Элементы метода капиллярного электрофореза
Материалы / Элементы метода капиллярного электрофореза
Страница 1

Введение

Опыт современной науки показывает, что сочетание казалось бы противоположных свойств приводит к получению новых, неожиданных результатов. Именно такое сочетание свойств воды (водных растворов электролитов) и "камня" (диоксида кремния, кварца, из которого изготовлен капилляр), позволили создать новый метод анализа, который носит название капиллярного электрофореза (КЭФ). Собственно и электрофорез и капиллярность были известны достаточно давно, но только несколько десятилетий назад удалось разработать новый метод анализа, в котором эти явления используются для разделения проб сложного состава на составляющие компоненты.

Капиллярный электрофорез – это метод анализа сложных смесей, использующий электрокинетические явления – электромиграцию ионов и других заряженных частиц и электроосмос – для разделения и определения компонентов. Эти явления возникают в растворах при помещении их в электрическое поле, преимущественно, высокого напряжения. Если раствор находится в тонком капилляре, например, в кварцевом, то электрическое поле, наложенное вдоль капилляра, вызывает в нем движение заряженных частиц и пассивный поток жидкости, в результате чего проба разделяется на индивидуальные компоненты, так как параметры электромиграции специфичны для каждого сорта заряженных частиц. В то же время, возмущающие факторы, как то: диффузионные, сорбционные, конвекционные, гравитационные и т.п., в капилляре существенно ослаблены, благодаря чему достигаются рекордные эффективности разделений.

Капиллярный электрофорез - это метод разделения с использованием кварцевого капилляра заполненного гелем сложных смесей состоящих из больших и малых молекул. Для многих смесей капиллярный электрофорез позволяет получить лучшее разделение по сравнению с другими стандартными методами. Капиллярный электрофорез имеет целый ряд достоинств: ●Высокая разрешающая способность. ●Высокая скорость анализа до 15 мин. ● Возможность анализа любых веществ, вне зависимости от молекулярной массы, гидрофобности и заряда. ●Минимальный объем анализируемого образца (ввод пробы 10 – 100 нл). ●Низкий расход реагентов. ●Многоразовые регенерируемые капилляры. ●Минимальная пробоподготовка. ●Высокая чувствительность при использовании LIF детектора (до 10-11 М). ●Возможность полной автоматизации исследований.

Основы метода

Теоретические основы капиллярного электрофореза достаточно сложны, что обусловлено использованием в этом методе свойств поверхности раздела двух фаз - жидкости и твердого тела, свойств вязкости жидкости и свойств ионной электропроводности жидкости, потому, не претендуя на академическую строгость изложения, постараемся продемонстрировать основные моменты метода капиллярного электрофореза.

dif11.gif (8411 bytes)

dif12.gif (18307 bytes)

Рис. 1. Схема процессов, происходящих на поверхности кварца

а) ювенильная (свежесозданная) поверхность кварца б) образование силанольных групп на поверхности кварца в) диссоциация силанольных групп в водном электролите г) гидратация образовавшихся ионов д) связывание части катионов с поверхностью, формирование двойного электрического слоя

Обратимся к процессам, происходящим на границе раздела двух фаз: внутренней поверхности кварцевого капилляра и водного раствора электролита, заполняющего капилляр. На свежеобразованной (ювенильной) поверхности плавленого кварца (SiO2) находятся главным образом силоксановые группы (рис. 1а). При контакте с парами воды или водными растворами силоксановые группы, обладающие двойными связями, оказываются неустойчивыми и, присоединяя молекулу воды, образуют силанольные группы (рис. 1б). При контакте поверхности кварца с водными растворами, силанольные группы диссоциируют с отщеплением ионов Н+ (рис. 1в). Степень диссоциации зависит от температуры и состава водного раствора, в частности от величины рН. При рН> 2,5 на поверхности кварца образуются диссоциированные силанольные группы, которые создают отрицательный поверхностный заряд.

Страницы: 1 2 3 4 5 6

Смотрите также

Электрохимические методы анализа и их современное аппаратурное оформление: обзор WEB–сайтов фирм–продавцов химико-аналитического оборудования
Электрохимические методы анализа (электроанализ), в основе которых лежат электрохимические процессы, занимают достойное место среди методов контроля состояния окружающей среды, так как спос ...

Осмий (Osmium), Os
Попробуйте подсчитать, какой путь совершает кончик пера автоматической ручки при движении по бумаге только в пределах одной тетради в 12 листов. Пусть это будет зависеть от величины букв, манеры письм ...

Ингибирование ферментативной активности
...