Дифракция рентгеновских луче Диффузия

Осторожное выделение белков из живых организмов позволило узнать очень многое о их свойствах. Каждый белок имеет вполне определенный молекулярный вес (от 10000 до нескольких миллионов), а отдельные группы белков можно выделить и исследовать благодаря тому, что каждый из них обладает различной скоростью диффузии. Например, определение молекулярного веса белка осуществляется методом измерения осмотического давления. Многие белки удается получить в кристаллической форме, а это позволяет исследовать их строение методом дифракции рентгеновских лучей. [c.482]

Возможность частичного проникновения низкомолекулярных веществ в дефектные кристаллы полиэтилена вытекает и из работы по исследованию молекулярного движения в кристаллическом полиэтилене. Методами ЯМР, дифракции рентгеновских лучей, диэлектрических потерь и диффузии н-гексана и бензола было установлено, что в кристаллической части полиэтилена низкой плотности наблюдается частичное вращение участков цепей, зависящее от дефектности решетки за счет включения в нее узлов разветвления цепных молекул. В отличие от полиэтилена низкой плотности вращение участков цепных молекул в кристаллитах полиэтилена высокой плотности сильно ограничено и сами кристаллиты построены более регулярно. [c.145]

Взаимное расположение молекул. Самой простой структурой обладают жидкости, состоящие из отдельных атомов (одноатомных молекул), которые в этом случае рассматривают как жесткие сферы. Такая модель хорошо описывает, например, структуру жидкого аргона. Однако даже в применении к самым простым, так называемым нормальным жидкостям эти структурные теории не дают удовлетворительных результатов, поскольку выводы из них не согласуются с экспериментом, если не использовать некоторые эмпирические соотношения [6]. Соотношения, полученные для жидкостей, состоящих из многоатомных несферических молекул, очень сложны, и выводы из них, касающиеся структуры этих жидкостей, носят скорее качественный или же полуколичественный характер. Наиболее важные экспериментальные данные по структуре жидкостей можно получить, изучая рассеяние рентгеновских лучей и нейтронов, измеряя равновесные термодинамические величины (плотность, сжимаемость, тепловые эффекты, давление паров), а также рассматривая неравновесные процессы переноса (вязкость, диффузию, электропроводность). Из экспериментов по дифракции рентгеновских лучей и нейтронов можно, зная положение первого максимума, найти функцию радиального распределения молекул. Эта функция определяет вероятность нахождения какой-либо молекулы вблизи данной молекулы в зависимости от расстояния до нее. Для жидкости, состоящей из сферически симметричных молекул, не имеющих внутренней структуры, можно теоретически вычислить функцию распределения для пары молекул, т. е. найти вероятность нахождения двух молекул на данном расстоянии / друг от друга в зависимости от расстояния Р между ними. Результаты расчетов можно затем сравнить с экспериментальными данными. Знание функции распределения— это тот минимум информации, который необходим для получения картины строения жидкости. [c.18]

Изучение расплавленных электролитов производилось с помощью самых различных методов. К ним относятся определение теплоты и энтропии плавления, измерение дифракции рентгеновских лучей, снятие спектров комбинационного рассеяния и УФ-спектров, измерение молярного объема, электропроводности, вязкости, давления пара, криоскопических констант, сжимаемости, показателя преломления, диффузии, чисел переноса, э. д с. ячеек, поверхностного натяжения, теплоемкости и исследование равновесий соль — металл. Эти методы в той или иной мере способствуют выяснению структуры расплавов. [c.180]

ЭТО было доказано путем дифракции рентгеновских лучей и измерения плотности. Макроскопически заметно набухание металла (Рс1), который становится ломким. Это наблюдение совпадает с изложенным ниже мнением, согласно которому в подобных гидридах атомы водорода включаются между атомами металлической решетки. Этим объясняется легкость диффузии водорода через металл при высокой температуре (растворение и десорбция у Рс1 начинаются при 240° и происходят очень интенсивно при 1000°). Аналогичным образом объясняется уменьшение механической прочности железа, находящегося в контакте с водородом при повышенной температуре. Часто гидриды внедрения обладают сильными восстановительными свойствами. Так, гидрид палладия осаждает металлическую ртуть из хлорида ртути(П). [c.594]

Как и в исследовании структуры растворителей, пониманию процесса сольватации ионов способствует огромное число физических методов и свойств, например таких, как вязкость, диэлектрическая проницаемость и время релаксаций, диффузия ионов и самодиффузия молекул растворителя в ионных растворах, поглощение ультразвука, поверхностное натяжение, дифракция рентгеновских лучей и ЯМР, инфракрасная и рамановская спектроскопия. [c.184]

При детектировании светового потока от достаточно малого рассеивающего объема дело, обстоит совершенно иначе. Для того чтобы пояснить механизм появления флуктуаций в рассеянном свете, удобно обратиться к аналогии с рассеянием рентгеновских лучей в кристалле [9]. Если выделить в кристалле группу вполне упорядоченно расположенных частиц (атомов или молекул), они дадут в результате рассеяния монохроматических рентгеновских лучей картину дифракции, состоящую из малого числа, но достаточно интенсивных максимумов. Макромолекулы же в растворе расположены совершенно хаотически. Подобный беспорядок можно, однако, рассматривать как сочетание большого числа кристаллических решеток, различающихся как геометрической структу- рой, так и пространственной ориентацией. -В результате дифракционная картина рассеяния монохроматического света таким объектом состоит из многих беспорядочно расположенных максимумов и минимумов всевозможных размеров и интенсивности. Кроме того, макромолекулы в растворе свободны и диффундируют, участвуя в броуновском движении. Вследствие этого обусловленная ими дифракционная картина флуктуирует во времени. При достаточной интенсивности рассеянного света один из таких флуктуирующих максимумов можно наблюдать глазом на находящемся поблизости экране. Если приемник рассеянного света (фотоэлектронный умножитель, ФЭУ) имеет площадь фотокатода порядка размеров одного дифракционного максимума, он будет фиксировать флуктуации светового потока во времени (смену максимума минимумом), отражающие процесс диффузии макромолекул. Временной фактор таких флуктуаций будет иметь порядок времени диффузии макромолекулы на расстояние, сопоставимое с длиной световой волны. Однако надежное определение интервала времени корреляции флуктуаций интенсивности светового потока становится возможным, только благодаря детектированию (счету) отдельных фотонов. [c.56]

Киселев [3, 343а] утверждает, что в вакуумны.к условиях удельная поверхность и объем пор понижаются пропорционально друг другу и что первичные сферические частицы проявляют текучесть и расходуются одновременно, т. е. наблюдается объемная диффузия. Патрик, Фройер и Руш [3436] показали, что капилляры в силикагеле начинают затягиваться, когда кремнезем нагревается до УОО С. Миллиган и Хешфорд [344] провели тщательное исследование воздействий повышенных температур на силикагель, имеющий удельную поверхность 380 м /г. Образцы нагревали в течение 2 ч при 200—ЮОО С. Изучение образцов методом дифракции рентгеновских лучей ни в одном случае не выявило какой-либо кристаллизации, Нагревание вплоть до 500 С не сказывалось на величине удельной поверхности нли на структ ре пор. Слабое спекание наблюдалось при 650°С, и более быстрые потери удельной поверхности имели место при более высоких температурах, но при этом диаметр пор оставался постоянным и равным - 5,6 нм. Было показано, что в коммерческом силикагеле с диаметром пор около 2 нм и в алюмосиликатном ксерогеле, имевшем диаметр пор около 4 нм, не наблюдалось никаких изменений среднего размера пор по мере развития процесса спекания [345, 346]. По-впдимому, поры разрушаются каким-то способом по мере того, как кремнезем переходит из пористого состояния в непористое, хотя размер остающихся пор не претерпевает каких-либо изменений. [c.750]

Для изучения воды в кристаллических соединениях включения используются следующие методы дифракция рентгеновских лучей, электронов и нейтронов дифференциальный термоанализ термогравиметрия калориметрия и другие термодинамические методы ИК-снектроскопия ЯМР-спектрометрия микроскопия измерение скорости диффузии в кристаллах диэлькометрия. [c.17]

НИЯ. Следует различать два вида аморфной фазы рыхлое скопление микрокристаллов слишком малых размеров, чтобы вызвать когерентную дифракцию рентгеновских лучей, и совершенно неупорядоченное множество ионов и молекул — цеолитное стекло . Действительному положению больше отвечает компромиссное представление, согласно которому сначала образуется псевдо-морфная решетка, которая после снижения содержания воды до некоторого критического значения перестраивается в аморфную фазу. Эта перестройка является центральным моментом всего процесса. Если цеолитная фаза может образовывать ядра конечного продукта, то в результате нормального процесса роста будут возникать микрокристаллы и трещины. В противном случае образуется аморфная фаза второго вида. Если псевдоморфная решетка частично разупорядочивается со сжатием, то аморфная фаза, вероятно, будет тормозить диффузию воды, в отсутствие же сжатия и дегидратация и редегидратация не будут тормозиться. В структуре пор аморфных продуктов этих двух классов следует ожидать заметных различий. [c.103]

Для изучения свойств полимерных люлекул и их равновесий в водных растворах применяли самые разнообразные методы кислотно-основное титрование, криоскопию, спектрофотометрию, термометрическое титрование, измерение диффузии и ионного обмена, ультрацентрифугирование, светорассеяние, спектры комбинационного рассеяния и дифракцию рентгеновских лучей. Выводы, основанные на измерении скорости диффузии (им придавали большое значение в ранней литературе), по-видимому, малодостоверны, так как при интерпретации опытных данных были использованы необосно- [c.365]

Дж. Бернал в конце 1930-х годов предложил два подхода к решению проблемы фаз в рентгеноструктурном анализе белков [180]. Оба они включали функцию Паттерсона и основывались на изменении интенсивностей отраженных рентгеновских лучей, которое обнаруживалось даже при небольших модификациях кристаллов. Первый из них, так называемый метод набухания и усадки, пытался в течение ряда лет использовать Перутц для определения фаз в дифракционной картине гемоглобина [181-187]. Заметного успеха в решении проблемы добиться не удалось. Тем не менее в этих работах Перутца были получены интересные данные, касающиеся внутреннего устройства гемоглобина. В частности, результатом наблюдения изменения интенсивностей дифракционных рефлексов, происходящего из-за диффузии солей в жидкость при кристаллизации белка, явилось правильное определение внешнего очертания полипептидной цепи макромолекулы. Полученное представление подтверждено изучением дифракционных картин кристаллических форм с разной упаковкой молекул. У. Брэггом и М. Перутцем обнаружено соответствие между рентгеновской дифракцией а-кератина и паттерсоновским синтезом гемоглобина [188, 189]. Пространственная векторная карта свидетельствовала о присутствии в структуре стержней протяженностью не менее 10,0 A, разделенных между собой фрагментами в 5,0 A. Был сделан вывод о том, что форма этих стержней соответствует структуре полипептидной цепи а-кератина. Подобные стержни вскоре были найдены Кендрью в миоглобине [190, 191]. После открытия Полингом радиальной усредненной векторной плотности пат1ерсоновского синтеза было высказано предположение, что гемоглобин представляет собой ансамбль а-спиралей. [c.43]