказываются на поверхности, они развертываются таким образом, что полярные (ионные) группы обращаются к воде и принимают Р-конфигурацию. Это затрудняет получение информации о структуре белковых молекул из построения графиков давление — площадь. [c.296]

Опыт показал, что гидроксильные грз ппы гидроксиполисили-катов так же активны, как и гидроксильные группы поликремниевой кислоты. Поэтому все гидроксиполисиликаты вступают в реакции конденсации, в частности, с хлоридами, причем не обязательно того же элемента, который входит в состав гидроксиполисиликата. На этом и основан синтез твердых веществ методом молекулярного наслаивания. Чередованием реакций вышеуказанного типа [т. е. реакций конденсации (I) — (1П) и гидролиза (IV) — обозначим эти два типа реакций через (А) и (Б), пара которых составляет один цикл молекулярного наслаивания] можно получить один монослой за другим, связанные друг с другом и с исходным твердым веществом межатомными связями, т. е. синтезировать новые твердые вещества. Точная воспроизводимость состава и строения синтезируемых соединений, т. е. получение индивидуальных твердых соединений этим методом обеспечивается благодаря тому, что реакции (А) и (Б) проводятся при непрерывном подводе реагентов — паров хлоридов или воды — и удалении продуктов реакции НС1, т. е. в условиях необратимости. [c.203]

В условиях полного завершения вышеуказанных реакций на поверхности кремния образуется монослой титанкислородных структурных единиц [1104/2], химически связанных с поверхностными атомами исходного вещества, а многократное повторение цикла этих реакций приводит к образованию слоя оксида заданной толщины. Особенности осуществления реакций молекулярного наслаивания на поверхности кристаллических матриц рассмотрены в работе 5.5. Синтез оксида титана на поверхности монокристаллического кремния осуществляют в специальном вакуумном реакторе для молекулярного наслаивания. Схема установки вакуумного синтеза приведена на рис. 5.4, а конструктивные особенности и методика работы на установке изложены в работе 5.5. [c.198]

Из полученных значений 7( можно найти важные молекулярные характеристики — площадь попереч "о ссчеиия органической молекулы Ао и ее длину, равную толщине понедельного монослия [c.82]

Полиэдр Вороного позволяет определить локальную плотность упаковки. Локальные плотности упаковки были впервые определены Ричардсом [63]. Для этой цели полипептидная цепь была разделена на небольшие атомные группы, такие, как метил, метилен, амид, гидроксил, и другие, содержащие один более тяжелый атом и до трех атомов водорода. Ароматические циклы и гуанидиниевая группа Arg также рассматривались как отдельные группы. Из рентгеноструктурных данных были определены центры этих групп. Затем пространство было разбито на полиэдры Вороного, как показано на рис. 3.4. Локальная плотность упаковки при данном центре есть отношение объема атомной группы к соответствующему занимаемому объему, т. е. к объему окружающего полиэдра Вороного. Чтобы избежать ошибок, связанных с учетом поверхности, в рассмотрение был включен монослой молекул НгО, находящихся на поверхности. Таким образом, в полный полиэдр Вороного были включены только атомы белка, но не фактические молекулы HjO. Это поясняется на рис. 3.4, где А — центр атома белка, а , С и D — центры фактических молекул Н2О (см. также рис. 1.9). Эта процедура позволяет попутно определить площадь молекулярной поверхности. Лучше всего воспользоваться тем монослоем поверхностных молекул воды, который содержит их максимальное количе-< тво. Однако поскольку определить такой оптимальный слой трудно, то выбранный слой обычно содержит меньшее по сравнению с [c.55]

Пренслоу и Хэлси [32] применяли адсорбционное модифицирование графитированной сажи нанесением на нее плотных слоев молекул ксенона, который сначала адсорбировался из газовой фазы, а потом сильно охлаждался вместе с адсорбентом-носителем. При атом модификатор — ксенон (нредадсорбированное вещество) наносился на поверхность сажи в количестве, соответствовавшем от одного до шести молекулярным слоям. Поскольку при таком модифицировании концентрация силовых центров на поверхности резко уменьшается (валентные расстояния между атомами углерода в базисной грани графита заменяются ван-дер-ваальсовыми расстояниями между атомами ксенона в его мономолекулярном слое), энергия неспецифического взаимодействия адсорбат — адсорбент резко уменьшается. В соответствии с этим изотермы адсорбции пара аргона на плотном мономолекулярном слое ксенона, нанесенном на графитированную сажу, типичны для адсорбции на близкой к однородной поверхности с малым адсорбционным потенциалом (рис. 11,33). По сравнению с изотермой адсорбции аргона на исходной графитированной термической саже (см. также рис. П,9) изотерма адсорбции аргона на плотном монослое обладает значите [c.76]

Дзисько и Краснопольская [24], исследуя влияние химической природы адсорбента на адсорбцию метанола, пришли к выводу, что химическая природа адсорбента оказывает влияние на упаковку мо-Рис. 4. Зависимость величины лекул метанола в монослое. Наименьшая молекулярной площадки бензола плотность упаковки имеет место в случае СеНб адсорбции на силикагеле (со = 26,5- [c.30]

Уравнение (129) было проверено Матиевичем и Петика [39] для растворов н-октилкарбоновой кислоты в присутствии 0,1 н. едкого натра (рис. 79).. Кривая I получена по экспериментальным данным кривые II и III представляют собой кривые, рассчитанные в предположении соответственно более высокой и более низкой молекулярной площади в монослое. Как видно, в первом случае наблюдалось лишь качественное совпадение между теорией и экспериментом. Это расхождение может быть обусловлено тем, что при выводе уравнений (128) и (130) не учитывалось влияние сольватации и других факторов, а также не вполне строгим равенством величин и —S.F. [c.219]

Измерение поверхностной вязкости, которая в значительной степени зависит не только от природы подложки, но и от вида белка, с этой точки зрения дает гораздо больше, так как позволяет устанавливать различие между белками. Типичная кривая я — А для белкового монослоя приведена на рис. 119. Предельная площадь на один аминокислотный остаток составляет примерно 15— 20 А . Если молекула белка в монослое принимает р-кератиновую конфигурацию и если боковые цепи направлены от полипептид-ного остова попеременно в воздух и в воду, то каждая боковая цепь в воздухе занимает площадь в 30—40 А . В точке разрушения пленка занимает площадь примерно 0,1 м /мг, откуда при среднем молекулярном весе остатка, равном 120, на один остаток должно приходиться 10—12 А . Если белок растекается в р-кератиновой форме, остаток па одной стороне (в воздухе или в воде) занимает 20—22 А . Эти предельные значения очень близки к тем, которые наблюдаются для мезофазных пленок и для конденсированных слоев жирных кислот. [c.296]

Как уже упоминалось (см. стр. 277), молекулярный вес пленкообразующего вещества может быть определен из кривых зависимости пА — л. Если этим методом определить молекулярный вес поливинилацетата, образующего монослой растянутого типа, то полученная величина может оказаться гораздо меньше истинного молекулярного веса полимера, так как эффективной кинетической единицей в этом случае является не молекула, а меньший по величине сегмент. С другой стороны, хорошо известно, что вязкость растворов полимеров зависит от молекулярного веса. В соответствии с этим Исемура и Фукудзука [58] изучали зависимость поверхностной вязкости от молекулярного веса М пленкообразующего полимера и показали, что связь между ними для такого полимера, как поливинилацетат, при относительно высоких поверхностных давлениях может быть описана следующим уравнением [c.307]

Монослой полипептидов взаимодействуют также с мочевиной, находящейся в подложке. В присутствии мочевины, как это видно из рис. 127, их монослой сильно расширяются и тем в большей степени, чем выше концентрация мочевины. Однако некоторое число молекул не участвует во взаимодействии с мочевиной, как это иногда имеет место при денатурации белков. В соответствии с этим молекулярный вес полипептида, определенный по измерениям хюверхностного давления на подложках, содержащих мочевину, не зависит от ее концентрации, хотя площадь, приходящаяся на молекулу, с увеличением концентрации мочевины увеличивается. Мочевина может соединяться с пептидными группами основной цепи с помощью водородных связей. Хотя, как указывалось выше, введение соли в подложку оказывает большое влияние на кривые зависимости п — А для пленок полиэлектролитов, в случае полимеров-неэлектролитов такого влияния практически не наблюдается [62]. [c.311]

Анализ данных, приведенных в таблице, показывает, что при переходе от ароматического углеводорода с насыщенным алкильным радикалом к радикалу, несущему двойную вязь, наблюдается значительное падение молекулярной площадки соо, занимаемой молекулой в плотном монослое (н-пропилбензол — пропенилбензол, изопропилбензол — изопропенилбензол). [c.250]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология