Диссертация (1150240), страница 9

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 9)

Электрокинетическиесвойствахлорофилла,билирубинаигемоглобинаизучалисьметодом- 51 -микроэлектрофореза. Реологические свойства водных дисперсий гемоглобинаисследовались вискозиметрическим методом.Исследование устойчивости, электрокинетических и адсорбционныхсвойств водных дисперсий хлорофилла, гемоглобина и билирубина проводилось взависимости от природы и концентрации электролитов, аминокислот, рН ивремени контакта фаз.В процессе работы использовались следующие приборы:Фотоколориметры КФК-2, КФК-3рН-метр - рН 150-М, оснащенный электродом ЭСК 10601/7Кондуктометр Hanna HI 8733Термометр Conrad Electronic DT-300Установка для микроэлектрофорезаZetasizer Nano ZS компании Malvern InstrumentsУльтразвуковой генератор УЗГ 15-0.1/22Центрифуга РУ-180ЛМагнитная мешалка ЭкросКомпрессор OXY BOOST 200 APR фирмы AquaelИсточник постоянного поля – УИП-1 – Б5-50Микроамперметр М2020Микроскоп АУ-12 1,5х с окулярами К15хСекундомер Q&QМанометрВискозиметр ВПЖ-2 или ВПЖ-4- 52 -2.2.1 Метод микроэлектрофорезаИзучение электрокинетических свойств порфиринов проводилось методоммикроэлектрофореза[83-86].Схемаустановкидлямикроэлектрофорезаприведена на рис.

2.4. Установка состоит из микроскопа, закрытой кварцевойячейки, двух платиновых электродов для включения ячейки в сеть, блока питания(источника постоянного тока), микроамперметра для измерения силы тока скоммутирующимустройством,позволяющимменятьнаправлениетока,протекающего в ячейке.

Так как частицы гемоглобина, хлорофилла и билирубинаимеют довольно насыщенный цвет, отличный от светлого фона, конденсортемного поля не требовался.Микроэлектрофоретическая ячейка состояла из плоскопараллельногокварцевого капилляра ("камеры", изготовленной из кюветы для фотометриитолщиной 1.00±0.05 мм) и двух концевых частей из оргстекла с отверстиями дляэлектродов. Площадь внутреннего поперечного сечения ячейки S = h·l = 1·20 = 20мм2 = 20·10–6 м2, гдеh - высота ячейки в мм, а l - ширина, мм.

Дляпредотвращения попадания в ячейку продуктов электролиза перед электродами состороны рабочего пространства ячейки устанавливалась целлофановая мембрана.При действии электрического поля в любой дисперсной системе возможныдва электрокинетических явления - электрофорез и электроосмос [87]. Вмикроэлектрофоретической ячейке возникает движение дисперсионной среды(водный раствор электролита или аминокислоты) относительно кварцевой стенкиячейки (электроосмос). Так как ячейка имеет небольшую толщину, потокдисперсионнойсреды,возникающийподдействиемэлектроосмоса,накладывается на микроэлектрофоретическое движение частиц дисперсной фазы(хлорофилла, билирубина или гемоглобина). Из уравнения Смолуховского,связывающего скорость электроосмоса с расстоянием от стенки ячейки можноопределить расстояния от стенки ячейки, для которых электроосмотическаясоставляющая скорости движения частиц равна нулю.Для плоскопараллельного капилляра электроосмотическая скорость равнанулю при h=0.21h и h=0.79h, h – высота ячейки [83] (рис.2.2.).

Расстояние,- 53 -пройденное частицей, определялось с помощью окулярной сетки с ценой деления87·10-6 м; время движения частиц регистрировалось секундомером.Для каждой исследуемой дисперсии проводились измерения удельнойэлектропроводности кондуктометром Hanna HI 8733, значения рН дисперсии нарН-метре рН 150-М, на установке для микроэлектрофореза фиксировался знакзаряда частиц дисперсной фазы, сила тока и скорость движения частиц.Средняя скорость движения частиц определялась в ходе трех параллельнопроводимых экспериментов.При этом в каждом параллельном опытепроводились измерения скорости движения не менее 10 частиц при регулярномизменении направлениях приложенного электрического поля с помощьюкоммутирующего устройства.Для расчета электрофоретической подвижности используется формула:U LæS Læ KU ·tHI tI t(2.1)где U – электрофоретическая подвижность, м 2/В·сН - градиент потенциала, В/м (H=I/(S·æ))æ – удельная электропроводность среды, Ом -1 м-1 – См/мS – площадь поперечного сечения ячейки, м 2L – расстояние, пройденное частицей (L = 87 мкм (1 деление окулярной сетки)= 87 · 10-6 м)I – сила тока, Аt – время, за которое частица проходит контрольное расстояние, с.KU - постоянная, численно равная KU = S·L= 20 · 10 –6м2 · 87 · 10-6 м =1740·10 -12м3 = 1,74 · 10 –9 м3Величина-потенциаларассчитываласьпоформулеГельмгольца-Смолуховского без поправок, так как χ·а>>1, где а – радиус частицы (≈ 0.5 – 1.0мкм), χ - толщина диффузного слоя:= U/ 0= K · (æ / I t)(2.2)где  – относительная диэлектрическая проницаемость среды, для воды =81; – динамическая вязкость дисперсионной среды, для воды при 20ºС =1,01·103Па·с;- 54 - 0 – диэлектрическая проницаемость вакуума,  0=8,8510-12 Ф/м.K - постоянная, K =  SL/ 0 = 0,001 · 1,74 · 10–9/81· 8,8510-12 = 2,449 ·10 –31 2354+Рис.

2.4 Установка для микроэлектрофореза: 1 - ячейка, 2 - объектив микроскопа,3 - электрод, 4 - источник постоянного поля, 5 - микроамперметр.Изучение электрокинетических свойств водных дисперсий билирубина,хлорофилла и гемоглобина проводилось в зависимости от времени контакта фаз исостава водной фазы (концентрации электролитов, аминокислот , рН).Приготовленные дисперсии (см.

раздел 2.1) хранились в герметичнозакрытых колбах в защищенном от света месте, так как хлорофилл и билирубиннестабильны на свету [31,88-89].2.2.2 Изучение устойчивости фотометрическим методомИзучениеустойчивости водных дисперсий билирубина, хлорофилла игемоглобина проводилось по изменению оптической плотности во времени взависимости от состава дисперсионной среды (рН).- 55 -Приготовленная дисперсия (см. пункт 2.1) выдерживалась в плотнозакрытой колбе в течение суток в защищенном от света месте. Через суткидисперсия обрабатывалась в течение 5 минут ультразвуковым диспергатором УЗГ15-0.1/22.

Далее измерялась оптическая плотность дисперсий в зависимости отвремени коагуляции в кварцевых кюветах толщиной 1 см для билирубина и 0,5 смдля гемоглобина при длине волны 315 нм. По данным, полученным для однойдисперсии, строилась зависимость оптической плотности от времени коагуляцииипо данным для серии дисперсий - зависимость изменения оптическойплотности за определенные промежутки времени (30 минут и 1 час) от рН.2.2.3 Методика непрерывного потенциометрического титрованияСорбцияионовН+и ОН- исследовалась методом непрерывногопотенциометрического титрования. Титрование проводилось в атмосфере азотадля исключения влияния СО2 воздуха. Вначале титровался фоновый растворэлектролита, а затем - водная дисперсия гемоглобина, хлорофилла илибилирубина в растворе этого электролита.20 мл исследуемой дисперсии через час после приготовления или фоновыйраствор электролита помещались в ячейку для потенциометрического титрования(рис 2.5), выдерживались не менее 30 минут в атмосфере азота и затемтитровались раствором KOH (0,025 моль∙л-1) или HCl (0,01 моль∙л-1).

Титрантдобавлялся порциями по 0,1 мл с интервалом в 30 секунд и регистрировалисьзначения рН на рН-метре рН 150-М.Точность измерения на рН-метре: 0,02 ед. рН. рН-метр был настроен посерии буферных растворов: 1,65 (тетраоксалат калия), 3,56 (гидротартрат калия),4,01 (гидрофталат калия), 6,86 (дигидрофосфат калия + моногидрофосфат натрия),9,18 (тетраборат натрия). После настройки регулярно проверялся по буфернымрастворам (4,01). Для дозирования титранта использовалась микробюретка на 5мл.

Растворы KOH готовилисьна дистиллированной воде, предварительноосвобожденной от СО 2 воздуха кипячением в течение 30 минут.- 56 -Для исследуемых веществ характерна одновременная сорбция Н+ и ОНионов. В кислой области при рН < рНтнз преобладает сорбция Н+ ионов, вщелочной при рН > рНтнз десорбция Н+ ионов (сорбция ОН- ионов), поэтомурассчитывался избыток сорбированных ионов x ( H   OH  ) , моль/г как функцияmрН по формуле:xc(V1  V0 )( H   OH  ) ,mm(2.3)где V1 – объем КOH (HCl), пошедший на титрование раствора в присутствиисорбента, мл; V0 - объем КOH (HCl), пошедший на титрование раствора безсорбента, мл; m - масса навески сорбента; c - концентрация щелочи или кислоты,моль/мл [90-92].1 23Азот456Рис.2.5 Ячейка для потенциометрического титрования: 1 - подвод титранта избюретки для титрования; 2 - термодатчик рН-метра рН 150-М; 3 комбинированный электрод ЭСК 10601/7 рН-метра рН 150-М; 4 - трубка дляподвода газа; 5 - ячейка с раствором; 6 - стерженек магнитной мешалки..- 57 -2.2.4 Определение количества основных и кислотных групп.

Характеристики

Список файлов диссертации