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電滲流
基本信息
| 外文名 | electroosmotic flow |
| 性質(zhì) | 電動(dòng)(electrokinetic)現(xiàn)象 |
| 領(lǐng)域 | 硬件 |
簡(jiǎn)介
圖1.玻璃毛細(xì)管內(nèi)的電滲流
起因
影響因素
緩沖液組成的影響
種類的影響
不同種類的緩沖液導(dǎo)致不同的Y、X、Z值，因而電滲流速度v不同。在堿金屬醋酸鹽緩沖液中，v隨Li、Na、K、Rb、Cs半徑遞增而逐漸減小，v與這五種離子的晶格半徑倒數(shù)近似成正比。對(duì)于不同的陰離子緩沖液，veo變化無(wú)明顯規(guī)律。測(cè)量醋酸鹽、磷酸鹽、檸檬酸鹽、碳酸鹽、硝酸鹽、硼酸鹽、亞硝酸鹽等七種緩沖液中的veo值發(fā)現(xiàn)，在前四種陰離子緩沖液中，v大致相同，在硼酸鹽緩沖液中，v較小。
濃度的影響
通常v隨緩沖液濃度增加而減小，但對(duì)于veo與緩沖液濃度的關(guān)系，不同的作者得到不同的結(jié)論。Altria等發(fā)現(xiàn)，當(dāng)磷酸鹽緩沖液的濃度C從0.0002增加到0.02mol/L，v與log1/C存在直線關(guān)系。Issaq等指出，v與緩沖液濃度的平方根倒數(shù)1/C1/2成正比，他們認(rèn)為分散層厚度k-1與1/C1/2成正比，而Y電勢(shì)正比于k-1，故v與1/C1/2成正比。
PH的影響
緩沖液的pH能明顯改變veo。對(duì)于石英毛細(xì)管，pH增加，v逐漸增大，原因是緩沖液pH影響到石英毛細(xì)管內(nèi)壁SiOH基團(tuán)的解離。隨著緩沖液pH增加，使SiO-數(shù)目增多，ζ電勢(shì)變負(fù)，v變大。反之，pH減小，v減小。Altria等認(rèn)為veo隨pH呈線性增加，而多數(shù)作者發(fā)現(xiàn)，veo隨pH的變化類似于強(qiáng)堿滴定弱酸的滴定曲線，即在pH<3或pH>8時(shí)，veo隨pH變化較平緩，在pH5～6之間，veo變化很快，呈現(xiàn)“突躍”。
有機(jī)溶劑
當(dāng)在緩沖液中加入某些有機(jī)溶劑后，可以增加某些分析物的溶解度，擴(kuò)大CZE應(yīng)用范圍。通常加入有機(jī)溶劑后，veo減小。有機(jī)溶劑對(duì)Y、X、Z均有影響，總的結(jié)果是veo下降。
表面活性劑
將少量表面活性劑加入緩沖液，能明顯改變電滲流大小，甚至使其改變方向。表面活性劑的作用是它特性吸附于毛細(xì)管內(nèi)表面，使ζ電勢(shì)大小和符號(hào)發(fā)生改變，如陽(yáng)離子型表面活性劑能使ζ電勢(shì)減小至零，甚至使ζ電勢(shì)變成正值。緩沖液中加入0.02mol/L的S-芐锍脲鹽(BTC)能完全消除電滲流，溴化十二、十四、十六烷基三甲基銨這三種陽(yáng)離子表面活性劑均能改變電滲流的方向。
毛細(xì)管表面化學(xué)修飾的影響
對(duì)毛細(xì)管內(nèi)表面進(jìn)行化學(xué)修飾主要用于減少蛋白質(zhì)等物質(zhì)的吸附，但同時(shí)也改變了電滲流的大小?；瘜W(xué)修飾一般有兩種方法，一種是在內(nèi)表面直接涂漬一層聚合物，它對(duì)電滲流的影響決定于聚合物覆蓋的程度、聚合物的結(jié)構(gòu)及帶電性質(zhì)，如，共價(jià)結(jié)合的聚乙二醇(PEG)使veo減小，而帶正電的聚乙烯亞胺(PEI)以靜電引力結(jié)合在內(nèi)表面后，使電滲流方向發(fā)生了改變，涂漬一層非極性的聚甲基硅氧烷(MS)則能增大電滲速度。第二種方法是使三甲基氯硅烷(TMCS)、十八烷基三氯硅烷等硅烷化試劑和內(nèi)表面的-SiOH進(jìn)行硅烷化反應(yīng)，消除內(nèi)表面因-SiOH解離所帶的負(fù)電荷，還可以在此基礎(chǔ)上再涂漬一層聚合物。這種方法通常使電滲流減小或消除。
毛細(xì)管材料的影響
緩沖液溫度和焦耳熱的影響
veo應(yīng)與電場(chǎng)強(qiáng)度E成正比，但當(dāng)E超過(guò)某一數(shù)值后，veo明顯增加而偏離線性關(guān)系，這是由于通過(guò)毛細(xì)管的電流產(chǎn)生了明顯的焦耳熱，使緩沖液溫度升高，粘度(降低所致，在X、Z、Y三個(gè)量中，X、和Y隨溫度變化很小，而Z受溫度影響較大，每升高1℃，Z值可減小2%。
外加徑向電壓的影響
CZE中，通過(guò)另外一個(gè)高壓電源在毛細(xì)管外壁施加電壓，使外壁和相應(yīng)的毛細(xì)管內(nèi)部之間產(chǎn)生電勢(shì)。此電勢(shì)稱為外加徑向電壓，以ΔV表示。ΔV能改變Y電勢(shì)的大小和符號(hào)。
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