Измерение скорости седиментации

Чрезвычайное значение центробежного поля для физики и физической химии основано на том факте, что в ультрацентрифугах, сконструированных впервые Сведбергом (1924), можно достигнуть ускорений примерно до 10 g. При этих условиях седиментационное равновесие, не имеющее значения в поле тяготения, используется для того, чтобы либо разделить компоненты смеси (препаративная ультрацентрифуга), либо по уравнению (54.8) определить молекулярный вес (аналитическая ультрацентрифуга). По экспериментальным причинам для последней цели используют почти исключительно измерение скорости седиментации. Теория этого последнего метода основана на термодинамике необратимых процессов. Поэтому не будем здесь останавливаться на подробностях и отошлем читателя к специальным учебникам. [c.282]

С е д и м е н т а ц и о н н ы й м е т о д определения молекулярного веса полимера основан на установлении седимента ционного равновесия в растворах полимера. Раствор полимера фракционируют в ультрацентрифуге и одновременно определяют молекулярный вес каждой фракции полимера, т. е. из каждого слоя раствора после его расслаивания. Для этого определяют скорость седиментации каждой фракции исследуемого полимера (в растворах с известными концентрациями). Измерение скорости седиментации основано на наблюдении за передвижением границы раздела между раствором и растворителем в ячейке центрифуги. По данным наблюдений строят график изменения скорости седиментации при различной концентрации и определяют по этому графику константу седиментации 5 данного полимера при бес конечном разбавлении его раствора. Одновременно определяют константу диффузии полимера при бесконечном разбавлении. Молекулярный вес каждой фракции вычисляют по следующему уравнению [c.80]

Определение размеров частиц может быть проведено двумя методами по измерению скорости седиментации и на основании исследования распределения частиц по высоте. [c.91]

Для исследования флокуляции технических суспензий и сточных вод обычно используют косвенные методы — измерения скорости седиментации, фильтрования объема осадков, реологических параметров. Они позволяют судить о степени флокуляции по изменению указанных характеристик в результате агрегации частиц. Иными словами, здесь изучается не сама агрегация, а ее проявление. До недавнего времени считалось, что все эти методы дают равноценную информацию о флокуляции дисперсий. Однако это не так. Флокулирующие концентрации ВМС, определенные различными методами, могут существенно различаться. Слейтер и Китченер (1966) обнаружили, что доза полиакриламида, соответствующая максимальной скорости фильтрования, выше, чем отвечающая наибольшей скорости седиментации, максимальному объему осадков или минимальной мутности. [c.131]

К среднемассовым относят такие методы определения молекулярной массы, которые основаны на установлении массы отдельных, макромолекул измерение скорости седиментации, скорости диффузии, светорассеяния в растворах полимеров. Значение среднемассовой молекулярной массы Л w представляет собой произведение массы всех фракций полимера на молекулярную массу фракции, отнесенное к ассе одной фракции Лiw= [c.18]

Уточненное уравнение (XVI. 1) было использовано Милликеном в его классических опытах по определению заряда электрона методом измерения скорости седиментации капелек в вертикальном электрическом поле. [c.297]

Для случая однородного растворенного вещества было также показано, что при идеальных условиях корень квадратный из второго момента граничной кривой (градиента) дает правильное положение границы для измерения скорости седиментации молекул в области плато [82, 207]. [c.51]

При измерении скорости седиментации получают информацию [c.112]

Под действием гравитационного поля растворенные молекулы либо оседают, либо всплывают в зависимости от их плотности и плотности растворителя, но поступательная кинетическая энергия молекул препятствует этому. Чтобы вызвать оседание при измеримых скоростях даже таких маленьких молекул, как молекулы сахарозы, были построены достаточно мощные ультрацентрифуги. Сведберг [б] положил начало разработке ультрацентрифуг, приспособленных для количественных измерений седиментации в условиях, исключающих конвекцию и вибрацию. Различают два типа опытов, проводимых в ультрацентрифугах 1) измерение скорости седиментации компонента раствора (скорость седиментации) и 2) определение перераспределения молекул при равновесии (седиментационное равновесие). [c.613]

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]

Для измерений скорости седиментации с целью исследования распределения по молекулярным весам рекомендуют следующее [c.54]

Кроме скоростных ультрацентрифуг, применяемых при измерении скорости седиментации (значительно преобладающей над процессами диффузии), применяют также ультрацентрифуги с меньшим числом оборотов (до 20 ООО об/мин), в которых скорости седиментации и диффузионного переноса близки и поэтому устанавливается седиментационное равновесие. Молекулярный вес при определении по методу седиментационного равновесия, [c.44]

ИЗМЕРЕНИЕ СКОРОСТИ СЕДИМЕНТАЦИИ [c.64]

Полидисперсность полимера может быть определена путем измерения скорости седиментации макромолекул в разбавленном растворе. Для ускорения седиментации кюве-гу с раствором исследуемого полимера помещают в тело ротора ультрацентрифуги (рис. 37), вращающегося со скоростью до 130 тыс. об/мип. [c.75]

МНОГО полезного в технику ультрацентрифугирования. В этом обзоре описаны многие важные экспериментальные детали — конструкция кювет, оптические системы и пр., — а также теоретические основы метода.) Существует несколько методов определения молекулярного веса с помощью ультрацентрифуги. Ниже мы рассмотрим наиболее важные из них, начиная с классического метода, основанного на измерении скорости седиментации. [c.65]

Центрифугирование в градиенте плотности. Конвекционные возмущения и взаимодействие между молекулами растворенного вещества сводятся к минимуму или совершенно исключаются, если центрифугирование проводят в непрерывном градиенте плотности. Существует два метода этого типа метод, основанный на измерении скорости седиментации, и метод седиментационного равновесия. [c.138]

Особенности белков связаны с их большой молекулярной массой, колеблющейся в широких пределах. Наиболее точные данные об их молекулярной массе получены сравнительно недавно в результате применения метода Сведберга, основанного на определении молекулярной массы измерением скорости седиментации коллоидных растворов белков. В таблице 40 приведены молекулярные массы некоторых белков. [c.276]

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]

Кроме скоростных ультрацентрифуг, применяемых при измерении скорости седиментации (значительно преобладающей над процессами диффузии), применяют также ультрацентрифуги с меньшим числом оборотов (до 20 ООО об, мин), в которых скорости седиментации и диффузионного переноса близки и поэтому устанавли- [c.40]

Во-вторых, с помощью физико-химических методов, применимых. к белковым растворам, можно установить молекулярный вес. Он может быть определен несколькими различными приемами, при условии, если материал монодисперсен. К таким приемам относятся методы измерения осмотического давления, светорассеяния, седиментационного равновесия и измерения скорости седиментации и диффузии. Все эти приемы основаны на различных принципах и часто дают не вполне совпадающие результаты. Это объясняется тем, что получаемые данные зависят не только от размеров и массы, но и от. электрического заряда, формы и степени гидратации белковых молекул. При измерении скорости движения частиц (например, скорости диффузии или скорости седиментации) хорошие результаты получаются только для тех молекул, форма которых близка к шарообразной, ибо они ведут себя в соответствии с изученными закономерностями. Отклонение от сферической формы (фибриллярные белки) и гидратация молекул приводят к различным ошибкам, так как движение молекул замедляется в результате увеличения коэффициента трения или эффективного размера частиц. [c.128]

Вторая возможность характеристики полимера с помощью ультрацентрифуги состоит в измерении скорости седиментации. Простейшим примером является седиментация плотных, шарообразных частиц в умеренно концентрированных растворах. При центробежных силах, примерно в 10 раз превышающих силу тяжести (центрифуга с 40 000 об/мин), частицы в среде меньшей плотности движутся от [c.154]

Однако макромолекулы большинства высокомолекулярных ве-щ,еств имеют не шарообразную, а вытянутую форму. Закон Стокса для них неприменим. Молекулярный вес можно рассчитать из измеренной скорости седиментации, зная только Д поэтому / необходимо определять экспериментально. Фактор трения / играет роль и при свободной диффузии, с которой он связан следующим соотношением [c.155]

Если, например, молекулярный вес полимера больше 100 ООО, то для достижения равновесия требуется от нескольких суток до нескольких недель. Поэтому для исследования полимеров с весьма большими молекулярными весами лучше использовать метод, основанный на измерении скорости седиментации [7]. [c.65]

При добавлении кислоты в водный раствор поли-Ь-лизина происходит плавное изменение параметров оптического вращения, соответствующее переходу от незаряженной спиральной структуры при высоких pH к неспирализованной молекуле, несущей положительный заряд, при малых pH. Измерения скорости седиментации показали, что при всех значениях pH имеется только одна компонента и максимальная скорость седиментации наблюдается примерно при pH 10. В этой точке оптическое вращение изменяется наполовину, а вязкость минимальна по сравнению с ее значениями при более высоких и более низких pH. Являются ли при этом значении pH все молекулы наполовину спиралнзованнымн или половина всех молекул полностью спирализована Что происходит с полимером при низких значениях pH [c.301]

При определении молекулярных масс в ультрацентрифуге [67 — 69 различают метод измерения скорости седиментации и оавновесное центрифугирование. В то время как в первом случае измеряют скорость седиментации, во втором — определяют положение седиментационного равновесия. [c.360]

В случае измерения скорости седиментации необходимы поля центробежных сил, обеспечивающие полное осаждение белков. Белок, находящийся в виде коллоидного раствора, обладает большей плотностью, чем растворитель. В ходе центрифугирования на молекулу белка действует значительная центробежная сила, которая, вызывая движение молекулы через среду, обеспечивает скорость перемещения, пропорциональную трению молекулы в среде. Скорость седиментации прямо пропорциональна молекулярной массе. Для определения молекулярной массы необходимы приборы со скоростью вращения ротора до 60 тыс. об/мин. Раствором белка заполняют прозрачную ячейку. Изменения концентрации, возникающие в процессе центрифугирования, могут прослеживаться с помощью оптических методов, например посредством шлирен- или интерференционной оптики, а также посредством прямого измерения абсорбции в УФ-области (сканирующая система). [c.360]

Измерение скорости седиментации, которая зависит от размера молекул, в сильном центробежном поле Осаждение полимера из очень разбавленного раствора постепенным добавлением осадителя. В отсутствие коагуляции количество осажденного полимера можно измерить по увеличению оптической плотности раствора Аналогичен предыдущему, но с применением более высоких концентраций. Вес полинера определяют по объему геля, выделяющегося после каждого добавления осадителя [c.16]

Оден и Вернер 11 изучали зависимость размера частиц сульфатов бария, стронция и кальция от концентрации взятых реагентов, пользуясь методом промывки и пептизации осадков и измерения скорости седиментации. Авторы прииши к выводу, что число частиц пропорционально произведению исходных концентраций двух реагирующих веществ. Как и следовало ожидать, на основе законов Веймарна, при осаждении из растворов равных концентраций размер частиц указанных трех сульфатов увеличивался в порядке возрастания их растворимости. Однако Оден и Вернер указывают, что при осаждении из растворов с одинаковым относительным пересыщением все три соли имеют разные размеры частиц. Так, при относительном пересыщении, равном 166, пик на кривой распределения размеров частиц сульфата стронция соответствовал радиусу частиц 6 мк для сульфата бария при относительном пересыщении, равном 100, наиболее вероятный радиус частиц составлял всего 0,9 мк. [c.161]

При изучении равновемй в растворах понятие с едневесо-вого молекулярного веса Mw использовалось редко. Мж можно определить из измерений турбидиметрии в сочетании с показателем преломления [20, 23, 26] или, если сделать соответствующие предположения, из измерений скорости седиментации [52, 57]. Эти методы пригодны, в частности, для определепия высокого молекулярного веса. Рассеяние света было применен для инсулина в водном растворе ири определении функции М В) [c.406]

Данные как электронной микрографии, так и измерений скоростей седиментации показали, что в продукте содержалось мало частиц с размером ийЖе 100 m s.. Производились измерения теплот смачивания получаемых продуктов в метиловом спирте и в некоторых случаях в дибутилфталате как жидкости с большим молекулярным объемом. При этом было найдено [c.46]

Метод, основанный на измерении скорости седиментации, заключается в следующем. Исходный гомогенный материал подвергают центрифугированию при высокой скорости (60 000 об мин). Поскольку более тяжелые молекулы в растворе перемещаются быстрее, между частью раствора, занятой этими молекулами, и частью, в которой остается растворитель и медленно седименти-рующие компоненты, образуется граница. Эту границу можно наблюдать по поглощению или с помощью рефрактометрических [c.185]

Молекулярный вес, определяемый по формуле (Х.6), не всегда равен средневесовому молекулярному весу. Это отчасти связано с тем, что при его вычислении используется отношение з к О. Дело в том, что в случае полидисперсных систем с более или менее непрерывным распределением молекулярных весов метод скорости седиментации неприменим, и вместо него нужно пользоваться каким-либо из методов, описанных ниже. В случае гомогенных или гетеродисперсных систем, состоящих из дискретного набора компонентов, измерения скорости седиментации, дополненные измерениями диффузии, позволяют правильно определять молекулярные веса. Разделение компонентов гетеродисперсных белковых смесей с помощью ультрацентрифуги сыграло большую роль в развитии науки, поскольку таким путем было установлено, что белки — это индивидуальные вещества, а не беспорядочные конгломераты молекул меньших размеров. [c.190]

Прежде чем приступить к измерениям скорости седиментации, необходимо найти поправку на потерю в весе за счет того, что взвешивание производится в жидкости. Для этого чашечку взвешивают сначала в воздухе Оо, а затем в жидкой среде О. Высушив чашечку, помещают в нее немного сухого порошка и взвешивают на воздухе 0 . Затем осторожно погружают ча шечку с порошком в жидкость (на ту же высоту) и взвешивают С. Поправка на потерю в весе выражается как [c.319]