Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English

Рассеяние света растворами молекул

    В заключение отметим, что с опалесценцией внешне сходна флуоресценция, характерная для истинных растворов некоторых красителей, например флуоресцеина, эозина и др. Она заключается в том, что раствор при наблюдении в отраженном свете имеет иную окраску, чем в проходящем, и в нем можно видеть такой же конус Тиндаля, что и в типичных коллоидных системах. Однако это по существу совершенно различные явления. Опалесценция возникает в результате рассеяния света, при этом длина волны рассеянного света та же, что и падающего. Флуоресценция же пред- ставляет собою внутримолекулярное явление, заключающееся в селективном поглощении молекулой вещества светового луча и в трансформировании его в световой луч с другой, большей длиной волны. Существенно, что опалесценцию возбуждает любой свет, в то время как флуоресценция обусловливается светом определенной длины волны, характерной для данного флуоресцирующего вещества. [c.39]


    Уравнения и формулы для расчета молекулярных весов методом светорассеяния. Метод светорассеяния является одним из основных абсолютных методов определения молекул ярных весов полимеров. Он основан на теории рассеяния света растворами полимеров, развитой П. Дебаем. Согласно этой теории, интенсивность рассеянного света растворами полимеров [c.344]

    Наконец, при определении молекулярного веса по методу светорассеяния можно встретиться еще с двумя практическими помехами 1) с неточностями метода, с помощью которого определяют угловую зависимость рассеяния света большими молекулами 2) с неточностями экспериментальных методов, применяемых для удаления из полимера посторонних рассеивающих веществ. Как известно, уравнение (55) содержит угловую функцию Р (0). Эта функция отражает тот факт, что на больших молекулах происходит внутренняя интерференция рассеянного света, благодаря чему его интенсивность возрастает при уменьшении угла рассеяния. Этот эффект можно исключить, если произвести экстраполяцию к нулевому углу (направление падающего луча) тогда Р (0) = 1 и отрезок, отсекаемый кривой на оси ординат, равен обратной величине действительного молекулярного веса. По форме этой кривой можно судить о наличии посторонних веществ или небольших количеств высокомолекулярного полимера. По наклону кривой люжно определить средний размер молекулы в растворе. [c.40]

    При теоретическом рассмотрении явления рассеяния света полимерными молекулами предполагалось, что они изотропны и что их размеры существенно меньше длины волны падающего света. Если рассеиваемое излучение анизотропно, следует вводить поправку на фактор деполяризации. Но для полимеров, макромолекулы которых представляют собой статистические клубки, деполяризация пренебрежимо мала. Однако размеры полимерных клубков в растворе обычно сравнимы с длиной волны падающего света в этом случае необходимо учитывать внутримолекулярную [c.127]

    Рассеяние света растворами обусловлено флуктуациями концентрации в объемах того же порядка. Величиной, определяющей интенсивность рассеяния, служит в этом случае (кроме среднего числа Мо рассеивающих частиц в единице объема раствора) средняя избыточная поляризуемость ) молекул а растворенного вещества. Если элементарные рассеивающие свет центры растворенных частиц рассматривать как дипольные излучатели (осцилляторы), то избыточная интенсивность I рассеяния в растворе (т. е. превышение рассеяния в растворе над рассеянием в чистом растворителе) пропорциональна квадрату средней поляризуемости а / Л о(а) . [c.206]


    Измеряя температурную зависимость диэлектрической проницаемости газа, можно найти электрический дипольный момент его молекулы и поляризуемость а ар. Для этого обрабатывают экспериментальные данные о зависимости от 1/Г по методу наименьших квадратов И находят коэффициенты Ап В линейной зависимости (19.10) и, следовательно, Од и ц. От поляризуемости молекул зависит так называемое дисперсионное взаимодействие атомов и молекул, которое играет важную роль в свойствах жидкостей и растворов, в процессах адсорбции, конденсации и др. Поляризуемость молекул важна при учете взаимодействия их с электромагнитным полем. Ею определяется интенсивность рассеяния света молекулами, в частности комбинационное рассеяние света (КР). Спектроскопия КР — важный метод исследования структуры. молекул. [c.75]

    Задача расчета вероятностей различных конфигураций полимеров, изображенных на рис. 1.2г и 1.2д, более сложна. Однако она имеет важное практическое значение, так как ее решение позволяет вычислить размеры макромолекул, интенсивность рассеяния света растворами полимеров и другие характеристики. Она разбивается на две самостоятельные задачи. Первая заключается в нахождении функций распределения по длинам боковых и внутренних цепей, а вторая, существенно более сложная, состоит в расчете вероятностей различных их взаимных расположений в пространстве, т. е. топологических структур соответствующих молекул. Если первая задача является общей для всех типов полимеров, которые приведены на рис. 1.2, то для первых трех из них второй задачи не возникает, так как их топологические структуры строго определены. [c.35]

    Влияние разветвленности цепей на рассеяние света раствором макромолекул было рассмотрено в общей форме Бенуа [177]. Согласно (1.46) и (1.49) молекулярный фактор рассеяния для цепных молекул можно представить в виде [c.124]

    Интерес к специальному рассмотрению рассеяния света сополимерами возник в связи с экспериментальным фактом аномально интенсивного рассеяния света растворами сополимеров с весьма малым инкрементом показателя преломления [396]. Для объяснения этого явления была выдвинута идея о том, что указанная аномалия связана с композиционной неоднородностью сополимера [397]. Под композиционной неоднородностью (или композиционной дисперсией) сополимера подразумевают неоднородность в отношении химического состава его молекул. Таким образом, присущая полимерам неоднородность по массе молекул, обычно называемая полидисперсностью (см. 1 главы 3), может сочетаться в сополимерах с композиционной неоднородностью. [c.207]

    При измерении интенсивности рассеянного света растворами полимеров с целью исключения внешней интерференции обычно используют очень разбавленные растворы. Внутренняя интерференция происходит в том случае, если молекулярный вес молекул полимера достаточно большой и их размеры достигают 300 А и выше. Внутренняя интерференция определяется размерами и формой молекул полимера в растворе, и именно она делает метод светорассеяния эффективным средством для изучения их размеров в растворах. В дальнейшем будет рассмотрена теория рассеяния в растворах полимеров. Сначала необходимо остановиться на случае, когда размер молекул мал по сравнению с длиной волны падающего света (< 2O [c.128]

    Изучение интенсивности света, рассеянного растворами полимера или белка, дает важное средство для определения молекулярного веса и формы больших молекул. Часть света рассеивается даже совершенно чистой жидкостью, так как она неоднородна по молекулярной шкале, т. е. число молекул в очень малом элементе объема не является постоянной величиной из-за флюктуаций, которые происходят вследствие теплового движения молекул. Рассеяние света раствором больше из-за локальных различий в показателях преломления, обусловленных флюктуациями концентраций. Величина флюктуаций связана с осмотической работой, необходимой для того, чтобы вызвать изменение концентрации. Это позволило Эйнштейну установить соотношение между интенсивностью света, рассеянного раствором, осмотическим давлением раствора и изменением показателя преломления, вызванным растворенным веществом. [c.608]

    Рассеяние света и флуоресценция образца. Большие ошибки в измерении поглощения может внести рассеяние света молекулами растворенного вещества. Оно прямо пропорционально размеру частиц и поэтому проявляется при изучении спектров макромолекул в растворе, суспензий и взвесей. Интенсивность рассеяния изменяется с длиной волны как 1Д и поэтому особенно сказывается в области коротких длин волн. Типичный спектр вещества с большой-степенью рассеяния и тот же спектр за вычетом рассеянного света представлены на рис. 10. [c.21]


    Решение. Приведенную интенсивность рассеяния света молекулами полимера Лэд получаем, вычитая из Лэд раствора значение растворителя  [c.52]

    Релеевское рассеяние света в газах и растворах, а также явление Керра в газах и растворах позволяют измерять независимо анизотропию оптической (электронной) поляризуемости молекул  [c.228]

    Исследования спектров нитратов и пикратов в водных растворах в присутствии добавок солей показали, что смещение спектров пикратов и нитратов подчиняется закону действия масс и является следствием образования ионных ассоциатов, а не молекул. Исследование азотной кислоты и ее солей показало наличие ионных ассоциатов и продуктов присоединения неионного характера. Эти результаты были подтверждены исследованием спектров комбинационного рассеяния света. [c.304]

    Чистые жидкости рассеивают свет из-за локальных флуктуаций плотности. Когда в жидкости растворено вещество, интенсивность рассеянного света увеличивается, так как дополнительно появляются локальные флуктуации концентрации этого вещества, что приводит к большим флуктуациям показателя преломления. Эти флуктуации относятся к молекулярному весу таким образом, измерение рассеяния света дает возможность определить молекулярный вес. При изучении угловой зависимости рассеянного света можно получить информацию об отношении осей, если размер молекулы вдоль одной из осей сравним с длиной волны света. [c.618]

    Измерение рассеяния света разбавленными водными растворами полисахаридов также используют для определения их молекулярной массы. Через растворы полисахаридов пропускают монохроматический (поляризованный или неполяризованный) свет и измеряют интенсивность рассеянного света как функцию угла рассеяния. На основании полученных данных можно определить форму молекул и их молекулярную массу 76]. [c.234]

    Если один из размеров молекулы сравним с длиной волны света, то молекула больше не участвует в рассеянии света как единичная точка, и между световыми волнами, рассеянными различными частями молекулы, происходит интерференция. Обнаружено, что большие молекулы рассеивают больше света в направлении пучка, чем малые молекулы. Таким образом, для больших молекул или частиц угловая зависимость рассеянного света дает информацию о форме молекул. Развитие лазерной техники (разд. 18.11) сделало возможным изучение уширения линий света, рассеянного растворами макромолекул. Измерение спектра рассеянного света позволяет определить коэффициент диффузии [18]. [c.621]

    Однако в-молекулярных растворах также происходит рассеяние света, хотя гораздо более слабое и обусловленное другими факторами, чем в более грубодисперсных коллоидных системах. Благодаря тепловому движению молекул в жидкостях и газах, возникают случайные сгущения частиц или флуктуации плотности, а в растворах, кроме того, флуктуации концентрации, которые также являются центрами рассеяния света (в рассмотренных выше системах частицы далеко удалены друг от друга и флуктуацией как бы являлась сама коллоидная частица). [c.55]

    Область малых концентраций. Водные растворы неэлектролитов представляют обширный класс жидкостей, структура и свойства которых изучаются различными методами. При исследовании рассеяния рентгеновского излучения смесями метилового спирта с водой И. В. Радченко и Ф. К. Шестаковским обнаружено, что присутствие в воде молекул метанола укрепляет ее структуру, вызывая образование более прочных молекулярных ассоциаций, чем в чистой воде. М. Ф. Букс, и А. В. Шурупова, изучая рассеяние света растворами спиртов в воде, обнаружили узкий максимум интенсивности в области малых концентраций спирта. Проведенный ими теоретический анализ концентрационного рассеяния света показывает, что наблюдаемый максимум интенсивности при малых концентрациях спирта не связан с флуктуациями концентрации. Теоретическая кривая светорассеяния проходит через экспериментальные точки во всей области концентраций выше 0,1 мольных долей спирта. При концентрации (0,05 0,7)т на экспериментальной кривой выделяется узкий максимум, которого нет на теоретической кривой. Можно предположить, что этот максимум интенсивности светорассеяния при малых концентрациях спирта обусловлен флуктуациями структуры раствора, связанными со стабилизацией структуры воды. [c.298]

    Концентрация исследуемых растворов составляет около 0,1 %. При работе с растворами макромолекул, размеры которых больше Х/10, необходимо учитывать рассеяние от различных концов молекул, для чего измеряют интенсивность рассеянного света R под разными углами [c.57]

    Метод измерения светорассеяния основан на том факте, что с увеличением размера частиц эффект Тиндаля в растворе белка сильно возрастает. С помощью фотометра для рассеянного света измеряется соотношение интенсивностей падающего и рассеянного под углом 45° или 90° света. В идеальных условиях разность светорассеяния чистого растворителя и раствора белка прямо пропорциональна числу н размеру молекул белка. [c.360]

    Измерения интенсивности рассеяния света разбавленным раствором полимера дают информацию о Mw (от 100 до 10 ), форме полимерных молекул, взаимодействии между полимером и растворителем, частицах в суспензии, оптических характеристиках отдельных точек рассеяния (однородные или слоистые сферы и цилиндры). [c.210]

    Измерение рассеяния света растворами полимеров является одним из важнейших методов определения средневесового молекулярного веса (М ) высокомолекулярных веществ в интервале МВ J 10 —1-Ш . Метод светорассеяния часто применяют для установления констант в уравнении, связывающем характеристическую вязкость [т ] и МВ. Для полимеров, величина молекул которых сравнима с длиной волны падающего света, зависимость интенсивности рассеянного света от угла к направлению падающего светового пучка позволяет определить сррднеквадратичное расстояние между концами полимерной цепи [c.76]

    Переходим теперь к основному явлению рассеяния света в растворе, т. е. в бинарной системе. Как было показано Эйнштейном и Смолуховским, в основё рассеяния света раствором лежат стати-, стические флюктуации концентрации растворенных молекул. Действительно, в силу теплового движения истинная локальная- концентрация в любой точке раствора не равна средней концен трации, а флюктуирует около средней. Всякая флюктуация концентрации приводит к флюктуации поляризуемости так как показатели преломления растворителя и растворенного вещества не идентичны. Истинная поляризуемость некоторого малого элемента объема V будет а = а +6а, где а — среднее значение поляризуемости, а ба — флюктуация. [c.110]

    Рассеяние света растворами полимеров — это, возможно, самый подходящий метод определения молекулярного веса и размера молекулы. Этот метод является абсолютным в том смысле, что требует только геометрических измерений и знания основных физических констант. Он был предложен Дебаем в 1944 г. [46], и с тех пор получено много сведений о полимерах, подробно изложенных в соответствующих обзорах [61, 197]. Последние усовершенствования в аппаратуре описаны Пикером [161 ] и Макинтайром [144, 145]. [c.31]

    Рассеяние света растворами полиметилметакрилата описано во многих работах [1142—1154]. Из результатов, полученных при определении размеров молекул в растворах методом светорассеяния, Кантов, Гйульц [1144], Кантов, Бодман [1145] показали, что для ацетонового раствора полиметилметакрилата с ростом молекулярного веса от 0,341-10 до 7,8-10 среднее расстояние между концами молекул (/Zst) растет от 470 до 2900 A. Зависимость среднего расстояния от молекулярного веса имеет вид hst = 0,303Мв . Связь между характеристической вязкостью [t ] и Мб выражается следующим уравнением ]r ] = 6,0 10 3M (в хлороформе), [tJ= 5,3 - 10 Мв (в ацетоне). [c.391]

    Брайтенбах и Кореф [1019] исследовали рассеяние света растворами полипептидов и нашли, что молекулы полипептидов в растворах находятся в сильно агрегированном состоянии. Робинсон [1020] обнаружил, что растворы поли-т-бензилглутаминового эфира имеют жидкокристаллические структуры, обнаруживаемые по наличию двойного лучепреломления. [c.155]

    Н. ..О практически с равной вероятностью могут иметь много различных конфигураций, так что, как показывают расчеты, взаимные ориентации соседних молекул в среднем близки к хаотическим. При нагревании от 20 до 90° С 7 диоксана увеличивается на 40%, что можно объяснить ростом концентрации твист-формы. В разбавленных водных растворах устойчивость полярных конформаций диоксана возрастает за счет энергии Е[ реактивного взаимодействия их диполей с окружающей средой, / 5,5 кДж/моль. Это долж1ю приводить к уменьшению концентрации неполярной теист-формы, а следовательно, к снижению 7 . Анализ результатов измерений рассеяния света растворами диоксан-вода [54] подтверждает этот вывод. Таким образом, с помощью релеевской спектроскопии можно изучать как полярные, так и неполярные конформации молекул. [c.80]

    Изучая участки изотерм ЛЯ = f т) от ГПГ до насыщения, мы, естественно, не можем здесь рассматривать систему в тех же образах, какие были полезны в зонах, где существовала вода как жидкая фаза с постепенно изменяющейся структурой. Растворы в этой области составов логичнее представлять себе как электролит с различной степенью раздвинутости и искаженности структуры кристалла, с нарушенной ближней упорядоченностью, в которую внедрены молекулы воды, все связанные с ионами или, в случае многовалентных ионов, с ионными парами (если последние существуют). В случае, если соль образует при данной температуре кристаллогидраты, то в зоне до ГПГ разумно рассматривать систему как все более искажаемую присутствием ионов электролита структуру воды, а за ГПГ — как структуру кристаллогидрата, видоизменяемую наличием избыточных молекул воды. К аналогичным мыслям, идя совершенно иным путем, приходит и О. Я. Самойлов [25], опираясь на рентгенографические исследования весьма концентрированных растворов. Выше мы уже упоминали недавние результаты А. К. Дороша [10в ], подтверждающие реальность наших приближенных расчетов на ГПГ. О. Я. Самойлов, рассматривая постепенные переходы растворов от состояний до ГПГ к более концентрированной зоне, успешно привлекает представления М. И. Шахпаронова о флуктуациях плотности ориентации и концентрации, основанные главным образом на измерениях молекулярного рассеяния света растворами [290 ]. Нет сомнений в том, что переход от одного типа структур к другому, если соль образует кристаллогидраты, на ГПГ не может быть скачкообразным и в этом участке концентраций имеется своеобразная зона сосуществования элементов водной и кристаллогидратной структуры, все более суживающаяся с повышением температуры. Если же данный электролит не образует кристаллогидратов, то мы склонны полагать, что здесь ГПГ достаточно четко связана с определенной концентрацией раствора, в пользу чего говорят все приводимые нами в этой и других главах факты и аргументы. [c.134]

    Молекулы белков в растворе дают очень малый эффект Тилдалля в видимой части спектра, или совсем не дают его, но в ультрафиолетовых лучах, как следовало ожидать, наблюдается некоторое рассеяние. Измерения рассеяния света растворами белков производились неоднократно, но, принимая во внимание важность этой проблемы, следует полагать, что она еще очень мало изучена. Автору кажется, что это направление исследования является многообещающим. [c.271]

    Оптический метод. Этот метод основан на изучении рассеяния света растворами высокомолекулярных соединений. Он дает возможность определить степень взаимодействия исследуемого соединения с растворителем, форму молекул в растворе и степень полидисперспости . [c.17]

    Хорошо известно, что сочетание двух мономеров в одном сополимере приводит в ряде случаев к получению новых ценных технических св011ств, отсутствовавших у каждого из соответствующих гомополимеров в отдельности. Оптимальные свойства сополимера соответствуют при этом определенному композиционному составу его молекул. Между тем различным условиям сополимеризации будет отвечать разная степень неоднородности сополимера по составу (композиционная дисперсия). Отсюда вытекает необходимость в количественных методах определения степени композиционной дисперсии сополимеров. В настоящее время изучение рассеяния света растворами сополимеров является единственным таким методом. [c.219]

    Определение молекулярного веса оптическим методом основано на изучении рассеяния света растворами высокомолекулярных соединений. Этот метод позволяет определять степень взаимодействия с растворителем, форму молекул в растворе и степень полидисперсности. Метод основан на том, что световые лучи, проходя через раствор, вызывают появление свечения с неизменной длиной волны в направлениях, отличающихся от направления первичного пучка. Интенсивность свечения растет с повышением концентрации и размеров растворенных частиц. Причиной рассеяния света средой является ее неоднородность, возникающая вследствие непрерывных небольших отклонений концентрации, вызывающих отклонения показателя нреломления от его среднего значения (флуктуации). [c.33]

    ОКИСИ железа, и глядеть на раствор сбоку, то путь луча в растворе можно наблюдать в виде такой же светлой дорожки вследствие рассеяния света коллоидными частичками (рис. 46). При прохождении светового луча через истинный раствор (например, сахара или поваренной соли) та( ого явления не на-блюдае"ся, хотя бы раствор имел окраску содержащиеся в ис тинных растворах молекулы или ионы слишком малы и заметно не рассеивают света. Однако резкой границы ни между взвесями и коллоидными растворами, ни между коллоидными и истинными растворами нет. Известны вещества, например белки, молекулы которых настолько крупны, что они образуют коллоидные растворы, хотя и находятся в них в состоянии молекулярного раздробления. [c.111]

    Впервые существование флуктуаций концентрации было установлено М. Смолуховским на основании теоретического анализа работ Д. И. Коновалова о давлении насыщенного пара растворов. Работа М. Смолуховского была исходным пунктом исследований А. Эйнштейна и многих других авторов по вопросам теории флуктуаций и рассеяния света флуктуациями. Пусть и Л г — числа молекул компонентов / и 2 в замкнутой области V раствора. Состав двухкомпонентного раствора будем характеризовать отношением с = МгШх. Область V содержит достаточно большое число молекул, чтобы ее состояние можно было описать с помощью термодинамических функций. Флуктуации концентрации Ас = с — < с > подчиняются нормальному распределению. Пусть Яг означает парциальное давление насыщенных паров компонента 2, т. е. паров, находящихся в термодинамическом равновесии с раствором. Согласно термодинамической теории флуктуаций [c.151]

    Получены также теоретические выражения для анализа термодинамических функций (коэффициенты активности компонентов, избьпочная энергия Гиббса, энтальпия смешения), статической диэлектрической проницаемости, дипольного фактора корреляции, коэффициентов Рэлеевского рассеяния света в рамках квазихимического подхода для структурно-стехиометрической модели растворов, предусматривающей образование ассоциатов диэтилового эфира и комплексообразование молекул и ассо-циатов эфира с молекулами хлороформа. Предложена схема описания термодинамических, диэлектрических и оптических свойств растворов диэтиловый эфир - хлороформ в широких интервалах температур и концентраций [c.24]


Смотреть страницы где упоминается термин Рассеяние света растворами молекул: [c.100]    [c.245]    [c.162]    [c.133]    [c.270]    [c.84]    [c.40]    [c.105]    [c.623]    [c.619]    [c.21]   
Химия полимеров (1965) -- [ c.325 ]




ПОИСК





Смотрите так же термины и статьи:

Рассеяние молекулами

Рассеяние света

Рассеяние света растворами



© 2025 chem21.info Реклама на сайте