扩散相关方程.doc

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1、层析介质孔结构测定与分析蛋白层析介质内孔可近似认为是圆柱形孔，孔内水质子的核磁共振弛豫时间T2与孔径R的关系为：（1）其中ρ2是表面弛豫强度，与材料特性相关，FS为孔隙形状因子，对于圆柱形孔FS=2。从式1可以看出层析介质孔内水质子的弛豫时间与孔径成正比，从弛豫时间分布可以求出介质的孔径分布。水在介质孔内扩散系数DP如式（2）（2）εp为孔隙率，c为水的比例，r为介质半径。孔内扩散系数Dp与孔径的关系：（3）其中Rw为水的半径，为介质的平均孔径，τ为介质孔的曲折因子，对蛋白层析介质一般为2.1。式3中水分子自由扩散系

2、数D0可以用Wilk-Chang经验方程式计算：（4）其中Φ为溶剂的解离因子；MB为溶剂的分子量；T为绝对温度；μ为溶剂的粘度；V为溶质的摩尔体积。将孔内水用无核磁信号的重水代替，再加入水后，定时用核磁共振测定水的扩散过程，即可以通过式2求得孔内扩散系数Dp，结合公式3即可计算出介质的平均孔径，再由式1计算得到介质的孔径分布。蛋白质的在介质孔中的扩散传质系数可由公式2-4，将水代替为蛋白质求得。考虑到蛋白质吸附的影响，式2更改为：（5）其中ρ为介质表观密度，q为单位质量介质的吸附量，可通过静态吸附测定。