Способ определения показателя преломления двухслойных частиц эмульсий перфторорганических соединений

Способ определения показателя преломления двухслойных частиц эмульсий перфторорганических соединений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к определению физико-химических свойств эмульсий перфторорганическнх соединений (ПФС), используемых в биологии и медицине в качестве газопереносящих сред, и касается определения показателя преломления двухслойных частиц ПФС, взвешенных в дисперсионной среде. Цель изобретения - упрощение и ускорение способа определения преломления частиц эмульсий ПФС, Определяют показатель преломления эмульсии ПФС (lU ) с известной концентрацией фторорганической фазы, а также показатель преломления дисперсионной среды (/U ), в которой взвешены частицы , и показатель преломления частиц ((U ) рассчитывают по формуле (и(И(,{ (( °° концентрация фторорганической фазы эмульсии, мас,%, 3 ил. сл 00 ОО ю со 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 G 01 N 21 41

МСЕГ."" " > <

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ с ф

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (2 1) 39 86585/2 8-25 (22) 09 .12.85 (46) 23.08.87. Бюл. У 31 (71) Ленинградский научно-исследовательский институт гематологии и переливания крови, Ленинградский политехнический институт им. M. И. Калинина и Институт биофизики СО АН СССР (72) И, Н. Кузнецова, А, Г, Безрукова и В. Н. Лопатин (53) 535,24(088.8) (56) Кленин В. И,, Щеголев С, 10,, Лаврушин В. И. Характеристические функции светорассеяния дисперсных систем, " Саратовский университет, 1977, с, 176.

Фихман Б, А., Петухов В, Г, Определение показателя преломления бактерий методом светорассеяния. †.Журнал микробиологии, эпидемиологии .и иммунобиологии, 1967, т, 44, М 5, с. 123-127. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЯ

ПРЕЛОМЛЕНИЯ ДВУХСЛОЙНЫХ ЧАСТИЦ

„SU„„1332198 А1

ЭМУЛЬСИЙ ПЕРФТОРОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ (57) Изобретение относится к определению физико-химических свойств эмульсий перфторорганических соединений (ПФС), используемых в биологии и медицине в качестве газопереносящих сред, и касается определения показателя преломления двухслойных частиц ПФС, взвешенных в дисперсионной среде, Цель изобретения — упрощение и ускорение способа определения преломления частиц эмульсий ПФС. Определяют показатель преломления эмульсии ПФС (и ) с известной концентрациэ ей фторорганической фазы, а также показатель преломления дисперсионной среды (p ), в которой взвешены частицы, и показатель преломления частиц (p ) рассчитывают по формуле

-((р,- а )/С ) 100, где С вЂ” койцентрация фторорганической фазы эмульсии, иас,7. 3 ил.

1»1« "» . 1 » 2

Т вЂ” абсолютные пока" затели преломления среды, частицы в целом, оболочки и ядра;

m f «m q+ (m 2 m T ) где po p Р Р«

1« = "" «"ш, = 8< /Ръ т =1» /P.„ соответственно относительные показатели преломления; объемные доли оболочки и ядра, причем U +П« 1.

v Hv

55

1 33219

Изобретение относится к определению физико-химических свойств эмульсий перфторорганических соединений (ПФС), а именно к определению показателя преломления частиц ПФС, взвешенных в дисперсионной среде, Целью изобретения является упрощение и ускорение способа определения показателя преломления двухслойных частиц эмульсий ПФС.

На фиг. 1 представлена относительная погрешность применения аппроксимацйи Релея-Ганса для расчета апти« ческой плотности взвеси частиц B зависимости от радиуса частиц; на фиг. 2 и фиг, 3 — зависимости разностей относительных показателей преломления — усредненного по объему и связанного с оптической плотнотью для различных показателей преломления оболочки и ядра частиц ПФС.

Способ осуществляют следующим образом, Определяют размеры частиц и кон-" центрации фторорганической фазы и показатель преломления эмульсии р на рефрактометре. Затем проводят центрифугирование эмульсии для осаждения частиц фторорганической фазы и получения дисперсионной среды.

Если известен точно состав эмульгатора, можно непосредственно измерить его показатель преломления (на рефрактометре). Процедура центрифугирования в этом случае необязательна, Затем определяют на рефректометре показатель преломления дисперсион" ной среди »„, a показатель преломления двухслойных частиц » рас40 считывают по формуле » — P 9 » = . - — — — --- ° 100 (1) г-1«г- о С

9 где С9 — концентрация фторорганической фазы эмульсии, выражен45 ная в процентах.

Например, используется эмульсия на основе перфтортрибутиламина

{ПФТБА), которая содержит 25 мас.% (г/100 мл) фторорганической фазы и 3,4 мас.% эмульгатора проксанол

268 — блок сополимер окиси этилена и окиси пропилена с 8000 мол.м.

Средний радиус частиц эмульсии, определенный методом спектротурбидиметрии, составляет 55 + 5 нм.

Показатель преломления эмульсии определяется на рефрактометре и ра8 2 вен l 3326. Эмульсию центрифугируют при 20-25 тыс, об/мин в течение 3040 мин для осаждения частиц фторорганической фазы и определяют показатель преломления дисперсионной среды. Величина », составляет 1 3370.

Показатель преломления частиц эмульсии, рассчитанный по формуле {1), исходя из указанных экспериментальных данных, равен 1,3l94.

В теории светорассеяния частицы рассматривают как однородные сферы с различными показателями преломления. Реальные дисперсные среды, в том числе и эмульсии ПФС, получают с использованием поверхностно-активных веществ (ПАВ). Поэтому эмульгированные частицы ПФС имеют свою структуру — оболочку и внутреннюю сферу (ядро), Относительный вклад оболочки в общее ослабление и рассеяние света частицами может изменяться в широких пределах {Π— 30%) в зависимости от размеров частиц, соотношения радиусов внутренней r (ядра) и внешней r„ сфер g=r«/r а также от соотношения показателей преломления составных структур частиц, При усреднении показателя преломления частиц ПФС по объему имеем

Значение показателя преломления двухслойных частиц, получаемое в оптическом эксперименте, является результатом электромагнитного взаимодействия соответствующих преломляющих слоев. Аналитическое выражение этой величины можно найти из условия равенства соответствующих характерис3 1 тик светорассеяния двухслойных и однородных частиц одинакового размера, Средний радиус частиц для эмульсий

ПФС обычно не превышает 0,1 мкм, а величины показателей преломления в видимом диапазоне излучения находятся в следующих интервалах: m, 1,071,15; m2 0,90-1,0. Поэтому частицы

ПФС можно характеризовать как малые

"мягкие" (/m1 -1/ 0,1 и f c 1, где р<= 27г1 С,/  — безразмерный радиус частиц). Относительные погрешности применения аппроксимации

Релея-Ганса для расчета оптической плотности частиц Pf=(D-Эр "/D) .100$ представлен 1 на фиг, 1 для различных показателей преломления двухслойных частиц (П и О P - измеренная и определенная путем аппроксимации

Релея-Ганса оптическая плотность частиц), Здесь кривая I соответствуш 1 02 кривая II щ 1 06.

12 а кривая III m12= 1,10.

Относительная погрешность не превышает 47., уменьшаясь пропорционально (m — 1) .

На фиг, 2 представлена зависимость

Р ш 12 ш 12 OT mrz рассчитанная для

2 показателя преломления оболочки частицы ш, 1,07, а на фиг. 3 — для

m = 1,10, Кривые IU соответствуют показателю преломления ядра частицы

m2= 0,90, кривые V — - m2 = 0,92, кривые UI — m = 0,94, кривые VII — m =

= 0,96, а кривые VIII — m2= 0,98 (фиг. 2 и 3) .

332198 4

В диапазоне m „и р, характерном для эмульсий ПФС, разница между значениями m (или ш 1 ) и усредненY ным по объему показателем преломления m достаточно мала и не превышает 0,01. Таким образом, справедливо равенство

9 ч и

40 которое и доказывает аддитивность показателя преломления частиц эмульсий ПФС.

На этой основе, а также учитывая малость и "мягкость" (ш 1) частиц, для эмульсий ПФС в целом приме- нимо классическое правило аддитивности, используемое обычно для молекулярных растворов, В этом случае можно вычислить, используя только показания рефрактометра по формуле (1) .

Способ определения р „ позволяет быстро оценивать динамику его изменения при различного рода воздействиях на эмульсии (хранение, замораживание, влияние различных добавок).

Использование его как простого лабораторного метода значительно повышает эффективность научных исследований при разработке кровезаменителя — переносчика кислорода на основе эмульсий ПФС °

Формула изобретения

Способ определения показателя пре." ломления двухслойных частиц эмульсий перфторорганических соединений, включающий определе1уе концентрации фторорганической фазы эмульсии, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью его упрощения и ускорения, определяют показатель преломления эмульсии перфторорганических соединений с известной концентрацией фторорганической фазы и показатель преломления дисперсионной среды ра, полученной путем центрифугирования эмульсии, а показатель преломления двухслойных частиц р, рассчитывают по формуле

Н-о — F a — — — 1ОО, (" г г-о С

1 где С - концентрация фторорганичес3 кой фазы эмульсии, выраженная в процентах.

1332198

Составитель С, Голубев

Техред А.Кравчук Корректор Л„ Пилипенко.

Редактор И. Шулла

Заказ 3824/38 Тираж 77б Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 !3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое лведприятие, r Ужгород, ул. Проектная, 4