仪器分析化学第十一章高效毛细管电泳分析法全套课件(新)

电场力：FE = qE
阻 力：F = fν 故： qE = fν
q—离子所带的有效电荷； E —电场强度； ν—离子在电场中的迁移速度；
f —平动摩擦系数 ( 对于球形离子： f =6πηγ；γ —离子的表观液态动力 学半径；η —介质的粘度； )
2014-10-20
所以，迁移速度：
qE q E f 6π
第十一章 高效毛细管电泳 分析法
一、PHCE基本原理
basic principles of PHCE
二、电渗现象与电渗流
electroosmosis and electroosmotic flow
第二节 高效毛细管电泳理论 基础
basic theory of HPCE
mobility
五、PHCE中的参数与关系 式
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高效毛细管电泳的特点
1.仪器简单、易自动化
电源、毛细管、检测器、溶液瓶
2.分析速度快、分离效率高
在3.1min内分离36种无机及有机阴离子，4.1min内分 离了24种阳离子；分离柱效：105～107/m理论塔板数；
3.操作方便、消耗少
进样量极少，水介质中进行；
4.应用范围极广
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（动画）
二、经典电泳分析
traditional electrophoresis
利用电泳现象对某些化学或生物物质进行分离分析的方 法和技术叫电泳法或电泳技术。 按形状分类：U型管电泳、柱状电泳、板电泳； 按载体分类：滤纸电泳、琼脂电泳、聚丙烯酰胺电泳、 自由电泳； 传统电泳分析：操作烦琐，分离效率低，定量困难，无 法与其他分析相比。
（球形离子）
物质离子在电场中差速迁移是电泳分离的基础。 淌度μ ：单位电场强度下的平均电泳速度。
q E 6π

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二、电渗现象与电渗流
electroosmosis and electroosmotic flow
1.电渗流现象
当固体与液体接触时，固体表面由于某种原因带一种电 荷，则因静电引力使其周围液体带有相反电荷，在液-固界 面形成双电层，二者之间存在电位差。 当液体两端施加电压时， 就会发生液体相对于固体表面 的移动，这种液体相对于固体 表面的移动的现象叫电渗现象。
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一、概述
generalization
在电解质溶液中，位于电场中的带电离子在电场力的作 用下，以不同的速度向其所带电荷相反的电极方向迁移的现 象，称之为电泳。由于不同离子所带电荷及性质的不同，迁 移速率不同，可实现分离。 1937年，Tiselius(瑞典)将蛋白质混合液放在两段缓冲 溶液之间，两端施以电压进行自由溶液电泳，第一次将人血 清提取的蛋白质混合液分离出白蛋白和α 、β 、γ 球蛋白； 发现样品的迁移速度和方向由其电荷和淌度决定； 第一次的自由溶液电泳；第一台电泳仪； 1948年，获诺贝尔化学奖；
有机物、无机物、生物、中性分子；生物大分子等；
分子生物学、医学、药学、化学、环境保护、材料等；
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内容选择
第一节
第二节
概述
高效毛细管电泳的理论基础
generalization basic theory of HPCE
第三节 高效毛细管电泳仪器
high performance capillary electrophoresis apparatus
高效毛细管电泳在技术上采取了两项重要改进： 一是采用了0.05mm内径的毛细管,；
二是采用了高达数千伏的电压。
• 毛细管的采用使产生的热量能够较快散发，大大减 小了温度效应，使电场电压可以很高。
• 电压升高，电场推动力大，又可进一步使柱径变小，
柱长增加， • 高效毛细管电泳的柱效远高于高效液相色谱，理论塔
第十一章 高效毛细管电泳 分析
High performance capillary electrophoresis,HPCE
第一节 概述
generalization
一、概述 generalization 二、经典电泳分析法 traditional electrophoresis 三、高效毛细管电泳分析 法 high performance capillary electrophoresis
板数高达几十万块/米，特殊柱子可以达到数百万。
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分离过程
电场作用下，毛细
管柱中出现：电泳现 象和电渗流现象。

带电粒子的迁移速度=电泳+电渗流；两种速度的矢量和。 正离子：两种效应的运动方向一致，在负极最先流出； 中性粒子无电泳现象，受电渗流影响，在阳离子后流出； 阴离子：两种效应的运动方向相反。ν 电渗流 >ν 电泳时,阴 离子在负极最后流出,在这种情况下,不但可以按类分离,除中 性粒子外,同种类离子由于受到的电场力大小不一样也同时被 相互分离。 （动画）
第四节 高效毛细管电泳的分离模式
separate types of HPCE
第五节
应用与进展
结束
application and 4-10-20
三、影响电渗流的因素 high performance capillary factors influenced electroosmosis electrophoresis,HPCE 四、淌度
parameters and relation in HPCE
六、影响分离效率的因素
factors influenced separation efficiency
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一、高效毛细管电泳(HPCE)基本原理
basic principles of PHCE
电泳是指带电离子在电场中的定向移动，不同离子具有 不同的迁移速度，迁移速度与哪些因素有关？ 当带电离子以速度ν 在电场中移动时，受到大小相等、 方向相反的电场推动力和平动摩擦阻力的作用。
1981年，Jorgenson和Luckas，用75m内径石英毛细管进 行电泳分析，柱效高达40万/m，促进电泳技术发生了根本变 革，迅速发展成为可与GC、HPLC相媲美的崭新的分离分析技 术——高效毛细管电泳。
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三、高效毛细管电泳分析
high performance capillary electrophoresis