第三章 毛细管电泳分离技术-2015
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毛细管区带电泳(CZE)分离硝基苯酚异构体一、实验背景毛细管电泳、气相色谱、液相色谱是目前应用最广泛的高效分离技术,与气相色谱、液相色谱相比,毛细管电泳具有许多独特的优点,如分析速度快、柱效可高达数十万塔板/米、适用于带电样品的分离等,另外毛细管电泳具有样品消耗少、实验试剂成本低等优点,已广泛应用于生物、医药等领域的分离检测。
毛细管电泳技术是现代分离科学中必不可少的重要内容。
二、实验目的1.了解CZE分离的基本原理。
2.了解毛细管电泳仪的基本构造,掌握其基本操作技术。
3.学会计算CZE的重要参数。
4.运用CZE分离硝基苯酚异构体。
三、实验原理毛细管电泳是指以毛细管为通道、以高压直流电场为驱动力的一类液相分离分析技术。
毛细管区带电泳是最常用的一种毛细管电泳分离模式,它是根据被分离物质在毛细管中的迁移速度不同进行分离。
毛细管电泳分离分析装置如图1所示。
被分离物质在毛细管中的迁移速度决定于电渗淌度和该物质自身的电泳淌度。
一定介质中的带电离子在直流电场作用下的定向运动称为电泳。
单位电场下的电泳速度称为电泳淌度或电泳迁移率。
电泳速度的大小与电场强度、介质特性、离子的有效电荷及其大小和形状有关。
电渗是伴随电泳而产生的一种电动现象。
就毛细管区带电泳而言,电渗是指毛细管中电解质溶液在外加直流电场作用下的整体定向移动。
电渗起因于固液界面形成的双电层。
用熔融石英拉制成的毛细管,其内壁表面存在弱酸性的硅羟基,当毛细管中存在一定pH值的缓冲液时,硅羟基发生电离,在毛细管内壁形成带负电荷的“定域电荷”。
根据电中性的要求,“定域电荷”吸引缓冲液中的反号离子(阳离子)形成双电层。
在直流电场作用下双电层中的水合阳离子向负极迁移,并通过碰撞等作用给溶剂施加单向推力,使之通向运动,形成电渗。
单位电场下的电渗速度称为电渗淌度。
电渗速度与毛细管中电解质溶液的介电常数和粘度、双电层的 电势以及外加直流电场强度有关。
若同时含有阳离子、阴离子和中性分子的样品溶液在正极端引入毛细管后,在外加直流电场的作用下,样品组分在毛细管中的迁移情况如图2所示。