Рассеяние рентгеновских лучей под малыми углами

Интенсивное изучение пространственного строения синтетических полипептидов продолжалось в течение 1950-х и первой половины 1960-х годов. Были привлечены практически все известные физические и физикохимические методы, позволяющие получать информацию о строении молекул в твердом состоянии и в растворах. Наибольшее количество данных было получено с помощью рентгеноструктурного анализа, методов рассеяния рентгеновских лучей под малыми углами, дисперсии оптического вращения, кругового дихроизма и дейтерообмена, с помощью обычных и поляризованных инфракрасных спектров. Из полученного при исследовании синтетических полипептидов огромного экспериментального материала, однако, не удалось сделать обобщающих заключений о причинах стабильности регулярных структур и сказать что-либо определенное на этой основе о принципах структурной организации белков. И тем не менее, результаты исследования повсеместно были восприняты как подтверждающие ставшее общепринятым представление о том, что пространственное строение белковой глобулы представляет собой ансамбль унифицированных регулярных блоков вторичных структур, прямую информацию о геометрии которых дают высокомолекулярные синтетические пептиды. а-Спиральная концепция Полинга не только не была поставлена под сомнение, но еще более утвердилась. В 1967 г. Г. Фасман писал "Общепризнано, что лишь несколько конформаций, благодаря своей внутренней термодинамической стабильности, будут встречаться наиболее часто и, по-видимому, именно они составляют общую основу белковой структуры" [5. С. 255]. Между тем, в то время уже были известны факты, настораживающие от безусловного принятия а-спиральной концепции Полинга. Но они выпадали из множества других фактов, согласующихся с традиционным представлением, казавшимся логичным и правдоподобным, к тому же не имевшим альтернативы. Поэтому на данные, противоречащие концепции Полинга, долгое время не обращали внимания. [c.72]

В отличие от статистического клубка, белковая глобула является не рыхлым флуктуирующим образованием, но компактной, плотно упакованной регулярной системой — апериодическим кристаллом. Плотная глобулярная структура белковой молекулы непосредственно доказывается малой вязкостью белков в растворе. Характеристическая вязкость [т ] (см. стр. 148) составляет для белков величину порядка сотых дециметра на 1 г (см., например, [78]). Определенный отсюда удельный объем много меньще, чем у обычных полимеров, образующих в растворе рыхлые клубки, и близок к удельному объему сухого белка. Это подтверждается всей совокупностью результатов исследования белков методами седиментации, диффузии, светорассеяния, рентгенографии, рассеяния рентгеновских лучей под малыми углами, электронной микроскопии и т. д. [c.221]

По рассеянию рентгеновских лучей под малыми углами можно получить информацию о распределении кристаллов по размерам. Для модели сферических [c.376]

Модификацией рентгенографической методики Исследования является определение среднего размера частиц путем рассеяния рентгеновских лучей под малыми углами. Этим методом были получены ценные сведения о размерах молекул белка и о степени их гидратации. [c.50]

Большую роль Ь формировании свойств углеродных материалов играет пористость с порами размером менее 100 нм, т.е. микро- и переходная пористость. В некоторых материалах часть этих пор относится к недоступным для пикнометрических сред, поэтому наиболее рационально изучать их с помощью метода рассеяния рентгеновских лучей под малыми углами (МРР) [35]. Этот метод позволяет определить форму и удельную поверхность пор размером 2—100 нм. [c.48]

Ценную информацию о структуре макромолекул дает исследование диффузного рассеяния рентгеновских лучей под малыми углами в разбавленных растворах полимеров [58, 69—71] (см. стр. 281). [c.162]

Дискретное рассеяние рентгеновских лучей под малыми углами есть частный случай дифракции на кристаллах малый угол, под которым наблюдаются интерференции, соответствует периодам решетки, значительно большим длины волны. [c.281]

Метод рассеяния рентгеновских лучей под малыми углами [318, 319] дает возможность определять размер частиц или пор от 10 до 700—800 А. С помощью этого метода можно предположить форму частиц или пор и получить кривые распределения пор по их размерам. Однако без независимых определений другими методами пока нельзя установить, относятся ли эти величины к размерам частиц или к размерам пор. [c.146]

За последние годы все большее значение приобретает метод рассеяния рентгеновских лучей под малыми углами (угол ф меньше 2°), дающий ценные сведения о форме, величине и взаим- [c.430]

Применение метода рассеяния рентгеновских лучей под малыми углами к исследованию структуры мономинеральных вяжущих веществ [106] позволило подтвердить, что изменение удельной поверхности при твердении минеральных вяжущих проходит через максимум, что соответствует по времени моменту интенсивного образования новой фазы последующее уменьшение интенсивности РМУ свидетельствует об увеличении количества крупных кристаллов, что характерно для процесса перекристаллизации. [c.14]

Для изучения субмикроскопических трещин Журков с сотр. > применяли оптические методы (снятие индикатрисы светорассеяния, измерение угловой зависимости поляризации рассеянного света, измерение прозрачности). Эти исследования позволили установить, что помутнение деформированных образцов обусловлено образованием в них неоднородностей (микрообластей с другим показателем преломления, чем в остальном материале) с размерами порядка сотен ангстрем. Из сравнения экспериментальных индикатрис с расчетными можно сделать вывод о том, что субмикроскопические трещины лежат в плоскости, перпендикулярной направлению растяжения, и имеют форму, близкую к форме диска. Для определения размеров и формы неоднородностей использовался также метод рассеяния рентгеновских лучей под малыми углами. Все эти методы оказались эффективными для изучения дефектов (трещин) при небольших напряжениях. [c.21]

Картина рассеяния рентгеновских лучей под малыми углами, полученная для растянутого волокна или пленки, имеет вид штрихов, расположенных по меридиану перпендикулярно оси волокна. Они свидетельствуют о том, что происходит ориентация сосуществующих нескольких типов структур в процессе вытяжки пленок линейного полиэтилена. Из рассмотрения этих результатов можно сделать вывод о том, что структурные единицы — ламели, вызывающие первоначальную периодичность рефлексов, сохраняются до удлинения примерно на 250%. [c.180]

Рентгенографические исследования второго класса структур основаны на использовании специфического метода — метода рассеяния рентгеновских лучей под малыми углами. Подробное изложение метода и ряд приложений можно найти в работах Порай-Кошица и других авторов, в том числе доложенных на конференциях по исследованию высокодисперсных и пористых тел [1—4]. Поэтому в настоящей работе мы только вкратце остановимся на физических основах метода, уделив главное внимание последним достижениям в этой области. [c.199]

Рассеяние рентгеновских лучей под малыми углами, т. е. в интервале углов от нуля до нескольких градусов от центра падающего пучка, происходит в среде, содержащей неоднородности электронной плотности порядка 1 100 пм. В адсорбентах рассеивающими центрами такого рода мо- [c.199]

Изложена теория расчета размеров в формы неоднородностей в высокодисперсных и пористых телах на основе формы кривой рассеяния рентгеновских лучей под малыми углами. Дана критика метода касательных и рассмотрен метод перевала для решения основного интегрального уравнения. Рассмотрены примеры применения метода. [c.357]

Явления скачкообразного изменения толщины водной прослойки между твердыми поверхностями, аналогичные процессу образования черных пленок в пенах, обнаружил Норриш [359], изучая набухание монтмориллонита в растворах электролитов методом рассеяния рентгеновских лучей под малыми углами. Измеренные при этом межплоскостные расстояния составляли, кэк правило, 20—100 А, т. е. соответствовали толщинам черных пленок. (Прим. ред.) [c.107]

Исследование особенностей высокомолекулярных конденсационных структур и их изменений при физико-химическом модифицировании представляет значительный научный и практический интерес. В настоящем сообщении рассматриваются результаты, полученные при использовании для этой цели метода рассеяния рентгеновских лучей под малыми углами. [c.103]

Измерение рассеяния рентгеновских лучей под малыми углами 165 [c.31]

Простейшим методом определения размера и формы относительно крупных частиц является оптический микроскопический метод. Нижний предел радиусов, поддающихся определению этим способом, около 2000 А. К более старым методам определения частиц меньшего размера (которые могут давать существенный вклад в величину поверхности и каталитической активности порошка) относится суспендирование их в жидкости и измерение скорости их седиментации или установления равновесия под действием силы тяжести или при центрифугировании. Эти методы трудоемки, но дают хорошие результаты для распределения частиц по радиусам. Другим реже используемым способом является измерение величины поверхности по адсорбции газа и расчет среднего радиуса на основе допущения о форме частиц. Гораздо более прямые и полезные сведения можно получать при изучении рассеяния рентгеновских лучей под малыми углами, используя электронный микроскоп и исследуя расширение дифракционных линий на рентгенограммах, полученных под большими углами. [c.166]

РАССЕЯНИЕ РЕНТГЕНОВСКИХ ЛУЧЕЙ ПОД МАЛЫМИ УГЛАМИ [c.91]

Еще одним интересным методом, который применяется при работе с полимерами, является измерение рассеяния рентгеновских лучей под малыми углами, что позволяет найти размеры субмикроскопических частиц вещества [17]. Определение размера кристалла по расширению дифракционных максимумов поликристаллического образца было описано в разделе III-1-А. Величины, полученные из данных по расширению линий, относятся к таким областям, в которых атомы объединены в кристаллы, т. е. [c.91]

Рис. 51. Схема прибора для измерения рассеяния рентгеновских лучей под малыми углами.

Принцип, лежащий в основе измерения рассеяния рентгеновских лучей под малыми углами, очень прост, как это видно из рис. 51. Узкий монохроматический пучок рентгеновских лучей пересекает очень тонкий образец, содержащий мельчайшие частицы. За исследуемым образцом располагается фотопленка или прибор типа счетчика Гейгера, регистрирующего рассеянное излучение. Перед пленкой помещают небольшой свинцовый поглотитель для предотвращения образования вуали под действием прямых, нерассеянных лучей. Рентгеновские лучи, рассеянные под малыми углами, образуют на фотопленке почернение, интенсивность которого уменьшается при удалении от центра. [c.91]

Аналогично теории рассеяния света рассеяние рентгеновских лучей под малыми углами описывается формулой [452] [c.402]

Классические косвенные методы определения размера частиц основаны на изучении адсорбции, скоростей растворения и седиментации, седиментационного равновесия, осмотического давления, рассеяния света, рассеяния рентгеновских лучей под малыми углами, ультрацентрифугирования и явлений электрофореза [1]. Однако эти методы, как правило, дают возможность определить средний размер коллоидных частиц и нри попытках представить полученные данные в виде кривой распределения частиц по размерам возникают существенные затруднения. Заключения о форме частиц могут быть выведены на основании исследования рассеяния света и двойного лучепреломления в потоке, но и здесь установление распределения связано с математическими трудностями. [c.130]

В таком плане Киселевым, Лукьяновичем и Порай-Кошицем [70] было проведено сопоставление результатов, полученых при исследовании ряда силикагелей, алюмосиликатных катализаторов и саж независимыми методами — адсорбционным, электронно-микроскопическим и методом рассеяния рентгеновских лучей под малыми углами. В большинстве случаев различные методы дали вполне согласующиеся и правильно отражающие строение изученных тел значения диаметров частиц или пор. [c.151]

Дифракционное рассеяние рентгеновских лучей под малыми углами характерно для ультрамикрогетерогенных систем с частицами аморфной структуры. Природа этого я1 ле1 ия аналогична дифракции видимого света малыми экранами и отверстиями, теория которой подробно рассматривается в следующем разделе, поспященном рассеянию света. Отличия состоят не только в размерах частиц и применяемых длин воли, а главное — в соотношениях между ними. Данный метод применим, если размеры определяемых частиц сравнимы или больше длин рентгеновских лучей. В связи с этим максимум рассеяния приходится па направление, совпадающее с направлением падающих лучей. Размер же области рассеяния, т. е. угол, при котором интенсивность рассеянных лучей нрактически равна нулю (Омзкс), тем меньше, чем больше рассеивающий объем. Эту величину можно оценить по соотношению [c.253]

Особое место занимают исследования коллоидной структуры нефтяных дисперсных систем методом рассеяния рентгеновских лучей под малыми углами [67 — 70]. Указанный метод проявляет чувствительность к полидисперсности и форме частиц исследуемых объектов, не зависит от их оптической плотности и многокомпонетнос-ти. Однако этим методом можно фиксировать только размеры ядра структурного образования, не включая сорбционно-сольватный слой, что связано с незначительным расхождением в значениях электронных плотностей сольватной оболочки и дисперсионной среды. Кроме этого, метод малоуглового рассеяния позволяет получать достаточно воспроизводимые результаты в случае слабоструктурированных систем, когда расстояние между соседними структурными образованиями намного превышает их размеры. С помощью рассматриваемого метода изучено [71] распределение по размерам структурных образований в нефтяных профилактических средствах. Показано, что в этих системах размеры частиц дисперсной фазы составляют от 1,7-3 нм до 40 нм, причем основу коллоидной структуры составляют частицы меньших размеров. [c.84]

Исследование рассеяния рентгеновских лучей под малыми углами дает результаты, хорошо согласующиеся с двуспиральной структурой ДНК [40]. Растворы нативной ДНК очень вязки. Однако это не означает, что вся макромолекула ДНК является жестким стержнем. Данные, полученные методами рассеяния света, седиментации, вискозиметрии, динамического двойного лучепреломления, показывают, что двойная опираль нативной ДНК свернута в рыхлый клубок [41]. Характеристическая вязкость [т]] ДНК пропорциональна примерно первой степени молекулярного веса М, что отвечает рыхлому клубку. Зависимость [т]] от М имеет вид (в 0,15 М Na ) [42] [c.496]

Для определения удельной поверхности углеродистых саж применяют колориметрический метод, основанный на простой зависимости между оптической плотностью суспензии и размером взвешенных в ней частиц при данной концентрации. Эта зависимость справедлива для таких систем, в которых размер частиц близок к длине волны примененного света. Керкер измерял радиус частиц с помощью поляризованного света [218]. Методом рассеяния рентгеновских лучей под малыми углами измеряли радиус частиц до 5 нм и меньше [219]. Теснер разработал кинетический метод определения удельной поверхности саж, основанный на экспериментально установленном факте, что разложение углеводородов на поверхности углерода представляет собой чисто поверхностный процесс. Скорость процесса при прочих равных условиях пропор-циональна поверхности и может быть измерена прямым гравиметрическим методом [220]. [c.94]

Для определения внутренней поверхности целлюлозы применяют также методы дейтерирования и тритироваьшя, рассеяния рентгеновских лучей под малыми углами, продавливания ртути (макропористая структура), метод сорбции паров инертных газов, азота, паров воды [4, 5, 10-12] [c.15]

Шапиро и Кольтгофф [94] пришли к аналогичному выводу на основе изучения термического старения ксероге- лей, а Элкин, Шулл и Росс [95] — исследуя свежеприготовленный силикагель с помощью метода рассеяния рентгеновских лучей под малыми углами. Последние из указанных авторов определили, что размеры первичных частиц этого геля составляют 30—60 А. Частицы такого же диаметра были найдены Планком и Дрейком [46] из величины удельной поверхности силикагеля. [c.25]

Заключение о корпускулярном строении силнкаксеро-гелей, сделанное на основании адсорбционных данных, было затем подтверждено прямыми независимыми методами (электронномикроскопическим и методом рассеяния рентгеновских лучей под малыми углами) [78, 126, 127, 3401. В этих исследованиях был использован силикагель Е, так как обнаружение его структуры, в отличие от тонкопористых адсорбентов, находится в пределах разрешения электронного микроскопа и удовлетворяет требованиям метода рассеяния рентгеновских лучей (собрание идентичных рыхлоупакованных частиц). [c.160]

Таким образом, блок-сополимеры (и привитые сополимеры), особенно те, которые содержат длинные последовательности идентичных звеньев, напоминают месь гомополимеров с тем, однако, от-личием7 Тто "блсз ки, будучи соединены между собой прочной химической связью, не могут быть разделены в отличие от гомополимеров, которые обычно термодинамически несовместимы (см. с. 516). Все же блоки достаточной длины ведут себя в известной степени независимо, и при действии на блок- и привитые сополимеры селективных растворителей, растворяющих только блоки одного типа, происходит своего рода внутримолекулярное осаждение нерастворимых блоков. В результате дальнейшей агрегации макромолекул наступает микрорасслоение (в отличие от макрорасслоения, характерного для смеси гомополимеров) с возникновением микрофаз, образуется система, в которой свернутый нерастворимый блок полностью окружен оболочкой из развернутого сольватированного блока — молекулярная мицелла (см. рис. 158, д), и получается мицеллярный раствор. С возрастанием концентрации полимера все больше появляется межмолекулярных контактов между нерастворимыми блоками, которые в совокупности дают лиофобное ядро, окруженное лиофильными блоками, т. е. возникают мицеллы, напоминающие мицеллы мыла в водной среде. Эти представления согласуются с результатами, полученными методом рассеяния рентгеновских лучей под малыми углами (см. 430) и рядом других методов. [c.266]

ЛИШЬ С ПОМОЩЬЮ ультрапор. Благодаря этому вся система в целом ведет себя при адсорбции как ультрапористая и крупные полости в губчатом скелете стекла оказываются доступными только для тех молекул, которые по своим размерам способны проникать в них через ультрапоры. Крупные полости с радиусами до 10—20 нм в таких структурах обнаруживаются методом рассеяния рентгеновских лучей под малыми углами [7]. Проявлением такого своеобразного сочетания ультрапор и крупных полостей на сорбционных изотермах является аномально широкая петля гистерезиса. [c.23]

ИЗУЧЕНИЕ ПРОЦЕССОВ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКОГО М0ДИФИЦИР0ВАН 1Я КОНДЕНСАЦИОННЫХ СТРУКТУР ПОЛИВИНИЛФОРМАЛЯ МЕТОДОМ РАССЕЯНИЯ РЕНТГЕНОВСКИХ ЛУЧЕЙ ПОД МАЛЫМИ УГЛАМИ [c.103]

Андерсон и Эмметт [97], изучившие ряд саж с диаметрами частиц приблизительно от 200 А и более, считают, что ошибка электронно-микроскопического метода в определении поверхности частиц составляет вероятно 10%. Ошибка возникает не только благодаря неточности измерений, но также из-за некоторого отклонения формы частиц от шарообразной и неопределенности в выборе значения плотности. Разрешение на микрофотографиях было, по-видимому, около 30 — 50 А. Близкие характеристики дисперсности ряда саж были получены при помощи электронно-микроскопического и других методов рассеяния рентгеновских лучей под малыми углами и адсорбционного [98, 99], что свидетельствует в пользу надежности каждого метода. При исследовании степени дисперсности латексов ошибка электронно-микроскопического метода была оценена в +3% [100]. [c.160]

Имеются и д]эугие доказательства в пользу предположения, что монокристаллы построены из сложенных цеией. На нитях, образующихся при разрыве монокристаллов полиэтилена, заметна периодическая структура, элементы которой имеют размеры 100—300 А (как отмечалось ранее, такое же наблюдение было сделано в работе Каргина и Корецкой [59], получавших нити путем растяжения пленок кристаллических полимеров — см. фото 88). Эту периодичность вдоль нитей можно рассматривать как результат складчатой конфигурации молекулярных цепей в полимере. Кроме того, метод рассеяния рентгеновских лучей под малыми углами указывает, что в кристаллических полимерах содержатся области неоднородности с размерами 70—180 А, появлению которых до сих пор не могло быть дано удовлетворительного объяснения. Легко видеть, что этот факт хорошо согласуется с новыми представлениями о строении кристаллических полимеров. [c.263]

Существуют достаточно убедительные указания на то, что на всех доступных изучению уровнях надмолекулярной морфологии развиваются вполне определенные и хорошо различимые, хотя и не до конца расшифрованные, организованные структуры. Малоугловое рассеяние рентгеновских лучей выявляет дискретные структуры с линейными размерами до сотен ангстрем [26, 27]. Типичная картина рассеяния рентгеновских лучей под малыми углами от высо-коориентированиого волокна из линейного полиэтилена показана на рис. 7. В этом образце разрешаются несколько диффракционных порядков, соответствующих большому периоду 410 20 А. При малых углах, кроме дискретного максимума, появляется еще и диффузное рассеяние. Рассеяние света от тонких пленок кристаллических полимеров также выявляет наличие структурных элементов с размерами порядка тысяч ангстрем [28]. [c.27]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология