毛細(xì)管電泳ppt課件(2)-在線瀏覽
2025-06-22 01:12本頁面
【正文】 of PHCE 二、電滲現(xiàn)象與電滲流 Electroosmosis and electroosmotic flow 三、影響電滲流的因素 Factors influenced electroosmosis 四、淌度 Mobility 五、 PHCE中的參數(shù)與關(guān)系式 Parameters and relation in HPCE 六、影響分離效率的因素 Factors influenced separation efficiency 第二節(jié) 高效毛細(xì)管電泳理論基礎(chǔ) basic theory of HPCE 2022/6/2 10 一、高效毛細(xì)管電泳 (HPCE)基本原理 Basic principles of PHCE 電泳是指帶電離子在電場中的定向移動，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 在電場中移動時，受到大小相等、方向相反的電場推動力和平動摩擦阻力的作用。 淌度 μ ：單位電場強(qiáng)度下的平均電泳速度。 （固有性質(zhì)） 當(dāng)液體兩端施加電壓時，就會發(fā)生液體相對于固體表面的移動，這種液體相對于固體表面的移動的現(xiàn)象叫 電滲現(xiàn)象 。 2022/6/2 13 石英毛細(xì)管柱，內(nèi)充液 pH3時，表面電離成 SiO,管內(nèi)壁帶負(fù)電荷，形成雙電層。 2022/6/2 14 電滲流的大小用電滲流速度 ν 電滲流 表示，取決于電滲淌度 μ和電場強(qiáng)度 E。 ν 電滲流 = ε 0εξ E 實際電泳分析，可在實驗測定相應(yīng)參數(shù)后，按下式計算 ν 電滲流 = Lef/teo Lef — 毛細(xì)管有效長度； teo— 電滲流標(biāo)記物（中性物質(zhì)）的遷移時間。電滲流流向陽極。 2022/6/2 17 5. HPCE中電滲流的作用 電滲流的速度約等于一般離子電泳速度的 5～ 7倍； 各種電性離子在毛細(xì)管柱中的遷移速度為： ν + =ν 電滲流 + ν +ef 陽離子運(yùn)動方向與電滲流 一致 ； ν =ν 電滲流 ν ef 陰離子運(yùn)動方向與電滲流 相反 ； ν 0 =ν 電滲流 中性粒子運(yùn)動方向與電滲流一致； （ 1）可一次完成陽離子、陰離子、中性粒子的分離； （ 2）改變電滲流的大小和方向可改變分離效率和選擇性，如同改變 LC中的流速； （ 3）電滲流的微小變化影響結(jié)果的重現(xiàn)性； 在 HPCE中，控制電滲流非常重要 。 ν電滲流 = μ E 不同材料毛細(xì)管的表面電荷特性不同，產(chǎn)生的電滲流大小不同； 2022/6/2 19 3. 電解質(zhì)溶液性質(zhì)的影響 （ 1）溶液 pH的影響 對于石英毛細(xì)管，溶液 pH增高時，表面電離多，電荷密度增加，管壁 zeta電勢增大，電滲流增大， pH=7， 達(dá)到最大 ； pH3， 完全被氫離子中和，表面電中性，電滲流為零。 （ 2）陰離子的影響 在其他條件相同，濃度相同而陰離子不同時，毛細(xì)管中的電流有較大差別，產(chǎn)生的焦耳熱不同。緩沖溶液離子強(qiáng)度增加，電滲流下降。 溫度變化來自于 “ 焦耳熱 ” ； 焦耳熱： 毛細(xì)管溶液中有電流通過時，產(chǎn)生的熱量； HPCE中的焦耳熱與背景電解質(zhì)的摩爾電導(dǎo)、濃度及電場強(qiáng)度成正比。 ，將引起背景電解質(zhì)溶液黏度變化 2%～3%； 2022/6/2 22 5. 添加劑的影響 （ 1）加入濃度較大的中性鹽，如 K2SO4， 溶液離子強(qiáng)度增大，使溶液的黏度增大，電滲流減小。 加入陰離子表面活性劑，如十二烷基硫酸鈉（ SDS）， 可以使壁表面負(fù)電荷增加， zeta電勢增大，電滲流增大； （ 3）加入有機(jī)溶劑如甲醇、乙腈，會降低離子強(qiáng)度， Zeta電勢減小， 使電滲流降低。 (absolute mobility)μab 無限稀釋溶液中帶電離子在單位電場強(qiáng)度下的平均遷移速度，簡稱淌度。 (effective mobility)μef 實際溶液中的淌度 (實驗中測定的 )。有關(guān)色譜理論也適用。22 ???????????YtnDELDLVLn Refapefap ?? 擴(kuò)散系數(shù)小的溶質(zhì)比擴(kuò)散系數(shù)大的分離效率高，分離生物大分子的依據(jù)。分離度可按譜圖直接由下式計算： 221 apap ??? ??平均1212 )(2WWttR???2022/6/2 26 六、影響分離效率的因素 — 區(qū)帶展寬 factors influenced the efficiency— band broadening 在 HPCE中，縱向擴(kuò)散引起的峰展寬： σ 2=2Dt 由擴(kuò)散系數(shù)和遷移時間決定。 當(dāng)進(jìn)樣塞長度太大時，引起的峰展寬大于縱向擴(kuò)散。 2022/6/2 27 電泳過程產(chǎn)生的焦耳熱可由下式計算： 22π EcΛLrIVQbm????m— 電解質(zhì)溶液的摩爾電導(dǎo)； I— 工作電流： cm— 電解質(zhì)濃度； 散熱過程中，在毛細(xì)管內(nèi)形成溫度梯度（中心溫度高），破壞了塞流，導(dǎo)致區(qū)帶展寬。 細(xì)內(nèi)徑毛細(xì)管柱，一方面
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