Кривые седиментации и седиментационного распределения

Существуют различные аналитические методы построения кривых распределения по данным седиментационного анализа. Эти методы отличаются видом уравнения, описывающего кривую седиментации. Каждое такое уравнение лишь с известным приближением описывает реальные кривые. Один из таких методов предложил Н. Н. Цюрупа. В настоящем практикуме рассматривается метод, предложенный Н. Я. Авдеевым. Этот метод дает возможность по минимальному числу экспериментальных точек найти аналитическое описание кривой седиментации и затем путем соответствующих математических вычислений получить необходимые величины, характеризующие фракционный состав и полидисперсность исследуемой системы. [c.52]

V.9.21. Построить седиментационную кривую и рассчитать и построить интегральную и дифференциальную кривые распределения частиц воронежской глины в воде, пользуясь графическим методом обработки кривой седиментации [c.125]

При ультрацентрифугировании раствор исследуемого полимера помещают в кювету, закрепленную во вращающемся роторе. В зависимости от применяемого метода можно получить либо среднемассовое значение молекулярной массы (метод определения скорости седиментации при больших частотах вращения - метод скоростной седиментации), либо средневзвешенное значение (метод седиментационного равновесия, осуществляемый при меньших частотах вращения). Результаты измерения получают в виде кривых распределения по константам седиментации, по которым рассчитывают молекулярную массу. [c.176]

В седиментационном анализе можно проводить два типа экспериментов. При анализе методом скоростной седиментации проводят определения скорости оседания и диффузии частиц при бioльшиx скоростях вращения ротора, тогда как при анализе методом седиментационного равновесия выжидают установления равновесия между процессами седиментации и диффузии в процессе центрифугирования при меньших скоростях вращения ротора. Теоретически неоднородность распределения по молекулярным весам в образце можно охарактеризовать с помощью обоих указанных методов, получая методом скоростной седиментации распределение по коэффициентам седиментации, а методом седиментационного равновесия — распределение по молекулярным весам. Распределение по молекулярным весам легче интерпретировать хими-ку-полимерщику, не имеющему специальной подготовки. Было показано, что детализированный характер распределения по коэффициентам седиментации можно получить методом скоростной седиментации в отсутствие дополнительных предположений о форме кривой распределения. Такие дополнительные предположения, как правило, необходимы при анализе методом седиментационного равновесия. Скоростное ультрацентрифугирование приобрело, следовательно, наиболее широкое распространение при исследовании неоднородности распределения но молекулярным весам полученные этим методом данные обычно комбинируют с результатами других измерений, преобразуя кривую распределения по коэффициентам седиментации в кривую распределения по мол екулярным весам, в ряде случаев более подходящую для целей исследования. Метод седиментационного равновесия применяется в основном в качестве способа определения абсолютных величин средних молекулярных весов, но применение этого метода для растворов в смешанных растворителях ультрацентрифугирование в градиенте плотности), как недавно было показано, позволяет оценить распределение полимера по плотности. [c.216]

V.9.23. Построить седиментационную кривую и рассчитать и построить интегральную и диф( ренциальную кривые распределения частиц часовъярской глины в водном растворе уксусной кислоты, используя графический метод обработки кривой седиментации [c.125]

Скорость оседания (седиментации) в дисперсных системах определяется специальными приборами (седиментометрами), а результаты седиментационного анализа изображаются графически в виде кривой распределения (рис. 1.1). В том случае, когда частицы коллоидной системы сцепляются друг с другом, коагулируют под действием молекулярных сил и оседают в виде целых агрегатов частиц, седиментация происходит очень быстро. Такие системы носят название агрегативно неустойчивых. [c.13]

Комбинируя определение скорости седиментации с определением седиментационного равновесия, можно найти и кривую распределения частиц, если центрифугированию подвергается поли-дисперсная система. Сравнение результатов седиментации в ультрацентрифуге по обоим методам позволяет также судить и о форме частиц. [c.80]

Классические косвенные методы определения размера частиц основаны на изучении адсорбции, скоростей растворения и седиментации, седиментационного равновесия, осмотического давления, рассеяния света, рассеяния рентгеновских лучей под малыми углами, ультрацентрифугирования и явлений электрофореза [1]. Однако эти методы, как правило, дают возможность определить средний размер коллоидных частиц и нри попытках представить полученные данные в виде кривой распределения частиц по размерам возникают существенные затруднения. Заключения о форме частиц могут быть выведены на основании исследования рассеяния света и двойного лучепреломления в потоке, но и здесь установление распределения связано с математическими трудностями. [c.130]

Для седиментационного анализа следует применять разбавле1[ 1ые системы, для которых можно пренебречь изменением скорости движения частиц в результате их столкновения. Поскольку большинство реальных систем (суспензии, порошки) имеют частицы неправильной формы, по уравнению (П1.2) можно рассчитать так называемый эквивалентный радиус, т. е. радиус частиц сферической формы, оседаю цих с такой же скоростью. На практике дисперсну о систему характеризуют распределением частиц по размерам и фракцион ым составом системы (содержание дисперсной фазы в заданных интервалах радиусов частиц). Эти хара <теристикн получают, анализируя кинетические кривые осаждения (кривые седиментации), обычно предста зляющие собой зависимость массы осевшего вещества от времени осажде ИЯ. [c.82]

Оценка чистоты. — Шведские химики Сведберг и Тизелиус внесли большой вклад в развитие химии белка разработкой аналитических методов, чрезвычайно удобных для характеристики этих, высокомолекулярных соединений. Метод ультрацентрифугирования Сведберга служит для определения молекулярного веса. При вращении с очень большой скоростью ячейки, содержащей раствор белка, молекулы белка под действием центробежных сил движутся от центра со-скоростью, зависящей от величины молекулярного веса. Специальная оптическая система дает возможность наблюдать и фотографировать ячейку во время центрифугирования. Молекулярный вес может быть, найден либо из определения седиментационного равновесия, либо по-скорости седиментации- Хотя теоретически первый метод точнее, для достижения равновесия требуется длительное время, и поэтому более точные значения получают, исходя из определения скорости седиментации. При применении ультрацентрифуги можно установить также гомогенность молекул (по величине и форме). Тизелиус предложил (1937) электрофоретический метод разделения молекул белка в электрическом поле молекула белка движется со скоростью, определяющейся величиной молекулы, ее формой, количеством и типом ионизированных групп. Материал, кажущийся гомогенным по растворимости, может содержать компоненты, отличающиеся по электрофоретической подвижности. Жестким критерием чистоты является профиль кривой распределения, получаемой при противоточном распределении молекул (Крейг, см. 31.29). [c.674]

На фиг. 35 показано изменение распределения концентрации в ячейке с течением времени в опыте по установлению седиментационного равновесия. Как показывают графики, в результате седиментации концентрация растворенного вещества около мениска уменьшается, а у дна ячейки — увеличивается. Однако в отличие от метода скорости седиментации ни в одной из частей ячейки концентрация растворенного вещества не равна нулю, а на кривой для градиента концентрации отсутствует максимум. В идеале при установлении седиментационного равновесия концентрация у мениска должна быть равна половине, а у дна — двойной величине первоначальной концентрации. Из кривых на фиг. 35 видно, что на определенном расстоянии от [c.191]

Наиболее быстрым и удобным методом анализа является скоростная седиментация в ультрацентрифуге, при которой кривая распределения по седиментационным коэффициентам представляет в нелинейной форме кривую МВР. Вследствие сложности аппаратуры и расчетов этот метод непригоден для быстрого анализа полидисперсности, но при детальном изучении механизмов реакций полимеров он очень эффективен. [c.206]

Наблюдение над процессом седиментации не доводят до конца оседание порошка может длиться часами, а время полного оседания точно фиксировать почти невозможно, так как очень трудно заметить момент исчезновения медленно исчезающей мути. Достаточно получить часть седиментационной кривой, по которой можно найти обе константы уравнений седиментации (а отсюда и распределения), а по ним установить и время конца оседания. К этому моменту Q = 100% и тогда из уравнения (21) [c.93]

Коэффициент седиментации 5 определяют по формуле (1.2) из наклона зависимости Ig л = / (i). Под координатой х подразумевают расстояние от оси вращения ротора до седиментационной границы (называемое ниже абсциссой границы). Обычно граница представляется колоколообразной кривой конечной ширины, а не б-функцией, поэтому вопрос о том, что использовать в качестве X, не так-то прост, особенно, если регистрируемое распределение градиента концентрации дс дх асимметрично. [c.18]

У.9.35. Построить седиментациониую кривую, рассчитать и построить интегральную и дис )ференциальную кривые распределения частиц талька в воде, используя графический метод обработки кривой седиментации [c.127]

Действительно, скоростная седиментация наблюдается в кювете небольшой (по техническим соображениям) длины. Поэтому при седиментации сильно полидисперсных полимеров М Ш > > 5) регистрировать высокомолекулярный и низкомолекулярный хвосты ММР одновременно невозможно. Разбиение же кривой распределения на части с последующим сшиванием увеличивает погрешность расчетов. Также неэффективным является использование седиментации для изучения неоднородности низкомолекулярных веществ с УИ < 5 -10, так как в этом случае определяющим в расплывании седиментационной границы во времени становится диффузионное движение макромолекул, маскирующее эффект полидисперсности. [c.217]

Все реальные дисперсные системы полидисперс ы (частицы дисперсной фазы имеют разные размеры), и поэтому скорости осаждсния частиц различных фракций разные крупные частицы осаждаются быстрее, мелкие — медленнее. По этой причине кривая седиментации выпукла к оси ординат. Тангенсы угла наклона касательн з х в да [ з х точках кривой седиментации определяют скорости седиментации соответствующих фракций частиц. Зная скорости осаждения частиц отдельных фракций, по уравнению (III. 2) можно рассчитать их размер ( радиусы). Построением интегральной, а затем дифференциальной кривых распределения частиц полидисперсной системы по радиусам (1)аз-мерам) заканчивается седиментационный Э 1ализ. [c.76]

Следующей ступенью седиментационного анализа является построение кривой молекулярно-весового распределения, которое удобно проводить по методу Гостинга - С помощью этого метода можно пересчитать седиментационные диаграммы в дифференциальные кривые распределения (х). В основе метода Гостин-га лежит предположение о независимости смещений вследствие полидисперсности и диффузии. Так как расширение градиентной кривой за счет диффузии пропорционально з за счет полидисперсности— пропорционально /, то, как показал Гостинг, пренебрегая расширением экспериментальной кривой в результате диффузии, по константам седиментации можно вычислить кажущуюся функцию распределения (5) [c.126]

Коэффициент диффузии определяется так, как это было показано на стр. 412. Постоянная седиментация определяется при помощи ультрацентрифуги. Для этой цели через кювету с раствором полимера, помещенную в ультрацентрифугу, пропускают пучок света, который падает на фотопластинку, находящуюся за кюветой. При вращении кюветы по мере осаждения вещества граница раздела между раствором и растворителем постепенно перемещается, и свет поглощается по высоте кюветы в различной степени. На фотопластинке получаются полосы разной степени почернения. Фо-тометрируя снимки, сделанные через определенные промежутки времени, можно получить так называемую седиментационную кривую, т. е. кривую распределения градиента концентрации вдоль высоты кюветы при разных временах. Для мономолекулярного по- [c.414]

На рис. ИЗ схематически показаны зависимость концентрации от расстояния в различные моменты этого процесса. На самой ранней фазе седиментации кривые приближаются к простой диаграмме седиментации (рис. 107 б). По мере седиментации начинается диффузия от дна ячейки, и в конце концов получается распределение концентрации, соответствующее равновесной кривой. Мэсон и Уивер [32] рассмотрели различные стадии, проходимые системой, седиментирующей под действием силы тяжести, вплоть до момента, когда достигается устойчивое состояние седиментационного равновесия. [c.483]

За последуюш,ий период были проведены дальнейшие исследования различными методами. Так, например, данные, которые приведены в разделе Измерения скорости седиментации (стр. 529) о растворах диацетилцеллюлозы в ацетоне, показывают хорошее соответствие между среднечисленным молекулярным весом, определенным по седиментационному равновесию (44 ООО), и среднечисленным молекулярным весом, определенным непосредственно по осмотическому давлению (42 000). Подобно этому, средневесовое значение молекулярного веса (86 ООО), определенное по состоянию равновесия, было получено также Биллмейером [102] по измерениям рассеяния света. Кривая распределения, определенная из данных седиментационного [c.552]