實(shí)驗(yàn)52高效毛細(xì)管電泳電導(dǎo)檢測法分離檢測水中陰離子(已修改)
2025-04-25 23:28 本頁面
【正文】 實(shí)驗(yàn)名稱： 高效毛細(xì)管電泳 /電導(dǎo)檢測法 測定飲用水中陰離子 實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)： 5 實(shí)驗(yàn)類型：基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn) 主講教師：謝天堯 副教授 ? 引言 ? 毛細(xì)管電泳基本理論 ? 毛細(xì)管電泳中的電滲流 ? 參數(shù)與關(guān)系式 ? 進(jìn)樣方式 ? 檢測器及數(shù)據(jù)工作站 ? 毛細(xì)管電泳儀結(jié)構(gòu) ? 應(yīng)用示例 ? 實(shí)驗(yàn)?zāi)康? ? 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 ? 預(yù)習(xí)要求 內(nèi)容 在電解質(zhì)溶液中，位于電場中的帶電離子在電場力的作用下，以不同的速度向其所帶電荷相反的電極方向遷移的現(xiàn)象，稱之為 電泳 。 由于不同離子所帶電荷及性質(zhì)的不同，遷移速率不同，可實(shí)現(xiàn)分離。 引 言 1937年， 蒂塞利烏斯 （ Tiselius，瑞典 )將蛋白質(zhì)混合液放在兩段緩沖溶液之間，兩端施以電壓進(jìn)行自由溶液電泳，第一次將人血清提取的蛋白質(zhì)混合液分離出白蛋白和α 、 β 、 γ 球蛋白； 1948年， 獲諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。 利用 電泳 現(xiàn)象對某些化學(xué)或生物物質(zhì)進(jìn)行分離分析的方法和技術(shù)叫 電泳法 或 電泳技術(shù) 。 按 形狀分類 ： U型管電泳、柱狀電泳、板電泳； 按 載體分類 ：濾紙電泳、瓊脂電泳、聚丙烯酰胺電泳、自由電泳； 傳統(tǒng)電泳分析：操作煩瑣，分離效率低，定量困難，無法與其他分析相比。 1981年， Jenson和 Luckas，用 75m內(nèi)徑石英毛細(xì)管進(jìn)行電泳分析，柱效高達(dá) 40萬 /m，促進(jìn)電泳技術(shù)發(fā)生了根本變革，迅速發(fā)展成為可與 GC、 HPLC相媲美的嶄新的分離分析技術(shù) —— 高效毛細(xì)管電泳 （ high performance capillary electrophoresis ， HPCE） 。 高效毛細(xì)管電泳在技術(shù)上采取了兩項(xiàng)重要改進(jìn)： 一是采用了 50微米 （ mm)內(nèi)徑的毛細(xì)管 ,； 二是采用了高達(dá)萬伏的分離電壓 。 ? 毛細(xì)管的采用使產(chǎn)生的熱量能夠較快散發(fā) ， 大大減小了溫度效應(yīng) ， 使電場電壓可以很高 。 ? 電壓升高 ， 電場推動(dòng)力大 ， 又可進(jìn)一步使柱徑變小 ，柱長增加 ， ? 高效毛細(xì)管電泳的柱效遠(yuǎn)高于高效液相色譜 ， 理論塔板數(shù)高達(dá)幾十萬塊 /米 ， 特殊柱子可以達(dá)到數(shù)百萬 。 高效毛細(xì)管電泳分析的特點(diǎn) 、易自動(dòng)化 電源、毛細(xì)管、檢測器、溶液瓶 、分離效率高 在 36種無機(jī)及有機(jī)陰離子， 24種陽離子；分離柱效： 105～ 107/m理論塔板數(shù)； 、消耗少 進(jìn)樣量極少，水介質(zhì)中進(jìn)行 ； 有機(jī)物、無機(jī)物、生物、中性分子；生物大分子等； 分子生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、藥學(xué)、化學(xué)、環(huán)境保護(hù)、材料等； 高效毛細(xì)管電泳 (HPCE)基本理論 basic principles of HPCE 電泳是指帶電離子在電場中的定向移動(dòng)，不同離子具有不同的遷移速度， 遷移速度與哪些因素有關(guān)？ 當(dāng)帶電離子以速度 ν 在電場中移動(dòng)時(shí)，受到大小相等、方向相反的電場推動(dòng)力和平動(dòng)摩擦阻力的作用。 電場力： FE = qE 阻 力： F = fν 故： qE = fν q— 離子所帶的有效電荷； E — 電場強(qiáng)度； ν— 離子在電場中的遷移速度； f — 平動(dòng)摩擦系數(shù) ( 對于球形離子： f =6πηγ； γ — 離子的表觀液態(tài)動(dòng)力學(xué)半徑； η — 介質(zhì)的粘度； ) 所以，遷移速度： EqfqE???π6?? 或 物質(zhì)離子在電場中 差速遷移 是電泳分離的基礎(chǔ)。 淌度 μ ：單位電場強(qiáng)度下的平均電泳速度。 ???mπ6qE??毛細(xì)管電泳中的電滲流 electro osmotic flow， EOF 當(dāng)固體與液體接觸時(shí)，固體表面由于某種原因帶一種電荷，則因靜電引力使其周圍液體帶有相反電荷，在液 固界面形成雙電層。 當(dāng)充滿液體的毛細(xì)管兩端施加電壓時(shí)，就會(huì)發(fā)生管中液體相對于毛細(xì)管管壁表面作整體移動(dòng)的現(xiàn)象， 稱之為 電滲流 （ electro osmotic flow ，簡稱 EOF）。 2. 電滲流形成的原因 石英毛細(xì)管柱，內(nèi)充液 pH3時(shí)，表面電離成 SiO,管內(nèi)壁帶負(fù)電荷， 與溶液離子間 形成雙電層。 在高
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