琼脂凝胶化过程中结构形成过程动力学行为的新见解
软凝聚态物质
2012-12-12 v2 生物物理
摘要
我们使用自制的扭转谐振器，对凝胶化琼脂-水溶液的结构形成过程的动力学和弛豫进行了时间分辨实验研究。该研究基于对三种自然冷却的琼脂浓度分别为 0.75%、1.0% 和 2.0%（重量比）的溶液的测量。研究发现，根据结构发展速率的时间/温度演化，自然冷却的琼脂凝胶化过程可分为三个阶段：溶胶阶段（阶段 I）、凝胶化区域（阶段 II）和凝胶阶段（阶段 III）。在阶段 II 和 III 中观察到结构发展速率出现有趣的波动衰减行为，表明存在多个弛豫过程的总和，并且可以用多阶高斯型方程很好地描述：。更有趣的是，阶段 II 和阶段 III 中拟合值 Wn 的温度依赖性被发现遵循不同的阿伦尼乌斯定律，活化能分别为 EaII = 39-74 kJ/mol 和 EaIII ≈ 7.0 kJ/mol。这两种不同的类阿伦尼乌斯行为分别表明：阶段 II 中的色散归因于琼脂分子自组装或凝胶化过程中连接区生长的弛豫，其中氢键相互作用的形成或断裂起着重要作用；阶段 III 中的色散归因于在脱水收缩过程中，从接近水粘性流动域的各种尺寸域释放的水的弛豫动力学。
引用
@article{arxiv.1107.4052,
title = {New insight into kinetics behavor of the structural formation process in Agar gelation},
author = {Y. Z. Wang and X. F. Zhang and J. X. Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:1107.4052},
year = {2012}
}
备注
24 pages, 4 figures, 1 table