Analytische Ultrazentrifugation - Dichtegradient

Dieses Experiment dient der Bestimmung von Partikeldichten und -verteilungen. Im Gegensatz zur Dichtevariation handelt es sich hier um eine Gleichgewichtsmethode. Sie brauchen dieses Experiment, wenn

  • wenn Sie Komponenten mit sehr nahe beieinander liegenden Dichten auflösen wollen,
  • wenn Sie die Dichten unter Ausschluß von Transportprozessen bestimmen wollen.

Meßprinzip: Dem zu untersuchenden System wird eine weitere Komponente mit sehr hoher Dichte zugesetzt. Bei Anlegen eines hohen Zentrifugalfeldes bildet sich ein Konzentrations- und damit ein Dichtegradient im Lösemittel aus. Dispergierte Partikel reichern sich in der Zelle an derjenigen Position an, bei der die Dichte des Lösemittelgemisches ihrer eigenen Dichte entspricht. Hierbei sind neben einer Dichteverteilung auch die ungefähren Molmassen der aufgetrennten Komponenten zugänglich. Die Genauigkeit der Trennung einzelner Komponenten erreicht die vierte Nachkommastelle der Dichte.

Theoretisch berechneten Gradienten in einer Meßzelle und das Konzentrationsprofil
Abbildung 1: Theoretisch berechneten Gradienten in einer Meßzelle und das Konzentrationsprofil (gestrichelt).

Die Abbildung zeigt den theoretisch berechneten Gradienten in einer Meßzelle und gestrichelt das Konzentrationsprofil. Die Hauptkomponente hat eine Dichte bei 1,0 g/ml, in Nähe des Zellbodens ist eine weitere Komponente zu erkennen.

Durch Erhöhen der Drehzahl kann wie mit einer Lupe in den relevanten Dichtebereich hineingefahren werden. So wird eine hohe Auflösung erreicht. Die notwendige Einstellung von Gleichgewichten erhöht jedoch auch den Zeitbedarf und damit die Kosten dieses Experiments.

Anhand theoretischer Berechnungen muß ein Lösemittelgemisch gewählt werden, das einen geeigneten Dichtegradienten auszubilden vermag. Nicht immer läßt sich ein geeignetes System finden. Beschreiben Sie uns Ihr System, und wir berechnen unverbindlich, ob ein Dichtegradient durchführbar ist.

Weitere Informationen zum theoretischen Hintergrund auf unserer wissenschaftlichen Website.