Диффузии рефрактометрический метод

Наблюдение за поведением границы раздела ведется оптическими методами. Было разработано несколько рефрактометрических методов, суть которых заключается в измерении градиента коэфициента преломления. Один из них показан на рис. 8.3. Монохроматический свет фокусируется на входной щели Л, изображение которой появляется на экране М в результате прохождения света через длиннофокусную линзу В. Диффузионная ячейка С помещается между экраном и линзой, ближе к последней. Ячейка размещена так, что оптическая ось совпадает с положением границы раздела. В процессе диффузии граница раздела размывается, возникает градиент коэффициента преломления вдоль вертикальной оси ячейки, и на экране появляется набор горизонтальных интерференционных полос. Их количество пропорционально разности коэффициента преломления между верхней и нижней частью колонки. [c.323]

Для измерения диффузии рефрактометрическим методом требуется, чтобы начальная граница между раствором и растворителем была достаточно резко и определенно выражена. Диффузионный сосуд Нейрата, повидимому, в наилучшей мере удовлетворяет этим требованиям. Сосуд состоит из двух и-образных частей из нержавеющей стали, которые могут смещаться горизонт тально относительно друг друга при помощи винта. Две оптически плоские прямоугольные стеклянные пластинки закреплены вертикально при помощи верхнего и ниж- [c.322]

Поляризационный диффузометр позволяет надежно измерять коэффициенты диффузии при концентрациях растворов, соответствующих долям интерференционной полосы. При хорошем термостатировании и использовании кювет длиной в несколько сантиметров концентрация раствора может быть снижена до нескольких тысячных процента, т. е. по крайней мере на полтора порядка может быть меньше нижней границы, доступной рефрактометрическим методам. [c.378]

Измерение коэфициента диффузии. Из различных методов измерения коэфициентов диффузии мы рассмотрим только два метода. Первый метод основан на химическом анализе двух растворов, имеющих различную концентрацию растворенного вещества и разделенных пористой перегородкой назовем его методом пористого лиска. Второй метод состоит в определении изменения показателя преломления света на границе между раствором и растворителем назовем его рефрактометрическим методом. [c.320]

Наиболее полную картину диффузионного процесса можно получить из кривой распределения концентрации. В работе [36] разработан микрометод фиксирования движущихся границ в системах полимер—растворитель, основанный на явлении многолучевой интерференции. В литературе описаны оптические методы, пригодные для исследования диффузии в системах полимер — растворитель в широкой области концентраций [37 ] они подразделяются на рефрактометрические, интерференционные и колориметрические. Основным недостатком этих методов является ограниченность их применения, связанная с оптическими свойствами исследуемой системы, и невозможность количественной оценки процесса переноса вещества. [c.198]

Как указывалось выше, для того чтобы границы при электрофорезе были стабильны в поле тяжести, нужно работать при достаточно высокой весовой концентрации исследуемого веш,ества. В то же время эквивалентная концентрация последнего должна быть как мон но меньше по сравнению с концентрацией буфера — иначе невозможны точные измерения. Таким образом, фронтальный метод особенно удобен для исследования белков, эквивалентный вес которых очень велик, особенно вблизи изоэлектрической точки (р1). Кроме того, малый коэффициент диффузии макромолекул приводит к сравнительно небольшому размыванию границ даже при длительных опытах. Для малых ионов метод непригоден из-за их большого коэффициента диффузии и малого эквивалентного веса, а главное потому, что инкремент показателя преломления у них не от.личается от инкремента ионов буфера. Это делает невозможным сколько-нибудь точное рефрактометрическое определение концентрации. [c.62]

Это та же задача, которая ставится и при измерениях диффузии, и рещается она с помощью тех же самых оптических схем (см. предыдущую главу). Сходство с диффузией усугубляется тем, что граница никогда не может быть абсолютно острой, как это изображено на рис. 6.3, а. Едва возникает граница, начинается диффузия молекул в обратном направлении, благодаря чему граница одновременно смещается в сторону дна и расщиряется, как это изображено на рис. 6.3,6 и 6.3,0. Регистрация границы типа рис. 6.3,6 может быть достигнута методом поглощения света или интерферометрическим (Рэлея), а регистрация границы типа рис. 6.3, в — рефрактометрическими или поляризационно-интерферометрическим методом. Если вещество полидисперсно, расщирение границы с течением времени происходит быстрее, чем только из-за диффузии (см. 4), и обусловлено также различием скоростей седиментации тяжелых и легких компонентов. Однако качественно картина остается той же, что и на рис. 6.3. [c.428]

Этот метод, впервые предложенный Ламмом [1, 2], является наиболее точным из всех рефрактометрических методов определения градиентов концентрации, но связан с довольно кропотливой обработкой фотопластинок. Применение его поэтому стремятся ограничить теми случаями, когда первостепенное значение приобретает воспроизведение кривой распределения концентрации во всех деталях. Обычно это имеет место при измерениях коэффициентов диффузии полидисперсных веществ и при исследовании в ультрацентрифуге молекулярно-весовых распределений (скоростным ультрацентрифугированием или методом седиментационного равновесия) [4, 5]. [c.271]

Принцип Шейблинга применим, однако, лишь для неподвижной и симметричной границы (заметим, что при суперпозиции нескольких таких диффузионных границ метод позволяет определить несколько средних коэффициентов диффузии и таким образом количественно оценить полидисперсность — ср. [15]) и не дает кривой градиента, как рефрактометрические методы. [c.284]

Ламм" дал точный метод определения изменения концентрации со временем, наблюдая изменение показателя преломления раствора во время диффузии растворенного тела в растворитель. Пользуясь этим рефрактометрическим методом, были определены скорости и константы диффузии ряда веществ. Пользуясь .гетодом диффузии, можно проводить полидисперсный анализ сильно дисперсных систем, для которых седименто-метрические методы неприменимы. [c.104]

Лринцип Шейблинга применим, однако, лишь для неподвижной и симметричной границы (заметим, что при суперпозиции нескольких таких диффузионных границ метод позволяет определить несколько средних коэффициентов диффузии и таким образом количественно оценить полидисперсность — ср. [22]) и не дает кривой градиента Vn, как рефрактометрические методы, или кривой п(х). Чтобы получить кривую Vn, необходимо перемещать интерферометр вдоль кюветы. Применительно к микроэлектрофорезу соответствующий метод описан в работах [23, 24]. [c.298]

Таким образом, задачу измерения градиента концентрации йС/йх = УС = п/к можно свести к измерению градиента показателя преломления Уп. Последний, в свою очередь, может быть измерен в абсолютных цифрах или в единицах (числе) интерференционных полос на единицу длины. Соответственно, методы измерения Уп могут быть подразделены на собственно рефрактометрические и интерферометрические. В первых непосредственно воспроизводится регистрирующим устройством кривая Ул = = [ (л ), которая затем подвергается графоаналитической обработке для расчета О или других параметров. В интерферометриче-ских методах производится, в сущности, счет полос, обусловленных разностью хода лучей, прошедших области кюветы с различными п. Точность интерферометрических методов регистрации по крайней мере на порядок выше, чем собственно рефрактометрических, однако применение их подчас бывает ограниченным в частности, некоторые из них оказываются непригодными для исследования подвижных границ, в седиментации или электрофорезе некоторые модификации интерферометрических методов требуют, чтобы кривые были обязательно симметричны и унимодальны (с одним максимумом, что гарантируется только в случае диффузии) и т. д. В сравнительно недавнее время были предложены варианты интерференционных методов, позволяющие одновременно непосредственно регистрировать формы кривых распределения (1п/с1х = / (х) или п (л ). [c.157]

В обзоре Гостинга [19] детально описаны различные методы определения величины О. Наблюдение за процессом диффузии при помощи шлирен-оптики не дает достаточно высокой точности, однако мы рассмотрим именно этот метод, поскольку он основан на использовании оптической системы ультрацентрифуги. Другие оптические системы, применяемые для очень точных исследований диффузии, обычно не входят в стандартное оснащение ультрацентрифуг. Между растворителем и раствором создается резкая граница. За ее постепенным расширением наблюдают при помощи той или иной оптической системы рефрактометрической со шкалой Ламма [23] в старых ультрацентрифугах или шлирен-системы в современных ультрацентрифугах. О деталях этих измерений читатель может прочесть в упомянутой работе Гостинга [1б]. Здесь же, чтобы не усложнять изложения, мы опишем наиболее распространенный указанный метод — метод определения О по максимальной ординате и площади, чаще всего сочетающийся со шли-рен-оптикой. При помощи этой оптической системы получают кривую, приведенную в нижней части фиг. 19. По мере развития диффузионного процесса максимальная ордината уменьшается, однако площадь пика во времени не изменяется. Площадь пика является мерой перепада концентраций на границе, который в течение опыта должен оставаться постоянным. Если принять X —О (положение границы), то экспоненциальный сомножитель в уравнении (IV. 17) обращается в единицу и это уравнение упрощается [c.77]

Насколько известно автору, к настоящему времени исследована диффузия вблизи критической точки щести двойных жидких растворов. Исследования, проведенные в разных лабораториях тремя различными методами — капилляра, интер-ферометрическим и рефрактометрическим,— свидетельствуют о резком замедлении диффузии вблизи критической точки двойного раствора [c.161]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология