Электрофорез. 
Определение потенциала методом электрофореза

При электрофорезе частицы дисперсной фазы движутся под действием внешнего электрического поля. Связь между скоростью движения частиц и величиной электрокинетического потенциала описывается уравнением Гельмгольца — Смолуховского.

ii Уравнение Гельмгольца — Смолуховского выводилось и обсуждалось в подпараграфе 5.1.2.

Измерять скорость движения частиц удобнее в окрашенных золях, в них цвет золю придают частицы дисперсной фазы, а дисперсионная среда, как правило, не окрашена. При измерениях методом электрофореза электрокинетический потенциал вычисляют по скорости смещения окрашенной границы, используя уравнение Гельмгольца — Смолуховского. Линейную скорость движения частиц в электрическом поле можно вычислить как смещение / границы между золем и контактной жидкостью за время т: v = —.

Напряженность «не,"него поля Л задается приложенным «анряже;

нием U (в лабораторных установках 20—30 В) и расстоянием между концами электродов L. Тогда^{-потенциал} равен.

Пример 5.1. При электрофорезе положительно заряженного золя гидроксида железа граница между золем и водой сместилась в сторону отрицательного электрода на 4 мм за 10 мин. Напряжение — 20 В, расстояние между электродами — 18 см. Вязкость дисперсионной среды — 10^_3 Па • с, диэлектрическая проницаемость среды — 80.

? ?На практике с методом определения электрокинетического потенциала по скорости смещения окрашенной границы вы познакомитесь при выполнении лабораторной работы 3 «Определение электрокинетического потенциала методом электрофореза» (см. параграф Л.3).

Электрофорезу могут подвергаться не только золи, но и макромолекулы ВМС (белки) или их агрегаты. Величина и знак заряда зависят от pH среды. Форма молекулы (разрыхленная структура или плотный клубок) оказывает влияние на электрофоретические свойства ВМС. Макромолекулы в состоянии плотных глобул по электрофоретическим свойствам ближе к золям.

?? Свойства растворов ВМС обсуждаются в параграфе 9.3.

Вопросы практики

Метод электрофореза используют для исследования, анализа и разделения белков. Известно множество модификаций электрофоретического анализа белков: в свободных средах, зональный, капиллярный, на фильтровальной бумаге, на ацетатцеллюлозной мембране, в колонках, в гелях. Наиболее распространенным вариантом является электрофорез белков в полиакриламидном геле.

Лекарственный электрофорез — это введение в организм лекарственных веществ в виде положительно и отрицательно заряженных частиц через неповрежденную кожу или слизистые оболочки под действием приложенной разности потенциалов. При электрофорезе лекарственные вещества вводятся в ткани через межклеточные щели, протоки потовых и сальных желез. При этом лечебное воздействие на организм оказывают и само вводимое лекарственное вещество, и электрический ток.

Электрофоретический способ используют для нанесения металлополимерных покрытий на геометрически сложные поверхности. Процесс предусматривает приготовление высокодисперсной суспензии металлополимера в неводной среде, наведение с помощью ПАВ электрического заряда на частицы дисперсной фазы, транспорт заряженных частиц в электрическом поле и формирование на электродах металлополимерного осадка с последующей его термообработкой. Электрофоретический метод дает возможность получать прочные, равномерные по толщине покрытия.

Резюме

Электрофорез — это явление переноса частиц дисперсной фазы под действием внешнего электрического поля.