Макромолекулы электронная микроскопия

Влияние факторов, обусловливающих повышение адгезии или аутогезии, полностью совпадает с их влиянием на диффузионную способность макромолекул. Наличие диффузии макромолекул при образовании адгезионного соединения между полимерами было доказано и прямыми методами, в частности, с помощью меченых атомов и электронной микроскопии. [c.160]

Форму коллоидных частиц, вирусов, многих макромолекул, включая молекулы более крупных белков, впервые оказалось возможным увидеть на флуоресцирующем экране и сфотографировать с помощью электронного микроскопа, изобретенного в конце 30-х годов XX века. Длина волны потока электронов при достаточной ускоряющей разности потенциалов имеет порядок 10 м, что меньше размеров коллоидных частиц. Поэтому взаимодействие потока электронов с коллоидными частицами происходят по законам геометрической оптики. [c.297]

С помощью электронного микроскопа в отличие от ультрамикроскопа удается рассмотреть изображение и форму коллоидных частиц. Это позволило, иапример, изучить форму и строение вирусов, которые имеют размер 1—100 нм, наблюдать макромолекулы, например молекулы белков, динамику формирования коллоидных частиц, строение гелей и т. д. Одним из существенных ограничений электронной микроскопии при исследовании коллоидных растворов является необходимость получения объекта в твердом состоянии в очень тонком слое. [c.395]

Рентгеноструктурный анализ и спектроскопия — наиболее эффективные методы изучения структуры макромолекул. Электронная микроскопия позволяет анализировать поверхностную структуру полимерных материалов. Методы дифференциальной калориметрии, дифференциального термического анализа и другие позволяют определять физические константы материалов. [c.130]

Электронная микроскопия является одним из наиболее совер-щенных методов определения размера и формы коллоидных частиц. Электронный микроскоп позволяет увидеть отдельные коллоидные частицы, крупные макромолекулы и их структуру. [c.394]

Вследствие межмолекулярной ассоциации асфальтены обычно содержатся в нефти в форме коллоидных (мицеллярных) частиц, а смолы — в виде соединений, молекулярно растворенных в углеводородной среде или сорбированных на поверхности асфальтеновых мицелл [1027—1029]. В поле зрения электронного микроскопа макромолекулы (мицеллы) асфальтенов из различных нефтей и нефтяных остатков в сильно разбавленных растворах выглядят как округлые частицы вытянутой (овальной) формы. По результатам электронно-микроскопических измерений средние максимальные размеры (длины больших осей овалов) частиц асфальтенов из различных нефтей могут меняться от 20—30 до 150— [c.185]

Исследования, проведенные в последние годы с применением электронного микроскопа, показали, что в случае нитевидных молекул ВМС одна макромолекула высокополимера адсорбционно взаимодействует с несколькими мицеллами (рис. 121,6). При этом мицеллы гидрофобного золя связываются в своеобразные агрегаты в виде структурных сеток, вследствие чего лишаются возможности сближаться друг с другом и коагулировать. [c.387]

В то же время на основании рентгеновских исследований можно было сделать вывод о том, что в аморфных полимерах (как, впрочем, в обычных жидкостях и других аморфных веществах) имеются области ближнего порядка, в которых на расстоянии в 10—15 А от любой точки сохраняется однотипная пространственная упорядоченность. Еще в 1948 г. Алфрей [25] писал о том, что в аморфных полимерах должны быть упорядоченные области. Однако впервые вопрос об упорядоченном расположении цепей в аморфных полимерах поставили Каргин, Китайгородский и Слонимский [26]. В 1957 г. ими была предложена модель структуры аморфного полимера. Согласно этой модели возможны две формы надмолекулярной организации в аморфном полимере. Аморфные полимеры могут состоять либо из глобул, образованных свернутыми полимерными молекулами, либо из развернутых цепей, собранных в пачки (рис. 29). Предполагалось, что длина пачки много больше длины входящих в нее макромолекул. Далее допускалось, что пачки могут обладать определенной гибкостью, и вследствие этого возможно разворачивание областей пачек, внутри которых цепи свернуты в спирали, или согласованные повороты около С—С-связей одного участка пачки относительно другого. Представление о таких кооперативных поворотах цепей внутри пачки хорошо коррелировало с результатами прямых исследований аморфных полимеров методами оптической и электронной микроскопии [27], в которых было обнаружено, что частички некоторых аморфных полимеров, полученных осаждением из раствора, имеют правильную геометрическую форму. [c.63]

Кроме белковых макромолекул, сенсибилизацию вызывает ряд других водорастворимых полимеров. Э. Фишер, пользуясь методами электронной микроскопии и центрифугирования, доказал [c.117]

В настоящее время в связи с изобретением электронного микроскопа ультрамикроскоп в значительной мере утратил свое значение. В электронном микроскопе освещение объекта производится не световыми лучами, а пучком электронов, фокусируемым действием электрического или магнитного полей. С помощью электронного микроскопа можно достичь увеличения в 200 тыс. раз. Это позволяет изучать объекты примерно в 100 раз более мелкие, чем при наблюдении в световых микроскопах. Электронный микроскоп позволяет непосредственно видеть коллоидные частицы, макромолекулы и даже объекты размером в несколько атомных диаметров. Электронная микроскопия с успехом применяется для изучения биологических объектов, вирусов, красителей, катализаторов, силикатов, резины, металлов, окисных пленок, пластических масс и др. [c.346]

Во всех этих случаях поликарбонат выдерживают в течение определенного времени в таком состоянии, когда небольшие количества растворителя увеличивают подвижность макромолекул до величины, при которой могут формироваться кристаллы. В этот момент начинается образование элементарных (ленты, фибриллы) и более сложных структур. Эти морфологические структуры можно наблюдать при помощи обычного и электронного микроскопов [2, 5]. [c.104]

Метод электронной микроскопии является одним из наиболее перспективных методов изучения структуры полимеров, так как он позволяет рассмотреть макромолекулы, их взаимное расположение и надмолекулярные образования. [c.354]

Применение электронного микроскопа позволило увидеть отдельные макромолекулы [507, с. 1280], а также исследовать [c.189]

Для доказательства микронеоднородности полученных систем Т. Э. Липатовой использованы методы молекулярного зонда и электронной микроскопии. Первый основан на изучении изменений спектра люминесценции антрацена в зависимости от жесткости матрицы. Оказалось, что уже в исходной системе спектр люминесценции содержит две составляющие, соответствующие двум областям разной плотности. По мере формирования сетки интенсивность составляющей для области повышенной плотности вначале возрастает, а затем несколько уменьшается. Разрыхление структуры уплотненных областей (частиц микрогеля) объясняется затруднениями в упаковке макромолекул в них из-за стерических препятствий при образовании густой сетки. [c.68]

Электронные микроскопы дают возможность увидеть отдельные коллоидные частицы, крупные макромолекулы (например, белков), вирусы, элементы кристаллической решетки и другие субмикроско-пические объекты размером 10 —10" см. Методом электронной микроскопии можно также наблюдать структуру полимеров. Если классическим методом структурного анализа (рентгенографическое исследование) можно получить сведения лишь о строении областей, размеры которых в десятки и сотни раз меньше длины полимерных молекул, то применение электронной микроскопии позволяет исследовать структуры, образующиеся при взаимодействии макромолекул (надмолекулярные структуры). [c.166]

С помощью электронного микроскопа можно наблюдать отдельные макромолекулы, изучать надмолекулярную организацию, видеть отдельные монокристаллы полимеров. Именно методами электронной микроскопии были детально изучены сферолиты, фибриллы, глобулы и другие элементы надмолекулярной организации полимеров. [c.53]

Прямым методом определения размеров и формы коллоидных частиц, молекул вирусов и ряда макромолекул является электронная микроскопия. Внутренняя структура коллоидных частиц и ее изменение при различных, процессах изучаются методалш рентгенографии и электронографии. [c.72]

Для проверки этого были изготовлены модельные образцы со специально созданным микрорельефом, который изучали с помощью сканирующего электронного микроскопа [103]. Удалось обнаружить, что гистерезис угла смачивания Аф, оцениваемый по разности углов смачивания при натекании ф и оттекании ф , возрастает на 15—25° нри растяжении пленки тефлона, в то время как с учетом микрорельефа эта величина должна была бы составить всего 6—10°. На этом основании был сделан вывод о том, что анизотропия шероховатости не может быть причиной наблюдаемого эффекта [112]. Очевидно, анизотропию смачивания деформированных полимеров следует объяснять [111] зависимостью поверхностной энергии твердого тела от деформации. Поскольку поверхностная энергия тензорная величина, это объяснение вполне убедительно. Согласно [112], анизотропия смачивания может быть вызвана анизотропией механических свойств деформированной подложки и, следовательно, анизотропией нормальной компоненты поверхностной энергии, а также анизотропией силового поля вокруг ориентированных макромолекул. Обнаруженная зависимость смачивания от деформации представляет несомненный теоретический и практический интерес. [c.121]

Исследование УВ методом регагеносфуктурного анализа, оптической и электронной микроскопии показьшает, что в пределах моноволокна (единичного фрагмента) они, как и другие типы углеродных материалов, представляют собой системы со сложной структурой. Первичными элементами этой структуры являются плоские макромолекулы многоядерных по-ликонденсированных ароматических углеводородов и гетероатомных соединений (гексагоны, гексагональные слои), которые в принципе могут относиться к различным типам и группам сотообразных гомологических рядов ароматических моле1дтарных структур (ромбоидальные, тетрагональ- [c.53]

Если в электронном микроскопе используется поглощение электронов для изучения внешней формы и размеров коллоидных частиц и макромолекул, то методы рентгенографии и электронографии при исследовании внутренней структуры коллоидных частиц и полимерных материалов основаны на диффракции рентгеновых лучей, или, соответственно, электронов. При регулярном расположении атомов, например в кристалле, интерференция рассеянных волн приводит к определенной системе диффракционных пятен. Положение пятен определяется законом Вульфа-Брэгга [c.70]

Если электронографические и рентгенографические исследования полимеров дают представление о строенi iii кристаллических областей,. пикейные размеры которых в десятки и сотни раз меньше дл[1ны молекулярных цепей, то в электронном микроскопе ма-.жно видеть всю макромолекулу, изучать взаимное расположение [c.118]

Методом непосредственного изучения структурообразования а растворах полпмеров может служить электронная микроскопия. Однако при использовании этого метода для изучения растворов, нозникает ряд трудностей, связанных с приготовлением объектов. Одним из распространенных способов приготовления объектов для электронной Микроскопии является испарение растворителя. Но при этом макромолекулы и их агрегаты сближаются Друг с другом и картина, наблюдаемая после испарения растворителя, ие соответствует структуре самого раствора. [c.340]

За последние примерно десять лет, благодаря применению методов оптической и электронной микроскопии высокого разрешения, были достигнуты определенные успехи в изучении механизма процессов кокеообразования при низкотемпературной карбонизации различ-. , ах пеков. Исследованиями Брукса и Тейлора [39-42], предложившими гипотезу процесса кокеообразования через мезофазные превращения коксуемого сырья, а также других авторов [43-54] было показано, что начальной стадией формирования микроструктуры коксов является образование частиц мезофазы - слоистых жидких кристаллов, состоящих из ароматических макромолекул и обладающих анизотропией свойств. Считается, что первые сферы мезофазы размерами 0,I мк появляются в зависимости ог типа коксуемого сырья при температурах 360-520°С. За счет слияния соприкасающихся сфер происходит укрупнение частиц. Скорость образования таких частиц определяется продолжительностью и температурой обработки, а также вязкостью изотропной массы. Процесс укрупнения сфер и образования мезофаз-ной матрицы сопровождается деформациями, приводящими к изменению формы частиц мезофазы. Деформированные частицы мезофазы в дальнейшем образуют жесткий коксовый каркас, состоящий из графитоподобных слоев. В зтой стадии пластичность материала и подвижность Шхромолекул резко снижаются, что в условиях продолжающихся химических превращений, сопровождающихся выходом летучих и усадками, приводит к образованию микротрещин и пор. Воздействием на процесс формирования мезофазы можно получить коксы волокнистой (игольчатой), тонкой-мозаичной (точечной), сферолитовой и грубой мозаичной текстур, существенно различающихся физико-химическими, т.е. эксплуатационными свойствами [55-59]. [c.9]

Как указывалось ранее, биолог должен выбрать компромисс между свойствами образца и условиями, в которых должен проводиться анализ. Оказывается, компромисс за счет рабочих характеристик приборов дает малый выигрыш, и это означает, что мы должны внимательно рассматривать способы препарирования биологического материала. Большая часть разработанных процедур основывается на методах, используемых в просве-чиваюш,ей электронной микроскопии. Это неоптимальное наследие, так как просвечивающая электронная микроскопия полагается на адекватную сохранность макромолекул, в то время как в рентгеновском микроанализаторе определяются элементы и он, таким образом, лучше всего подходит для анализа неорганических материалов. Тщательные исследования, проведенные в работе [184], показывают, что на всех этапах стандартных гистологических методов имеют место огромная потеря и перераспределение почти всех элементов. Потеря вещества также далеко неоднородна, например, большое количество калия удаляется, а количество удаляемого фосфора различно и зависит от строения ткани. Концентрации элементов, которые могут быть введены в ткань в процессе препарирования, должны быть одинаковы. Методы препарирования при рассмотрении делятся на две группы (проводимые при обычной температуре и проводимые при низкой температуре) и представлены в поряде проведения процедуры препарирования от лживого объекта до образца, исследуемого внутри рентгеновского микроанализатора. Мы кратко обсудим высокотемпературный метод препарирования — микроозоление . Для достижения необходимого представления о состоянии и перспективе методов препарирования мы в первую очередь рассмотрим виды аналитических исследований в применении к биологическим системам, типы исследуемых образцов, а также стратегию и критерии препарирования. [c.267]

Для исследования полимеризации ГХФ в расплаве при 250°С был привлечен также метод электронной микроскопии [65]. На ранних этапах полимеризации было найдено наличие крупных сферических частиц, свидетельствующих о высокой скорости роста цепи. Оказалось также, что обнаруживается существенное различие между образцами ПДХФ, полученными обычным способом (способ А), и образцами, полученными с предварительным удалением из сферы реакции остаточной воды и фосфазеновых продуктов гидролиза (способ Б) [49, 50]. Формированию организованной надмолекулярной структуры полимера, синтезированного способом А, вероятно, препятствует наличие сшивок между его макромолекулами. На отдельных участках электронной микрофотографии полимера, полученного по способу Б, хорошо видны надмолекулярные образования ламенарного типа. Таким образом, структура ПДХФ в агрегированном состоянии на глубоких стадиях полимеризации зависит от способа синтеза. [c.322]

Существующие у полймеров сильные межмолекулярные взаимодействия и определенная степень гибкости макромолек> л приводят к возникновению надмолекулярных структур различного типа. Под надмолекулярной структурой понимагот взаимное расположение (способ укладки) в пространстве макромолекул и их агрегатов. Надмолекулярная структура непосредственно связана с фазовыми состояниями полимеров. В зависимости от способа и порядка в укладке макромолекул образуются разнообразные по структуре и ее сложности пространственно выделяемые элементы надмолекулярной структуры, различающиеся по внешнему виду в электронном микроскопе. [c.129]

Заметим еще, что в то время как для гибкоцепных полимеров переход клубок — глобула наблюдался несколько раз, для полужестких макромолекул его не наблюдали даже в идеальных условиях приготовления сухих глобул для наблюдения в электронном микроскопе [21]. В этом случае полимер растворяют в смеси растворителя с более высококипящим осадите-лем и потом распыляют на подложку, с которой затем снимают реплику. По мере улетучивания растворителя клубки переходят в сухое компактное состояние, т, е. истинные глобулы, по размерам которых, зная сухую плотность, легко определить не только М, но и ММР. Причем в тех случаях, когда глобулы на самом деле получались, другие методы давали те же значения М и тот же характер ММР. Этим методом пользовались на протяжении последних десятилетий, но он не стал стандартным из-за ряда неудобств громоздкости, длительности экспериментов, необходимости счета частиц на микрографиях (для определения ММР), наконец, именно из-за того, что существует реальный предел жесткости, выше которого метод перестает работать — а подчеркнем, что условием корректности метода является полная глобулизация, т. е. совпадение плотности глобул и сухого стеклообразного полимера. [c.125]

Как более неблагоприятный вариант мы расцениваем ситуации, когда при заведомо различных типах ориентационного надмолекулярного порядка получаются одни и те же значения F. Поскольку наблюдать отдельные цепи в электронный микроскоп, даже при гарантии отсутствия артефактов, невозможно, и сканирование посредством локальной электронной дифракции тоже не решает проблему, можно было бы уповать на рассеяние нейтронов. Но тут снова возникают неприятности усреднение ведется по всем меченым макромолекулам, опять-таки безотносителько к тому, находятся они в кристаллических или аморфных областях образца, а поэтому получающийся из этих измерений среднеквадратичный радиус инерции не дает нужной информации. [c.367]

Как природная, так и регенерированная целлюлоза имеют фибриллярное строение. Наличие фибрилл обнаруживают электронноскопически после обработки препаратов ультразвуком, набухании и частичном растворении, а также в растровом электронном микроскопе после механической обработки. Длина фибрилл значительно превышает размеры цепей макромолекул. Спорным остается вопрос о поперечном размере фибрилл. По-видимому, этот раз- Мер зависит как от самой структуры, так и от условий диспергирования. Фибриллярное строение, присущее всем полимерам [16], связано с энергетической выгодой параллельного расположения [c.19]

Подобные глобулярные формы нередко появляются в разбавленных растворах, когда макромолекулы находятся на сравнительно большом расстоянии друг от друга, если внутримолекулярное взаимодействие между отдельными участками цепи преобладает над межмолекулярным. Например, на пленках полиакриловой кислоты, полученных на подложке удалением растворителя из водного раствора, отчетливо видны в электронном микроскопе изолированные шарики, размеры которых соответствуют свернутой в глобулу макромолекуле (рис. 119). С возрастанием концентрации исходного раствора глобулы сближаются и даже соединяются между собой, но при этом сохраняют свою самостоятельность без взаимного проникновения друг в друга, что свидетельствует о сравнительно большой устойчивости их. При надобности можно стабилизироватьл лобулы при помощи поверхностно-активных веществ. [c.432]

Казалось бы естественным изучение фазового состава основывать главным образом на исследовании микроструктуры смеси полимеров. Прямое исследование микроструктуры в световом (фазово-контрастном) или электронном микроскопе при современных методах подготовки образцов дает интересную информацию о структуре смеси [2, 3, 77, 78, 80, 84, 85, 88—90, 155 165 и др.]. Этот метод дает также информацию, которую вообще нельзя получить другими методами. Но метод имеет и свои недостатки, самый основной из которых обусловлен высокомолекулярной природой полимеров. Если в смеси полимеров размер частиц дисперсной фазы составляет, например, 100— 150 А, то это могут быть либо действительно частицы второй фазы, либо такие микронеоднородности, которые свойствами фазы не обладают. Действительно, одна макромолекула, свернутая на себя, имеет размер указанного порядка. Если полимеры совместимы и произошло диспергирование до отдельных макромолекул, то под микроскопом такие макромолекулы могут выглядеть как частицы второй фазы, даже если произошло самопроизвольное растворение одного полимера в другом. В истинных растворах низкомолекулярных веществ обычно происходит ассоциация однородных молекул. Если макромолекулы образуют ассоциат еще до возникновения новой фазы, то он может иметь размеры обычных коллоидных-частиц. Поэтому наличие микронеоднородности, видимой в микроскоп, не есть еще однозначное подтверждение наличия двухфазной структуры система двухфазна тогда, когда свойства частички идентичны свойствам большого объема материала дисперсной фазы. В сущности такой подход следует из определения Гиббса. Так, в книге Киреева ([166], стр. 232) сказано Фаза — совокупность всех гомогенных частей системы, одинаковых по составу и по всем химическим и физическим свойствам (не зависящим от количества вещества) и отграниченных от других частей системы некоторой поверхностью (поверхностью раздела) . [c.35]

Таким образом, кристаллизация в пачках сводится к согласо- ванному повороту звеньев , полимерных цепей, обеспечивающему наиболее выгодное размещение боковых групп. Относительная легкость осуществления такого поворота находится в полном соответствии со сравнительно большой скоростью кристаллизации большинства регулярных полимеров при оптимальной температуре. Пачки при кристаллизации, вследствие возникновения границы раздела, приобретают поверхностное натяжение. Под влиянием избыточной поверхностной энергии они способны путем многократного изгибания на 180° самопроизвольно складываться в ленты с меньшей поверхностью . Требование дальнейшего снижения поверхностного натяжения приводит к соединению лент в ламели (см. рис. 120) и наслоению ламелей друг на друга с образованием правильного кристалла. Этот процесс наслоения происходит не путем присоединения отдельных макромолекул к растущей грани кристалла, а за счет упорядоченной агрегации все более крупньгх структурных единиц, что подтверждается данным , полученными методом рассеяния рентгеновских лучей под малыми >1лами (см. с. 430). Возникающие при этом ленты , ламели и единичные кристаллы видны под электронным микроскопом. [c.437]

Представление о перепутанных молекулах не противоречит общим положениям теории высокоэластического состояния, получившей известное экспериментальное подтверждение. Малая скорость самопроизвольной кристаллизации натурального каучука (иногда на это требуются месяцы и годы) указывает на сравнительно большой беспорядок расположения цепей в исходном образце, хотя более вероятно, что это является следствием интенсивного теплового движения их звеньев, разрушающего зародыши, тормозящего образование пачек и противодействующего силам кристаллизации. Между тем геометрический изомер натурального каучука — гуттаперча, которая при температуре выше температуры плавления является типичным высокоэластичным материалом, — кристаллизуется очень быстро и нацело. Так как из системы перепутанных макромолекул за несколько секунд не могут образоваться пачки и тем более кристаллы, имеется веское основание считать, что возникновение этих частиц было структурно подготовлено уже в высокоэластическом состоянии. При исследовании пленок хлоропренового каучука под электронным микроскопом были обнаружены в них макросферолитовые структуры и кристаллы, наличие которых не влечет за собой утраты высокоэластических свойств. [c.442]

Основой упорядочивания является либо скручивание макромолекул в глобулы, либо выпрямление их отдельных участков. Соответственно в аморфных полимерах обнаруживаются глобулярные или фибриллярные (вытянутые) морфологические образования. Глобулярной структурой среди эластомеров характеризуются некоторые фторкаучуки [46] и полисилоксаны [48]. Сообщения о глобулярных структурах в диеновых каучуках, обнарух енных методом электронной микроскопии на образцах, подвергнутых травлению кислородом, нужда- [c.38]

В развитие этих представлений Китайгородский в 1959 г. [32] пояснил, что упорядоченность полимеров характеризуется долей аморфного материала, который находится вне пачек, и упорядоченностью цепей внутри пачек причем упорядоченность внутри пачек может быть достаточно иолной, типа кристаллической, т. е. трехмерной. В аморфном состоянии в направлении осей может наблюдаться некоторая ориентация зв,еньев цепей, а поперек пачки имеет место ближний порядок как в отношении осей, так и в отношении ориентации. Вводится еще понятие газокристаллическое состояние . Это состояние, при котором центры мол екул образуют правильную трехмерную решетку, а азимуты молекул беспорядочно распределены в объеме полимера. В газокристаллическом состоянии в направлении поперек пачки имеет место дальний порядок в расположении осей молекул и отсутствует ориентационный порядок. Автор [32] пачечной теории предполагает, что пачка намного длиннее макромолекулы и она состоит из многих рядов цепей, в которых макромолекулы расположены последовательно друг относительно друга, но так, что их концы находятся в различных местах пачки. По представлениям Каргина, аморфные полимеры состоят, в основном, из наименее организованных пачек, которые в электронном микроскопе выявляются в виде полосатых структур. [c.80]

В заклю чение упомянем возможность определения молекулярного веса полимеров путем прямого подсчета числа молекул в поле зрения электронного микроскопа [18]. Этот метод в настоящее время пригоден только в случае очень высоких молекулярных весов, порядка миллиона и более. Его применение иногда возможно при твердом состоянии полимера (например, в случае кристаллических протеинов [19]), ко обычно все же требуется растворимость полимера, так как изготовляемый для рассмотрения в электронном микроскопе препарат представляет собой нанесенную на подложку и высушенную каплю разбавленного раствора полимера. После удаления растворителя на подложке остаются отдельные макромолекулы, которые можно сосчитать и, зная исходную концентрацию раствора, вычислить молекулярный вес. Для лучшей видимости желательно введение в состав макромолекул тяжелых атомов, сильно рассеивающих электроны, а также применение других методов контрастирования изображения. [c.320]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология