Search
Filters
total: 98
filtered: 91
-
Catalog
Chosen catalog filters
Search results for: HYDRATION
-
DMSO hydration redefined: Unraveling the hydrophobic hydration of solutes with a mixed hydrophilic–hydrophobic characteristic
PublicationHydrophobic hydration of solutes with a mixed hydrophilic--hydrophobic characteristics is still poorly understood. This is because both experimental and theoretical methods find it difficult to see the ice-like water structure around the nonpolar solute groups, unlike hydrogen bonds with the hydrophilic groups. In order to unravel this problem, we have investigated DMSO hydration by means of infrared spectroscopy and theoretical...
-
Amides as models to study the hydration of proteins and peptides — spectroscopic and theoretical approach on hydration in various temperatures
PublicationInteractions with water are one of the key factors which determine protein stability and activity in aqueous solutions. However, the protein hydration is still insufficiently understood. N-methylacetamide (NMA) is regarded as a minimal part of the peptide backbone and the relative simplicity of its structure makes it a good model for studies on protein–water interactions. In this paper, the influence of NMA and N,N-dimethylacetamide...
-
Hydration of Oxometallate Ions in Aqueous Solution
PublicationThe strength of hydrogen bonding to and structure of hydrated oxometallate ions in aqueous solution have been studied by double difference infrared (DDIR) spectroscopy and large-angle X-ray scattering (LAXS), respectively. Anions are hydrated by accepting hydrogen bonds from the hydrating water molecules. The oxygen atom of the permanganate and perrhenate ions form weaker and longer hydrogen bonds to water than the hydrogen bonds...
-
Hydroxide ion hydration in aqueous solutions
PublicationHydratacja anionu hydroksylowego w wodnych roztworach wybranych wodorotlenków metali alkalicznych została zbadana przy pomocy spektroskopii oscylacyjnej FTIR HDO izotopowo rozcieńczonej w H2O. Po raz pierwszy zastosowano do badań nad takimi układami ilościową wersję metody widm różnicowych. Pozwoliła ona na wyodrębnienie widma HDO zaburzonej przez substancję rozpuszczoną. Dane spektralne skonfrontowano z optymalnymi strukturami...
-
Hydration of tetrahydrofuran derived from FTIR spectroscopy
PublicationZbadano hydratację THF na podstawie spektroskopii FTIR drgań HDO oraz H2O. Dane widmowe poddano analizie przy pomocy ilościowej metody widm różnicowych. Ustalono, że w roztworach rozcieńczonych hydratacja THF typu hydrofobowego dominuje nad hydratacją typu elektrofilowego. Scharakteryzowano wodę w otoczce hydratacyjnej THF poprzez jej porównanie z wodą czystą.
-
Effect of ectoine on hydration spheres of peptides–spectroscopic studies
PublicationIn this paper, we use FTIR spectroscopy to characterize the hydration water of ectoine, its interactions with two peptides–diglycine and NAGMA, and the properties of water molecules in the hydration spheres of both peptides changed by the presence of the osmolyte. We found that the interaction of ectoine with the peptide hydration shells had no effect on its own hydration sphere. However, the enhanced hydration layer of the osmolyte...
-
Hydration of urea and its derivatives - Volumetric and compressibility studies
PublicationThe densities and sound velocities at T = (288.15, 293.15, 298.15, 303.15 and 308.15) K have been measured for aqueous solutions of urea, N,N-dimethylurea, N,N-diethylurea, N-propylurea, N-butylurea. From these data the apparent molar volumes, V the apparent molar isentropic compressions, KS,, and the Passynski solvation numbers of solutes have been determined. The concentration dependencies of the calculated quantities, their...
-
Hydration of Simple Model Peptides in Aqueous Osmolyte Solutions
PublicationThe biology and chemistry of proteins and peptides are inextricably linked with water as the solvent. The reason for the high stability of some proteins or uncontrolled aggregation of others may be hidden in the properties of their hydration water. In this study, we investigated the effect of stabilizing osmolyte–TMAO (trimethylamine N-oxide) and destabilizing osmolyte–urea on hydration shells of two short peptides, NAGMA (N-acetyl-glycine-methylamide)...
-
Hydration of Carboxylate Anions: Infrared Spectroscopy of Aqueous Solutions
PublicationHydratacja anionów karboksylanowych w roztworach wodnych ich soli sodowych została zbadana przy wykorzystaniu spektroskopii FTIR z zastosowaniem cząsteczki HDO jako sondy molekularnej. Do wyznaczenia widm wody zaburzonej przez rozpuszczalnik wykorzystano ilościową wersję metody widm różnicowych. Widma te wykazują dwa pasma składowe przy ok. 2550 i ok. 2420 cm-1. Pasma te przypisano grupie -COO- anionu R-COO- (R = H, CH3, C2H5),...
-
Hydration of tetraethylammonium tetrafluorobate derived from FTIR spectroscopy
PublicationZbadano hydratację tetrafluoroboranu tetraetyloamoniowego w roztworze wodnym przy pomocy metody FTIR. Widma HDO rozcieńczonej izotopowo w H2O, jak również widma H2O, analizowano przy pomocy metody ilościowo ważonych widm różnicowych. Wyniki analizy przedyskutowano w aspekcie stanu energetyczo-strukturalnego otoczek hydratacyjnych hydrofobowego kationu Et4N+ oraz silnie burzącego strukturę wody anionu BF4-.7 stron, 4 rys., 2 tabele,...
-
Hydration of aprotic donor solvents studied by means of FTIR spectroscopy
PublicationThe paper attempts to explain the mutual influence of nonpolar and electron-donor groups on solute hydration,the problem of big importance for biological aqueous systems. Aprotic organic solvents have been used asmodel solutes, differing in electron-donating power. Hydration of acetonitrile, acetone, 2-butanone, andtriethylamine has been studied by HDO and (partially) H2O spectra. The quantitative version of...
-
Hydration of amino acids: FTIR spectra and molecular dynamics studies
PublicationThe hydration of selected amino acids, alanine, glycine, proline, valine, isoleucine and phenylalanine, has been studied in aqueous solutions by means of FTIR spectra of HDO isotopically diluted in H2O. The difference spectra procedure and the chemometric method have been applied to remove the contribution of bulk water and thus to separate the spectra of solute-affected HDO. To support interpretation of obtained spectral results,...
-
Hydration phase diagram for sodium cobalt oxide Na0.3CoO2·yH2O
Publication -
Proton hydration in aqueous solution: FTIR studies of HDO spectra
PublicationW artykule scharakteryzowano sfery hydratacyjne protonu w roztworze wodnym na podstawie pomiarów widm FTIR wody półciężkiej (HDO), rozcieńczonej izotopowo w H2O. Wyniki eksperymentalne skonfrontowano z obliczonymi metodami chemii kwantowej strukturami niewielkich klasterów wodnych typu H+(H2O)n. Otrzymane geometrie optymalne porównano z odległościami międzyatomowymi otrzymanymi na podstawie położeń pasm HDO. Pierwsza sfera hydratacyjna...
-
Mechanical and Non-Destructive Testing of Plasterboards Subjected to a Hydration Process
Publication -
Hydration of simple amides. FTIR spectra of HDO and theoretical studies
PublicationZastosowano metodę ważonych widm różnicowych do opisu hydratacji amidów w roztworach wodnych: formamidu, N-metyloformamidu, N,N-dimetyloformaidu, acetamidu, N-metyloacetamidu, N,N-dimetyloacetamidu. Narzędziem wspomagającym interpretację wyników eksperymentalnych są struktury agregatów solwatacyjnych wokół cząsteczki substancji rozpuszczonej uzyskane na podstawie obliczeń teoretycznych metodą ab initio z korelacją elektronową...
-
Hydration phase diagram for sodium cobalt oxide NaxCoO2*yH2O
PublicationPrzedstawiony został diagram fazowy uwodnionego, sodowo kobaltowego związku tlenkowego Na0.3CoO2*yH2O. Diagram powstał w oparciu o zależność stopnia uwodnienia (y) od wilgotności względnej w temperaturze pokojowej. Zaobserwowano trzy fazy: y = 0, 0.6 i 0.13. Zauważono histerezę przy zamianie kierunku procesu uwadniania.
-
Ionic hydration behavior derived from infrared spectra in HDO
PublicationNa podstawie widm HDO w zakresie podczerwieni scharakteryzowano hydratacjejonów o różnym charakterze. Zastosowana analiza danych widmowych opierała się na metodzie widm różnicowych. Wyniki prowadzą do wniosku, że kationy i aniony wywierają jakościowo bardzo różny wpływ na strukturę wody. Energia wiązań wodorowych cząsteczek wody oddziaływającej z anionem zmienia się proporcjonalnie z siłą polaryzującą anionów. W przeciwieństwie...
-
Vibrational spectroscopy of semiheavy water (HDO) as a probe of solute hydration
PublicationSpektroskopia oscylacyjna jest idealną metodą w badaniach zjawisk hydratacyjnych. Przy zastosowaniu techniki rozcieńczenia izotopowego, gdy mała ilość D2O zostaje wprowadzona do H2O lub vice versa i powstaje woda półciężka (HDO), ominąć można wiele problemów technicznych i interpretacyjnych związanych z pomiarem widm w podczerwieni wody ciekłej. Zwłaszcza izotopowe rozprzężenie drgań rozciągających ułatwia interpretację widm. Systematycznie...
-
Nanocomposite of cement/graphene oxide – Impact on hydration kinetics and Young’s modulus
Publication -
Effect of Glass Powder on the Cement Hydration, Microstructure and Mechanical Properties of Mortar
Publication -
Structural properties of hydration shell around various conformations of simple polypeptides
PublicationIn this paper we investigate structural properties of water within the solvation shell around the peptide core created by a well-defined conformation of polypeptide chain. The following secondary structures are investigated: linear (straight chain), and three helices PII (polyproline-like), 310, and α. We propose using the two-particle contribution to entropy as a rational measure of the water structural ordering within the solvation...
-
Unusual structural properties of water within the hydration shell of hyperactive antifreeze protein
PublicationMany hypotheses can be encountered explaining the mechanism of action of antifreeze proteins. One widespread theory postulates that the similarity of structural properties of solvation water of antifreeze proteins to ice is crucial to the antifreeze activity of these agents. In order to investigate this problem, the structural properties of solvation water of the hyperactive antifreeze protein from Choristoneura fumiferana were...
-
Hydration of Simple Carboxylic Acids from Infrared Spectra of HDOand Theoretical Calculations
PublicationBadanie hydratacji kwasów karboksylowych w rozcieńczonych roztworach wodnych ma duże znaczenie dla zrozumienia ich funkcji biologicznych. Metodą stosowaną w badaniach była spektroskopia oscylacyjna FTIR z zastosowaniem techniki rozcieńczenia izotopowego wody półciężkiej HDO w roztworze wody zwykłej. Do analizy danych widmowych wykorzystano ''metodę widm różnicowych''. Widma HDO zaburzonej przez kwasy: mrówkowy, octowy i propionowy...
-
Effect of urea and glycine betaine on the hydration sphere of model molecules for the surface features of proteins
PublicationWater properties may significantly affect protein stability. Osmolytes are compounds that intrinsically affect water in many different ways and thus can influence proteins with this type of indirect mechanism. In this study, we characterize water properties in ternary solutions: model–water–osmolyte, with two model molecules: N-methylacetamide (NMA) and dimethyl sulfoxide (DMSO) and two osmolytes: glycine betaine (TMG)and urea....
-
Correlation between Compressive Strength and Heat of Hydration of Cement Mortars with Siliceous Fly Ash
PublicationThis paper presents the results of calorimetric and strength tests of mortars with ordinary Portland cement and two substitution rates (10 and 20%) of cement by siliceous fly ash. The prepared samples were cured under isothermal conditions at four different temperatures: 23, 33, 43 and 53 °C. Heat of hydration was measured using an isothermal calorimeter dedicated to monitor the hydration process of cementitious composites such...
-
Influence of Cement Replacement with Sewage Sludge Ash (SSA) on the Heat of Hydration of Cement Mortar
PublicationThe amount of fly ash from the incineration of sewage sludge is increasing all over the world, and its utilization is becoming a serious environmental problem. In the study, a type of sewage sludge ash (SSA) collected directly from the municipal sewage treatment plant was used. Five levels of cement replacement (2.5%, 5%, 7.5%, 10% and 20%) and unchanged water-to-binder (w/b) ratio (0.55) were used. The purpose of the study was...
-
The hydration of selected biologically relevant molecules – the temperature effect on apparent molar volume and compression
PublicationThe densities and sound velocities at T = (288.15, 293.15, 298.15, 303.15 and 308.15) K were measured for aqueous solutions of glycine, trimethylamine-N-oxide, taurine and N-methylacetamide. From these data, the apparent molar volumes, V the apparent molar isentropic compressions, KS,, and the Passynski hydration numbers of solutes were determined. The concentration dependencies of the calculated quantities, their limiting values...
-
Molecular picture of hydroxide anion hydration in aqueoussolutions studied by FT-IR ATR spectroscopy
PublicationHydratacja anionu hydroksylowego w wodnych roztworach wodorotlenków metali alkalicznych (LiOH, NaOH, KOH) została zbadana metodą spektroskopii oscylacyjnej FT-IR całkowitego wewnętrznego odbicia (ATR). Widma oscylacyjne wody dostarczają cennych informacji na temat stanu strukturalnego cząsteczek wody w sferach hydratacyjnych, wynikających ze sprzężeń oscylatorów w układzie. Wykazano, że drganie normalne rozciągające cząsteczki...
-
Water Behavior of Aerogels Obtained from Chemically Modified Potato Starches during Hydration
Publication -
Triticale extrudates – Changes of macrostructure, mechanical properties and molecular water dynamics during hydration
Publication -
Enhanced acceptor concentration, proton conductivity, and hydration in multicomponent rare‐earth ortho‐niobates
PublicationThe structural properties of (La0.2Nd0.2Sm0.2Gd0.2Eu0.2)1−xCaxNbO4−δ (x = 0–0.05) series have been studied by X-ray powder diffraction at room temperature. The thermal properties were investigated using thermogravimetry, from which the concentration of proton defects was determined. Additionally, dilatometry studies were carried out, from which the thermal expansion coefficients and the phase transition temperature between low-...
-
Hydrophobic hydration and pairwise hydrophobic interaction of Lennard-Jones and Mie particles in different water models
Publication -
The effects of seawater on the hydration, microstructure and strength development of Portland cement pastes incorporating colloidal silica
Publication -
ATR FT-IR H2O spectra of acidic aqueous solutions. Insights about proton hydration
PublicationW artykule podjęto próbę ilościowej analizy widm oscylacyjnych H2O w wodnych roztworach kwasów. Widma H2O dostarczają głównie informacji o stanie strukturalnym cząsteczek wody, wynikającym ze sprzężeń oscylatorów w układzie. Są jednak znacznie trudniejsze w interpretacji niż widma HDO. Widma wodnych roztworów kwasów jednoprotonowych (HCl, HClO4, HPF6) zmierzono posługując się spektroskopią FT-IR w technice osłabionego wewnętrznego...
-
Ionic hydration in LiPF6, NaPF6, and KPF6 aqueous solutions derived from infrared HDO spectra.
PublicationZbadano hydratację LiPF6, NaPF6 oraz KPF6 przy pomocy metody FTIR, z zastosowaniem techniki rozcieńczenia izotopowego HDO w H2O. Dane widmowe poddano analizie metodą ważonych widm różnicowych. Główne wnioski pracy stanowią uzupełnienie i rozszerzenie pasmowego modelu hydratacji kationów, wcześniej postulowanego na podstawie widm w podczerwieni HDO wodnych roztworów różnych elektrolitów.
-
Crystal Structure, Hydration, and Two-Fold/Single-Fold Diffusion Kinetics in Proton-Conducting Ba0.9La0.1Zr0.25Sn0.25In0.5O3−a Oxide
Publication -
Structural changes of a simple peptide—Trpzip-1—in aqueous solutions and the corresponding hydration phenomena under the influence of temperature
PublicationTrpzip-1, a simple β-hairpin, is a rare example of peptide with stable secondary structure and can be a convenient model to study temperature-related processes that potential prion or amyloid proteins undergo. Although its sequence is simple, the exact processes which the peptide undergoes in aqueous solutions are quite complex and not well understood. The selection of well-established experimental (DSC, FTIR) and theoretical methods...
-
The hydration of the protein stabilizing agents: trimethylamine-N-oxide, glycine and its N-methylderivatives - the volumetric and compressibility studies
PublicationThe densities at T = (288.15, 293.15, 298.15, 303.15, and 308.15) K and sound velocities at T = 298.15 K have been measured for aqueous solutions of trimethylamine-N-oxide, glycine, N-methylglycine (sarcosine), N,N-dimethylglycine, N,N,N-trimethylglycine (betaine). From these data the apparent molar volumes, VΦ, the apparent molar isentropic compressions, KS,Φ, and the solvation numbers of solutes have been determined. The concentration...
-
Systematic Study of Hydration Patterns of Phosphoric(V) Acid and Its Mono-, Di-, and Tripotassium Salts in Aqueous Solution
PublicationSpektroskopia oscylacyjna FTIR w zakresie drgania OD cząsteczki HDO została zastosowana do zbadania różnych form fosforanów w kolejności malejącego stopnia protonacji: H3PO4, KH2PO4, K2HPO4, K3PO4. HDO rozcieńczona izotopowo w H2O została otrzymana przez dodanie odpowiednich ilości wody ciężkiej (D2O) do roztworów w wodzie zwykłej. Do wyizolowania widm HDO zaburzonej przez substancję rozpuszczoną zastosowano metodę widm różnicowych....
-
Characteristics of hydration water around hen egg lysozyme as the protein model in aqueous solution. FTIR spectroscopy and molecular dynamics simulation
PublicationW niniejszej pracy przedstawiono wyniki badań dotyczące hydratacji białka modelowego - lizozymu z jaja kurzego w roztworze wodnym. Wiodącą techniką stosowaną w badaniach była spektroskopia oscylacyjna FTIR z zastosowaniem techniki rozcieńczenia izotopowego wody półciężkiej HDO w roztworze wody zwykłej. Analiza widma HDO przy pomocy "metody widm zaburzonych" pozwoliła na wyizolowanie widma wody zaburzonej przez lizozym, a tym samym...
-
Function and Frustration of Multi-Drug ABC Exporter Protein and Design of Model Proteins for Drug Delivery Using Protein Hydration Thermodynamics
Publication -
The mechanisms of isobutene hydration yielding tert-butanol catalyzed by a strong mineral acid (H2SO4) and Lewis-Brønsted superacid (HF/SbF5)
Publication -
The common effect of hydrophobic and electrophilic types of hydration dependent on protonation in the sec-butyloamine/HCl/H2O system studied by FTIR spectroscopy
PublicationZbadano hydratację sec-butyloaminy w zależności od pH roztworów wodnych przy pomocy spektoskopii FTIR, z zastosowaniem techniki rozcieńczenia izotopowego HDO w H2O. Dane widmowe poddano analizie przy pomocy ilościowej metody widm różnicowych. Stwierdzono, iż wiązania wodorowe cząsteczek wody tworzących klatratopodobną otoczkę hydratacyjną wokół aminy ulegają wzmocnieniu na skutek oddziaływania z grupą elektrofilową aminy.
-
Interactions between hydration spheres of two different solutes in solution: The least squares fitting with constraints as a tool to determine water properties in ternary systems
PublicationBiological systems are complex and the problem of their description lies in mutual interactions between their components. This paper is focused on model experiment-based studies which can reduce these difficulties. The ternary aqueous N-methylacetamide (NMA)–Na2HPO4 system has been studied by means of the FTIR spectroscopy. A novel difference spectra method aimed to extract the spectral contribution of water affected simultaneously...
-
The hydration properties of protein stabilizer, trimethylamine-N-oxide in aqueous solutions of N-methylacetamide – The volumetric and compressibility studies between 288.15 and 308.15 K
PublicationApparent molar volumes and apparent molar isentropic compressions of the protein stabilizer, trimethylamine-N-oxide (TMAO) were determined from the densities and speed of sound measured at T = (288.15, 298.15 and 308.15) K in aqueous solutions of N-methylacetamide (NMA) at four different concentrations (2, 4, 6 and 8 mol/kg). The concentration dependencies of the calculated quantities extrapolated to the infinite dilution lead...
-
The hydrogen bond network structure within the hydration shell around simple osmolytes: Urea, tetramethylurea, and trimethylamine-N-oxide, investigated using both a fixed charge and a polarizable water model
PublicationDespite numerous experimental and computer simulation studies, a controversy still exists regarding the effect of osmolytes on the structure of surrounding water. There is a question, to what extent some of the contradictory results may arise from differences in potential models used to simulate the system or parameters employed to describe physical properties of the mixture and interpretation of the results. Bearing this in mind,...
-
The hydrogen bond network structure within the hydration shell around simple osmolytes: Urea, tetramethylurea, and trimethylamine-N-oxide, investigated using both a fixed charge and a polarizable water model
PublicationDespite numerous experimental and computer simulation studies, a controversy still exists regarding the effect of osmolytes on the structure of surrounding water. There is a question, to what extent some of the contradictory results may arise from differences in potential models used to simulate the system or parameters employed to describe physical properties of the mixture and interpretation of the results. Bearing this in mind,...
-
General Mechanism of Osmolytes’ Influence on Protein Stability Irrespective of the Type of Osmolyte Cosolvent
PublicationThe stability of proteins in an aqueous solution can be modified by the presence of osmolytes. The hydration sphere of stabilizing osmolytes is strikingly similar to the enhanced hydration sphere of a protein. This similarity leads to an increase in the protein stability. Moreover, the hydration sphere of destabilizing osmolytes is significantly different. These solutes generate in their surroundings so-called “structurally different...
-
Taurine as a water structure breaker and protein stabilizer
PublicationThe enhancing effect on the water structure has been confirmed for most of the osmolytes exhibiting both stabilizing and destabilizing properties in regard to proteins. The presented work concerns osmolytes, which should be classified as “structure breaking” solutes: taurine and N,N,N-trimethyltaurine (TMT). Here, we combine FTIR spectroscopy, DSC calorimetry and DFT calculations to gain an insight into the interactions between...