Монослои молекулярная структура и типы

Возможности методов вычислительного эксперимента можно продемонстрировать на примере классической адсорбционной системы азот на поверхности графита. Моделируемая система включала в себя поверхность базисной грани графита, содержащей 576 атомов углерода, последующих плоскостей, о которых предполагалось, что они создают плоскопараллельное поле, и до 250 молекул азота. Взаимодействие молекулы азота с поверхностью рассматривалось как сумма взаимодействий, описываемых потенциалом Леннард-Джонса, а взаимодействие азот—азот описывалось суммой потенциалов Леннард-Джонса и электростатических потенциалов, достаточно хорошо моделирующих квадрупольное взаимодействие. С помощью метода молекулярной динамики доказано, что монослой азота претерпевает фазовый переход типа ориентационная упорядоченность — ориентационная разупорядоченность. Температура этого перехода, полученная в вычислительном эксперименте, близка к экспериментально наблюдаемой 27—28 К. Доказано также, что этот фазовый переход обусловлен квадрупольным взаимодействием азот—азот. Смоделирован фазовый переход, наблюдающийся при высоких плотностях адсорбированного слоя соразмерная поверхности графита фаза — несоразмерная фаза. Показано, что при низких температурах происходит анизотропное сжатие адсорбированного слоя. Установлено, что совместное влияние энергетической неоднородности поверхности графита и заполнения последующих слоев приводит к уменьшению плотности первого адсорбционного слоя. Исследована ориентационная структура азота относительно поверхности графита. [c.89]

Эти опыты говорят о том, что вещества, имеющие полярную структуру своей молекулы, адсорбируются на поверхностях полярно. Они показывают также, что при адсорбции имеют значение силы сродства между адсорбционной поверхностью и отдельными группами адсорбируемой молекулы. Значит, в насыщенном адсорбционном слое мы имеем не беспорядочное накопление веществ, а вполне упорядоченный монослой типа молекулярного частокола . [c.256]

В зависимости от направления движения подложки сквозь монослой получается пленка Л—Б с различной молекулярной ориентацией. При движении подложки вниз, рис. 1.19, на твердой гидрофобной поверхности формируется монослой с ориентированными к подложке гидрофобными хвостами ПАВ, который образует структуру Х-типа, при движении гидрофильной подложки вверх формируется мультислой, называемый структурой 2-типа. Поочередное прохождение подложки сквозь монослой сверху [c.36]

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]

Контактная эписегрегация. Такой захват может протекать на молекулярно-гладкой и шероховатой поверхностях. В первом случае примесь может скапливаться в приповерхностном монослое А жидкости и в приповерхностном монослое S твердой фазы. Слои А иS, как правило, неоднородны. Обычно их рассматривают как сумму нескольких типов сорбционных центров (центры на террасах, торцах и на изломах ступеней), причем каждый из таких типов характеризуют особым составом и структурой ближайших координационных сфер молекул, занимающих эти центры. Центры каждого типа могут заниматься молекулами всех компонентов системы, что приводит к конкуренции за места в слоях А и S. Однако часто сорбционные центры обладают повышенной активностью по отношению либо только к примеси, либо как к примеси, так и к кристаллизанту. В первом случае преобладающим при соосаждении является процесс, близкий к образованию поверхностных координационных соединений, во втором — близкий к обменной химической реакции. Например, локализация примеси в узловых положениях двумерной решетки слоя S носит обменный, а в его люждоузлиях — координационнохимический характер. [c.40]

Поверхностные монослои широко используют в качестве модельных мембранных систем. С их помош ью изучают подвижность и типы упаковки молекулярных компонентов в мембранах, межмолекулярные взаимодействия в мембранах, механические свойства мембран исследуют кинетику и механизмы ферментативных процессов, протекаюш их на границе раздела фаз изучают процессы переноса ионов и электронов через границу раздела фаз, инжекцию заряда в липидный слой (диэлектрик) и т. д. Однако этот метод имеет ряд ограничений, в значительной степени обусловленных тем, что монослой — это лишь половина липидного слоя мембран, обраш енного в газовую фазу. Последнего ограничения удается избежать при использовании в качестве мембраны мономолекулярного слоя, образуюш егося на границе двух несмешиваюш ихся жидкостей (углеводород-вода). Более адекватные модели, представляюш ие собой липидные бислои, удается получить в виде полимо-лекулярных структур, которые образуются липидами в объеме водной фазы. Лиотропный и термотропный полиморфизм липидов. Как было показано, полярные части мембранообразуюш их липидов сильно взаимодействуют с водой, поэтому эти соединения могут смешиваться с водой в любых соотношениях. Однако возникаюш ие смеси не представляют собой истинных растворов, а образуют многообразные упорядоченные фазы с периодической структурой. В зависимости от [c.11]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология