Зависимость скорости седиментации от концентрации

Если в системе силы тяжести полностью уравновешены силами диффузии, наступает так называемое седиментационное равновесие, которое характеризуется равенством скоростей седиментации и диффузии. При этом через единицу поверхности сечения в единицу времени проходит вниз столько же оседающих частиц, сколько их проходит вверх с диффузионным потоком. Седиментационное равновесие наблюдается не только в коллоидных растворах, но и в молекулярно-дисперсных системах. Это равновесие характеризуется постепенным уменьшением концентрации частиц в направлении от нижних слоев к верхним. Распределение частиц в зависимости от высоты столба жидкости подчиняется гипсометрическому (или барометрическому) закону Лапласа в применении к золям при [c.307]

Рис. 1.21. Зависимость скорости седиментации полистирола различного молекулярного веса от концентрации его раствора в хлороформе

Рис. 6.7, Зависимость скорости седиментации дисперсии — оборотной воды обогащения железных кварцитов, обработанной комплексным реагентом (1.2), к остаточной концентрации лигносульфонатов в воде (3, 4) от содержания в системе ПЭИ с М 70 000 (/, 3) и 20 000 (2, 4).

При свободном осаждении частиц скорость седиментации зависит от вязкости воды и индивидуальных свойств каждой частицы. В случае осветления во взвешенном слое имеет место стесненное осаждение хлопьев, скорость которого меньше скорости свободного осаждения и зависит от объемной концентрации взвеси. Благодаря этой зависимости достигается стабильное положение уровня взвеси в довольно широком диапазоне скоростей восходящего потока воды. [c.197]

Рис. 4.5. Зависимость скорости седиментация н> 3%-й суспензии каолина от концентрации ГЭЦ (7), ПАА (5) и ПАА, привитого на ГЭЦ (2, 4,5) [96]

Зависимость скорости седиментации дисперсий 2п и А1 от концентрации пММА, молекулярной массы полимера и вязкости раствора [c.89]

Посмотрим, к чему приводит учет зависимости скорости осаждения частиц от объемной концентрации или, что то же, от массовой концентрации частиц р в процессе седиментации суспензии. [c.188]

Фиг. 2. Зависимость скорости седиментации нативной ДНК от концентрации [46].

ЗАВИСИМОСТЬ СКОРОСТИ СЕДИМЕНТАЦИИ ОТ КОНЦЕНТРАЦИИ [c.242]

Это соотношение [114, 203, 207], имеющее очень общий характер, справедливо независимо от того, меняется ли скорость седиментации с изменением концентрации раствора или нет [207]. Однако оно становится не вполне точным, если константа седиментации заметно изменяется в зависимости от давления [55, 71, 157]. [c.48]

Скорости седиментации синтетических полиэлектролитов, несущих большой заряд, исследованы далеко не так подробно, как скорости седиментации белков. Как и следовало предположить, константа седиментации существенно зависит от концентрации постороннего электролита вследствие хорошо известной зависимости эффективного объема от полного заряда [66, 108]. [c.57]

Джекоб Марсел и ряд других авторов измеряли коэффициенты диффузии и седиментации растворов полистирола в циклогексане и нашли, что в отличие от коэффициента седиментации значения коэффициента диффузии не зависят от концентрации раствора. Зависимость -коэффициента седиментации от концентрации раствора изменяется с изменением скорости вращения ротора [c.324]

Если подвергнуть относительно низко концентрированный раствор полимера в течение длительного времени сравнительно сильному центрифугированию (с силой, в 10 —10 раз превышающей силу тяжести), то устанавливается равновесие между скоростями седиментации и диффузии. Это равновесие характеризуется тем, что с увеличением расстояния л от центра вращения концентрация полимера в растворе с вдоль всей ячейки изменяется. Зная это распределение концентраций в зависимости от расстояния от оси вращения, можно, по Сведбергу, определить молекулярный вес по уравнению [c.153]

В кювете ультрацентрифуги скорость седиментации макромолекул в растворе по мере роста концентрации замедляется вследствие наличия противотока растворителя и увеличения вязкости среды. Экспериментально наблюдаемая концентрационная зависимость коэффициентов седиментации обычно хорошо описывается эмпирическим соотношением типа [c.20]

В большинстве случаев зависимость устойчивости дисперсий, выражаемая какой-либо количественной характеристикой (например, коагулирующей концентрацией электролита, скоростью седиментации, оптической плотностью дисперсии, числом частиц в единице объема и т. п.) от количества добавленного высокомолекулярного соединения проходит через ясно выраженный минимум (рис. 3.5). Снижение устойчивости, наступающее в результате агрегации частиц вследствие их связывания через молекулы (ионы) адсорбированного или хемосорбированного реагента,обычно называют флокуляцией ( адсорбционная флокуляция ). Это определение базируется на представлении Ла Мера о том, что длинная макромолекула может одновременно присоединяться к двум или нескольким частицам, связывая их через полимерные мостики [61 ]. [c.51]

Рис. Зависимость скорости седиментации Ксед 2п (/) и Л1 (2) от вязкости Т] раствора и молекулярной массы пММА (5) в изовязком растворе (г) = 0,2 Па-с) Концентрация металла 5%

Рис. 11. Скорости седиментации полистиролов различных молекулярных весов, растворенных в хлороформе (в зависимости от концентрации).

На рис. 109 показано графически, как изменяется кривая дифференциального распределения частиц по скорости седиментации в зависимости от концентрации с. Кривые для указанных концентраций были получены из диаграммы седиментации, а кривая, соответствующая бесконечному разведению, была построена па основании экстраполированных параметров по функции распределения, выраженной уравнением (22). [c.473]

Рис. 5.4. Зависимость скорости седиментации v суспензий СаСОз от содержания в них ПЭО с молекулярной массой 7,6- (/), 9-10 2), 10 (3), 1,5-10 4) и 2,0-10 (5). Концентрация твердой фазы 200 г/дм.

Метод скоростной седиментации основан на зависимости скорости седиментации макромолекул в центробежном поле от их М. м. Непосредственно в опыте получают кривую распределения концентрации полимера по коэфф. седиментации, однозначно связанным с М. м. Фракционирование полимеров, т. е. разделение на части с различными средними М. м. и сравнительно узкими М.-м. р., возможно благодаря зависимости растворимости макромолекул при данных условиях (темп-ра, состав растворителя и др.) от их длины. Фракционирование обычно осуществляют, изменяя состав смеси растворитель — осадитель или темп-ру. Для разделения полимера на фракции используют также зависимость коэфф. распределения полимера между двумя несмешивающимися растворителями от М. м. различие в зависимости коэфф. диффузии и термодиффузии от М. м. (метод термодиффузии) и др. Выделяемые фракции имеют довольно широкое М.-м. р. Для лучшего разделения фракции рефракционируют. Тем [c.143]

Показана зависимость скоростей седиментации для дисперсий Zn и А от вязкости раствора, концентрации н молекуляруюй массы полимера. Устаповлено, что в изовязких растворах рост молекулярной массы полимера уменьшает скорость седиментации. На основании количественных данных скоростей седиментации разработаны условия получения пММА, наполненного 2п и А1, с равномерным распределением частиц металла в объеме. Ил. 1. Табл. 1. Библ. 1 назв. [c.124]

Скорость седиментации определяется путем наблюдения за перемещением мениска, образ щегося на границе раздела раствор — растворитель в ячейке центрифуги. Из экспериментального графика зависимости скорости седиментации от концентрации раствора определяется константа седиментации, экстраполированная на нулевую концентрацию полимера в растворе. Одновременно определяется константа диффузии, также цриведенная к нулевой концентрации раствора. [c.64]

D И Г, поскольку флокулирующая способность характеризуется не общим количеством адсорбированных макромолекул (определяемых величиной Г), а количеством макромолекул, участвующих в создании мостичных связей между двумя и более частицами дисперсной фазы. Величина D зависит прежде всего от концентрации и размеров образующихся флокул, что, в свою очередь, зависит от расстояния между частицами дисперсной фазы, природы и концентрации локализованных центров адсорбции, плотности сегментов макромолекул в адсорбционном слое, подвижности макромолекул, от эффективной степени сольватации функциональных групп макромолекул на поверхности (или в непосредственной близости от нее) частиц дисперсной фазы, а также от целого ряда других трудноконтролируемых факторов [37]. Для катионных сополимеров АА, а именно статистических сополимеров АА с гидрохлоридом диметиламиноэтилметакрилата (ГХ ДМАЭМА), также изучена зависимость скорости седиментации от состава сополимера-флокулянта [32]. [c.179]

В связи с потребностями техники бурения было тщательно исследовано суспендирующее действие неионогенных поверхностноактивных веществ на глины в присутствии хлорида кальция и не4)ти. Поверхностноактивное вещество адсорбировалось на поверхности частиц глины, ориентируясь к ней окси-этиленовыми группами, обращенные же наружу углеводородные радикалы сольватировались нефтью, связывая ее тонкие слои [62]. Таким образом,, в этой системе основным фактором, определяющим устойчивость, является сольватация. Было показано, что зависимость скорости седиментации суспензий сажи в водных растворах поверхностноактивных веществ (додецилбензолсульфоната, диоктилсульфосукцината и полиоксиэтиленового эфира октилфенола) от концентрации не изменяется монотонно, а характеризуется кривыми с максимумами это показывает, что скорость седиментации и коагуляции определяется не только значениями электрокинетического потенциала [63]. Некоторые низкомолекулярные полиэлектролиты, а именно поликарбоновые кислоты акрилового ряда и лигнинсульфоновые кислоты, представляют собой, прекрасные диспергирующие и суспендирующие средства для различных твердых дисперсных материалов. Их эффективность обусловлена совместным влиянием высокого заряда и сильной адсорбции, обусловливающей образование защитной пленки. [c.351]

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]

Столяровой и Яковлевым [51, 52] на полимерных порошках наиболее обстоятельно проверен метод седиментационной турби-диметрии. Для проведения анализа приготовляют суспензию испытуемого порошка полимера с концентрацией твердой фазы 100 мг л. В качестве дисперсионной среды используют жидкости с высокой диэлектрической постоянной, например дистиллированную воду, спирт и т. д. Оптическая плотность суспензии измеряется с помощью колориметра-нефелометра ФЭКН-57 со светофильтром № 5 длина волны падающего света 550 мк. Суспензию наливают в кювету (в кювете сравнения находится вода). За время т происходит оседание дисперсной фазы и оптическая плотность суспензии падает. Зависимость изменения оптической плотности от времени позволяет судить о скорости седиментации испытуемого порошка. [c.129]

Процесс оседания частиц под действием силы тяжести носит название седиментации. Скорость его находится в прямой зависимости от размеров частиц более крупные частицы оседают быстрее, чем мелкие. Диффузия же протекает с большей скоростью в случае более мелких частиц и замедляется с увеличением размера частиц. Если степень дисперсности мала (диаметр частиц больше 4 т ), то такие частицы не совершают броуновского движения и их способность к диффузии равна нулю. Здесь сила тяжести резко преобладает над силами диффузии. При достаточно высокой степени дисперсности частиц броуновское движение, как движение диффузионное, стремится к выравниванию концентраций во всем объеме дисперсной системы. Однако в достаточно толстых слоях полного выравнивания не достигается. Здесь в результате взаимодействия между силой тяжести и силой диффузии устанавливается некоторое состояние равновесия, характеризующееся постепенным уменьшением концентрации в направлении от нижних слоев к верхним. Это седиментационное равновесие оно характеризуется равенством скоростей седиментации и диффузии, когда через единицу поверхности сечения в единицу времени проходит вниз столько же оседающих частиц, сколько их проходит вверх с диффузионным потоком (в силу различной концентрации). Это явление наблюдается не только в коллоидных растворах, но и в молекулярнодисперсных системах. [c.352]

Как уже отмечалось выше, вследствие зависимости коэффициента седиментации от концентрации (уравнение IV. 2 или IV. 3) обычно происходит обострение седиментирующих пиков. Этот эффект накладывается на расширение границы за счет диффузии, и при больших скоростях вращения ротора его следует учитывать. При достаточно малых-скоростях этим эффектом можно пренебречь. Регуляция температур в ультрацентрифуге осуществляется не так точно, как в хороших стационарных приборах. Точность регуляции составляет 0,1° С. Другая трудность — вибрация ротора, особенно при низких скоростях вращения, т. е. именно тогда, когда эффект обострения границы невелик. Фирмой Be kman Instruments In . выпускается специальный утяжеленный ротор [c.80]

Из этого уравнения видно, что описанная аномалия проявляется в большей степени в тех случаях, когда скорости седиментации компонентов близки. При больших разбавлениях эффектом Джонстона — Огстона можно пренебречь, так что на практике при анализе смесей необходимо экстраполировать данные к малым суммарным концентрациям белка. Однако такая экстраполяция может иногда осложняться изменением количественного соотношения компонентов, например за счет диссоциации, происходящей при разбавлении. Во всяком случае, часто приходится иметь дело со шлирен-пиками, едва выступающими над базальной линией. Одним из подходов к анализу данных, входящих в уравнение (Vni.3), является подход, основанный на предположении о том, что концентрационная зависимость коэффициента седиментации медленного компонента одинакова, когда он присутствует один или вместе с быст-вым компоненто.м. Это выражается уравнениями [c.155]

На наблюдаемой величине 5 может сказываться даже небольшая тенденция к димеризации. Для обнаружения этой тенденции Джилберт [16] рекомендует пользоваться зависимостью обратной величины скорости седиментации от обратной концентрации. [c.163]

Зависимость константы седиментации от скорости вращения ротора. Уже при первых попытках использовать метод седиментации границы раздела ддя исследования образцов ДНК с молекулярным весом выше 30 ООО ООО были отмечены аномалии, связанные со скоростью вращения ротора [75, 76]. В настоящее время артефакты скорости достаточно подробно изучены данные самого последнего времени свидетельствуют в пользу того, что эти артефакты возникают в результате конвекции и обратимого образования межмолекуляриых агрегатов [44, 46]. На практике этих артефактов можно избежать, если работать при скорости вращения ротора ниже 15 ООО об мин и концентрациях ниже 20 мкг мл. Используя ЭТИ предосторожности, различные авторы получили хорошо совпадающие значения констант седиментации для самых высокомолекулярных из изученных ДНК, а именно для ДНК Т-четных фагов [26, 45, 46]. При использовании обоих методов зонального центрифугирования артефакты скорости отмечены не были. [c.224]

Грален вычислял скорость седиментации и диффузии для нулевой концентрации 5о и Во по простой линейной функциональной зависимости между количествами и концентрацией. Позднее Юлландер 1127] предложил упрощенные методы определения 5. Значения степени полимеризации, полученные Граленом для медноаммичного раствора, больше тех, которые были получены другими авторами, и значительно больше значений, вычисленных по вязкости с помощью константы Кремера (табл. 16). Сравнивая значения степени полимеризации, указанные в табл. 16 и 17, можно видеть, что при нитрации в обычных условиях происходит значительная деполимеризация целлюлозы и степень полимеризации медноаммиачного раствора целлюлозы, измерявшаяся в ультрацентрифуге, является, как теперь полагают некоторые исследователи, завышенной. [c.215]

При всех седиментационных измерениях наиболее целесообразно работать с растворителями, имеющими возможно большую разность плотностей относительно растворенного вещества. Для многих цепных молекул в opгaничe киx растворителях это значительно легче осуществить, чем для белков в воде. Коэффициент (1 — Vp) при седиментации полистирола в дибромэтане в 5 раз больше, чем для белков в воде, что обеспечивает более быстрое проведение седиментации и значительно уменьшает влияние диффузии, мешающей определению молекулярновесового распределения. Кроме того, для повышения скорости седиментации вязкость растворителя должна быть низкой. В растворителях умеренной растворяющей способности концентрационная зависимость константы седиментации меньше, чем в хороших растворителях, что облегчает экстраполяцию к нулевой концентрации. Более поздний обзор опытов с высокомолекулярными органическими веществами дается в статье Никольса и Бэйлея [88]. [c.374]

Результаты. Зависимость констант седиментации растворов полистиролов различных молекулярных весов от концентраций хлороформа [89] показана на рис. П. Очень быстрое падение s с концентрацией, особенно при высоких значениях молекулярных весов, характерно для всех цепных молекул в хороших растворителях. Аналогичную диаграмму для фракций нитроцеллюлозы в ацетоне получил Мозиманн[90] при изменении молекулярного веса от 6000 до 600 ООО. В то время как скорости седиментации всех фракций при бесконечном разбавлении сильно различаются и находятся в пределах между 30 единицами Сведберга для наиболее высокомолекулярных продуктов и 5 единицами Сведберга для самых низкомолекулярных продуктов, при ко1щентра-циях 1,5 г в 100 см все продукты имеют приблизительно одинаковое значение скорости седиментации, равное примерно 4 единицам Сведберга. [c.374]

Средний молекулярный вес полимера или отдельных его фракций может быть определен различными методами. Значения среднего молекулярного веса полимера в зависимости от метода его определения неодинаковы. Если молекулярный вес находят по одному из методов, основанных на определении числа макромолекул полимера в растворе определенной концентрации (по величине осмотического давления или по количеству концевых групп), среднее значение молекулярного веса данной фракции получают как частное от деления массы навески на число содержащихся в ней макромолекул. Полученный таким способом молекулярный вес называют среднечисловым Мп)- Если же молекулярный вес определяют методами, позволяющими установить массу отдельных макромолекул (по скоростям седиментации и диффузии, по светорассеянию растворов полимера), то найденный молекулярный вес носит название средневесового М-т). [c.63]

При анализе кривых, полученных методом седиментационного равновесия, можно было бы использовать также метод экстраполированных коэффициентов, который применяли Гралейн [11] и Юландер [9] для интерпретации данных о скорости седиментации. В случае равновесия экспериментально найденная зависимость относительной концентрации от х при различных абсолютных концентрациях может быть выражена математически в форме некоторой параметрической функции от х параметры эти экстраполируются к бесконечному разведению, и по значениям экстраполированных параметров строится кривая. Однако при применении метода равновесия к системам линейных полимеров трудность состоит в том, что для достижения равновесия требуется очень много времени. Поэтому возможно, что некоторые исходные данные для анализа были определены при исследовании систем, не достигших равновесия. [c.482]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология