El radio hidrodinámico de una macromolécula o partícula coloide es. La macromolécula o partícula coloide es una colección desubpartículas. Esto se hace más comúnmente para polímeros ; las subpartículas serían entonces las unidades del polímero. es definido por
dónde es la distancia entre subpartículas y , y donde los corchetes angulares representan un promedio de conjunto . [1] El radio hidrodinámico teóricofue originalmente una estimación de John Gamble Kirkwood del radio de Stokes de un polímero, y algunas fuentes todavía usan el radio hidrodinámico como sinónimo del radio de Stokes.
Tenga en cuenta que en biofísica , el radio hidrodinámico se refiere al radio de Stokes, [2] o comúnmente al radio de Stokes aparente obtenido de la cromatografía de exclusión por tamaño . [3]
El radio hidrodinámico teórico surge en el estudio de las propiedades dinámicas de los polímeros que se mueven en un disolvente . A menudo es similar en magnitud al radio de giro . [4]
Aplicaciones a aerosoles
La movilidad de las partículas de aerosol no esféricas se puede describir mediante el radio hidrodinámico. En el límite del continuo, donde la trayectoria libre media de la partícula es despreciable en comparación con una escala de longitud característica de la partícula, el radio hidrodinámico se define como el radio que da la misma magnitud de la fuerza de fricción , como el de una esfera con ese radio, es decir
dónde es la viscosidad del fluido circundante, y es la velocidad del agregado. Esto es análogo al radio de Stokes, sin embargo, esto no es cierto ya que la trayectoria libre media se vuelve comparable a la escala de longitud característica de las partículas: se introduce un factor de corrección de modo que la fricción sea correcta en todo el régimen de Knudsen . Como suele ser el caso, [5] el factor de corrección de Cunningham se utiliza, donde:
,
dónde Millikan [6] encontró que son: 1,234, 0,414 y 0,876 respectivamente.
Notas
- ^ J. Des Cloizeaux y G. Jannink (1990). Polímeros en solución, su modelado y estructura . Prensa de Clarendon. ISBN 0-19-852036-0. Capítulo 10, Sección 7.4, páginas 415-417.
- ^ Harding, Stephen (1999). "Capítulo 7: hidrodinámica de proteínas" (PDF) . Proteína: un tratado completo . JAI Press Inc. págs. 271-305. ISBN 1-55938-672-X.
- ^ Goto, Yuji; Calciano, Linda; Fink, Anthony (1990). "Despliegue de proteínas inducido por ácido" . Proc. Natl. Acad. Sci. USA . 87 : 573–577. doi : 10.1073 / pnas.87.2.573 . PMC 53307 . PMID 2153957 .
- ^ Gert R. Strobl (1996). Los conceptos de física de polímeros para comprender sus estructuras y comportamiento . Springer-Verlag. ISBN 3-540-60768-4. Sección 6.4 página 290.
- ^ Sorensen, CM (2011). "La movilidad de los agregados fractales: una revisión" . Ciencia y tecnología de aerosoles . 45 (7): 765–779. doi : 10.1080 / 02786826.2011.560909 . ISSN 0278-6826 .
- ^ Millikan, RA (1 de julio de 1923). "La ley general de caída de un cuerpo esférico pequeño a través de un gas y su relación con la naturaleza de la reflexión molecular de las superficies" . Revisión física . 22 (1): 1–23. doi : 10.1103 / PhysRev.22.1 . ISSN 0031-899X .
Referencias
- Grosberg AY y Khokhlov AR. (1994) Física estadística de macromoléculas (traducido por Atanov YA), AIP Press. ISBN 1-56396-071-0