Fizykochemia biopolimerów - wykład 5

Wykład 5
Fizykochemia
biopolimerów
- wykład 5
Anna Ptaszek
Fizykochemia biopolimerów - wykład 5
Anna Ptaszek
Katedra Inżynierii i Aparatury Przemysłu Spożywczego
12 listopada 2013
1 / 18
Średnia wagowa masa cząsteczkowa
Fizykochemia
biopolimerów
- wykład 5
Anna Ptaszek
Niektóre właściwości roztworów zależą od udziału
cząstek/łańcuchów większych stąd korzysta się ze średniej
wagowo masy cząsteczkowej.
Mw =
P
i
Mi · mi
mi
(1)
Mi - masa cząsteczkowa i -tego składnika mieszaniny
mi - masa biopolimeru o masie cząsteczkowej Mi
2 / 18
Średnia liczbowa masa cząsteczkowa
Fizykochemia
biopolimerów
- wykład 5
Anna Ptaszek
P
i Mi · ni
Mn = P
i
ni
(2)
Mi - masa cząsteczkowa i -tego składnika mieszaniny
ni - liczba moli biopolimeru o masie cząsteczkowej Mi
3 / 18
Współczynnik dyspersji
Fizykochemia
biopolimerów
- wykład 5
Anna Ptaszek
Pd =
MW
Mn
(3)
4 / 18
Fizykochemia
biopolimerów
- wykład 5
Anna Ptaszek
Tabela: Parametry molekularne skrobi o różnej zawartości amylozy
(AM).
skrobia
amyloza ziemniaczana
woskowa ziemniaczana
ziemniaczana
Mw , kg/mol
35,2
3 692
2 471
Mn , kg/mol
22,6
601
233
Pd
1,6
6,1
10,6
5 / 18
Rozkłady mas cząsteczkowych
Fizykochemia
biopolimerów
- wykład 5
2
Anna Ptaszek
Am yloza ziemniaczana
1.5
dw/d(log(M))
Mn=22,6kg/mol
M w = 35,2kg/m ol
1
0.5
0
103
104
105
106
M
6 / 18
Rozkłady mas cząsteczkowych
Fizykochemia
biopolimerów
- wykład 5
2
Anna Ptaszek
amylopektyna
ziemniaczana
dw/d(log(M))
1.5
1
Mn= 600kg/mol
0.5
0
103
104
105
106
M
107
108
Mw=3 700kg/mol
7 / 18
Rozkłady mas cząsteczkowych
Fizykochemia
biopolimerów
- wykład 5
2
Anna Ptaszek
skrobia ziemniaczana
dw/d(log(M))
1.5
Mw=2 500kg/mol
Mn= 233kg/mol
1
0.5
0
103
104
105
106
107
108
M
8 / 18
Fizykochemia
biopolimerów
- wykład 5
Anna Ptaszek
Tabela: Parametry molekularne skrobi o różnej zawartości amylozy
(AM).
skrobia
amyloza ziemniaczana
woskowa ziemniaczana
ziemniaczana
kukurydziana
woskowa kukurydziana
amyloskrobia
Mw , kg/mol
35,2
3 692
2 471
14 200
35 710
345
Mn , kg/mol
22,6
601
233
7 400
18 653
33,5
Pd
1,6
6,1
10,6
1,9
1,9
10,3
9 / 18
Średnie masy cząsteczkowe
Fizykochemia
biopolimerów
- wykład 5
Anna Ptaszek
Tabela: Parametry molekularne skrobi modyfikowanych.
skrobia
amyloskrobia fosforylowana
acetylowana amyloskrobia
amylopektyna fosforylowana
acetylowana amylopektyna
acetylowana ziemniaczana
ziemniaczana fosforylowana
Mw ,
kg/mol
393
428
2 043
2 871
977
2 470
Mn ,
kg/mol
33,5
34,7
121
969
79
233
Pd
11,7
12,3
16,8
3,0
12,3
10,6
10 / 18
Metody wyznaczania średnich mas
cząsteczkowych
Fizykochemia
biopolimerów
- wykład 5
Anna Ptaszek
ebuliometria
kriometria
osmometria
rozpraszanie światła
wiskozymetria
równowaga sedymentacyjna
chromatografia żelowa
11 / 18
Kilka słów o chromatografii żelowej
Fizykochemia
biopolimerów
- wykład 5
Anna Ptaszek
12 / 18
Kilka słów o chromatografii żelowej
Fizykochemia
biopolimerów
- wykład 5
Anna Ptaszek
13 / 18
Kilka słów o sedymentacji równowagowej
Fizykochemia
biopolimerów
- wykład 5
Anna Ptaszek
14 / 18
Kilka słów o sedymentacji równowagowej
Fizykochemia
biopolimerów
- wykład 5
Anna Ptaszek
15 / 18
Zmiany w prężności pary - właściwości
koligatywne
Fizykochemia
biopolimerów
- wykład 5
p
ciecz
ciało stałe
TK
{
para
{
Anna Ptaszek
T
TW
16 / 18
Ebulioskopia
Fizykochemia
biopolimerów
- wykład 5
Anna Ptaszek
∆TW = KE · m
(4)
KE - to stała ebuliometryczna:
KE =
R· T02 · MW
1000· ∆HW
(5)
MW - średnia masa cząsteczkowa
T0 - temperatura wrzenia czystego rozpuszczalnika,
∆HW - molowe ciepło parowania
Stała ta podaje podwyższenie temperatury wrzenia dla roztworu
1 molowego i jest charakterystyczna dla rozpuszczalnika.
17 / 18
Krioskopia
Fizykochemia
biopolimerów
- wykład 5
Anna Ptaszek
∆TK = KK · m
(6)
KK - to stała kriometryczna:
KK = −
R· T02 · MW
1000· ∆HK
(7)
MW - średnia masa cząsteczkowa
T0 - temperatura krzepnięcia czystego rozpuszczalnika,
∆HK - molowe ciepło krzepnięcia
Stała kriometryczna podaje obniżenie temperatury krzepnięcia
dla roztworu 1 molowego i jest charakterystyczna dla
rozpuszczalnika.
18 / 18