電泳現象

不同的膠粒其表面的組成情況不同。它們有的能吸附正電荷，有的能吸附負電荷。因此有的膠粒帶正電荷，如氫氧化鋁膠體。有的膠粒帶負電荷，如三硫化二砷膠體等。如果在膠體中通以直流電，它們或者向陽極遷移，或者向陰極遷移。這就是所謂的電泳現象。

基本介紹

• 中文名：電泳現象
• 外文名：Electrophoresis
• 學科：固體地球物理學
• 條件：在膠體中通以直流電
• 性質：不同的膠粒其表面的組成情況不同
• 表現：向陽極遷移，或者向陰極遷移

基本定義

膠粒帶電荷，且膠粒有較大的表面積，能吸附離子，膠體中的分散質微粒在電場作用下作定向移動的現象，即稱為電泳現象。

主要特徵

電泳現象即指帶電的膠體顆粒在電場中可以向電荷相反的電極移動的現象。由於蛋白質顆粒上帶有電荷，因此在電場中能移動。移動的速度和方向主要決定於蛋白質分子上所帶電荷的正負性，電荷數目以及顆粒大小等。由於各種蛋白質的等電點不同和顆粒大小各不相同，在同-pH條件下各具不同的帶電性，在電場中移動的方向和速度也各不相同，這樣就可以把蛋白質混合液中各種蛋白質分離開來，或檢定某一蛋白質製劑的純度，判斷是否還有其雜蛋白存在。

產生原理

處於物質表面的那些原子、分子或離子跟處於物質內部的原子、分子或離子不一樣。處於物質表面的原子、分子或離子只受到旁側和底下其他粒子的吸引。因此物質表面的粒子有剩餘的吸附力，使物質的表面產生了吸附作用。當物質細分到膠粒大小時，暴露在周圍介質中的表面積十分巨大。所以在膠體分散系中，膠粒往往能從介質中吸附離子，使分散的膠粒帶上電荷。

同種膠粒帶有同種電荷，減少了膠粒發生碰撞的可能性，從而阻止了膠粒相互結合變成更大的顆粒以沉澱析出。如果在這類膠體中加入電解質，電解質電離產生的離子會中和膠粒所帶的電荷，使膠粒凝聚而沉澱。河流中的粘土膠粒由於吸附了氫氧根離子而帶負電荷。當河水流到含鹽的海水裡時，帶負電荷的粘土膠粒被海水中帶正電荷的鈉離子及鎂離子中和，使粘土沉澱下來，最終在河口形成了三角洲。

在高爐的煙中，炭黑和灰塵常呈膠粒狀，並帶有電荷。如果在煙囪上安裝一個高壓電極，可以吸收帶負電荷的膠粒，並沉積下來。這樣不僅可以從中回收到貴重的產品，還可以減少空氣的污染。

影響因素

1.電場強度。電場強度是指單位長度的電位降，也被稱電勢梯度。

2.溶液的pH。它決定被分離物質的解離程度和質點的帶電性質及所帶淨電荷量。

3.溶液的離子強度。電泳液中的離子增加時會引起質點遷移率的降低。

4.電滲。在電場作用下液體對於固體支持物的相對移動稱為電滲。

作用過程

電泳是電泳塗料在陰陽兩極，施加於電壓作用下，帶電荷之塗料離子移動到陰極，並與陰極表面所產生之鹼性作用形成不溶解物，沉積於工件表面。

它包括四個過程：

1 ）電解（分解）

在陰極反應最初為電解反應，生成氫氣及氫氧根離子OH^-，此反應造成陰極面形成一高鹼性邊界層，當陽離子與氫氧根作用成為不溶於水的物質，塗膜沉積，方程式為： H₂O→OH^-+H⁺

2 ）電泳動（泳動、遷移）

陽離子樹脂及 H⁺ 在電場作用下，向陰極移動，而陰離子向陽極移動過程。

3 ）電沉積（析出）

在被塗工件表面，陽離子樹脂與陰極表面鹼性作用，中和而析出不沉積物，沉積於被塗工件上。

4 ）電滲（脫水）

塗料固體與工件表面上的塗膜為半透明性的，具有多數毛細孔，水被從陰極塗膜中排滲出來，在電場作用下，引起塗膜脫水，而塗膜則吸附於工件表面，而完成整個電泳過程。