Седиментация равновесие

Велик и сотрудники [39, 76] использовали аналитический метод для изучения взаимодействия между ферментами В и ко-ферментами А. Две пробирки для центрифугирования, содержащие одинаковые концентрации А в присутствии и в отсутствие В, центрифугировались до тех пор, пока большая часть фермента не осела на дно пробирки. Было сделано предположение, что при седиментации равновесие не смещалось, и поэтому можно было рассчитать концентрацию свободного кофер-мента по разности общих концентраций А в верхнем слое жидкости в каждой пробирке. [c.386]

Согласно нашей модели, возможен редкий случай, когда в непосредственной близости от критической точки фазового перехода на протяжении относительно длительного отрезка времени устанавливается равновесие между процессами образования парамагнитных частиц и процессами их седиментации на внутренней поверхности труб за счет развитой турбулизации. В этом случае будет наблюдаться повышенное закоксовывание длинных участков труб, а ввод турбулизатора оказывает отрицательный эффект. [c.22]

Чрезвычайное значение центробежного поля для физики и физической химии основано на том факте, что в ультрацентрифугах, сконструированных впервые Сведбергом (1924), можно достигнуть ускорений примерно до 10 g. При этих условиях седиментационное равновесие, не имеющее значения в поле тяготения, используется для того, чтобы либо разделить компоненты смеси (препаративная ультрацентрифуга), либо по уравнению (54.8) определить молекулярный вес (аналитическая ультрацентрифуга). По экспериментальным причинам для последней цели используют почти исключительно измерение скорости седиментации. Теория этого последнего метода основана на термодинамике необратимых процессов. Поэтому не будем здесь останавливаться на подробностях и отошлем читателя к специальным учебникам. [c.282]

В ходе седиментации под действием центробежной силы при постоянном числе оборотов ротора центрифуги частица движется в сторону от центра вращения, радиус кривизны ее траектории и линейная скорость увеличиваются, однако угловая скорость остается постоянной. Поэтому удобнее записать равновесие между / тр и Р , которое наст пает ири седиментации. Таким образом (чтобы оставить одну переменную от времени) [c.190]

Скорость движения частицы при седиментации принимается постоянной для установившегося потока после достижения равновесия между силой седиментации и силой трения. [c.213]

При осаждении частиц ультрамикрогетерогенных систем создается градиент концентраций, который является движущей силой диффузии частиц в направлении, обратном седиментации. При равенстве диффузионного и седиментационного потоков устанавливается так называемое диффузионно-седиментационное равновесие, характеризующее термодинамическую седиментационную устойчивость таких систем. Частичная концентрация на высоте к равна [c.77]

Участие частиц дисперсной фазы в броуновском движении может отражаться на седиментации. При оседании частиц в гравитационном поле увеличивается их концентрация в нижних слоях, в результате чего возникает диффузионный поток, направленный противоположно потоку седиментации. Через определенное время может наступить диф-фузионно-седиментационное равновесие. Распределение частнц при равновесии в монодисперсной системе описывается гипсометрическим законом, который для частиц сферической формы радиусом г имеет вид [c.79]

С е д и м е н т а ц и о н н ы й м е т о д определения молекулярного веса полимера основан на установлении седимента ционного равновесия в растворах полимера. Раствор полимера фракционируют в ультрацентрифуге и одновременно определяют молекулярный вес каждой фракции полимера, т. е. из каждого слоя раствора после его расслаивания. Для этого определяют скорость седиментации каждой фракции исследуемого полимера (в растворах с известными концентрациями). Измерение скорости седиментации основано на наблюдении за передвижением границы раздела между раствором и растворителем в ячейке центрифуги. По данным наблюдений строят график изменения скорости седиментации при различной концентрации и определяют по этому графику константу седиментации 5 данного полимера при бес конечном разбавлении его раствора. Одновременно определяют константу диффузии полимера при бесконечном разбавлении. Молекулярный вес каждой фракции вычисляют по следующему уравнению [c.80]

Рассматривая диффузию, мы исходили из того, что при равновесии компоненты в системе распределяются равномерно, при этом влияние внешних силовых полей не учитывалось. Однако частицы с достаточно большой массой находятся под довольно сильным влиянием поля земного тяготения, в котором они с заметной скоростью оседают — седиментируют. В результате седиментации равномерное распределение частиц нарушается и создаются условия для диффузии в обратном направлении. В конечном счете устанавливается равновесие, при котором распределение диспергированного вещества уже не равномерно. [c.58]

Думанский (1912 г.) первым предложил вызывать седиментацию коллоидных систем с помощью центробежного поля. Им были проделаны и первые опыты с применением сравнительно небольших ускорений. Сведберг (1923 г.) сконструировал ультрацентрифугу, дающую более высокие ускорения, и провел первые количественные исследования процесса седиментации и седиментационного равновесия. Тем самым был создан широко используемый теперь метод исследования коллоидных и высокомолекулярных систем при помощи ультрацентрифуги. [c.63]

Оптические методы исследования распределения концентраций в процессе седиментации или в состоянии седиментационного равновесия довольно сложны. Обычно используется зависимость показателя преломления раствора от его концентрации. Этот способ регистрации используется и в других исследованиях — при определении коэффициента диффузии или в случае электрофореза по методу Тизелиуса, при обсуждении которых он и будет рассмотрен более подробно. [c.64]

Ультрацентрифугирование используется для исследования процесса седиментации или седиментационного равновесия. В последнем случае требуется меньшая величина ускорения (скорость вращения порядка 10 об/с). Равновесное распределение концентраций описывается уравнением (3.30). Если в нем произвести замену [c.64]

Благодаря вышеуказанным возможностям ультрацентрифуга получила широкое применение. По-видимому, принципиальные возможности этого метода еще не исчерпаны. Например, многокомпонентную систему при седиментационном равновесии можно разделить, подвергнув ее воздействию еще какого-нибудь однородного поля. Тогда можно одновременно определять и количество частиц, и их молекулярное массы. Автор теоретически показал (1953 г.), что такая возможность существует при обратной седиментации, если помимо центробежного поля на систему наложить электрическое поле. [c.66]

Для нахождения закона распределения частиц по высоте исходят из равенства потоков диффузии и седиментации ( сед = диф). т. е. из условия седиментационно-диффузион-ного равновесия. Поток седиментации рассчитывают по уравнению [c.90]

Второй метод определения размеров частиц—по седи-ментационно-диффузионному равновесию—непригоден для грубодисперсных систем (там практически отсутствует поступательное броуновское движение). Для коллоидных систем (размеры частиц 10"- — 10 м) этот метод в гравитационном поле практически не используется, так как здесь существенно преобладает тепловое движение частиц над седиментацией. [c.91]

При первом способе раствор центрифугируется до тех пор, пока не наступит при данной скорости вращения равновесие между седиментацией и диффузией. Для этого используют центрифуги с центробежным ускорением 10 —10 , время достижения равновесия составляет десятки часов. [c.109]

Если в системе силы тяжести полностью уравновешены силами диффузии, наступает так называемое седиментационное равновесие, которое характеризуется равенством скоростей седиментации и диффузии. При этом через единицу поверхности сечения в единицу времени проходит вниз столько же оседающих частиц, сколько их проходит вверх с диффузионным потоком. Седиментационное равновесие наблюдается не только в коллоидных растворах, но и в молекулярно-дисперсных системах. Это равновесие характеризуется постепенным уменьшением концентрации частиц в направлении от нижних слоев к верхним. Распределение частиц в зависимости от высоты столба жидкости подчиняется гипсометрическому (или барометрическому) закону Лапласа в применении к золям при [c.307]

По данным, полученным тем или иным способом, можно вычислить скорость седиментации или найти седиментационное равновесие. На основании этого, в свою очередь, можно рассчитать молекулярный вес или размер частиц, подвергающихся седиментации. [c.79]

Размер коллоидных частиц, как уже указывалось, можно найти не только по скорости седиментации в ультрацентрифуге, но и определяя седиментационное равновесие. Для этой цели применяют центрифугирование при не слишком больших частотах вращения (обычно около 20 000 об/мин), так как иначе превалировала бы седиментация и равновесие не устанавливалось. Численный или молекулярный вес, найденный по седиментационному равновесию, отвечает равновесному распределению частиц в системе, он не зависит от способа достижения этого распределения, и, следовательно, на результатах анализа не может сказываться форма частиц и их сольватация. [c.80]

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]

Процесс седиментации постепенно приводит дисперсную систему к упорядоченному состоянию, так как оседающие частицы располагаются в соответствии с их размерами (в нижних слоях преобладают крупные, затем более мелкие). Через какой-то промежуток времени все частицы могли бы осесть, как бы малы они ни были. Однако этому противодействуют броуновское движение и диффузия, стремящиеся распределить частицы равномерно по всему объему дисперсионной среды. Между процессами седиментации и диффузии устанавливается равновесие, характеризуемое неоднородным распределением частиц по высоте столба. Мелкие частицы сильнее испытывают влияние диффузии и располагаются в основном в верхних слоях, более крупные частицы под действием силы тяжести располагаются в нижних слоях. Установившееся состояние системы называют седиментационно-диффузионным равновесием. Путем подсчета частиц на двух уровнях можно определить массу и радиус частиц. [c.375]

Диффузионно-седиментационное равновесие. Выше рассмотрены два крайних случая поведения частиц дисперсной фазы в вязкой среде. В одном случае игнорировалось действие силы тяжести, в другом (при изучении седиментации) не принималось в расчет броуновское движение. При совместном протекании диффузии и седиментации в системе устанавливается равновесное распределение частиц по высоте, описываемое уравнением [c.156]

Описанный выше способ разделения высокомолекулярных соединений и определения их молекулярных масс называется методом скорости седиментации, так как в его основе лежит различие скорости движения частиц, которая определяется массой частиц. Наряду с этим существует другой способ разделения с помощью ультрацентрифугирования, называемый методом седиментационного равновесия основанный на различии в распределении частиц с разной массой в поле тяжести или в центробежном поле в условиях равновесия. [c.335]

Это соотношение описывает распределение концентраций частиц вдоль оси пробирки при установлении равенства встречных потоков диффузии и седиментации, т. е. при седиментационном равновесии. Нетрудно видеть, что, измеряя концентрацию исследуемого вещества вдоль ячейки после установления равновесия (это можно сделать в аналитической ультрацентрифуге), легко определить молекулярную массу полимера. Действительно, из (18.20) следует, что если концентрация исследуемого полимера в точках, находящихся на расстоянии r и Га от оси ротора, равна соответственно i и Сг, то [c.336]

Коагуляция и седиментация. Устойчивость золя можно нарушить, устранив одноименный заряд коллоидных частиц и защитную гидратную оболочку. На границе раздела коллоидная частица —среда устанавливаются два равновесия [c.175]

Метод седиментац. равновесия позволяет определить М разного типа усреднения, напр. . По метолу не- [c.113]

I Если сравнить седиментацию при наличии диффузии и без нее, сразу же обращает на себя внимание различие факторов, обеспечивающих устойчивость дисиерсных систем к осаждению — седи-ментациоиную устойчивость. Эти факторы позволяют различать кинетическую седиментацнонную устойчивость (КСУ) и термодинамическую седиментационную устойчивость (ТСУ). Для ТСУ характерно термодинамическое равновесие, которого не может быть при КСУ. Мерой кинетической седиментациоиной устойчивости является величина, обратная константе седиментации (IV. 9) [c.215]

Наибольшим разнообразием факторов устойчивости и методов коагуляции отличаются дисперсные системы с жидкой дисперсионной средой. Для них характерны все ранее рассмотренные как термодинамические, так и кинетические факторы устойчивости, поскольку только в жидких средах наблюдается диссоциация электролитов, вызывающая образование двойных электрических слоев, и сольватация, при которой возможно резкое снил ение межфазного натяжения. В жидких средах можно наблюдать адсорбционное понижение поверхностной энергии до минимальных значений, компенсирующихся энтропийным расталкиванием. В результате этого становится возможным самопроизвольное диспергирование нли образование гетерогенных дисперсных систем, устойчивых практически неограниченное время. В жидких средах возможно изменение плотности фаз в широких пределах, что, например, позволяет значительно легче достигать термодинамической устойчивости по отношению к седиментации (седиментацион-по-диффузионное равновесие). Для дисперсных систем с л<идкой дисперсионной средой, безусловно, возможно регулирование и кинетических факторов устойчивости к коагуляции и седиментации (изменение вязкости среды). [c.342]

Чем объяснить различия в значениях средних молекулярных масс, определенных методом ультрацентрифугирования по скорости седиментации и при установивщемся равновесии [c.72]

Парциальный удельный объем сополимера акрилонитрила и винилхлорида (40 60) в ацетоне при 25 °С равен 0,75 см -г . Вычислить скорость вращения ротора ультрацентрифуги (мин" ), необходимую для седиментации сополимера с Мц,= 3-10 , чтобы его концентрация на дне кюветвы (гз = = 6,5 см) была в 6 раз больше концентрации сополимера в области мениска (г) = 6,2 см) при условии достижения седиментационного равновесия. [c.73]

В то же время (что весьма существенно), если исходить из системы с равномерно распределенной дисперсной фазой, то вначале всегда преобладает процесс седиментации, так как при этом градиент d ldx = 0. С течением времени процесс седиментации приводит к нарушению равномерного распределения d ldx, а следовательно, и t ) приобретают конечные, нарастающие со временем значения. Эти изменения происходят до тех пор, пока, наконец, i не сравняется по величине с s. Тогда процесс переноса вещества прекращается и наступает равновесие. Таким образом, условием равновесия является /s + о = 0. Исходя из него, можно вычислить равновесное распределение концентрации, которое устанавливается в данной системе под действием гравитационного поля Земли или центробежного поля. В первом случае, заменяя dx на dh (так как концентрация изменяется в зависимости от высоты), имеем [c.61]

Диффузия противодействует седиментации, стремясь выравнять концентрацию дисперсных частиц в системе. В результате одновременного действия седиментации и диффузии в системе устанавливается седиментационное равновесие. Для него характерно неравномерноё распределение частиц дисперсной фазы по высоте системы — концентрация частиц дисперсной фазы уменьшается по мере увеличения высоты (рис. VI.4) и происходит высветление системы в ее верхних слоях. [c.274]

Из уравнения (111,31) вытекает также, что если рассматривать устойчивость системы, в которой дисперсная фаза равномерно распределена по объему (например, в результате предварительного перемешивания), то в первое время всегда преобладает седиментация, поскольку вначале d jdx = Q. Однако со временем равномерное распределение вещества в системе нарушается и производная d jdx приобретает все возрастающие значения. Массопе-ренос будет продолжаться до тех пор, пока поток не станет равным с, т. е. пока не будет соблюдено условие ijin = 1 и в системе установится равновесие. Учитывая, что градиент концентрации изменяется по высоте, и заменяя х на h, можно написать уравнение (111,31) в виде [c.70]

Как и при определении численногс веса коллоидных систем, для определения молекулярного веса полимеров применяются два метода по скорости седиментации и по седиментационному равновесию. Второй метод обладает тем преимуществом, что полученные с ег о помощью результаты не зависят от формы частиц недостатком же его является длительность установления седиментационного равновесия. [c.457]

Выполнение работы. Установить торзионные весы по уровню опорными винтами 1 и 2 (рис. 65). Подвесить на коромысло специальный груз. Переместив вправо арретир 3, освободить. коромыс-ло. Рычагом 4 установить стрелку 5 на нуль. Стрелка 9 (указатель равновесия) должна совпадать с нулевой риской 8. Если совпадения с нулем нет, то указатель привести в это положение винтом 7. Устаиовлеииые весы арретировать. Пргп отовить 0,5%-ную суспензию пз порошка (например, из талька). Для этого навеску порошка поместить в фарфоровую ступку, растереть с небольшим количеством воды, внести в стакан для седиментации, добавить остальную воду (1 л) и перемешать. В другой стакан налить столько воды, чтобы уровень в нем был таким же, как в стакане с суспензией. Опустить в него чашечку, подвешенную на крючок 6 и взвесить ее. [c.278]

Средняя молекулярная масса нефракционированного полимера зависит от метода ее определения. Например, осмометрией находят среднечисловое значение, а по светорассеянию — среднемассовое. При описании молекулярно-кинетических свойств приводились некоторые методы определения молекулярных масс осмометрия, седиментация и седиментационное равновесие в центробежном поле. В дополнение к ним применяется также вискозиметрнческий метод. [c.212]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология