電泳原理

綜述

電泳是電泳涂料在陰陽(yáng)兩極，施加于電壓作用下，帶電荷的涂料離子移動(dòng)到陰極，并與陰極表面所產(chǎn)生的堿性物質(zhì)作用形成不溶解物，沉積于工件表面。它包括四個(gè)過程：

電解

（分解）在陰極反應(yīng)最初為電解反應(yīng)，生成氫氣及氫氧根離子OH ，此反應(yīng)造成陰極面形成一高堿性邊界層，當(dāng)陽(yáng)離子與氫氧根作用成為不溶于水的物質(zhì)，涂膜沉積，方程式為：H2O→OH+H。

電泳動(dòng)

泳動(dòng)、遷移）陽(yáng)離子樹脂及H+ 在電場(chǎng)作用下，向陰極移動(dòng)，而陰離子向陽(yáng)極移動(dòng)過程。

電沉積

（析出）在被涂工件表面，陽(yáng)離子樹脂與陰極表面堿性作用，中和而析出不沉積物，沉積于被涂工件上。

電滲

（脫水）涂料固體與工件表面上的涂膜為半透明性的，具有多數(shù)毛細(xì)孔，水被從陰極涂膜中排滲出來，在電場(chǎng)作用下，引起涂膜脫水，而涂膜則吸附于工件表面，而完成整個(gè)電泳過程。

基本原理

生物大分子如蛋白質(zhì)，核酸，多糖等大多都有陽(yáng)離子和陰離子基團(tuán)，稱為兩性離子。常以顆粒分散在溶液中，它們的靜電荷取決于介質(zhì)的H+濃度或與其他大分子的相互作用。在電場(chǎng)中，帶電顆粒向陰極或陽(yáng)極遷移，遷移的方向取決于它們帶電的符號(hào)，這種遷移現(xiàn)象即所謂電泳。

如果把生物大分子的膠體溶液放在一個(gè)沒有干擾的電場(chǎng)中，使顆粒具有恒定遷移速率的驅(qū)動(dòng)力來自于顆粒上的有效電荷Q和電位梯度E。它們與介質(zhì)的摩擦阻力f抗衡。在自由溶液中這種抗衡服從Stokes定律。

F=6πrvη

這里v是在介質(zhì)粘度為η中半徑為r的顆粒的移動(dòng)速度。但在凝膠中，這種抗衡并不完全符合Stokes定律。F取決于介質(zhì)中的其他因子，如凝膠厚度，顆粒大小，甚至介質(zhì)的內(nèi)滲等。

電泳遷移率(mbility)m規(guī)定為在電位梯度E的影響下，顆粒在時(shí)間t中的遷移距離d。

d

m= ------------ 或 m=V / E

t·E

遷移率的不同提供了從混合物中分離物質(zhì)的基礎(chǔ)，遷移距離正比于遷移率。

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