Положение и ширина седиментационной границы экспериментально фиксируются теми же методами, которые применяются при изучении диффузии. В качестве координаты, определяющей положение границы "как целого", обычно принимается , соответствующее максимуму кривой дифференциального распределения .
Зависимость коэффициента седиментации s от концентрации c исследуемого полимерного раствора обычно выражена значительно заметнее, чем в случае диффузии; s уменьшается с возрастанием c. Поэтому для определения константы седиментации необходима экстраполяция экспериментальных значений к условиям предельно разбавленного раствора.
Последнее выполняется с использованием эмпирического линейного соотношения
1/s=(1/s0)(1+ksc) (54)
Константа седиментации для монодисперсного полимера, пропорциональна отношению M/f :
(55)
По самому определению, коэффициент поступательного трения макромолекулы в предельно разбавленном растворе должен иметь одно и то же значение в явлениях седиментации и диффузии. Поэтому получим
(56)
- известную формулу Сведберга, позволяющую определить молекулярный вес полимера по экспериментальным значениям и в предельно разбавленных растворах. Важно, что эта формула не ограничена никакими модельными представлениями о структуре молекул. Поэтому комбинация измерений седиментации и диффузии является наряду со светорассеянием абсолютным методом определения молекулярного веса.
В соответствии с гидродинамическими теориями коэффициента поступательного трения, зависимость от молекулярного веса может быть представлена формулами
(57)
Это эмпирическое соотношение Марка - Куна – Хаувинка, b - тот же параметр, что в формулах
Поступательная диффузия в растворах является процессом, непосредственно связанным с тепловым движение молекул растворенного вещества. Поэтому изучение диффузии в растворе высокомолекулярного вещества может дать наиболее прямую информацию о подвижности растворенных макромолекул, а следовательно, служить источником сведений об их геометрических и гидродинамических характеристиках.
Преимущество метода диффузии по сравнению с другими гидродинамическими методами (например, вискозиметрией) заключается в том, что в диффузионных измерениях исследуемые макромолекулы изучаются практически в их "естественном" состоянии, не возмущенном воздействиями внешних сил (механических, электрических и т.п.).
Макроскопическая направленная диффузия в растворе возникает при наличии градиента концентрации растворенного вещества в направлении .
Согласно Эйнштейну, при стационарном процессе диффузии, вызванном наличием градиента концентрации , "движущей силой" служит градиент осмотического давления . При этом сила, действующая на частицы в 1 см3 раствора, равна - , а на одну частицу соответственно
(58)
Под действием силы частицы движутся со скоростью х и создают диффузионный поток вещества
(59)
Сопоставляя предыдущие уравнения, получаем:
(60)
где - осмотическое давление раствора.
В случае идеального раствора невзаимодействующих частиц осмотическое давление определяется законом Вант-Гоффа
Слоистые нанокомпозиты
Их тоже создают на основе керамики и полимеров, но с использованием природных слоистых неорганических структур, таких как монтмориллонит или вермикулит, которые встречаются, например, в глинах. Слой монтмориллонита толщиной ~1нм в ходе реакции ионного обмена насыщают мономерным предшественником с а ...
Исследование влияния постоянного магнитного поля на липидный состав масла при хранении
В настоящее время широко используются в пищевой, в том числе и молочной промышленности такие методы обработки, как СВЧ-поле, действие ионизирующего облучения, ИК-возбуждение, УЗВ-обработка, обработка постоянным магнитным полем. Омагничивание является не только экологощадящей, но и ресурсосберегающе ...
Взаимодействие
платиновых металлов с кислотами и щелочами
Платиновые металлы, обладающие высоким значением потенциала ионизации, при обычной температуре характеризуются большой устойчивостью по отношению к химическому воздействию кислот и щелочей. Если расположить их в порядке понижения относительной коррозионной стойкости в кислотах, щелочах и окислителя ...
Алхимия - своеобразное явление культуры, особенно широко распространённое в Западной Европе в эпоху позднего средневековья. Слово «алхимия» производят от арабского алькимия, которое восходит к греческому chemeia, от cheo — лью, отливаю.