Броуновское движение вращательное

Самопроизвольное разделение гомогенного раствора на две фазы в этом процессе представляется, на первый взгляд, неожиданным, поскольку в нем возникают концентрационные градиенты, а также фазовые границы, обладающие избыточной энергией. Статистическая трактовка, предложенная Онзагером [13, с. 456], вскрывает энтропийный характер коацервации. Вытянутые макромолекулы в растворе перекрываются сферами действия, в результате чего уменьшается свобода броуновского движения. Выделение части макромолекул в другую, более концентрированную фазу, значительно увеличивает свободу вращательного движения всех макромолекул, оставшихся в дисперсионной среде (мало изменяя ее для макромолекул коацервата), а следовательно и энтропию системы. [c.316]

Кроме теории поступательного броуновского движения Эйнштейн разработал теорию вращательного броуновского движения. Последнее представляет собой хаотическое вращение частиц. Если при рассмотрении поступательного броуновского движения в первую очередь оцениваются удары молекул перпендикулярно поверхности частиц, то при изучении вращательного броуновского движения большой интерес представляют касательные составляющие. Эти удары вызывают поворачивание частиц в пространстве. Повороты частиц в результате таких ударов столь же хаотичны, как и поступательные перемещения. [c.146]

Наряду с ориентирующим действием потока на эллипсоидальный клубок теория рассматривает вращательное броуновское движение (вращательную диффузию) макромолекулы-клубка. Сочетание обоих факторов дает результирующий эффект ориентации макромолекул эллипсоидов под углом к потоку и соответственно определяет величину динамооптической константы Ъ + У./- [c.174]

Аналогично рассматривается вращательное броуновское движение, когда под действием случайных соударений частицы меняют момент импульса. Среднеквадратичный угол поворота зависит от времени [c.94]

Для вращательного броуновского движения частиц сферической формы коэффициент трения будет равен 8лП], и тогда среднее квадратичное значение угла вращения (угла поворота) составит [c.206]

Представления Смолуховского объясняют коагуляцию монодисперсных золей. Мюллер разработал подобную же теорию дла объяснения коагуляции полидисперсных систем. Он показал, чтО частицы различных размеров агрегируются всегда скорее, чем одинаковые частицы. При этом большие частицы играют роль как бы- зародышей коагуляции такую же роль могут играть и агрегаты, образующиеся в начальной стадии коагуляций приблизительно, монодисперсного золя золота, как об этом свидетельствуют наблюдения Б. В. Дерягина и Н. М. Кудрявцевой. Впрочем, положения Мюллера полностью верны лишь тогда, когда в золе имеются частицы, существенно превосходящие по размеру малые частицы. Теория Мюллера объясняет автокаталитический характер коагуляции, скорость которой может постепенно возрастать со временем. Мюллер также показал, что коагуляция ускоряется, если частицы имеют удлиненную форму, так как на поступательное броуновское-движение налагается еще вращательное движение, увеличивающее вероятность столкновения таких частиц. [c.266]

Объяснение. Явление мерцания светящихся точек происходит вследствие вращательного броуновского движения. При этом интенсивность рассеиваемого света периодически меняется во врем.ени. Необходимо помнить, что в ультрамикроскопе видны не сами коллоидные частички, а только свет, рассеиваемый ими. [c.169]

Во второй половине XIX в. тщательными исследованиями было установлено, что, какие бы меры ни принимались для соблюдения точного механического и термического равновесия, движение проявляется всегда одинаковым образом, оно безостановочно, неизменно во времени, вечно. Крупные частицы смещаются незначительно, для более мелких характерно поступательное, беспорядочное по своему направлению движение по весьма сложным траекториям (рис. III. 1). Позже было обнаружено и вращательное броуновское движение (представляющее собой вращение частиц вокруг собственной оси). Весь этот экспериментальный материал привел в 80-х гг. к заключению, что источником броуновского движения являются не внещние причины, а внутренние, присущие системе. [c.28]

Следует указать, что кроме поступательного движения малые частицы вследствие ударов молекул претерпевают и вращательное броуновское движение. [c.57]

Для анизодиаметрических частиц дисперсной фазы уравнение Эйнштейна (VI. 13) неприменимо. При малых скоростях сдвига такие частицы хаотически вращаются в жидкости (вращательное броуновское движение). Значительное число частиц может располагаться поперек потока, вследствие чего по сравнению с чистой средой вязкость систем значительно повышается. При больших скоростях происходит ориентация частиц вдоль потока и вязкость системы уменьшается. Повышение температуры приводит к понижению вязкости дисперсионной среды и возрастанию интенсивности броуновского движения. [c.129]

Вращательное броуновское движение поддается математической обработке и, как показал Эйнштейн, описывается уравнением [c.146]

Уравнение вращательного броуновского движения проверил Перрен на суспензиях мастики в растворе мочевины. Некоторые частицы суспензии, форма которых близка к сферической, имели дефекты, а к другим прилипли мельчайшие частички загрязнений. Перрен определял положе- [c.147]

Величина а может быть также определена как отношение коэффициента диффузии вращательного броуновского движения к скорости сдвига. Эйнштейн показал, что а = 2,5 при следующих условиях [c.140]

Во второй половине XIX в. тщательными исследованиями ряда ученых было установлено, что, какие бы меры не принимались для соблюдения точного механического и термического равновесия, движение проявляется всегда одинаковым образом, оно безостановочно, неизменно во времени, вечно. Крупные частицы смещаются незначительно, для более мелких характерно также и поступательное, беспорядочное по своему направлению движение по весьма сложным траекториям (рис. 2). Позже было обнаружено и вращательное броуновское движение (представляющее собой вращение вокруг собственной оси). [c.27]

Обусловленного вращательным броуновским движением. [c.269]

Теория вращательной деполяризации развита В. Л. Левши-П1,1м и Ф. Перреном [87]. Была получена формула, лозволяю-1цая находить поляризацию свечения неподвижного люминес-цирующего центра (в отсутствие броуновского движения). Эта формула учитывает внутримолекулярные перестройки при погло-п епии кванта света. Формула для среднего угла поворота приведена ранее. Окончательно степень поляризации можно определить по соотношению Левшина — Перрена [c.97]

Во второй половине XIX в. тщательными исследованиями ряда ученых было установлено, что, несмотря на любые меры по соблюдению точного механического и термического равновесия, броуновское движение продолжало иметь место. Позже было обнаружено и вращательное броуновское движение, представляющее собой вращение частиц вокруг собственной оси. [c.300]

Уже указывалось, что помимо поступательного движения частицы обладают также вращательным броуновским движением, которое характеризуется средним квадратом угла вращения Aa за время t. Энергия вращения частицы близка энергии поступательного движения. По Эйнштейну, [c.302]

Аналогично может быть получено выражение для скорости вращательного броуновского движения, в соответствии с которым средний квадрат угла поворота ф частицы пропорционален времени наблюдения А [c.146]

Из наблюдений над крупными частицами в жидкости известно, что наряду с трансляционным броуновским движением частицы совершают беспорядочное вращательное движение, описываемое выведенным Эйнштейном уравнением [c.86]

Вращение частицы в клетке рассматривается как вращательное броуновское движение классического волчка вокруг фик- [c.236]

Кинетика расплетания двойной спирали ДНК была впервые исследована Куном (1957). Расплетание возникает после разрыва связей между цепями. Если допустить, что оно происходит в результате вращательного броуновского движения, то этот процесс потребует времени т, гораздо большего, чем наблюдаемое. Так, для ДНК с м. м. 3 10 раскручивание 450 витков спирали, что необходимо для полного разделения, требует 150 дней. Между тем т для ДНК с м. м. порядка 10 составляет около 1 мин. Кун рассмотрел разделение цепей, происходящее при сочетании вращательного теплового движения с поступательным, и получил для ДНК с м. м. 3 10 т порядка 1 мин, что также слишком много. [c.242]

Для растворенной макромолекулы характерно состояние непрерывного хаотического движения. Молекула участвует в поступательном и вращательном броуновском движении, ее звенья непрерывно смещаются и вращаются одно относительно другого. Цепь макромолекулы представляет собой непрерывно деформирующийся хаотический клубок (рис. 23.1). К размерам и формам макромолекул очень чувствительны гидродинамические характеристики раствора, в частности вязкость. На рис. 23.1 изображены отдельные макромолекулы в потоке жидкости, лами-нарно текущей в капилляре. Слои жидкости движутся с разной скоростью — у стенок капилляра скорость равна нулю, в центре капилляра скорость максимальна. На участок частицы или макромолекулы, расположенной ближе к центру, воздействует более быстрый поток жидкости, приводящий частицу во вращательное движение. В результате частица движется не только поступательно, но и вращается, замедляя скорость самого потока, или как бы повышая вязкость системы. Измеряя вязкость раствора при различных концентрациях ВМВ с помощью вискозиметра, находят характеристическую вязкость [c.217]

Под действием электрического поля волны молекулы в частице дисперсной фазы приобретают преимущественную ориентацию в пространстве. В то же время тепловое движение молекул дисперсионной среды стремится их разориентировать. Поступательная комтонента броуновского движения не оказывает никакого влияния на поляризационные характеристики свечения. Вращательное броуновское движение вызывает деполяризацию свечения. Молекулы в частице поглощают падающее излучение практически мгновенно, переходя в возбужденное состояние. В возбужденном состоянии они находятся в течение некоторого времени, называемом средней продолжительностью жизни возбужденного состояния. Затем происходит высвечивание. Именно за период пока молекулы возбуждены происходит поворот час-Т1ЩЫ на некоторый угол. Вращательная деполяризация флуоресценции определяется параметра.ми, характеризующими саму частицу, т. е. объемом и средней длительностью возбужденного состояния и величинами, характеризующими дисперсионную среду, т. е. вязкостью и температурой. [c.97]

Выполненными исследованиями была окончательно доказана природа броуновского движения. Молекулы среды (жидкости или газа) сталкиваются с частицей дисперсной фазы, в результате чего она получает огромное число ударов со всех сторон. Если частица имеет сравнительно больите размеры, то число этих ударов так велико, что ио соответствующему закону статистики результирующий импульс оказывается равным нулю, и такая частица не будет двигаться под действием теплового движения молекул. Кроме того, частицы с большой массой обладают инерционностью и мало чувствительны к ударам молекул. Очень малые частицы (в ультрамикрогетерогенных системах) имеют значительно меньшие массу и поверхность. На такую частицу будет приходиться существенно меньшее число ударов, и поэтому вероятность неравномерного распределения ими)льсов, получаемых с разных сторон, увеличивается. Это происходит как вследствие неодинакового числа ударов с разных сторон частицы, так и вследствие различной энергии молекул, сталкивающихся с частицей. В результате в зависимости от размеров часпща приобретает колебательное, вращательное и иостуиательное. движение. [c.202]

Если система находится в покое, то оиа, как правило, изотропна, поскольку частицы в ней расположены хаотически. Дезориентации частиц способствует броуновское движение, под действием которого частицы пе только движутся поступательно, но и непрерывно меняют направление полуосей (вращательная диффузия). Прп течении системы частица движется со скоростью движения слоя жидкостн, в котором оиа находится и, кроме того, вращается вокруг своего центра тяжести вследствие того, что оиа расположена в слоях жидкости, обладающих различными скоростями. Чем полнее гидродинамическая ориентация преодолевает влияние броуновского движения, тем более резко проявляется ориентация частиц в одном направлении и тем ближе это направление к паплавлеш1ю течения. Эти зависимости позволяют наблюдать измеиенне степени анизотропности системы и определять аннзометрию частиц. [c.267]

Г. Мюллер распространил теорию на случаи коагуляции полидисперсных систем и систем с палочкообразными и пластинчатыми частицами. В соответствии с теорией Мюллера в полидисперсных системах коагуляция протекает быстрее, чем предсказывает теория Смолуховского. Отклонение форм частиц от сферической также способствует повышению скорости коагуляции, так как, кроме поступательного броуновского движения, к столкновениям приводит вращательное броуновское движение. Теоретические предположения Мюллера экспериментально подтверждаются работами Вигнера, Туорила, Маршала. [c.109]

Вращательное броуновское движение приводит к разупорядоче-нию анизометричных частиц, если они предварительно были сориентированы тем или иным способом, например, в потоке дисперсионной среды (см. гл. XI) или под действием электрического поля. По времени этого разупорядочення частиц также может быть определен их коэффициент вращательной диффузии и, при известных размерах и форме частиц, число Авогадро. В этом случае частицы обычно имеют [c.146]

Упражиенне. Любое нелинейное уравнение Фоккера — Планка (10.1.5) можно преобразовать в квазилинейное при помощи подходящего преобразования д . Упражнение. Вращательное броуновское движение диполя во внешнем, зависящем от Времени поле описывается уравнением [c.274]

Ориентацию коллоидных часпщ или макромолекул в растворах люжно вызвать различнр ми способами и, соответственно, люжно исследовать двойное лучепреломление в электрическом поле (эффект Керра), в магнитном поле (эффект.Коттона — Мутона) и при течении раствора (эффект Максвелла). Коллоидный раствор с ориентированными вытянутыми частицами приобретает описанные выше свойства одноосного оптически анизотропного тела, но полнота ориентации частиц нарушается их вращательным броуновским движением в результате, в растворе устанавливается определенное распределение ориентаций, при котором угол / между направлением ориентации и оптической осью в жидкости, в зависилюсти от силы ориентирующих воздействий, изменяется от значения 45° при слабой ориентации до 0° при сильной ориентации частиц. [c.65]

Броуновское движение молекул в жидкостях является основной причиной, определяющей зависимость от времени взаимодействий, наблюдаемых экспериментально. Возникающие на частоте 0)i магнитные шумы вызывают переходы между спиновыми состояниями, обеспечивая тем самым эффективный механизм спин-решеточной релаксации. Мерой вращательной подвижности является время корреляции вращательных движений Trot, т.е. характерное время, за которое молекула в целом или та ее часть, которая содержит рассматриваемый ядерный спин, повернется на угол, равный в среднем 1 рад. В жидкостях малой вязкости для малых молекул Trot по порядку величины равно 10 с, т.е. обычно выполняется следующее неравенство [c.37]

Уравнение (1.37) подлежит простой интерпретации спин А находится в локальном магнитном поле, создаваемом спином X, и это поле согласно (1.31) пропорционально У -// и, кроме того, зависит от угла вмежду г и В . Зависимость от времени диполь-дипольного взаимодействия для двух ядерных спинов, находящихся в данной молекуле, возникает из-за того, что в течение длительного времени вследствие броуновского движения изменяется угол 0 относительно внешнего магнитного поля. Время корреляции вращательных движений является мерой скорости этого изменения. Если оба взаимодействующих спина принадлежат различным молекулам, то под влиянием диффузии расстояние г также будет изменяться. Мерой этого изменения является время корреляции трансляционных движений Вклад в [c.38]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология