Макромолекула сферическая

Процесс седиментации обычно контролируют, определяя изменения показателя преломления раствора в направлении диффузии. При прочих равных условиях макромолекулы сферической формы движутся через раствор быстрее, чем палочкообразные, так что скорости седиментации и характер равновесия могут служить источником информации как о молекулярных массах, так и о форме макромолекул. Методом седиментации находят значения средневесовых молекулярных масс Мда. [c.529]

Поляризация флуоресценции (р) связана со свойствами полимерных молекул уравнением Перрена [95], выведенным для макромолекул сферической формы [c.105]

Оценку влияния различий в разм-ерах молекул на величину д 1п У2 дх2)т, р проведем для растворов макромолекул в низкомолекулярном растворителе и для атермических растворов Гуггенгейма. В первом случае обратимся к выражениям (П.79) и (11.80) для вириального коэффициента раствора макромолекул сферической и стержнеобразной формы. Подставляя выражения для В1 в формулу (11.163), полагая — [c.88]

Вычислить коэффициент диффузии макромолекулы целлюлозы в кадоксене, если принять, что полимерная цепь образует статистический клубок сферической формы радиусом [c.73]

Как мы уже отмечали, атомы представляют собой первичные, а молекулы и макромолекулы — вторичные структурные единицы разного порядка. Очевидно, атомы и молекулы нульмерны. Это видно из того, что все молекулярные кристаллы относятся к островным структурам. Но макромолекулы могут быть нуль-, одно-, двух- и трехмерными, что соответствующим образом определяет конфигурацию тех структур, которые они образуют. Интересно, что компактные трехмерные макромолекулы, имеющие приблизительно сферическую форму, могут играть роль нульмерных структурных единиц соответствующего порядка. Это же относится к надмолекулярные структурным единицам. Например, известны глобулярные кристаллы, структурными единицами которых являются тела вирусов, т. е. надмолекулярные структуры. [c.159]

Рис. IV. 13. Сегмент макромолекулы I в пространстве сферических координат.

Рис. 4.13. Сегмент макромолекулы I в пространстве сферических координат (в качестве оси взята ось х)

Характерной особенностью растворов ВМВ является их высокая вязкость по сравнению с чистым растворителем даже при малых концентрациях. Особенно сильно это свойство проявляется у полимеров с длинными линейными макромолекулами, например у каучука. Растворы полимеров с той же молекулярной массой, но сферической формой молекул (глобулярные ВМВ) имеют меньщую вязкость. Отсюда следует, что вязкость растворов полимеров возрастает пропорционально асимметрии их молекул. При одинаковой химической структуре молекул вязкость закономерно возрастает с увеличением молекулярной массы. Вязкость зависит также от концентрации полимера и межмолекулярных сил взаимодействия. [c.472]

Причиной набухания является диффузия молекул растворяемого вещества в растворитель и, наоборот, молекул растворителя в высокомолекулярное вещество. Последнее связано с тем, что молекулы аморфных ВМВ обычно упакованы неплотно, расстояния между ними в результате теплового движения увеличиваются, и в пустоты могут проникнуть маленькие молекулы растворителя. Так как последние более подвижны, то сначала происходит, главным образом, диффузия молекул растворителя в высокополимер это сопровождается увеличением объема последнего, и когда связь между макромолекулами будет ослаблена, они также начинают диффундировать в среду, и образуется однородный истинный раствор. Так набухают каучуки в бензоле, нитроцеллюлоза в ацетоне, белок в воде. Чем больше молекулярный вес ВМВ, тем медленнее идет процесс набухания и растворения. Имеют значение форма и размеры молекулы. Например, высокополимеры со сферическими молекулами при растворении не набухают или набухают очень слабо. Это указывает, что диффузия не может рассматриваться как единственный фактор, управляющий набуханием. В данном случае малая когезионная энергия ВМВ со сферическими частицами облегчает их растворение. [c.360]

Уравнение (I, 2) является одним из основных в коллоидной химии, поскольку позволяет на основании измерений Б определить радиус взвешенных коллоидных частиц сферической формы, а также величину макромолекул . [c.123]

Теорию светорассеяния развил лорд Рэлей для сферических, не поглощающих свет, непроводящих частиц. При прохождении световой волны переменное во времени электромагнитное поле вызывает их поляризацию. Возникающие диполи с переменными электромагнитными моментами являются источниками излучения света. В однородной среде свет, излучаемый всеми диполями, вследствие интерференции распространяется только в первоначальном направлении (принцип Гюйгенса). Если же в среде имеются неоднородности с другим показателем преломления, например, коллоидные частицы или системы с флуктуациями плотности (обусловленные ассоциатами молекул или отдельными макромолекулами), значение дипольного момента в этих узлах становится иным и диполи испускают нескомпенсированное излучение в форме рассеянного света. Момент индуцированного диполя зависит от поля, т. е. от частоты или длины волны Я. [c.39]

Вторая точка зрения сводится к тому, что макромолекула, свернутая в клубок, удерживает внутри себя определенное количество растворителя и движется вместе с этим растворителем. Такой клубок представляет собой как бы непроницаемую для остальной массы растворителя сферическую частицу с эффективным радиусом Re (радиус сферы набухшего клубка). [c.413]

Здесь в форме бла записан некий коэффициент пропорциональности, характеризующий динамические свойства (т. е. размер и форму) данной частицы. Мы могли бы обозначить этот коэффициент одной буквой, но для сопоставления с формулой (31) имеет смысл ввести в состав коэффициента пропорциональности неизменный множитель 6я. Проведя такое сопоставление, мы вправе утверждать, что интересующая нас частица будет двигаться в вязкой яшдкости точно так же, как сферическая частица с радиусом а — по крайней мере, в том смысле, что при движении со скоростью v эта эквивалентная сфера будет испытывать действие точно такой же силы трения Ft, как наша частица. Величину а и называют стоксовым радиусом для данной частицы. Это — динамическая характеристика размера и форма частицы (в нашем случае — макромолекулы белка). [c.147]

В том, что эта характеристика связана именно с формой, а не с объемом частицы, нас может убедить следующее рассуждение. Очевидно, что сила трения зависит от площади поверхности движущейся частицы, а прп данном объеме наименьшей поверхностью обладает именно шар. Чтобы в этом убедиться, вспомните, что попытка смять надутый воздушный шарик пальцами стоит некоторых усилий — при нарушении формы шара резина должна дополнительно растянуться. Отсюда, в частности, следует, что стоксов радиус белковой молекулы продолговатой формы больше, чем радиус сферической макромолекулы того же объема. Продолговатая молекула с точки зрения гидродинамики будет вести себя как сферическая молекула большего радиуса (т. е. большей массы). [c.147]

Теоретической предпосылкой для использования измерений вязкости при изучении макромолекул послужило уравнение Эйнштейна, выведенное им в 1906 г. и связывающее вязкость т] разбавленной суспензии маленьких жестких сфер с частью объема ф, занимаемой этими сферическими частицами. Эйнштейн нашел, что [c.612]

В главах второй и третьей был описан ряд методов, при помош,и которых исследовались размеры и фиксированная форма жестких сферических и вытянутых частиц теперь необходимо рассмотреть особенности, вызываемые наличием гибких макромолекул или изменением размеров и формы молекулярного клубка в растворе. [c.189]

Не имея представления об истинной форме молекулы, мы все же можем охарактеризовать степень ее отклонения от сферической отношением aIR, где R — истинный радиус сферической молекулы такой же массы, как интересующая нас молекула. Выражения (31) и (32) молшо записать в общем виде Р[ = fv (где / — коэффициент трения). Для макромолекулы сферической формы / = 6яЛг , а для молекулы произвольной формы / = бяаг). Очевидно, что a/R = ///о-0т110и1ение характеризует отклонение формы молекулы от сферической. Мы можем условиться для краткости называть это отношение коэффициентом формы . [c.148]

Другая группа теорий моделировала макромолекулу сферически симметричным облаком заряженных сегментов, удерживающих в своем поле все собственные противоиопы. В этом случае область, занятую макроионом, можно считать электрически нейтральной, т. е. приблизительно удовлетворяющей дон-нановской теории мембранного равновесия для раствора заряженных коллоидных частиц, отделенных полупроницаемой мембраной от раствора низкомолекулярного электролита. Грубо говоря, роль мембраны здесь играет внешний контур клубка, а набухание его обусловлено большой локальной концентрацией собственных противоионов внутри клубка, намного превосходящей их среднюю концентрацию в растворе, [c.70]

Как показали Петерлин [212], Чопич [183] и Икеда [213], учет гидродинамического взаимодействия, проведенный в теориях Зимма и Серфа и основанный на приближенном выражении (2.72), недостаточен. Действительно, усреднение, используемое в (2.72), предполагает, что гидродинамические взаимодействия сегментов в макромолекуле сферически симметричны. [c.180]

Включенные соединения можно классифицировать по форме их молекул па компоненты с молекулами сферической (Нд, N3, С1з, СН4, СС14), продолговатой (линейные парафиновые углеводороды, целлюлоза, белки, каучук) и плоской формами (ароматические углеводороды и их производные, орторомбическая сера). Особую группу составляют трехмерные макромолекулы. [c.76]

Роль размера частиц дисперсной фазы в устойчивости растворов полимеров связывает их с другими коллоидными системами. Уже можно утверждать, что для систем с компактными сферическими частицами дисперсной фазы отклонения от идеальности хотя и меньше, чем для систем, содержащих линейные макромолекулы, но они все равно остаются отрицательными. Таким образом, только различие в размерах частиц дисперсной фазы и молекул дисперсионной среды вносит вклад в энтропийный фактор устойчивости коллоидных систем. Этот вклад возрастает для лиозолей, стабилизированных с помощью ПАВ и особенно высокомолекулярных соединений. [c.324]

Системы полимер - растворитель, концентрация полимера в которых такова, что взаимодействием между растворенными макромолекулами можно пренебречь, называются разбавленными растворами. Концентрационной границей является величина [ril i. Макромолекулы в разбавленном растворе представляют собой более или менее анизотропные по форме статистические клубки, способные удерживать в результате сольватации или иммобилизации некоторое количество молекул растворителя. Свободное движение таких молекулярных клубков может быть уподоблено движению сферической частицы, радиус которой соответствует большой полуоси гипотетического эллипсоида вращения, а объем ее равен объему статистического клубка. Вязкость таких растворов описывается уравнением Эйнштейна [см. уравнение (2.43)]. Однако асимметрия молекулярных клубков является причиной проявления аномалии вязкостных свойств даже в разбавленных растворах синтетических и природных полимеров вследствие ориентации таких частиц в потоке при достаточно больших т, а также из-за гидродинамического взаимодействия. При небольших и средних т разбавленные растворы полимеров являются ньтоновскими жидкостями. [c.194]

Уравнения (VIII, 6) и (VIII, 7) имеют очень большое значение в коллоидной химии, так как позволяют па основании измерений коэффициента диффузии D определить радиус взвешенных коллоидных частиц сферической формы, а также величину молекул высокомолекулярных соединений. Для частиц или макромолекул несферической формы выражение 6ят)г в уравнении (VIII,7) заменяется более сложным. [c.301]

Теория светорассеяния была развита лордом Рэлеем для сферических, не поглощающих свет, не проводящих частиц. При прохождении световой волны переменное во времени электромагнитное поле вызывает их поляризацию. Возникающие диполи с переменными электромагнитными моментами являются источниками излучения света. В однородной среде свет, излучаемый всеми диполями, вследствие интерференции распространяется только в первоначальном направлении, согласно принципу Гюйгенса. Если же в среде имеются неоднородности с другим показателем преломления, например, коллоидные частицы или системы с флуктуациями плотности (обусловленные ассоциатами молекул или отдельными макромолекулами), дипольные моменты приобретают в этих узлах иную величину и испускают неском-пенсированное излучение в форме рассеянного света. Момент диполя зависит от частоты, иначе говоря от длины волны X. Таким образом, интенсивность светорассеяния I должна быть функцией показателей преломления дисперсной фазы 1 и дисперсионной среды о, длины волны X, объема частицы V, поскольку поляризация—объемное свойство, а также от частичной V или весовой Сй = vУii. концентрации и, наконец, от интенсивности падающего света Я [c.38]

Для получения стеклоуглерода чаще всего используются фенолформальдегидные резольные смолы, особенностью полимеризации которых является преобладающее развитие глобулярных Структур [121]. Лентовидные макромолекулы полимера или их группы сворачиваются, так как эффект сокращения внешней поверхности термодинамически выгоден. Образующиеся при этом клубки - глобулы могут представлять собой либо беспорядочное переплетение лентовидных молекул, либо сегментальные (снопообразные) конгломераты из сложенных в параллельные ряды мйлекул, располагающихся в радиальном направлении, либо, наконец, совокупность свернутых в правильные ряды плоских макромолекул полимера. В дальнейшем между параллельными участками соседних макромолекул, сегментов или витками клубков происходит сшивка, и форма сферической глобулы фиксируется. Поскольку жесткость сегментов таких макромолекул велика, внутри глобул сохраняется полость, обусловленная минимально возможным радиусом изгиба, дозволенным жесткостью сегментов. [c.208]

При наличии границ раздела фаз полимер — форма или полимерный рой — среда может развиваться процесс укладки макромолекул по поверхностным границам раздела в достаточно протяженные ориентированные участки со слоистой структурой. Неплавкие термореактивные полимеры в процессе термолиза сохраняют свое надмолекулярное строение, копирующее исходное образование. Таким образом, стеклоуглерод, как отмечается в работе [123] представляет собой достаточно плотный конгломерат полиэдрических глобул 20-40 нм в поперечнике со сферической внутренней полостью. При этом поверхностный слой образцов представляет собой высокоориентированную слоистую пленку толщиной 15—25 нм. Эта пленка, являясь подобием реплики, изучаемой при электронно-микроскопических исследованиях, определила, очевидно, модель Дженкинса [124], который представляет структуру стеклоуглерода в виде беспорядочно переплетенных углеродных лент, состоящих из мйкрокристаллитов, между которыми расположены игольчатой формы поры (рис. 83). Подобная форма пор обусловлена лентообразностью сильно искаженных слоев, образующих ленточно-сетчатую структуру фрагментов стеклоуглерода. Такая структура стеклоуглерода, термообработанного при 500 °С, сохраняется и после его обработки при 2700 °С, когда уже можно наблюдать участки с идеальной упорядоченностью графитовых сеток [124] [c.209]

Ио полимерные цепи могут в результате теплового движения их звеньев принимать разнообразные конформации из которых крайними являются линейная жесткая палочка и предельно гибкая цепь, стремящаяся свернуться в клубок. Цень сворачивается в клубок, так как это отвечает уменьшению поверхности и, следовательно, свободной энергии. Ограниченная гибкость реальной цеппой макромолекулы мешает ей npHHiiMaTb всегда сферическую форму" Однако в ряде случаев можно наблюдать возникновение сферических форм, или глобул, образованию которых способствуют гибкость цепи и ус.аовця, обеспечивающие превышение Энергии Внутримолекулярного взаимодействия ьад межмолекулярным. Поэтому, в зависимости от условий, жесткие молекулы полимера вследствие сильного внутримолекулярного взаимодействия могут сворачиваться а глобулы (поливинилхлорид, феноло-формальдегидные смолы), Гибкие, но слабо взаимодействующие неполярные макромолекулы обычна находятся не в глобулярном, а с развернутом состоянии. [c.93]

Очевидно, что размеры молекул связаны с их массами, но отнюдь не целиком ими определяются. Это особенно важно учитывать в случае макромолекул, размеры которых могут существенно зависеть от плотности упаковки полипептидной или полинуклеотидной цепи. В ограничении свободы диффузии через пространственнук сетку пор внутри гранул немалую роль может играть и форма молекулы. Очевидно, что сферическая глобула будет диффундировать иначе, чем молекула такого же объема, но вытянутая в виде палочки. [c.7]

По современным представлениям, гуминовые вещества являются полимерами с широким диапазоном молекулярных весов, образованных конденсированными ядрами и боковыми цепями, содержащими функциональные группы. По схеме С. С. Драгунова, макромолекулы гуматов линейны, но коэффициенты диффузии, вискози-метрические и электронномикроскопические измерения свидетельствуют об их сферической форме и склонности к агрегированию в цепочки, которые в кислой среде силами водородных связей могут образовывать друзовидные скопления и коацерваты [70, 126, 138]. В щелочной среде следует ожидать развертывания этих клубков и диспергирования агрегатов. Максимум пептизации, совпадающий [c.114]

Аналогично тому как аминокислоты, сахара и нуклеотиды служат строительными блоками для белков, полисахаридов и нуклеиновых кислот, так и сами эти макромолекулы в свою очередь являются единицами, из которых собираются более сложные структуры. Волокна, мик-ротрубочки, оболочки вирусов и небольшие симметричные группы субъединиц в олигомерных ферментах — все это варианты строго упорядоченной упаковки макромолекул (которую иногда называют четвертичной структурой). Рассмотрим сначала наиболее простой случай агрегации идентичных белковых субъединиц. Известно, что, хотя форма многих белков близка к сферической, тем не менее они не совсем симметричны. На приведенных ниже рисунках это их свойство несколько преувеличено, чтобы более четко проиллюстрировать общие принципы упаковки. [c.270]

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]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология