Способ определения показателя преломления двухслойных частиц эмульсий перфторорганических соединений

-исследоваогии и педский поли" М. И. КалиСО АН СССР Г, Безрукорели техн и в С, 10,тические с спер сных верситет,В, Г, Опремления бакяния. в .Журмиологиит, 44,прел расс зпид 967,ПОКАЗАТЕЛЯЧАСТИЦ ЙНЬ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕК А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ 3986585/28-2509.12,8523.08.87, Бюл. Р 31Ленинградский научикий институт гематоания крови, Ленингрческий институт им.и Институт биофизикИ, Н. Кузнецова, А.Щеголактерияния дкий уни ва и В. Н. Лопатин (53) 535,24(088.8) (56) Кленин В, И., Лаврушин В. И. Хар функции светорассе систем, " Саратовс 1977, с, 176,Фихман Б, А П деление показателя терий методом свет нал микробиологии, .и иммунобиологии, У 5, с. 123-127. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕ ПРЕЛОМЛЕНИЯ ДВУХСЛ 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 эмуль" сии ПФС (и ) с известной концентрацией фторорганической фазы, а также показатель преломления дисперсионной среды (р ), в которой взвешены частицы, и показатель преломления частиц (р) рассчитывают по формуле р, = р -(й,-4 )/С100, где С - койцентрация фторорганической фазы эмульсии, иас,7. 3 ил.р. = рЧ,+с Ч Т- абсолютные пока"затели преломления среды, частицы в целом,оболочки и ядра 1 ш 1 = ш + (ш -ш)где оР Р Р 12/ офш, - К, /Рош = Ьо соответственно относительные показатели преломления;объемные долиоболочки и ядра, причем О,+П 1,Ч,иЧ 250 55 133219Изобретение 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 определенияпоказателя преломления двухслойныхчастиц эмульсий ПФС.На фиг, 1 представлена относительная погрешность применения аппроксимацйи Релея-Ганса для расчета аптической плотности взвеси частиц в зависимости от радиуса частиц; нафиг. 2 и фиг, 3 - зависимости разностей относительных показателейпреломления - усредненного по объе.му 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 ипоказатель преломления эмульсии рна рефрактометре. Затем проводятцентрифугирование эмульсии для осаж"дения частиц фторорганической фазыи получения дисперсионной среды.Если известен точно состав эмульгатора, можно непосредственно измеритьего показатель преломления (на рефрактометре). Процедура центрифугирования в этом случае необязательна,Затем определяют на рефректометрепоказатель преломления дисперсион"ной среди р.о а показатель преломления двухслойных частицрас"40считывают по формуле Мо - Р 3100 (1) г 1 г- о С где С - концентрация фторорганической фазы эмульсии, выражен 45ная в процентах. Например, используется эмульсия на основе перфтортрибутиламина (ПФТБА), которая содержит 25 мас.% (г/100 мл) фторорганической фазы и 3,4 мас.% эмульгатора проксанол 2 б 8 - 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 ра 8 2вен 1,332 б, Эмульсию центрифугируютпри 20-25 тыс, об/мин в течение 3040 мин для осаждения частиц фторорганической фазы и определяют показатель преломления дисперсионнойсреды. Величина Н, составляет 13310.Показатель преломления частиц эмульсии, рассчитанный по формуле (1),исходя из указанных экспериментальных данных, равен 1,3194.В теории светорассеяния частицырассматривают как однородные сферыс различными показателями преломления. Реальные дисперсные среды, втом числе и эмульсии ПФС, получаютс использованием поверхностно-активных веществ (ПАВ). Поэтому эмульгированные частицы ПФС имеют своюструктуру - оболочку и внутреннююсферу (ядро), Относительный вкладоболочки в общее ослабление и рассеяние света частицами может изменяться в широких пределах (О - 30%)в зависимости от размеров частиц,соотношения радиусов внутренней г(ядра) и внешней г сфер г/га также от соотношения показателейпреломления 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 условияравенства соответствующих характерис3 1 тик светорассеяния двухслойных и однородных частиц одинакового размера, Средний радиус частиц для эмульсий ПФС обычно не превьппает 0,1 мкм, а величины показателей преломления в видимом диапазоне излучения находятся в следующих интервалах: в, 1,07- 1,15; в 0,90-1,0. Поэтому частицы ПФС можно характеризовать как малые "мягкие" (/вд -1/0,1 и у с 1, где р= 27 г,г р,/ В - безразмерный радиус частиц). Относительные погрешности применения аппроксимации Релея-Ганса для расчета оптической плотности частиц 1=(0-Эр /Р) 100 представлены на фиг, 1 для различных показателей преломления двухслойных частиц (П и О- измеренная и определенная путем аппроксимации Релея-Ганса оптическая плотность частиц), Здесь кривая 1 соответствует в = 1,02, кривая 11 - в, = 1,06, а кривая 111 - в = 1,10.Относительная погрешность не превьппает 47., уменьшаясь пропорционально (ш - 1) .На фиг, 2 представлена зависимость У=шаг -вот в рассчитанная для2показателя преломления оболочки частицы ш, 1,07, а на фиг. 3 - для ш = 1,10, Кривые 1 Ч соответствуют показателю преломления ядра частицы ш = 0,90, кривые Ч - в = 0,92, кривые Ч 1 - вг= 0,94, кривые Ч 11 - ш = = 0,96, а кривые Ч 111 - ш= 0,98 (фиг. 2 и 3) . 332198 4 В диапазоне в и у , характерном для эмульсий ПФС, разница между значениями ш (или ш) и усредненным по объему показателем преломления ш, достаточно мала и не превышает 0,01. Таким образом, справедливо равенство0 ч1 г г гф 5 10 15 20 25 30 35 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 случаеможно вычислить, используя только показания рефрактометра по формуле (1) .Способ определения у 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 ПФСФормула изобретенияСпособ определения показателя пре." ломления двухслойных частиц эмульсий перфторорганических соединений, включающий определеуе концентрации фторорганической фазы эмульсии, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью его упрощения и ускорения, определяют показатель преломления эмульсии перфторорганических соединенийс известной концентрацией фторорганической фазы и показатель преломления дисперсионной среды р полученной путем центрифугирования эмульсии, а показатель преломления двухслойных частиц р, рассчитывают по формуле Н.о - Р а------ 100, г г-о С3 где С - концентрация фторорганичес кой фазы эмульсии, выраженная в процентах..Кравчук Сос Тех Редакто орректор Л Пилипен Ш 4/38 НИИПИ писн а 4/ 035 эводственно-полиграфическое дведприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 Тираж осударствен лам изобрет сква, Ж, 77 бого комитета С ний и открытий Раушская наб.,