13.2. Количественные характеристики размеров макромолекул

Благодаря гибкости и тепловому движению сегментов макромолекула принимает в растворе множество конформаций. Конформацией называется пространственное расположение атомов в молекуле. Охарактеризовать каждую из этих конформаций нельзя, но, так как конформаций бесчисленной множество, для их характеристики можно применить статистические методы, теорию вероятностей. Применение статистических методов к гибкой макромолекуле позволяет охарактеризовать ее средние размеры двумя геометрическими параметрами: среднеквадратичным расстоянием между концами и средним радиусом инерции (рис. 13.3). Возьмем некоторый контур, разобьем его на произвольное число равных элементов, и из центра инерции 0 проведем радиусы к середине каждого отрезка. Легко видеть, что , где – число сегментов. Среднеквадратичное расстояние между концами цепи характеризует степень свернутости макромолекулы. При большом значении макромолекула сильно вытянута, тогда как при малом значении макромолекула сильно свернута.

Рис. 13.3. ( ) - Среднеквадратичное расстояние между концами цепи; (б) средний радиус инерции макромолекулы.