Молекулярная масса, методы седиментации—диффузии

Мицеллы ПАВ по размерам и молекулярно-кинетичес-ким свойствам близки к макромолекулам высокомолекулярных соединений, и для определения мицеллярной массы ПАВ пригодны те же методы, которые применяются для нахождения молекулярной массы полимеров. Эти методы основаны на измерении интенсивности светорассеяния, скорости диффузии, скорости седиментации в поле центробежной силы ультрацентрифуги. (В последнее время предложен метод, основанный на измерении оптической плотности мицеллярных растворов, содержащих солюбилизированный олеофиль-ный краситель. Однако он находит лишь ограниченное применение — пригоден для неионогенных ПАВ с невысокой степенью оксиэтилирования.) [c.157]

Установлено, что белки могут иметь весьма различные размеры и форму. Определение молекулярной массы и размеров молекул белка выполняется с применением мощного арсенала физических методов исследований. Молекулярные массы можно определить с помощью измерения скоростей диффузии, скоростей седиментации в ультрацентрифуге, рассеяния света и даже путем измерения размеров индивидуальных больших по размеру молекул белка методом электронной микроскопии. [c.510]

Чтобы определить молекулярную (мольную) массу полимера, по полученному размеру частицы и известной плотности рассчитывают ее массу, которая связана с мольной массой соотношением (IV. 16). Метод, основанный на измереиии диффузии, в сочетании с методом седиментации в центробежном поле позволяет определить массу частиц любой формы (т. е. не ограничиваясь сферическими частицами), так как расчет коэффициента диффузии В по (IV.42) дает возможность исключить из уравнения константы седиментации (IV.15) коэффициент трения В. В результате получим [c.208]

При определении молекулярной массы по методу седиментационного равновесия знание коэффициента диффузии не является необходимым. В этом случае используют более низкое число оборотов. По сравнению с предыдущим методом, для которого необходимо гравитационное поле до 400 ООО g, здесь достаточно центробежной силы, в 10 — 15 тыс. раз превосходящей земное притяжение. Через несколько часов или через несколько суток процесс седиментации и обратной диффузии достигает состояния равновесия, при котором перемещение частиц отсутствует. Измерив градиент концентрации белка от мениска до дна ячейки, можно вычислить его молекулярную массу. Медленное установление равновесия — недостаток метода. Этого можно избежать при проведении определения по Арчибальду. В этом низкоскоростном методе для расчетов можно использовать градиент концентрации, образующийся в измерительной ячейке у мениска жидкости (до отделения белковой зоны). Метод нулевой концентрации в мениске, предложенный в 1964 г., делает возможным достижение седиментационного равновесия при высокой скорости ротора (высокоскоростной метод), в этом случае белковая зона уже отделена от мениска. Это дает возможность сократить время эксперимента до 2 — 4 ч. [c.361]

К среднемассовым относят такие методы определения молекулярной массы, которые основаны на установлении массы отдельных, макромолекул измерение скорости седиментации, скорости диффузии, светорассеяния в растворах полимеров. Значение среднемассовой молекулярной массы Л w представляет собой произведение массы всех фракций полимера на молекулярную массу фракции, отнесенное к ассе одной фракции Лiw= [c.18]

Молекулярная масса ПВА в зависимости от условий получе-, ния полимера изменяется от 10 000 до 2 000 000. Значения /( и а в уравнении Марка — Хувинка [г = КМ° , вычисленные с при-, менением различных абсолютных методов определения ММ фракционированного ПВА (осмометрии, диффузии, светорассеяния, седиментации в ультрацентрифуге), приведены в [12, 74]. [c.65]

Уравнение Хаувинка — Марка применяется для определения молекулярной (вискозиметрической) массы полимеров. Коэффициенту а я К в этом случае должны быть предварительно установлены путем исследования полимеров этого же полимергомологического ряда с известной молекулярной массой, определенной прямыми, независимыми от вискозиметрических, методами (светорассеяние, осмометрия, седиментация, диффузия). [c.16]

Молекулярная масса в ультрацентрифуге может быть определена не только по скорости седиментации, но также путём исследования распределения концентраций после установления равновесия между оседанием частиц и обратным процессом диффузии (седиментацион-ное равновесие). Если при первом методе роль диффузионных процессов сравнительно невелика, то при седиментационном равновесии благодаря применению сравнительно слабых центробежных полей скорости седиментации и диффузионного переноса вещества близки. При равновесии эти скорости становятся равными, и перенос растворенного полимера прекращается. [c.543]

Неоднородность блок- и привитых сополимеров полистирола с полиметилметакрилатом Черкасов и др. [133, 134] изучали методом диффузии. Сочетая диффузионные измерения с данными скоростной седиментации, можно найти дисперсию композиционного распределения [135]. Однако, такой метод применим лишь к сополимерам, у которых молекулярная масса и состав взаимосвязаны. [c.151]

Еще одним абсолютным методом определения молекулярной массы является сочетание седиментации и диффузии. Молекулярную массу Msn определяют по формуле, справедливой для молекул любой формы и предложенной Сведбергом [95] [c.150]

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]

Чтобы определить молекулярную (мольную) массу полимера, по полученному размеру частицы и известной плотности рассчитывают ее массу, которая связана с мольной массой соотношением (IV. 15). Метод, основанный на измерении диффузии Б сочетании с методом седиментации в центробежном поле позволяет определить массу частиц любой формы (не только сферической), так как прн обработке результатов измерений по [c.246]

При подготовке книги авторы и редактор стремились всюду, где это возможно, подчеркивать общие черты, а не различия транспортных методов, не забывая при этом, разумеется, о специфике каждого из этих методов, взятого в отдельности. Этим определяется распределение материала по трем частям книги. В I части изложены принципиальные основы трех транспортных методов скоростной седиментации, диффузии и жидкостной хроматографии в разных вариантах. Небольшая П часть посвящена математическому описанию полидисперсности полимеров и переработки первичной информации, выдаваемой транспортными методами в такие макромолекулярные характеристики, как молекулярные массы [М), молекулярно-массовые распределения (ММР), разные виды композиционной неоднородности, конформация и конфигурация и т. п. Именно П часть призвана показать общность не только физико-химических принципов, но и математического описания транспортных методов, вплоть до общих алгоритмов и программ для ЭВМ. [c.3]

Наконец, коротко об авторах и о том, кто что написал. Оба автора давно работают в области транспортных методов П. Н. Лавренко — специалист по седиментации и диффузии (читающий курс лекций по физическим методам определения молекулярных масс и молекулярно-массовых распределений на физическом факультете Ленинградского государственного университета им. А. А. Жданова), а П. П. Нефедов — по жидкостной хроматографии. Первым написаны гл. I, П, IV, V и разделы VII.1— [c.6]

Очень компактное и вместе с тем полное руководство по применению ультрацентрифугирования в современных биологических исследованиях. После краткого исторического обзора и описания наиболее распространенных ультрацентрифуг автор последовательно рассматривает принципы и возможности оптических систем, используемых в аналитических центрифугах, способы измерения коэффициентов седиментации и диффузии, важнейшие методы определения молекулярной массы, основы количественного анализа смесей, а также методы препаративного ультрацентрифугирования. [c.4]

Коэффициент седиментации 5 и коэффициент диффузии О входят (в виде отношения, / >) в уравнение Сведберга (1.11) — основное уравнение для определения молекулярной массы. Тут следует иметь в виду следующее для вычисления молекулярной массы по уравнению (1.11) необходимо определять 5 и О в одинаковых растворителях и при одинаковой температуре, экстраполируя полученные значения к бесконечному разбавлению. Если молекулярный вес определяют равновесными методами или методом Арчибальда, отношение //) в явном виде в соответствующие уравнения не входит. Что касается неравновесного опыта, то, когда плотность растворенного вещества превышает плотность растворителя, происходит два противоположных процесса седиментация вещества, с одной стороны, и диффузия — с другой. Если в результате седиментации молекулы растворенного вещества устремляются ко дну ячейки, то в результате диффузии происходит обратное явление молекулы вещества стремятся равномерно распределиться по всему объему ячейки. Седиментация и диффузия, таким образом, действуют в противоположных направлениях, и какое из этих двух движений преобладает — зависит от величины ускорения центробежной силы. [c.58]

Зная коэффициент диффузии и коэффициент седиментации, можно рассчитать молекулярные массы по уравнению седиментации — диффузии (1.11). Этот метод, однако, не получил широкого распространения из-за некоторых принципиальных недостатков. Подробно данный вопрос осветили Крис и Пейн [4]. Когда для определения степени гомогенности препарата используется скоростная седиментация, обычно одновременно определяют и коэффициент седиментации. С помощью последнего можно получить ориентировочные данные о величине молекул, что дает возможность планировать соответствующие эксперименты для определения молекулярной массы. Биохимикам часто приходится ставить препаративные опыты, и в этом случае знание коэффициентов седиментации макромолекул и сопровождающих их компонентов значительно облегчает выбор условий для правильной постановки таких опытов. [c.63]

Вернемся к материалу, изложенному в предыдущих главах. Существуют три основных метода определения молекулярной массы. Для удобства вновь приведем уравнение седиментации — диффузии (1.11) [c.98]

При определении молекулярных масс, полидисперсности, химической чистоты и физических свойств многих соединений, в особенности высокомолекулярных, необходимо пользоваться сложными физико-химическими методами анализа — такими, как седиментация в ультрацентрифуге и свободная диффузия [1, 2], свободный электрофорез или магнитная седиментация [3, 4]. [c.276]

Примеры использования зонального центрифугирования в препаративной ультрацентрифуге 313 Зональная седиментация в самогенерирующемся градиенте плотности 317 Седиментация ДНК при щелочных значениях pH 319 Определение молекулярной массы методом седиментации — диффузии 320 [c.578]

Метод седиментации — диффузии не получил широкого распространения, так как его применение требует специальных экспериментов для определения коэффициента диффузии. Одно время казалось, что применение этого метода целесообразно в тех случаях, когда трудно очистить препарат настолько, насколько это необходимо для равновесного ультрацентрифугирования. Однако при работе с недостаточно чистым препаратом возникает неопределенность— не ясно, какого типа средняя молекулярная масса измеряется методом седиментации — диффузии. Юлландер [5] показал, что этот метод дает значение молекулярной массы, промежуточное между Мп и Ми, и обычно более близкое к Л1( . Относительное положение значения этой молекулярной массы на соответствующем графике зависит от характера молекулярно-весового распределения. Описанный метод по количеству анализируемого вещества не столь экономичен, как равновесные методы. Его, однако, часто применяют для дополнительной проверки значений молекулярной массы, полученных другими способами. [c.106]

Существует косвенный метод подсчета вирусных частиц в образце, который позволяет определить массу каждой частицы. Этот подход особенно полезен в том случае, когда нет строгого соответствия между числом частиц и их способностью образовывать бляшки . Молекулярный вес вирусных частиц определяют методами седиментации — диффузии и светорассеяния. Умножив его на процентное содержание ДНК в вирусной частице, получают молекулярный вес ДНК. Среди методов, которые используются для определения содержания ДНК в вирусной частице, можно назвать определение фосфора (колориметрически или по величине радиоактивности P ) определение связанной с пуринами дезоксирибозы (колориметрическое) определение тимипа (но радиоактивности Н ) [16] опре-делепие ультрафиолетового поглощения (при этом допускается, что вклады ДНК и белка аддитивны) 1 109] и определение плавучей плотности ви-вируса (исходя из того же предположения). Общее содержание вируса в препарате можно определить по сухому весу, по инкременту показателя преломления [110] и исходя из суммарного содержания белка и нуклеиновой кислоты. [c.238]

К другим типам усреднения приводят методы исследования гидродинамических свойств растворов асфальтенов и соответствующие им срёдние молекулярные массы навываются среднегидродинамическими М г). Их определяют по вязкости растворов, константе седиментации или коэффициенту диффузии. Средние молекулярные массы, полученные различными методами, различаются между собой в тем большей степени, чем шире молекулярно-массовое распределение полимера По относительному значению они располагаются в ряд М < Мш < Мг. Для различных асфальтенов установлена- высокая полидисперсность [306]- Так, для ряда асфальтенов, выделенных из битумов деасфальтизации, значение Мя (определенное криоскопически в бензоле), равно 2200, а Mw, определенная по скорости диффузии в бензольном растворе, составляет 8540. Отношение M lMn — 3,5 указывает на высокую степень полидисперсности асфальтенов. [c.152]

Среднемассовую ММ — Мщ, обычно определяют методами светорассеяния и седиментации. В этих методах используется сложное и дорогостоящее оборудование. Кроме того, при седиментации в ультрацен-трифуге необходимая длительность эксперимента Б некоторых случаях достигает нескольких недель. Эксперимент состоит в том, что раствор полимера помещают в ячейку, которая вращается в течение длительного времени. В результате достигается термодинамическое равновеспе, так что полимер распределяется по радиусу ячейки в соответствии с молекулярной массой фракций. При этом центробежная сила, действующая на макромолекулы, уравновешивается движущей силой, обусловленной диффузией и направленной противоположно градиенту концентрации. Определение ММ методом светорассеяния основано на том, что интенсивность рассеяния падающего света пропорциональна квадрату массы макромолекул. [c.74]

Все выделенные из древесины препараты целлюлозы характеризуют выходом и примесями эпутствующих полисахаридов, а также изменениями, вызванными процедурой выделения. Одним из важнейших показателей является молекулярная масса, или СП. Молекулярную массу целлюлозы, как и других полимеров, определяют абсолютными и косвенными методами. Из абсолютных методов используют определение осмотического давления (в осмометре) определение констант седиментации (в ультрацентрифуге) и коэффициентов диффузии (в диффузометре) определение интенсивности светорассеяния (в фотометре светорассеяния). [c.30]

М определяют осмотическим, криоскопическим, эбулиоскопи-ческим или химическим методами М — методами диффузии, светорассеяния, по скорости седиментации при ультрацентрифугировании Вискозиметрический метод дает средневязкостную молекулярную массу М,, вычисляемую по формуле [c.8]

Величина S, экстраполированная к нулевой концентрации, называется константой седиментации и является характеристикой макромолекулы в растворе. Она представляет собой скорость оседания, отнесенную к единице силового поля, и колеблется от 2 (Л1 = 10 000) до 200 (/М = 10 ООО ООО). Зависимость S от молекулярной массы может быть представлена в виде уравнения S= Ks, где / s — константа, 6 имеет тот же смысл, что в аналогичном уравнении определения М по коэффициенту диффузии. Описанный седиментационный метод дает среднеседиментационную молекулярную массу [c.542]

К другим типам усреднения приводят методы исследования гидродинамических свойств растворов асфальтенов, и соответствующие им средние молекулярные массы называются среднегидродинамическими (Мг). Их определяют по вязкости растворов, константе седиментации или коэффициенту диффузии. Средние молекулярные массы, полученные различными методами, отличаются между собой в тем большей степени, чем шире молекулярно-массовое распределение полимера. По относительному значению они располагаются в ряд Мп<Ме,<Мг. [c.50]

Следует отметить, что для изучения эффекта Максвелла в концентрированной серной кислоте были разработаны специальные тефлоновые приборы, в которых исключены все металлические детали [50]. Сравнительное изучение двойного лучепреломления Дга и углом ориентации поли-п-бензамида в серной кислоте и в диметилацетамиде доказало, что только в концентрированной серной кислоте этот полимер, как и многие другие (полимеры 1,2, 4,5 в табл. 6) дает молекулярно дисперсные растворы. Бььца доказана стабильность сернокислотных растворов во времени [50]. Исследование растворов в серной кислоте позволило по углам ориентации в потоке впервые получить правильный порядок молекулярных масс поли-л-бензамида [50], поскольку основные стандартные методы определения М (такие, как, например, седиментация) к этим полимерам были неприменимы. Методика измерения коэффициентов поступательной диффузии в серной кислоте была разработана позже [56]. [c.25]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология