分子量测定
分子量和分子大小的测量方法研究
分子量和分子大小的测量方法研究一、引言化学和生物领域中,分子量和分子大小的测定是非常重要的实验技术。
精确地测量分子量和分子大小有助于揭示物质在化学和生物方面的特性和机理。
因此,研究分子量和分子大小的测量方法是化学和生物领域中的一个热门研究课题。
二、传统方法:凝胶电泳凝胶电泳是一种广泛应用的分子量测定方法。
它是通过将待测物分离在电场中,使分子按照大小分布在凝胶中,从而确定其分子量的。
凝胶电泳有许多不同的类型,其中常见的有聚丙烯酰胺凝胶电泳和琼脂糖凝胶电泳。
凝胶电泳的优点是可以测量高分子的分子量和分子大小,同时不需要特别高的仪器设备。
但凝胶电泳也有局限性,比如通常需要大量的样品,测量时间较长等。
三、新兴技术:质谱法质谱法作为一种新兴的分子量测定方法,具有很高的精度和分辨率。
质谱法主要是利用分子在电场中的离子化,利用仪器进行质量分析从而精确地测定分子量。
质谱法分为二次离子质谱法、飞行时间质谱法、四极杆电场离子透析质谱法、时间离子陷波质谱法、离子陷阱质谱法和激光光解/离子化质谱法等多个类型。
与凝胶电泳相比,质谱法测量时间短,并且需要较少的样品,但是质谱法的仪器成本远较凝胶电泳高。
四、动态光散射法:测量分子大小动态光散射法是一种新型分子大小测量技术。
它利用激光器在样品溶液中照射,通过检测散射光的强度,来确定分子的大小和形状。
动态光散射法可广泛应用于聚合物、生物分子、纳米颗粒、胶体等物质的分子大小测定。
动态光散射法的优点是不需要样品预处理、测量范围广、测量时间短,但是它的分辨率受到许多因素的限制,其中包括激光器的光强、散射角度等。
五、结论以上介绍了凝胶电泳、质谱法和动态光散射法三种分子量和分子大小测量的技术。
特点和优缺点不同,各有适用的场合。
未来,随着测量技术、仪器的不断更新,我们相信在不久的将来,会有更加准确、方便的分子量和分子大小测定技术的出现。
光散射法测定分子量
光散射法测定分子量
光散射法是一种常用的测定溶液中分子量的方法。
该方法利用溶液中的溶质分子和光相互作用,通过测量散射光的角度和强度来推算溶质的分子量。
在光散射法中,使用一个光束通过待测溶液,然后检测散射光的角度和强度。
根据散射光的规律,可以得出溶液中颗粒(溶质分子)的大小和分布情况,从而推算出溶质的分子量。
光散射法的原理基于雷利散射理论,即光线和颗粒的相互作用导致光线被散射的现象。
当溶质分子的直径远大于光的波长时,根据斯托克斯公式可以得到一阶散射强度与分子量呈正比。
要测定分子量,需要先根据光散射实验数据得到散射光的强度和角度关系,并结合其他实验数据(如浓度、溶剂折射率等)来推算溶质的分子量。
具体的计算方法可以根据具体的实验条件和所采用的光散射仪器而有所差异。
需要注意的是,光散射法测定分子量一般适用于较大分子量的溶质,对于小分子量的溶质可能存在一些限制。
此外,样品的准备和测量条件的控制也会对测量结果产生影响,因此在进行光散射测定时需要严格控制实验条件和进行数据分析。
分子量检测方法
分子量检测方法
分子量检测方法:
①凝胶渗透色谱GPC法适用于聚合物蛋白质等高分子物质通过不同孔径凝胶柱分离按分子大小顺序流出;
②端基分析End Group Analysis针对含有特定官能团如羟基氨基的化合物测量其浓度后计算平均分子量;
③光散射法利用溶液中高分子散射光线强度与其分子量成正比原理直接测定绝对分子量无需标样对比;
④粘度法根据不同浓度样品溶液粘度变化计算出特性粘数再查表得出重均分子量适用于稀溶液体系;
⑤质谱MS技术能够精确测量小分子化合物分子离子峰质量数直接给出分子量适用于药物合成中间体分析;
⑥核磁共振NMR谱图中某些峰位置强度与聚合物末端结构有关由此可推算出数均分子量及分布情况;
⑦渗透压法依据溶液渗透压与其溶质摩尔浓度成反比关系通过测量渗透压计算分子量适用于生物大分子;
⑧等温滴定量热ITC结合了滴定与量热两种技术通过记录滴加过程中热量变化间接反映聚合物分子间相互作用强度进而推算分子量;
⑨动态光散射DLS技术适用于纳米粒子胶体分散体系测量其扩散系数后结合Stokes-Einstein方程计算Z均分子量;
⑩场流分级FFF Field Flow Fractionation作为一种非对称流场驱动的分离技术特别适合于大分子量蛋白质多糖等生物样品分析;
⑪最终选择哪种方法需根据待测样品性质实验室现有条件及所需精度综合考虑确定以获得最佳检测效果;
⑫通过上述多种手段结合使用可以全面准确地获取化合物分子量信息满足不同研究需求。
分子量测定
分子量测定简介分子量(molecular weight)是指化合物中所有原子的相对质量总和。
分子量的测定是化学实验中常见的基本实验之一。
确定分子量可以帮助化学家了解化合物的结构和性质,从而更好地研究和应用化学物质。
在本文档中,我将介绍几种常用的方法来测定分子量。
1. 水蒸气密度法水蒸气密度法是一种常用且简便的测定分子量的方法。
该方法基于气体混合物在一定条件下的分子量比例关系。
通过测量气体混合物和纯净水蒸气的密度,可以计算出气体的分子量。
具体操作步骤如下:1.准备一个空气密度标准装置,该装置包括一个准确测量体积的玻璃管和一个可以控制温度和压力的装置。
2.将待测气体通过减压装置注入标准装置中,同时将水蒸气注入玻璃管。
待混合物达到平衡后,记录下温度和压力。
3.测量混合物的总体积,并记录下来。
4.根据实验参数计算气体的分子量。
2. 比色法比色法是通过测量溶液吸收特定波长的光的强度来确定溶液中物质的浓度,从而计算出分子量。
该方法适用于色谱法、光谱法、红外法等多种分析方法。
具体操作步骤如下:1.选取一款适用于目标溶液的比色计,调整仪器参数并进行校准。
2.将待测溶液转移到比色计中,使用已知浓度的溶液进行参比。
3.调整比色计的检测波长为目标物质的吸收峰波长。
4.测量目标溶液和参比溶液的吸光度,并计算出溶液的浓度。
5.根据溶液的浓度和溶质的摩尔浓度关系,计算出分子量。
3. 粘度法粘度法是一种利用溶液的粘度来测定溶质分子量的方法。
该方法适用于高分子化合物或具有高浓度的分子溶液。
具体操作步骤如下:1.准备一个稳定的粘度计和测量装置。
2.将待测溶液放入粘度计中,注意保持稳定和恒定的温度。
3.测量溶液的粘度,并记录下温度和压力。
4.对已知浓度的相似溶液进行对比测量,计算出待测溶液的相对粘度。
5.根据分子量与溶液相对粘度的关系,计算出分子量。
4. 凝胶渗透色谱法凝胶渗透色谱法(gel permeation chromatography, GPC)是一种常用于高分子化合物分子量测定的方法。
分子量的测定方法是如何工作的?
分子量的测定方法是如何工作的?分子量是描述分子大小的重要参数,对于生物制药领域的研究和应用具有重要意义。
科学家们发展了多种分子量测定方法,用于准确测定分子的质量或尺寸。
本文将介绍分子量的测定方法的工作原理,以帮助读者了解这些方法的基本原理和应用范围。
图1。
1.凝胶电泳法。
凝胶电泳法是一种常用的分子量测定方法,特别适用于核酸和蛋白质的分析。
它基于分子在电场中的迁移速度与其分子量成反比的原理。
通过将待测样品在凝胶中进行电泳分离,根据不同分子迁移距离与标准分子量之间的关系,可以推断待测分子的分子量。
2.质谱法。
质谱法是一种精确测定分子量的方法,适用于各种生物分子的分析。
它基于质谱仪器的原理,将待测样品离子化并加速,通过测量离子在磁场中的偏转情况和飞行时间,可以计算出分子的质量。
质谱法能够提供准确的分子量测定结果,并广泛应用于生物制药领域的质量控制和药物研发。
3.光散射法。
光散射法是一种测定大分子分子量的常用方法,特别适用于高聚物的测定。
它基于大分子在光束作用下散射光的强度与其分子量成正比的原理。
通过测量散射光的强度和角度,可以推算出分子的分子量和尺寸。
4.色谱法。
色谱法是一类常用的分离和分析方法,也可用于分子量的测定。
根据不同分子在色谱柱中的保留时间,可以推断其分子量。
常见的色谱方法包括气相色谱(GC)和液相色谱(LC),可用于测定小分子有机化合物的分子量。
5.电泳法。
电泳法是一种基于分子在电场中迁移速度与其分子量相关的原理进行测定的方法。
电泳法可用于测定带电荷的生物分子如蛋白质、多肽和核酸的分子量。
常见的电泳方法包括聚丙烯酰胺凝胶电泳、等电聚焦和毛细管电泳等。
6.结论。
分子量的测定方法在生物制药领域的研究和应用中具有重要意义。
凝胶电泳法、质谱法、光散射法、色谱法和电泳法等方法提供了多种选择,能够准确测定不同生物分子的分子量。
科学家们根据待测样品的性质和研究目的选择适当的测定方法,为生物分子的分析和质量控制提供可靠的手段。
化学实验中的气体的分子量测定
化学实验中的气体的分子量测定气体的分子量是指气体分子在摄氏度和常压下相对于氢气的质量比。
在化学实验中,准确测定气体的分子量对于研究气体的性质和化学反应机理非常重要。
本文将介绍两种常用的实验方法来测定气体的分子量。
一、沉降法沉降法是一种通过测定气体分子在特定条件下沉降速度来推导气体分子量的方法。
该方法基于斯托克斯定律,即沉降速度与颗粒半径、密度以及介质粘度相关。
实验步骤如下:1. 将待测气体通入液体介质中,使其充分溶解。
2. 将溶液倒入特制的沉降管中,并保持管内的温度和压力不变。
3. 观察气泡的上升速度,并记录时间。
4. 根据斯托克斯定律,使用以下公式计算气体的分子量:分子量= (6πηr) / (ρt)其中,η为溶剂的粘度,r为气泡的半径,ρ为气泡的密度,t为气泡上升的时间。
二、抽气法抽气法是通过抽取含有气体的容器中的气体,在一定体积和压力下重新获取气体样品,从而测定气体的分子量。
该方法主要基于亚里士多德定律(Dalton's law),即不同气体在一定压力下各自的分压和分子量成正比。
实验步骤如下:1. 准备一个带有气体的固定体积容器,并记录容器的压强和温度。
2. 使用气体抽取装置,将容器内的气体抽取出来,直至容器内压强降到待测气体的分压。
3. 关闭抽气装置,并再次记录容器的压强和温度。
4. 根据Dalton's law,使用以下公式计算待测气体的分子量:分子量 = (mRT) / (PV)其中,m为待测气体的质量,R为理想气体常数,T为温度,P为待测气体的分压,V为容器的体积。
总结:化学实验中,气体的分子量可以通过沉降法和抽气法来测定。
这两种方法根据不同的原理,可以准确地推导出气体的分子量。
实验人员在操作过程中需要注意控制实验条件,并且对实验数据进行准确的记录和计算,以获得可靠的实验结果。
分子量测试的方法
在如今的社会上我们知道任何事情都有两面性,做任何事情都不只一种方法。
像分子量测试更不可能只有一种方法的。
毕竟多种方法进行测试最终将数据汇总可以减小测试的误差,使结果更加准确。
下面我们来看看其测试有哪些方法。
1、凝胶渗透色谱法(GPC),也叫做体积排阻色谱法,是一种新型的液相色谱。
它是根据溶质分子尺寸(分子量、有效体积、流体力学体积)的差别在装有多孔凝胶物质的凝胶色谱柱中进行分离,检测系统对分离出来的每部分进行分析,测定各级别的分子量。
GPC测定高聚物分子量及分子量分布是目前常用的方法。
GPC测试分子量需要知道一个标准样品的流出体积与分子量的关系,因此此方法测试的是相对分子量。
2、端基分析法。
其原理就是线型聚合物的化学结构明确,而且分子链端带有可供定量化学分析的基团,则测定链段基团的数目,就可确定已知重量样品中的大分子链数目。
用端基分析法测得的是数均分子量。
它对缩聚物的分子量测定应用较广。
3、膜渗透压法。
采用一个半透膜将溶液与溶剂隔开,半透膜是一种只允许溶剂分子透过而不允许溶质分子透过的膜。
开始时,两池液面高度相等,因为纯溶剂蒸汽压大于溶液蒸汽压,所以纯溶剂向左渗透,直至两侧蒸汽压相等,渗透达平衡。
此时半透膜两边的压力差Π叫做渗透压。
它测得的分子量是数均分子量M你,而且绝对分子量。
这是因为溶液的渗透压是各种不同分子量的大分子共同贡献的。
4、沸点升高和冰点降低。
由于溶液中溶剂的蒸汽压低于纯溶剂的蒸汽压,所以溶液的沸点高于纯溶剂的沸点,溶液的冰点低于纯溶剂的冰点。
5、粘度法。
聚合物的稀溶液,仍有较大的粘度,其粘度与分子量有关。
因此可利用这一特性测定聚合物的分子量。
在所有的聚合物分子量的测定方法中,粘度法尽管是一种相对的方法,但因其仪器设备简单,操作方便,分子量适用范围大,又有相当好的实验精确度,所以成为常用的实验技术,在生产和科研中得到广泛的应用。
利用毛细管粘度计通过测定高分子稀溶液的相对粘度,求得高分子的特性粘数,然后利用特性粘数与相对分子质量的关系式计算高聚物的粘均相对分子质量。
分子量测量
分子量测量分子量测量是在化学分析中一项重要的技术。
分子量是指化学物质中分子的质量,通常以摩尔质量的单位表示。
分子量是了解化学物质结构和性质的重要参数,因此分子量测量对科学研究和工业应用都具有重要意义。
在分子量测量中,常用的方法有质谱法、红外光谱法、核磁共振法和色谱法等。
以下将分别对这些方法进行介绍。
质谱法是一种用来测量分子量的常用方法。
它基于质谱仪的原理,通过将化学物质转化为带电的离子,并利用质荷比(m/z)来测量分子或离子的质量。
这种方法对分子量小于1000个原子质量单位的化合物非常适用,因为它们的分子能被较容易地电离。
质谱法具有高分辨率、高灵敏度和快速分析的优点,因此被广泛应用于各个领域。
红外光谱法是通过测量物质吸收或发射的红外光谱来确定分子量的方法。
分子中的化学键具有特定的振动频率,这些频率可以通过红外光谱仪来测定。
通过测量红外光谱的吸收峰位置和强度,可以确定化学物质的分子量。
红外光谱法具有非破坏性、不需样品处理的优点,因此被广泛应用于分析化学和有机化学领域。
核磁共振法是通过测量核磁共振信号来确定分子量的方法。
核磁共振是一种原子核与外加磁场相互作用的现象,常用的核磁共振技术包括质子核磁共振和碳核磁共振。
通过测量核磁共振信号的频率和强度,可以确定分子中核的种类和数量,从而得到分子量的相关信息。
核磁共振法具有高准确性和高分辨率的优点,因此在研究化学物质结构和反应机理方面有广泛应用。
色谱法是一种利用化学物质在某种固定相或液相中的分配行为来分离和测定分子量的方法。
常用的色谱技术包括气相色谱、液相色谱和超高效液相色谱等。
色谱法通过物质在固定相或液相中的分配系数来分离成分,然后利用检测器测定其相对峰面积或峰高,从而确定化学物质的分子量。
色谱法具有操作简便、分析速度快和分离效果好的优点,因此在药学、环境科学和食品安全等领域被广泛应用。
总之,分子量测量是化学分析中一项重要的技术。
不同的分子量测量方法有各自的优势和适用范围,选择合适的方法可以得到准确的分子量信息。
分子量分布的测定方法
分子量分布的测定方法
分子量分布的测定方法:
①凝胶渗透色谱法GPC是常用技术之一通过不同尺寸分子在多孔凝胶中渗滤速度差异实现分离;
②实验前需要选择适当溶剂溶解样品并配置成一定浓度溶液过滤去除杂质颗粒;
③选用适合柱子根据待测聚合物类型确定例如聚苯乙烯基柱适用于大多数非极性聚合物体系;
④进样后样品随流动相进入柱内较大分子因难以进入小孔径而较快流出较小分子则深入孔隙延迟流出;
⑤检测器如示差折光RID紫外UV或蒸发散射ELSD记录各组分洗脱顺序及峰面积大小;
⑥数据处理时将得到洗脱体积转化为相对应分子量绘制分子量对数与累积百分含量曲线分析Mw重均分子量Mn数均分子量及其比值;
⑦对于复杂体系还可结合多检测器串联使用如SEC串联质谱MS 获取更准确分子结构信息;
⑧另一方法为光散射法基于溶液中大分子散射光强度与其分子量呈正相关关系来推算;
⑨实验室中常配合角度依赖性测量和绝对强度标定以提高准确性尤其适合单分散性较好样品;
⑩粘度法也是传统手段之一依据Mark-Houwink方程关联特性
粘度与分子量关系通过乌布洛维奇粘度计实验测定;
⑪除了上述静态技术动态光散射DLS也成为研究高分子溶液动力学性质有效工具尤其擅长分析较窄分布或低聚物;
⑫计算机模拟如分子动力学MD也逐渐成为理论预测分子量分布趋势重要补充尤其是在新体系开发阶段。
分子量测定方法
分子量测定方法分子量可是个很重要的东西呀!就好像我们每个人都有自己独特的身份标识一样,不同的物质也有它们特定的分子量呢。
那怎么来测定这个分子量呢?嘿嘿,这就有好多有趣的办法啦!比如说,有一种常见的方法叫凝胶渗透色谱法。
你可以把它想象成是一个超级厉害的筛选器。
各种分子就像是不同大小的球,通过这个筛选器的时候,小分子跑得快快的,大分子就慢悠悠的,这样我们就能根据它们跑出来的时间来判断分子量啦!是不是很有意思呀?还有一种叫质谱法呢!这就像是给分子拍个特写照片,能把分子的细节都展现出来,然后我们就能清楚地知道它的分子量啦。
就好比你要认清一个人,给他拍张清晰的照片不就一目了然了嘛!另外呢,光散射法也挺好用的。
它就像是一束光照在分子上,然后我们通过观察光的散射情况来了解分子的大小和分子量。
你可以想象一下,光就像是我们的眼睛,能帮我们看清这些分子的真面目呢!当然啦,每种方法都有它的优点和局限性呢。
就像我们人一样,不可能是完美的呀!凝胶渗透色谱法虽然简单直观,但对于一些特别小的分子可能就不太准确啦。
质谱法很厉害,但是设备可能会比较贵哦。
光散射法呢,对实验条件要求也比较高呢。
那我们在实际操作中该怎么选择呢?这可就得根据具体情况来啦!如果你的样品比较复杂,可能就需要综合使用几种方法,就像我们解决一个难题,可能需要多种思路一起上呢!而且在做实验的时候,可一定要细心再细心呀,稍微有点马虎可能结果就不准确啦。
哎呀,分子量测定真的是一门很有意思的学问呢!它能让我们更深入地了解各种物质的性质和特点。
想想看,通过这些方法,我们能揭开分子世界的神秘面纱,多酷呀!所以呀,大家可别小看了分子量测定哦,它可是在化学、生物学等很多领域都有着非常重要的作用呢!这就像是一把钥匙,能打开很多知识的大门呢!大家一定要好好去探索和学习呀!。
分子量测量
分子量测量
分子量测量是一种利用物质的分子质量来进行测定的方法。
它可以确定物质的分子量以及相对分子量。
分子量测量有不同的方法,但是它们都基于马克斯威尔表达式:物质的分子质量等于其原子数乘以其原子量。
分子量测量是一种常见的化学分析手段,可以用于鉴定物质。
可以使用不同的方法进行分子量测量,包括气相色谱法(GPC)、质谱测定(MS)、电泳法(CE)、电导测定(DC)和毛细管电泳(CGE)。
GPC是一种广泛使用的分子量测量方法,其特点是具有高精度和快速性。
它采用色谱技术,用一定的流体或气体作为介质,使样品中的分子分离出来,然后用紫外/可见光谱分析器(SDD)确定样品的分子量信息。
MS是另一种常用的分子量测量方法,其原理是将样品离子化和加入离子检测装置,然后分析离子所示出的质量峰图。
MS能够根据样品的质谱图来分析和计算样品的分子量信息。
CE是一种用于测试样品中分子量信息的实验技术,它采用毛细管作为介质,将样品以电流的形式在介质中移动,用探头测量样品的电荷与体积之间的关系,然后以此来估算样品的分子量。
CGE是分子量测量的一种变种,它使用毛细管作为介质来分析样品的分子量,并用悬浮状样品样品识别检测样品的分子量。
典型的实施方式是将样品引入一个毛细管阴极内,与机械摇动仪搭配以形成流式色谱仪,根据物质的移动速率来进行检测。
以上就是关于分子量测量的大致介绍,分子量测量是一种重要的化学分析技术,广泛应用于分子的鉴定和研究。
可以通过几种分子量测量方法,如GPC、MS、CE和CGE,来获取物质的分子量信息。
化学物质的分子量测量技术
化学物质的分子量测量技术化学领域中,分子量是一个关键的物理性质,可以帮助我们了解化学物质的组成和结构。
在实际应用中,准确测量化学物质的分子量对于合成新材料、药物研发和环境监测等方面都具有重要意义。
本文将介绍几种常见的化学物质分子量测量技术。
一、溶液浓度测量法溶液浓度是测量化学物质分子量的一种常见方法。
槽式电导法是一种常用的测量方法,它基于电导率与溶液中溶质浓度成正比的原理。
通过测量电导率,可以依据已知的溶液电导度和浓度关系,推导出溶质的浓度,从而计算得到分子量。
二、质谱法质谱法是一种高精度的分子量测量方法。
它基于分子中离子的质荷比和离子的相对丰度来确定分子量。
通过质谱仪,可以将化学物质离子化,并加速到一定速度进入质谱仪内的磁场中。
根据离子在磁场中的弯曲程度和到达检测器的时间,可以得到准确的质荷比,从而计算出分子量。
三、红外光谱法红外光谱法是一种基于分子振动能级的分子量测量方法。
不同分子具有不同的振动频率,而红外光谱可以测量物质对特定频率的光的吸收情况。
通过与已知分子进行对比,可以确定未知分子的分子量。
红外光谱法在有机化合物和聚合物的分子量测定中得到了广泛应用。
四、核磁共振法核磁共振法是一种利用核自旋的性质来确定分子质量的方法。
原子核有不同的自旋状态,通过核磁共振谱仪可以获得物质分子的核磁共振信号。
通过测量不同核的共振频率和相对强度,可以建立核磁共振谱图,并推导出分子量、官能团等信息。
总结化学物质的分子量测量是化学分析的重要手段之一,它为合成、药物研发和质量控制等提供了重要的支持。
本文介绍了几种常见的分子量测量技术,包括溶液浓度测量法、质谱法、红外光谱法和核磁共振法。
每种方法都有其特点和适用范围,可以根据不同需求和研究目的选择合适的测量技术。
随着科学技术的不断进步,相信化学物质的分子量测量技术在未来会有更广阔的应用前景。
maldi分子量
maldi分子量概述MALDI(Matrix-Assisted Laser Desorption/Ionization)分子量测定是一种常用的生物分析技术,它通过激光脱附与电离的方式,对生物大分子进行质量分析和结构鉴定,广泛应用于生物医学研究、药物研发、食品安全监控等领域。
原理在MALDI分子量测定中,样品通常以一个低挥发性的有机物(称为基质)固定,形成一个含有分析物的基质晶体。
激光器发射的激光脉冲照射到样品上,激发基质分子,并将其转化为离子态。
这些离子随后经过质谱仪分析,最终得到样品的分子量信息。
样品制备MALDI分子量测定中样品的制备十分重要。
通常,样品需要与一个适合的基质混合,并通过一定的方法将其固定在一个样品架上。
基质的选择对于样品的分析效果有着重要的影响,它们应该能够与样品分子相互作用,促使样品分子从基质中脱附并形成带电离子。
仪器配置MALDI分子量测定通常由激光器、样品架和质谱仪组成。
激光器用于提供能量,将样品和基质分子转化为离子态。
样品架则用于固定样品,并提供一个合适的环境使得样品脱附与离子化反应能够进行。
质谱仪负责对离子进行分析,并根据离子质量对样品进行质谱分析。
应用领域MALDI分子量测定在生物科学领域有着广泛的应用。
例如,它可以用于蛋白质分析,通过测定蛋白质的分子量,了解其结构和功能。
此外,MALDI分子量测定还可以用于核酸分析,药物研发以及食品安全监控等方面。
优势和局限MALDI分子量测定具有一些明显的优势。
首先,它可以快速且准确地获得样品的分子量信息。
其次,MALDI分子量测定对样品的数量需求较低,通常只需要纳摩尔至皮摩尔级别的样品量即可进行测试。
此外,MALDI分子量测定还可以进行高通量分析,提高了实验效率。
然而,MALDI分子量测定也存在一些局限性。
首先,由于样品中的分析物被固定在基质中,容易受到基质的影响,导致测定结果的不准确。
其次,由于大分子离子的质谱信号存在耗尽机制,这在一定程度上限制了样品测量范围。
gpc测定分子量原理
gpc测定分子量原理
GPC (gel permeation chromatography) 是一种分子量测定的技术,它基于溶液中聚合物分子的大小差异,通过色谱分离来测定分子量分布。
在GPC中,我们首先选取一个适当的溶剂系统,使得聚合物
能够溶解,并选择合适的固定相填料。
然后,将溶液注入色谱柱,通过柱中的填料形成了一个三维网络,溶液中的聚合物分子会在这个网络中扩散运动。
较大分子会相对较缓慢地穿过网络,而较小的分子则会较快地穿过。
随着时间的推移,不同分子量的聚合物分子将逐渐分离出来,形成不同的峰。
这些峰的时间与聚合物分子量之间存在着一定的关系。
通过测量这些峰的面积或峰高,可以得出聚合物分子量的分布。
通常使用标准品来建立一个标准曲线,进而根据样品峰的位置来确定其分子量。
GPC测定分子量的原理是基于聚合物分子在固定相中的扩散
速率与其分子量的关系。
较小的聚合物分子能更容易地穿过固定相的网络,而较大的聚合物分子则受到阻碍。
因此,根据聚合物分子在色谱柱中的扩散速率来分离和测定分子量。
需要注意的是,由于不同溶剂的选择和填料的差异,不同
GPC系统的分子量测定结果可能有所差异。
因此,在进行分
子量测定时,应该根据具体情况选择适当的测定条件,并参考已有的标准曲线进行数据分析。
分子量测定
α
i 1
α
几种分子量统计平均值之间的关系
M n < Mη < M w < M z
二 、测定高聚物分子量的方法
• 概述
⑴因高聚物分子量大小以及结构的不同所采 用的测量方法将不同 ⑵不同方法所得到的平均分子量的统计意义 及适应的分子量范围也不同 由于高分子溶液的复杂性, ⑶由于高分子溶液的复杂性,加之方法本身 准确度的限制, 准确度的限制,使测得的平均分子量常常 数量级的准确度 只有数量级的准确度。 只有数量级的准确度。
∆Tb
C ∆Tb = k b M
C ∆T f = k f M
• C —— 溶液的浓度 • kb ——溶剂的沸点升高常数 ——溶剂的沸点升高常数 • k ——溶剂的冰点降低常数 ——溶剂的冰点降低常数 • M ——溶质分子量 ——溶质分子量
f
⑵对于高分子溶液: 对于高分子溶液: • 由于热力学性质偏差大,所有必须 外推到 C → 0 时,也就是说要在无 限稀释的情况下才能适用 • 在各种浓度下测定 ∆T 或 ∆T , 然后以 ∆T C ~ C 作图外推得: 作图外推得
i i i 2 i i z
∑Z
i
i
∑W M
i i
i
i
b.用连续函数表示: b.用连续函数表示:
Mz
∫ = ∫
0
∞
W ( M ) M 2 dM W ( M ) MdM
∞
0
(4)粘均分子量(用溶液粘度法测得的平均分 (4)粘均分子量 粘均分子量( 子量为粘均分子量)定义为: 子量为粘均分子量)定义为:
类 型 化学法
方 法 端基分析法 冰点降低法 沸点升高法
分子量检测 分子量测试 分子量测定
分子量检测分子量测试分子量测定
分子量检测概述:
高聚物的分子量及分子量分布,是研究聚合物及高分子材料性能的最基本数据之一。
它涉及到高分子材料及其制品的力学性能,高聚物的流变性质,聚合物加工性能和加工条件的选择。
也是在高分子化学、高分子物理领域对具体聚合反应,具体聚合物的结构研究所需的基本数据之一。
青岛东标检测中心专注于分子量检测、分子量测试、分子量测定等相关服务。
【具体检测项目】
有机物:纯度及杂质含量、酸度、水分、色度、蒸发残留量、结晶点、羟基化合物、阻聚剂、过氧化物、PH值、总醛含量、沸程、醇含量、密度等
无机物:化合物含量、单质含量、水分、氯化物、重金属含量、灼烧残渣、PH值、不溶物含量、水溶物含量、密度、白度、吸油量、活化度测定、酸碱度、筛余物含量、粒度、堆积密度、松散度、105℃挥发物等。
【分子量测定方法】
质谱法是精确测定物质分子量的一种方法,质谱测定的分子量给出的是分子质量m对电荷数Z之比,即质荷比(m/Z)过去的质谱难于测定高分子的分子量,但近20余年由于我的离子化技术的发展,使得质谱可用于测定分子量高达百万的高分子化合物。
这些新的离子化技术包括场解吸技术(FD),快离子或原子轰击技术(FIB或FAB),基质辅助激光解吸技术(MALDI-TOF MS)和电喷雾离子化技术(ESI-MS)。
由激光解吸电离技术和离子化飞行时间质谱相结合而构成的仪器称为“基质辅助激光解吸-离子化飞行时间质谱”(MALDI-TOF MS 激光质谱)可测量分子量分布比较窄的高分子的重均分子量(Mw)。
由电喷雾电离技术和离子阱质谱相结合而构成的仪器称为“电喷雾离子阱质谱”(ESI-ITMS 电喷雾质谱)。
可测量高分子的重均分子量(Mw)。
光散射法测定分子量
光散射法测定分子量光散射法测定分子量1. 简介光散射法是一种常见的物理化学实验方法,用于测定溶液中溶质的分子量。
通过测量光散射角度与相对散射强度的关系,可以得到溶质的分子量信息。
本文将介绍光散射法的原理、实验步骤和应用,并对其优缺点进行讨论。
2. 光散射法原理光散射是指当光通过溶液中的溶质时,由于光与溶质相互作用,光的方向被改变,散射到其他方向。
根据光散射现象,可以通过测量光散射角度和散射强度来获得溶质的分子量信息。
光散射的原理基于光的波动性和溶质分子的尺寸。
溶液中溶质分子的尺寸越大,散射角度越大。
根据斯托克斯公式,溶质的分子量与散射角度呈正比关系,且与溶质的浓度成反比关系。
3. 光散射法实验步骤1) 准备样品溶液:将待测溶质溶解于适量的溶剂中,确保其浓度在可检测范围内。
避免使用颗粒过大的溶液,以免影响测量结果。
2) 测量散射角度:将样品溶液注入光散射仪器中,并按照仪器的操作说明进行调试和测量。
通过调整仪器的测角装置,确定最佳的散射角度。
3) 记录散射强度:根据仪器的显示或输出,记录相对散射强度的数值。
多次测量并求取平均值,以提高数据准确性。
4) 数据处理:根据测得的散射角度和散射强度,利用相应的公式计算溶质的分子量。
常用的公式有德拜公式、光散射强度与分子量的关系公式等。
根据实际情况选择合适的公式进行计算。
4. 光散射法的应用光散射法广泛应用于各个领域,尤其在生物化学和高分子领域中有着重要的地位。
生物化学中,光散射法可用于测定蛋白质和核酸的分子量。
利用光散射法可以研究蛋白质和核酸的聚集态,揭示其在溶液中的行为和结构。
高分子领域中,光散射法可用于测定高分子的分子量、聚集态和互作用行为。
通过测量高分子的散射强度与浓度的关系,可以获得高分子的分子量分布和相对分子量。
5. 个人观点和理解光散射法作为一种常用的物理化学实验方法,具有许多优点。
它非常灵敏,可以测定非常低浓度的样品。
光散射法不需要对样品进行特殊处理,操作简单方便。
化学反应分子量的测定方法
化学反应分子量的测定方法化学反应中,物质的分子量是一个非常关键的参数。
能够准确测定化学反应中物质的分子量,不仅有助于帮助我们了解反应的本质,还可以用于设计和控制一些合成过程。
本文将介绍几种常用的化学反应分子量测定方法。
一、质量-体积法质量-体积法又称比容法,是一种测定气体分子量的方法。
实验中,首先通过气压计或真空泵将气体从一个容器中引出,然后计算气体的体积。
接着,将气体按照一定的重量与过量的金属(如铜粉)反应,产生的金属化合物的质量与化学计量比例为:R = m(化合物)/m(金属)× Z其中,R为摩尔比,m为质量,Z为低分子量化合物的摩尔数。
通过实验中测量的m(化合物)和m(金属),可以求得R,从而计算出Z。
最终,通过Z与反应物摩尔比比较,可以测定出反应物的分子量。
二、效应法效应法是另一种测定气体分子量的方法。
实验中,将某固体反应物(如加有57Fe)放置于用88.3keV γ光激发的气体中,然后测定γ光激发前后反应物中57Fe的吸收效应。
可以测量出γ光通过气体的降低率,从而得出相对分子质量,最终计算出分子质量。
该方法对于分子量大于100的气体非常适用。
三、比热容法比热容法是一种测定固体分子量的方法。
实验中,将固体样品放置于固态恒压热容仪中,通过加热和测量样品的温度来测定其热容。
利用理论和实验公式计算出分子量,在分子量与热容之间连线,就能够得到固体的摩尔热容,从而测定分子量。
四、半滴定法半滴定法是一种测定液态物质分子量的方法。
实验中,将一定摩尔浓度的钠氢化物与未知量的酸性物质反应,利用酸性物质与中和产生NaOH的反应进行滴定,测得50%滴定情况下所需的NaOH浓度,从而计算出酸性物质的摩尔量。
最终,通过摩尔量和质量之间的关系计算出分子量。
该方法在生化和分子生物学研究中经常使用。
总结起来,化学反应分子量的测定方法包括质量-体积法、效应法、比热容法和半滴定法。
每一种方法都具有其特点和适用范围。
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多肽或蛋白质分子均含多个酰胺单元。红外光谱或拉 多肽或蛋白质分子均含多个酰胺单元。 曼光谱很适合用于研究它们在溶液中的构象。 曼光谱很适合用于研究它们在溶液中的构象。 溶液中的构象 在振动光谱中有9个谱峰,按波数递减的方向, 在振动光谱中有 个谱峰,按波数递减的方向,命名 个谱峰 为酰胺A、 和酰胺 和酰胺I至 为酰胺 、B和酰胺 至VII带。 带 酰胺I至 带对构象研究比较重要 特别是酰胺I带 。 带对构象研究比较重要(特别是酰胺 酰胺 至III带对构象研究比较重要 特别是酰胺 带)。 酰胺I带在 酰胺 带在1680--1600cm-1,主要源自羰基伸缩振动的贡 带在 献。 酰胺II带在 主要是N--H的弯曲振动, 的弯曲振动, 酰胺 带在1580--1480cm-1,主要是 带在 的弯曲振动 混有C--N伸缩振动; 伸缩振动; 混有 伸缩振动 酰胺Ⅲ带在1300--1230cm-1。前者后者主要是 前者后者主要是C--N伸 酰胺Ⅲ带在 伸 缩振动,混有N-- H弯曲振动。 弯曲振动。 缩振动,混有 弯曲振动
局限性
简单、结构信息比较有限 简单、结构信息比较有限
红外( 与拉曼光谱( 红外( IR )与拉曼光谱(Raman) 红外吸收光谱发展至今已有一百多年的历史, 红外吸收光谱发展至今已有一百多年的历史,目前 计算机技术和快速 变换技术的发展和应用, 计算机技术和快速Fourier变换技术的发展和应用, 技术和快速 变换技术的发展和应用 使红外光谱法发展到了一个崭新的阶段。 使红外光谱法发展到了一个崭新的阶段。 红外吸收光谱主要是研究分子振动的光谱。 红外吸收光谱主要是研究分子振动的光谱。 根据波长特点,可分为: 根据波长特点,可分为: 近红外 (4000 ~ 13300 cm-1)、 、 中红外 (4000 ~ 400 cm-1)、 、 。 远红外 ( 400 ~ 10 cm-1)。
CH3-CH3
重叠式
交叉式
ห้องสมุดไป่ตู้
知道了分子的构型和构象, 知道了分子的构型和构象,可以得到分子骨架的 形状,再将各个原子的范德华半径表达出来, 形状,再将各个原子的范德华半径表达出来,就得 到了分子的完整形状。 到了分子的完整形状。 范德华半径 o 当分子相互接近到吸引和排斥达到平衡时,体 当分子相互接近到吸引和排斥达到平衡时, 系能量最低,此时分子间保持一定的接触距离。 系能量最低,此时分子间保持一定的接触距离。 o 应用最广的范德华半径是由Pauling所给定的数 应用最广的范德华半径是由Pauling所给定的数 Pauling 值;数据最全而又被一些人认为是最合适的范德 华半径是由Bondi(邦迪)所给定的数值 华半径是由Bondi(邦迪)所给定的数值。 Bondi(邦迪
多原子分子的振动比较复杂, 多原子分子的振动比较复杂,但可以将这种复杂 的振动分解为许多基本的振动,称为简正振动。 的振动分解为许多基本的振动,称为简正振动。 对于空间中的一个原子,可以用 对于空间中的一个原子,可以用x, y, z三个坐标来 三个坐标来 描述它的位置,对于有 个原子的分子 个原子的分子, 描述它的位置,对于有n个原子的分子,说明分子 中每个原子的坐标位置,则应是3n个,每个坐标代 中每个原子的坐标位置,则应是 个 表了分子的一个自由度,则有 个自由度 个自由度。 表了分子的一个自由度,则有3n个自由度。 除去平动和转动,可有(3n - 5)或(3n - 6)种简正振 除去平动和转动,可有 或 种简正振 动。
Chem 3D
二、测定小分子结构的方法
如何确定未知物分子的结构
紫外可见吸收光谱 分子中的电子按一定规则分布在不同的轨道中; 分子中的电子按一定规则分布在不同的轨道中; 分子中有各种类型的轨道, 等型轨道, 分子中有各种类型的轨道,如σ、π、δ等型轨道,并 、 、 等型轨道 且在分子中部分的轨道被电子占有, 且在分子中部分的轨道被电子占有 , 另外还有部分的 空轨道; 空轨道; 分子在不同电子能级之问跃迁时吸收或发射的光谱 构成了电子光谱,也称为紫外可见光谱。 构成了电子光谱,也称为紫外可见光谱。 可见波长800~400 nm,近紫外 可见波长 ,近紫外400~200 nm,远紫外 , 200~100 nm。 。
构型和构象 分子的构型(configuration)是指分子中的原子 分子的构型(configuration)是指分子中的原子 (configuration) 或基团在空间按特定的方式排布的结构形象。 或基团在空间按特定的方式排布的结构形象。 构型由分子中原子的排布次序、连接方式、 构型由分子中原子的排布次序、连接方式、键长 和键角等决定。 和键角等决定。 相同的化学成分而构型不同的分子称为构型异构 体。 构型异构体有顺反异构体和旋光异构体两类, 构型异构体有顺反异构体和旋光异构体两类,后 者是对手性分子而言。 者是对手性分子而言。
UV/vis光谱经常用于含有芳香族氨基酸或卟啉的 / 光谱经常用于含有芳香族氨基酸或卟啉的 蛋白质DNA和RNA寡核苷酸,这是由于这些化合物中 和 寡核苷酸, 蛋白质 寡核苷酸 的环部分具有紫外吸收的特性。 的环部分具有紫外吸收的特性。 例如,可用 / 光谱跟踪双螺旋 光谱跟踪双螺旋DNA和RNA(见 例如,可用UV/vis光谱跟踪双螺旋 和 见 的变性过程。 的变性过程。 氢键和碱基堆积相互作用稳定了核酸双螺旋。 氢键和碱基堆积相互作用稳定了核酸双螺旋。
测
陆维敏
(Z)
NH2
(E)
N N HO
(R)
O
O H H O O P OOH H H
(R)
杭州: 杭州:浙江大学邵科馆 2003.9.13上午 上午
一、分子的形状和大小
二、测定小分子结构的方法 紫外可见吸收光谱 红外与拉曼光谱 质谱 核磁共振 X-射线衍射 射线衍射 三、理论计算
一、分子的形状和大小 • 一个分子具有什么形状? 一个分子具有什么形状? • 它有多大? 它有多大? • 先简单讨论与分子的形状、大小密切相关的构型 先简单讨论与分子的形状、 和构象的内容,再估算分子的大小。 和构象的内容,再估算分子的大小。
在生物学中红外光谱的用途越来越引起人们的注意。 在生物学中红外光谱的用途越来越引起人们的注意。 交换是一个容易被IR跟踪的过程 氢(H)—氘(D)交换是一个容易被 跟踪的过程,而 氘 交换是一个容易被 跟踪的过程, 这在含有活泼(可交换 氢的蛋白质和核酸的生物体系 这在含有活泼 可交换)氢的蛋白质和核酸的生物体系 可交换 中特别适用。 中特别适用。
基团的特征频率: 基团的特征频率: O-H~3650~3200cm-1,N-H~3500~3100, , C-H~3000 cm-1, C≡C,C≡N~2150 cm-1, ≡ , ≡ C=O~1700 cm-1,C=C,C=N~1600 cm-1, , 芳香烃骨架1500~1600 cm-1。 芳香烃骨架
当蛋白质完全折叠时,只有表面残基容易发生H-D交 当蛋白质完全折叠时,只有表面残基容易发生 交 如果考虑N原子上的 原子上的H,并注意到N—D健比 健比N— 换。如果考虑 原子上的 ,并注意到 健比 H键稍强些,因此这些暴露在溶液中的酰胺基的 吸 键稍强些,因此这些暴露在溶液中的酰胺基的IR吸 键稍强些 收会发生偏移, 收会发生偏移,这个 偏移不是很大。但如果 偏移不是很大。 蛋白质是伸展的, 蛋白质是伸展的,很多 酰胺基与溶液相接触, 酰胺基与溶液相接触, 那么这种偏移将变得很 显著。因此IR可用于跟 显著。因此 可用于跟 踪蛋白质的变性-复活过程。 踪蛋白质的变性 复活过程。 复活过程
特征基团振动 分子的每一个简正振动都包含分子中所有原子的 位移,其中有些简正振动方式中, 位移,其中有些简正振动方式中,某一种原子或原 子基团所发生的位移最为主要, 子基团所发生的位移最为主要,相比之下其它原子 的位移则可忽视,即好象只有分子的这一部分在运 的位移则可忽视, 而其它部分可近似的看作是静止的, 动,而其它部分可近似的看作是静止的,这种只涉 及分子的某一基团的振动称为特征基团振动。 及分子的某一基团的振动称为特征基团振动。
常见生物分子的最大吸收波长和消光系数
分子 色氨酸 酪 λmax(nm) 280 219 274 222 193 苯丙 257 206 188 组 腺嘌呤 NDAH 211 260.5 340 259 NDA+ 鸟嘌呤 尿嘧啶 胸腺嘧啶 胞嘧啶 260 275 259.5 264.5 267 εmax( x 10-3cm2mol-1) 5.6 27.0 1.4 8.0 48.0 0.2 9.3 60.0 5.9 13.4 6.23 14.4 18.0 8.1 8.2 7.9 6.1
R h r 81 99 180 Cl2 分子 pm
估算多原子分子的大小形状, 估算多原子分子的大小形状,则可先按共价键画出 分子骨架, 分子骨架,再按各原子的范德华半径将分子的边界 画出。图为乙烯(C 分子的图形。 画出。图为乙烯(C2H4)分子的图形。由图可得乙烯分 子的长、 高分别约为:520、400、340pm。 子的长、宽、高分别约为:520、400、340pm。
分子大小的估算 分子的大小、形状可由分子内部原子间的键长、 分子的大小、形状可由分子内部原子间的键长、 键角、扭角和原子的范德华半径等求得。 键角、扭角和原子的范德华半径等求得。 例如:双原子分子的长度为2 例如:双原子分子的长度为2个原子的共价半径与 范德华半径之和,最大直径为大原子的范德华半径 范德华半径之和, 分子的体积可以C1 分子为例, 的2倍,分子的体积可以C12分子为例,按图中的数 据计算如下: 据计算如下
由氢键稳定的DNA双螺旋结构 双螺旋结构 由氢键稳定的
DNA中的碱基堆积(碱基被涂成黑色) 中的碱基堆积( 中的碱基堆积
当加热核酸水溶液时, 当加热核酸水溶液时,提供了足够能量破坏这些相 互作用,可以说是双螺旋“解链” 互作用,可以说是双螺旋“解链”了。 如果在260 nm测量样品的吸光度,发现吸光度随着 测量样品的吸光度, 如果在 测量样品的吸光度 温度的增加而升高。这种增色效应是由于碱基对相互 温度的增加而升高。 作用被破坏而使发色团被分开。因此这种光学分析方 作用被破坏而使发色团被分开。 法可用于测定体系的稳定性。 法可用于测定体系的稳定性。 在讨论螺旋稳定性时,常常用到解链温度 在讨论螺旋稳定性时,常常用到解链温度(Tm)。这 。 个信息可用于测定DNA(或 RNA)中的 :T(或A:U)和 或 中的A: 或 : 和 个信息可用于测定 中的 G:C碱基对的比率。 : 碱基对的比率 碱基对的比率。