高效毛細(xì)管電泳色譜儀(CE)是以毛細(xì)管為分離通道,以高壓直流電場為驅(qū)動(dòng)力,利用帶電粒子之間的電泳淌度差異和分配系數(shù)差異進(jìn)行分離,是分析科學(xué)繼高效液相色譜儀之后的又一重大進(jìn)展,使分析科學(xué)從微升級(jí)進(jìn)入到了納升級(jí)水平。
一、電泳:
電泳是指帶電粒子在電場的作用下,向著與其電性相反的電極方向移動(dòng)的現(xiàn)象。
二、電泳技術(shù):
電泳技術(shù)是指利用電泳現(xiàn)象對(duì)混合物進(jìn)行分離分析的技術(shù)。
三、電泳速度vep:
電泳速度vep是指帶電粒子在單位電場強(qiáng)度下泳動(dòng)的速度。
帶電粒子在電場中遷移時(shí),所受的電場力為FE:
FE = qE
式中:q為帶電粒子的有效電荷,E為電場強(qiáng)度。
帶電粒子在溶液中運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的阻力即摩擦力Ff:
Ff = fvep
式中:f為摩擦系數(shù),其大小與帶電粒子的大小、形狀和電泳介質(zhì)粘度有關(guān)。
對(duì)于球形粒子:f = 6πηr
對(duì)于棒狀粒子:f = 4πηr
式中:η為電泳介質(zhì)粘度,r為粒子的動(dòng)力學(xué)半徑。
平衡時(shí),電場力和摩擦力相等,即:
qE = fvep
對(duì)于球形粒子:vep =(qE)/f =(qE)/(6πηr)
對(duì)于棒狀粒子:vep =(qE)/f =(qE)/(4πηr)
在同一電場中,粒子的電荷性質(zhì)不同,泳動(dòng)方向不同;粒子的帶電量不同,泳動(dòng)速度不同;粒子的分子量不同,泳動(dòng)速度不同;粒子的形狀不同,泳動(dòng)速度不同。因此,不同的粒子可相互分離。
四、電泳淌度μep:
帶電粒子在電場中移動(dòng)的快慢用電泳淌度來表示,一般不用電泳速度表示。
電泳淌度是指帶電粒子在給定的溶液中,在單位電場強(qiáng)度下的電泳速度,又稱電泳遷移率或泳動(dòng)度。用μep表示。
對(duì)于球形粒子:μep = vep/E = q/(6πηr)
對(duì)于棒狀粒子:μep = vep/E = q/(4πηr)
帶電粒子的電泳速度等于粒子的電泳淌度和電場強(qiáng)度的乘積,即:
vep =μepE
因此,電泳淌度不同是電泳分離的內(nèi)因和前提。
電泳淌度有絕對(duì)電泳淌度、有效電泳淌度和表觀電泳淌度。
1、絕對(duì)電泳淌度µab:
絕對(duì)電泳淌度是指在溶液無限稀釋時(shí),帶電粒子在單位電場強(qiáng)度下的平均電泳速度。它是該帶電粒子在一定溶液中的一個(gè)特征物理常數(shù)。
2、有效電泳淌度µef:
CE不可能在無限稀釋而又沒有其它帶電粒子和酸度等條件下進(jìn)行電泳,有效電泳淌度是帶電粒子的實(shí)際電泳淌度。
3、表觀電泳淌度μap:
在有電滲存在下,帶電粒子的實(shí)際電泳淌度稱為表觀電泳淌度或凈淌度,是有效電泳淌度µef和電滲淌度µeo的矢量和。
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