Электрокинетические свойства коллоидных растворов

Дисперсные системы и их классификация.

Известно 4 электрокине-

тических явления, которые впервые наблюдал известный врач Ф.Ф. Рейс в 1809 г.

Электроосмос – явление перемещения дисперсной среды (т.е. растворителя) относи-

тельно неподвижной дисперсной фазы, которое можно наблюдать при прохождении электри-

ческого тока через U–образную стеклянную трубку, заполненную кварцевым песком и во-

дой. В катодной части трубки наблюдается повышение уровня воды (рис.1).

Электрофорез – явление перемещения коллоидных частиц относительно дисперсной

среды (растворителя), под влиянием постоянного электрического тока. Так, при прохожде-

нии электрического тока через устройство из двух стеклянных трубок, установленных в

увлажненную глину, от поверхности отрываются отрицательно заряженные частицы глины,

3которые перемещаются к аноду (рис. 1). Метод электрофореза широко применяется в меди-

цине для разделения Больших молекул и даже клеток. Существует много вариантов: свобод-

ный электрофорез, электрофорез на бумаге, в агаровом и полиакриламидном гелях и др.

Свободный электрофорез, предложил Арне Тизелиус, который разделил белки сыворотки

крови (Нобелевская премия). Принцип метода заключается в том, что смесь белков помеща-

ют в кюветы с буферным раствором, который контактирует с электродами. Под действием

постоянного электрического тока быстрее всех двигались альбумины, вторыми - альфа-1-

глобулины, третьими - альфа-2-глобулины, четвертыми - бета-глобулины и пятыми - гамма-

глобулины. Этот метод сложен и требует специальной оптической системы для наблюдения

за перемещением белков. Намного проще электрофорез на бумаге. Полоску фильтроваль-

ной бумаги смачивают буферным раствором, на один из концов полоски наносят смесь бел-

ков, а к обоим концам подводят, соответственно, катод и анод от источника постоянного

тока. Различные белки имеют разный заряд, поэтому они с разной скоростью двигаются в

электрическом поле и отделяются один от другого.

Большим достижением стал электрофорез в гелях (агаровом, полиакриламидном и

других). Гели это сетчатые структуры и являются молекулярными ситами. В зависимости от

размера пор в гелях одни белки могут проходить через него, другие задерживаются на дли-

тельное время. В таких условиях обеспечивается сепарация молекул не только по величине

их заряда, но и по размеру. Электрофорез в агаровом геле стал главным методом анализа

структуры ДНК и РНК и используется при проведении полимеразной цепной реакции, по-

средством которой можно выявлять вирусы, генетические мутации, установить отцовство.

Потенциал протекания – появление электрического потенциала при протекании

растворителя относительно неподвижной дисперсной фазы.

Потенциал седиментации – возникновение разницы потенциала между электродами,

которые установлены на разной высоте цилиндра, в котором происходит осаждение дисперс-

ной фазы.

Дата добавления: 2014-11-16