Электроосмотические поток

Недостатком метода микроэлектрофореза является то, что на электрофоретическую скорость частиц может налагаться скорость электроосмотического потока дисперсионной среды, достигающей заметной величины вследствие малого сечения капилляра микрокамеры. При наличии электроосмоса наблюдаемая скорость передвижения частиц в электрическом поле изменяется по глубине камеры, так как она слагается из истинной электрофоретической скорости частиц и скорости движения жидкости. [c.200]

Пористая перегородка создает при фильтровании первоначальное сопротивление, обусловленное вязкостью жидкой фазы (фильтрата), диаметром, формой поперечного сечения и извилистостью каналов пор. Это сопротивление может изменяться из-за набухания материала перегородки, изменения поверхностного натяжения системы жидкость — твердая перегородка, адсорбции жидкости на стенках, возникновения неподвижного слоя жидкости у стенок пор и электроосмотического потока жидкости, а также от частичного или полного перекрывания пор твердыми частицами суспензий. [c.37]

Путь, пройденный частицей за время определяют, наблюдая за частицей, пересекающей черту линейки окулярмикрометра, и отмечая число пройденных частицей делений. Делается 20—30 отсчетов в обе стороны с переключением полюсов тока. В качестве результата берут среднее значение. При значениях градиента потенциала больше 12 в/сж электроосмотический поток жидкости в камере может иметь турбулентный характер, [c.203]

Формула (5.10) применима при произвольном расположении капилляров в пористой перегородке, так как и электрический ток, и электроосмотический поток движутся параллельно стенкам капилляров [2 ]. [c.138]

Поэтому для определения скорости Ыф измерение и проводят в условиях, позволяющих учесть скорость электроосмотического потока жидкости, а также свести к минимуму влияние конвекции жидкости на движение частицы. [c.100]

Этот отрицательно заряженный слой притягивает положительные ионы из раствора, в результате чего образуется положительно заряженное кольцо жидкости. Это кольцо движется в направлении отрицательно заряженного катода (рис. 5-5-4). Электроосмотический поток сильно зависит от pH. Он присутствует только щ и значениях pH более 4. Чем выше значение pH, тем более четко выражен эффект. ЭОП может быть уменьшен в результате химической модификации или покрытия внутренней стенки капилляра. [c.306]

Поскольку электрофоретическая микрокамера герметически закрыта, то возникший электроосмотический поток жидкости на границе со стенкой камеры, направленный к одному полюсу источника тока, обусловливает обратный ток жидкости в центральной части камеры. Если дисперсионная среда — вода или водный раствор, то для стеклянной, плоской микрокамеры на границе со стеклом, несущим отрицательный заряд, как со стороны верхней части, так и у дна камеры, жидкость будет перемещаться по направлению к катоду, оттекая в середине камеры к аноду. Поэтому, если частицы суспензии отрицательно заряжены и движутся к аноду, то в середине камеры движение частиц будет ускоренным, а у поверхности и у дна — замедленным. [c.200]

Решение последнего уравнения и составит нашу задачу для случая, когда при электроосмотическом потоке не возникает разности давлений,, чему отвечает, например, измерение скорости электроосмотического переноса жидкости в приборе с двумя горизонтально поставленными отсчетными капиллярами на одном уровне. Общее решение этого уравнения дает для [c.56]

Скорость электроосмотического потока в подложке можно определить различными способами. Наиболее употребителен из них способ помещения капли раствора неионогенного вещества типа сахара или мочевины на полоску бумаги. Для наблюдения за переносом этого вещества в электрическом поле употребляются специфические индикаторы. На основании таких опытов вводится поправка в наблюденную величину электрофоретической скорости. [c.138]

В тесной связи с влиянием размера пор на результаты измерений электроосмотического потока в различных капиллярных системах находится вопрос о длине капилляров в исследуемом объекте. Как было отмечено ранее, по данным Видемана (стр. 48, вывод 3) была установлена независимость величины VII от толщины диафрагмы, или иначе от длины капилляров это же следует от формулы Гельмгольца—Смолуховского. Однако не следует забывать, что установленные закономерности в явлении электроосмоса относятся к стационарному состоянию. [c.65]

Кроме того, вопрос о необходимых минимальных соотношениях длины и сечения капилляров, при которых возникает в данной системе электроосмотический перенос, имеет большое значение при постановке практических задач по электроосмотическому обезвоживанию различных дисперсных систем, например для укрепления грунтов. В этих случаях необходимо знать при какой крупности зерен грунта и каком градиенте потенциала может установиться стационарный электроосмотический поток в объекте, подлежащем электроосмотической осушке. [c.66]

Теория электроосмоса смачивающих пленок воды была развита применительно к случаю, когда заряд на поверхности пленок, граничащей с газом, отсутствует [45]. Это позволяло использовать известные злектрокинетические решения для плоских щелей с одинаковыми потенциалом и зарядом обеих поверхностей. Электроосмотический поток в пленке получался при этом таким же, как в одной из половин симметричной щели, Возможность такого подхода определялась равенством нулю напряжения сдвига т на поверхности пленки. В действительности же заряд свободной поверхности смачивающих пленок чаще всего отличен от нуля, что связано с адсорбцией ионов или молекул ионогенных ПАВ. При наличии поверхностного заряда пленки Q на ее поверхности возникает тангенциальное напряжение x = QWE, где V — градиент электрического поля. [c.30]

Вопрос о причинах, по которым переход в стационарное состояние электроосмотического потока по всему сечению и длине капилляра может осуществляться только при некотором минимальном соотношении Ija при данном градиенте потенциала, до настоящего времени полностью не выяснен. [c.68]

Влияние рассмотренных выше факторов должно сказываться одинаковым образом на величине вычисленного -потенциала как из данных по электроосмосу, так и по потенциалу течения. Моментом, отличным от рассмотренных ранее и характерным лишь для потенциала течения в этом смысле, будет явление так называемого электроосмотического противотока, которое было указано Буллом и затем Уайтом. Сущность явления заключается в том, что, по мнению Булла, создающаяся при протекании жидкости через капиллярную систему разность потенциалов должна вызвать обратный электроосмотический поток жидкости в капиллярах. Электроосмотический противоток должен обусловить появление давления, направленного противоположно приложенному давлению. Это противодавление должно быть тем больше, чем больше относительное значение двойного слоя в капиллярной системе в геометрическом отношении, т. е. чем меньше сечение капилляров, составляющих систему. Для эффективного давления Рв, действующего в системе капилляров, имеем [c.98]

Помимо электрофореза осаждению может способствовать и электроосмос. Электроосмотическому потоку жидкости, пронизывающему пористую гранулу, сопутствует гидродинамическое течение за ее пределами, обеспечивающее поступление жидкости в гранулу через одну половину ее поверхности и вытекание ее из гранулы в другую. [c.344]

VII-I6, б. Поэтому электроосмотический поток ср>еды равен [c.242]

Следует заметить, что на электрофоретическое перемещение заряженных частиц всегда накладывается электроосмотический поток, который способствует пассивному транспорту пробы, а не ее разделению, и в большинстве буферов направлен к катоду. Его величина зависит от pH буфера и свойств поверхности капилляра. Он может быть настолько большим, что к катоду будут перемещаться не только нейтральные молекулы, но даже отрицательно заряженные частицы, несмотря на их электрофоретическую миграцию к аноду. Возникновение электроосмотического потока обусловлено образованием отрицательных зарядов на поверхности кварцевых капилляров вследствие диссоциации силанольных групп. При этом образуется двойной электрический слой, в котором преобладают положительно заряженные ионы. При наложении электрического поля жидкость засасывается в капилляр и двигается к отрицательному полюсу, поскольку она содержит положительно заряженные частицы. Это явление и называется электроосмосом. [c.582]

В кварцевых капиллярах электроосмотический поток уменьшается при увеличении концентрации электролита и добавлении [c.582]

Как уже отмечалось выше, при движении заряженных частиц внутри капилляра они разделяются на зоны. Наилучшее разделение получается тогда, когда ионы движутся против электроосмотического потока. При этом коэффициент разделения можно рассчитать по формуле [c.583]

Трудности в использовании амперометрических детекторов заключаются не столько в регистрации малых токов, сколько в том, что ток, протекающий через капилляр, на несколько порядков превышает ток собственно аналитического сигнала. Для устранения этого ограничения применяют вставку из пористого стекла, которая изолирует детектор от основной части капилляра (рис. 18.8). Электроосмотический поток, образующийся в капилляре, выступает в роли насоса , прокачивающего поток жидкости через изолированный участок капилляра с помещенным в него рабочим электродом. [c.585]

Этот теоретический вывод также находит экспериментальное подтверждение. На рис. 1.1 показаны результаты прямых измерений вязкости воды в тонких гидрофильных кварцевых капиллярах и тонкопористых стеклах [12]. С уменьшением радиуса капилляров средняя вязкость воды растет. При интерпретации результатов измерений следует, однако, учитывать возможное влияние встречного электроосмотического потока под действием потенциала течения (электровязкость). Пунктирной [c.8]

Электроосмотический поток —движение всей жидкости в капилляре под действием электрического поля, приложенного вдоль капилляра. [c.646]

Такое различие в полученных результатах объясняется тем, что все эти авторы проводили исследования с мембранами, относящимися к различным частям кривой VII— радиус пор. Очевидно, что для гетеропористых мембран с относительно крупными порами, относящимися к правой части от максимума на кривой и у которых в условиях опыта при данном градиенте потенциала имеется часть наиболее крупных капилляров, не участвующих в общем переносе жидкости, увеличение силы тока (т. е. и градиента потенциала) должно вызвать и увеличение V/I. Такое увеличение происходит за счет включения в электроосмотический поток тех капилляров, которые ранее в нем не участвовали. Движущая сила электроосмотического потока возрастает с увеличением градиента потенциала внешнего поля. [c.64]

Разделение пробы достигается приложением напряжения к буферным сосудам. Возникающее в капилляре электрическое поле вызывает миграцию зоны пробы. На электрофоретическое перемещение всегда накладывается более или менее интенсивный электроосмотический поток (ЭОП), который способствует пассивному транспорту зоны пробы, а не ее разделению. [c.8]

После того, как в большинстве буферов на поверхности кварцевых капилляров из-за диссоциации силанольных групп образуются отрицательные заряды, вблизи стенки индуцируются положительные заряды и электроосмотический поток направлен к катоду. Это обусловливает необходимость расположения детектора вблизи катодного пространства. ЭОП помогает переносить зоны проб к детектору настолько, что при достаточно больших значениях ЭОП к катоду могут переноситься даже анионы. Пример разделения катионных, анионных и нейтральных веществ посредством капиллярного зонного электрофореза (КЗЭ) приведен на рис. 2. При этих условиях все незаряженные молекулы перемещаются с одинаковой скоростью, равной скорости электроосмотического потока, и не могут быть разделены, в то время как разделение заряженных ионов возможно благодаря их различной электрофоретической подвижности. [c.8]

Теперь мы остановимся еще на одном интересном новом явлении, относящемся, к злектроосмосу, а именно на возникновении электроосмотического потока жидкости во внутренней цепи гальванического элемента, построенного на пористой среде. Это явление было замечено впервые практиками. При проведении опытов по проверке швейцарского патента Эрнста (1940 г.), предложившего использовать электроосмос для сушки сырых стен кирпичных зданий, инженерами-стронтелями Б. В. Матвеевым и О. М. Фридманом был предложен способ осушки, заключающийся в заделке гальванических элементов типа Даниеля в кладку стены. Эти авторы сообщили о положительных результатах, полученных ими на различных объектах при испытании предложенного способа. О. М. Фридман назвал это явление гальваноосмос , но природа этого явления им не была изучена. На нашей кафедре А. С. Окунев и Д. А. Фридрихсберг исследовали это явление и дали обоснование его электроосмотической природы. [c.69]

В опытах же с тонкопористыми мембранами (левая часть кривой), у которых при данном градиенте потенциала все капилляры участвуют в переносе жидкости, повышение силы тока не должно вызывать увеличения Vjl. Манегольд и Зольф проводили исследование с коллодиевыми мембранами среднего радиуса пор менее 60 ммк, т. е. как раз в области, соответствующей левой части кривой С — . и поэтому они не нашли увеличения электроосмотического потока (V//) с возрастанием силы тока. [c.64]

Вышеприведенные данные показывают, что при постановке опытов по злектроосмосу на различных капиллярных системах следует учитывать необходимость выполнения ряда условий гидродинамического характера в соединении с наложением электрического поля, обеспечивающих установление стационарного ламинарного потока жидкости через поры исследуемой системы. Эти основные условия могут быть прежде всего охарактеризованы тем минимальным соотношением длины и сечения капилляров, при котором устанавливается стационарное состояние электроосмотического потока по всему сечению и длине капилляров при данном градиенте потенциала. Это соотношение, естественно, соблюдается в обычных условиях опытов для таких тонкопористых объектов, как желатиновые, коллодиевые, целлофановые и подобные им мембраны. При переходе к более крупнопористым образцам капиллярных систем на это обстоятельство следует обращать серьезное внимание, так как при соотношении lid меньшем, чем указанные минимальные, получаются непостоянные, неопределенные значения электроосмотического переноса, или он может вообще отсутствовать. [c.68]

Так, второй член уравнения (XII.35) выражает компоненту тока, обусловленную grad Р (при ф = 0), т, е. ток течения h. Первый член уравнения (XI 1.36) дает при Р = О компоненту потока раствора, обусловленную grad ф, т. е. электроосмотический поток [c.223]

Наряду с КЗЭ, при котором удается осуществить разделение только за счет разницы в подвижности, и который в настоящее время представляет собой наиболее распространенный метод, выделяют также капиллярный гель электрофорез (КГЭ) с капилляром, заполненным гелем. При этом на электрофоретическую миграцию молекул оказывает влияние матрица геля, и поэтому достигается селективное разделение молекул по размерам. Незаряженные молекулы можно разделять с помощью мицеллярной электрокинетической хроматографии (МЭКХ). В данном случае к буферу добавляется детергент, и нейтральные молекулы распределяются между буфером и мицеллами в соответствии с их гидрофобностью. Разделение основано на подвижности мицелл, заряженных в большинстве случаев отрицательно. Поскольку в основе разделения лежит процесс распределения, можно с полным основанием говорить о хроматографическом методе. При изоэлектрической фокусировке (ИЭФ) происходит разделение в градиенте pH, формируемом добавлением амфолита к буферу в электрическом поле. Небольшое распространение получила пока электрохроматография (ЭХ), при которой применяется стационарная среда ВЭЖХ, а течение эдюента и перенос пробы происходит только за счет электроосмотического потока. В качестве самой старой капиллярной техники следует упомянуть изотахофорез (ИТФ), который в настоящее время вновь приобрел значение для концентрирования проб в КЭ. [c.7]

При переходе от индивидуального капилляра к реальной связнодисперсной системе (мембрана или диафрагма) возникают усложнения, связанные со структурой порового пространства, в котором происходит перенос вещества и электрического тока. Вместе с тем все ранее описанные основные закономерности остаются справе,гщивыми и в этом случае, только радиус капилляра и его длина заменяются некот(5рыми (размерными) коэффициентами, называемыми структурными факторами . Определение этих стр ,тстурных факторов достаточно сложно, но можно ожидать, что при описании электроосмотического переноса и электрической проводимости связно дисперсных систем эти факторы одинаковы, подобно тому как в выражениях (VII. 24) и (VII. 25) одинаковым образом входят величины г и /. Это позволяет определить электрокинетический потенциал связнодисперсной системы с неизвестной структурой. Определив цри некотором значении разности потенциалов электроосмотический поток и ток через исследуемую систему (введя дополнительное количество электролита для выполнения условия А к Яо), электрокинетический потенциал рассчитывают из выражения [c.243]

Ввод пробы можно осуществлять эа счет гравитационных сил. Для этого положительный конец капилляра опускают в раствор пробы и поднимают контейнер примерно на 10 см вьппе уровня буферного раствора на отрицательном конце. Другой метсд ввода пробы-- электрокинетический. Определенный объем пробы (от 5 до 50 нл) вводится в капилляр за счет электроосмотического потока, создаваемого коротким импульсом в 5 кВ в течение нескольких секунд. В автоматических системах капилляр прокалывает пробку контейнера с раствором пробы и проба вводится в капилляр. [c.306]

Профиль электроосмотического потока очень плоский (рис. 5.5-4) по сравнению с гидродинамическим потоком, профиль которого параболический. В результате электроосмотический поток не вьпывает размьшания пиков. [c.306]

Рис. 5.5 4. Электроосмотический поток (ЭОП) как результат образования двойного слое между раствором и поверхностью капиллара.

Справочник химика 21

Химия и химическая технология