电泳原理.pdf
电泳的原理
电泳的原理
电泳(electrophoresis)是一种离子迁移的实验技术，可
以用电场将具有不同电荷的分子或离子分类归类。
这种技术可以应用于蛋白质、核酸分子等生物大分子的细分分析、色谱分离和鉴定。
电泳是在一定程度上取代传统色谱技术、限制内切酶分析(RFLP)等技术而被比较广泛应用的一种分子遗传学技术，被用于基因表达谱和质粒层析的过程，用于鉴别基因的非常重要的，可以推知出DNA的基因重组活性、分类学关系和家系研究，和mRNA、胞外蛋白等有关的实验研究，也能检测非结构
化蛋白和其它物质，对寡核苷酸/核苷酸标准物质和生物质分
析也有重要的应用。
电泳也被称为电移动色谱或凝胶电泳。
它的基本原理是
通过将单个或多个溶质的离子移动到同一方向来把代表不同种类的离子或分子分离开来。
这个实验中有两种能够造成离子或分子的移动的作用力：离子的动力由电压导致，即导电性质的作用力；分子的动力则源自生物分子反应调节剂，由于被剂量失衡所引起的电场作用力。
电泳过程概述：首先在实验室中配备电气设备，将电解
液放入电泳管中，用特殊的实验设计将特定电荷的溶液介入检测室，再将目标溶质激活，经由电压将激活的离子或溶质迁移。
当检测室的离子到达其表面时，随着溶液的凝结，离子释放颗粒和分子被拷贝，最后可以看到检测室内的分离结果。
虽然目前的电泳技术在实验领域的应用还不是非常普及，但它已成为一种实用的实验技术，其技术在基因鉴定、。
电泳的基本原理
电泳的基本原理电泳是一种常用的生物化学分离技术，它利用生物分子在电场中的迁移性差异来实现分离。
电泳技术广泛应用于蛋白质、核酸等生物大分子的分离和纯化。
在电泳过程中，样品中的生物大分子在电场作用下沿着凝胶或液相介质迁移，根据其迁移速度和迁移距离的差异来实现分离。
本文将介绍电泳的基本原理，包括电泳的原理、影响电泳的因素以及常见的电泳技术。
电泳的原理。
电泳的基本原理是利用生物大分子在电场中的迁移性差异来实现分离。
在电场作用下，带电的生物大分子会向电极迁移，迁移速度与其电荷大小、形状、分子大小等因素有关。
通常情况下，带负电的生物大分子向阳极迁移，带正电的生物大分子向阴极迁移。
在电泳过程中，样品中的生物大分子会在凝胶或液相介质中迁移，根据其迁移速度和迁移距离的差异来实现分离。
影响电泳的因素。
影响电泳的因素有很多，主要包括电场强度、凝胶或液相介质、pH值、温度等。
电场强度是影响电泳速度的重要因素，电场强度越大，生物大分子的迁移速度越快。
凝胶或液相介质的选择也会影响电泳分离的效果，不同的凝胶或液相介质对生物大分子的迁移特性有不同的影响。
此外，pH值和温度也会影响生物大分子的电泳迁移性，因此在进行电泳实验时需要对这些因素进行合理的控制。
常见的电泳技术。
常见的电泳技术包括琼脂糖凝胶电泳、聚丙烯酰胺凝胶电泳、毛细管电泳等。
琼脂糖凝胶电泳是一种常用的核酸分离技术，通过琼脂糖凝胶的孔隙大小来实现核酸的分离。
聚丙烯酰胺凝胶电泳则常用于蛋白质的分离，其孔隙大小可以根据需要进行调控。
毛细管电泳是一种高效的分离技术，其分离速度快、分辨率高，广泛应用于生物大分子的分离和分析。
总结。
电泳是一种重要的生物化学分离技术，利用生物大分子在电场中的迁移性差异来实现分离。
在电泳过程中，样品中的生物大分子会在凝胶或液相介质中迁移，根据其迁移速度和迁移距离的差异来实现分离。
影响电泳的因素包括电场强度、凝胶或液相介质、pH值、温度等。
常见的电泳技术包括琼脂糖凝胶电泳、聚丙烯酰胺凝胶电泳、毛细管电泳等。
电泳的基本原理
电泳的基本原理电泳是一种常见的生物化学实验技术，它通过电场作用下分离和检测生物分子，被广泛应用于生物医学研究、临床诊断和生物工程等领域。
电泳的基本原理是利用生物分子在电场中的迁移速度差异来实现分离和检测，下面我们来详细了解一下电泳的基本原理。
首先，电泳的基本原理是基于生物分子在电场中的迁移速度差异。
当生物分子置于含有电解质的缓冲液中，并在两极间施加电场时，生物分子会受到电场力的作用而迁移。
不同大小、电荷和形状的生物分子在电场中的迁移速度不同，从而实现了生物分子的分离。
其次，电泳的基本原理还涉及到生物分子的电荷特性。
生物分子在电场中的迁移速度与其电荷量成正比。
带有正电荷的生物分子会向阴极迁移，而带有负电荷的生物分子会向阳极迁移。
利用这一原理，可以实现对带有不同电荷的生物分子的分离和检测。
另外，电泳的基本原理还与缓冲液的pH值和离子浓度有关。
缓冲液的pH值和离子浓度会影响生物分子的电荷状态和迁移速度，从而影响电泳的分离效果。
因此，在进行电泳实验时，需要选择合适的缓冲液，以保证生物分子能够在电场中稳定迁移，并实现有效的分离和检测。
最后，电泳的基本原理还包括凝胶电泳和毛细管电泳两种类型。
凝胶电泳是利用凝胶作为分离介质，通过凝胶孔隙的大小和形状来实现生物分子的分离和检测。
而毛细管电泳则是利用毛细管内的电泳缓冲液和电场来实现生物分子的分离和检测，具有分离速度快、分辨率高的优点。
总的来说，电泳的基本原理是利用电场作用下生物分子的迁移速度差异来实现分离和检测。
通过掌握电泳的基本原理，可以更好地理解电泳技术的应用和优势，为生物化学实验和研究提供重要的技术支持。
电泳的基本原理
电泳的基本原理mm，近年来新研制的电泳槽，胶面更小、更薄，以节省试剂和缩短电泳时间。
制胶时在凝胶溶液中放一个塑料梳子，在胶聚合后移去，形成上样品的凹槽。
水平式电泳，凝胶铺在水平的玻璃或塑料板上，用一薄层湿滤纸连接凝胶和电泳缓冲液，或将凝胶直接浸入缓冲液中。
由于pH值的改变会引起带电分子电荷的改变，进而影响其电泳迁移的速度，所以电泳过程应在适当的缓冲液中进行的，缓冲液可以保持待分离物的带电性质的稳定。
E=V/L为了更好的了解带电分子在电泳过程中是如何被分离的，下面简单介绍一下电泳的基本原理。
在两个平行电极上加一定的电压（V），就会在电极中间产生电场强度（E），上式中L是电极间距离。
在稀溶液中，电场对带电分子的作用力（F），等于所带净电荷与电场强度的乘积：F=q*E上式中q是带电分子的净电荷，E是电场强度。
这个作用力使得带电分子向其电荷相反的电极方向移动。
在移动过程中，分子会受到介质粘滞力的阻碍。
粘滞力（F’）的大小与分子大小、形状、电泳介质孔径大小以及缓冲液粘度等有关，并与带电分子的移动速度成正比，对于球状分子，F’的大小服从Stokes定律，即：F’=6πrηυ式中r是球状分子的半径，η是缓冲液粘度，υ是电泳速度(υ= d / t，单位时间粒子运动的距离，cm / s )。
当带电分子匀速移动时：F =F’，∴qE =6πrηυ电泳迁移率（m）是指在单位电场强度（1V/cm）时带电分子的迁移速度：所以：v/E=Q/6πrη这就是迁移率公式，由上式可以看出，迁移率与带电分子所带净电荷成正比，与分子的大小和缓冲液的粘度成反比。
用SDS－聚丙烯酰胺凝胶电泳测定蛋白质分子量时，实际使用的是相对迁移率mR。
即：上式中：d－带电粒子泳动的距离，t －电泳的时间，V－电压，L－两电极交界面之间的距离，即凝胶的有效长度。
因此，相对迁移率mR就是两种带电粒子在凝胶中泳动迁移的距离之比。
带电分子由于各自的电荷和形状大小不同，因而在电泳过程中具有不同的迁移速度，形成了依次排列的不同区带而被分开。
电泳的工作原理
电泳的工作原理
电泳是一种分离和检测生物分子的常用实验技术，其工作原理基于电场的作用下，带电粒子在电场中迁移的现象。
电泳常用于核酸、蛋白质等生物分子的分离和纯化。
首先，需要制备电泳测量所需的凝胶。
凝胶中加入了聚合物，如琼脂糖或聚丙烯酰胺，它们具有网状结构，能够形成孔隙，使得带电粒子能够在凝胶中移动。
接下来，将样品混合物投入到凝胶中的孔隙中，通常在凝胶中制成小孔，称为孔道。
这些孔道可以是平行排列的，也可以是螺旋状的。
然后，在电泳槽的两端施加正负电压。
正电压使得带负电的分子向阳极移动，而负电压则使正电荷的分子向阴极移动。
当电压施加后，带电粒子开始在凝胶中移动。
移动的速度取决于粒子的大小、形状和凝胶的孔径。
较小的分子能够通过凝胶的孔隙更容易，因此移动速度较快，而较大的分子则移动速度较慢。
经过一段时间的电泳，带电粒子在凝胶中逐渐分开形成带状图案。
这是因为不同大小、电荷或形状的分子根据其特性在电场中以不同速度移动。
最终，带状图案中的每个带代表一种特定的分子。
最后，可以使用染色剂或特定的检测方法来可视化和识别凝胶中的带状图案，确定样品中所含分子的类型和数量。
常用的染
色剂有溴化乙锭、银染剂等。
总结来说，电泳的工作原理是通过施加电场，利用带电粒子在凝胶中移动速度不同的特性，实现生物分子的分离和检测。
电泳原理
电泳原理阳极电泳用水溶性树脂是一种高酸值的羧酸盐，在水中溶解后以分子和离子平衡状态存在于直流电场中，通电后，由于两极的电位差，离子定向移动，阴离子沉积在阳极表面，而阳离子在阴极表面获得电子还原成胺，它是一个电化学反应，包括电泳、电解、电沉积和电渗四个同时进行的过程。
1.电泳：在直流电压作用下，分散在介质中的带电胶体粒子在电场作用下向与其所带电荷相反的电极方面移动，叫电泳。
2.电沉积：阴离子树脂放出电子沉积在阳极表面，形成不溶水的漆膜，此过程叫电沉积。
3.电渗：电泳逆过程，当阴离子树脂在阳极上，吸附在阳极上的介质在内渗力的作用下，从阳极穿过沉积的漆膜进入漆液，称电渗。
4.电解：电流通过漆液时水便发生电解阴极放出氢气，阳极放出氧气，此过程即为电解。
电泳涂料有人说，电泳涂料可划分为三代，第一代为环氧树脂涂料，第二代为丙烯酸树脂涂料，第三代为聚氨酯涂料。
由于环氧涂料主要应用于汽车底盘，第三代主要用于阴极电泳漆，涂覆于首饰表面，故目前主要介绍第二代，即丙烯酸树脂涂料。
此树脂如一团乱麻，羧基藏于里，胺基接于外,其中最先的羧基有70%被胺基取代，因其树脂中存在-COONHR，使树脂成为水溶性。
铝型材表面涂覆的丙烯酸树脂多采用胺基树脂为固化剂进行交联固化，同时，涂料分子均匀性对工艺操作有很大影响，一般说，乳化越好，分子越均匀。
涂装工艺流程1 .除油：如有酸回收装置，推荐采用碱性除油，因碱性除油后，铝型材表面比较光亮，且不会与后面的碱蚀发生副作用，如用碱性除油，其主要成份是Na2 CO3 和NaOH。
2 .水洗：自来水洗去前道工序的酸或碱。
3 .蚀：加入碱蚀剂的碱蚀工序，会降低型材表面光亮度，但效果并不十分明显,主要应注意不可使槽中Al 3 含量过大，温度过高，否则易产生洗不去的花斑，涂漆烘干后呈黄色。
二道水洗：最好有喷淋或加大溢流，以保证清洗彻底。
除灰：用HNO 3 效果较好，但要注意加强水洗（最少二道+喷淋）。
电泳原理
电泳原理：电泳是电泳涂料在阴阳两极，施加于电压作用下，带电荷之涂料离子移动到阴极，并与阴极表面所产生之碱性作用形成不溶解物，沉积于工件表面。
它包括四个过程：1 ）电解（分解）在阴极反应最初为电解反应，生成氢气及氢氧根离子OH ，此反应造成阴极面形成一高碱性边界层，当阳离子与氢氧根作用成为不溶于水的物质，涂膜沉积，方程式为：H2O→OH+H2 ）电泳动（泳动、迁移）阳离子树脂及H+ 在电场作用下，向阴极移动，而阴离子向阳极移动过程。
3 ）电沉积（析出）在被涂工件表面，阳离子树脂与阴极表面碱性作用，中和而析出不沉积物，沉积于被涂工件上。
4 ）电渗（脱水）涂料固体与工件表面上的涂膜为半透明性的，具有多数毛细孔，水被从阴极涂膜中排渗出来，在电场作用下，引起涂膜脱水，而涂膜则吸附于工件表面，而完成整个电泳过程。
• 电泳表面处理工艺的特点：电泳漆膜具有涂层丰满、均匀、平整、光滑的优点，电泳漆膜的硬度、附着力、耐腐、冲击性能、渗透性能明显优于其它涂装工艺。
电泳：带电颗粒在电场作用下，向着与其电性相反的电极移动，称为电泳(electroph oresis, EP)。
名词解释:电泳：带电荷的蛋白质或核酸分子在电场中移动的现象什么是电泳溶液中带电粒子（离子）在电场中移动的现象。
利用带电粒子在电场中移动速度不同而达到分离的技术称为电泳技术。
1937 年瑞典学者 A.W.K.蒂塞利乌斯设计制造了移动界面电泳仪，分离了马血清白蛋白的3种球蛋白，创建了电泳技术。
在确定的条件下，带电粒子在单位电场强度作用下，单位时间内移动的距离（即迁移率）为常数，是该带电粒子的物化特征性常数[1]。
不同带电粒子因所带电荷不同，或虽所带电荷相同但荷质比不同，在同一电场中电泳，经一定时间后，由于移动距离不同而相互分离。
分开的距离与外加电场的电压与电泳时间成正比。
在外加直流电源的作用下，胶体微粒在分散介质里向阴极或阳极作定向移动，这种现象叫做电泳。
阳极电泳原理
阳极电泳原理
阳极电泳原理是一种将颗粒物质沉积在导电基底上的电化学过程。
在这个过程中，有一个被称为阳极的电极被用作电流的收集和引导。
当电流通过阳极时，阳极表面会产生氧化反应，从而产生氧化物或氢氧化物，形成一个带有正电荷的薄膜。
这个带有正电荷的薄膜可以吸引带有负电荷的颗粒物质，使其在阳极表面沉积。
电流通过阳极产生的正离子迁移至负极，而带有负电荷的颗粒物质则被吸引到阳极表面。
在这个过程中，阳极表面形成的薄膜可以通过调节电流密度、电解液成分和pH值等参数来控制。
阳极电泳原理的应用广泛，尤其在涂料、电镀和防腐等工业中得到了广泛应用。
通过调节电流和薄膜性质，可以控制沉积的颗粒物质的厚度和均匀性，实现对被涂覆物体的防腐和表面质量的控制。
此外，阳极电泳还可以用于纳米颗粒的制备和生物医药领域，具有很大的潜力和应用价值。
电泳技术工作原理
电泳技术工作原理
电泳技术是一种在外加电场作用下，利用不同物质的电荷性质差异而实现物质分离的方法。
其工作原理可以简单概括如下：
1. 电荷性质差异：不同物质在溶液中具有不同的电荷性质。
根据溶液中溶质的电荷性质，可以分为带正电荷的阳离子和带负电荷的阴离子。
带电荷的物质可在电场中受到电场力的作用而运动。
2. 电场驱动：在电泳实验中，通过在电解槽中建立一个外加电场，将正负极电极分别连接到电源的正负极，形成一个电场。
这个电场会对带电荷的物质施加电场力，使其在溶液中移动。
3. 分离过程：在电泳实验中，将待分离物质（通常为带电荷的离子或分子）加入到含有电解质盐的缓冲液中，形成电泳液。
电泳液中的离子通过电场力的作用，在电泳槽中逐渐移动并分离出来。
4. 分离效果：由于不同物质在电场力的作用下移动速度不同，电泳液中的不同物质会在一定时间内到达不同位置。
根据不同物质到达的位置，可以通过对电泳槽进行适当的采集和分析，达到物质分离和提纯的目的。
总体而言，电泳技术利用外加电场对带电荷的物质施加电场力，使其在溶液中移动并分离出来，从而实现不同物质的分离、测定和分析。
电泳工作原理
电泳工作原理
在直流电场中，带电粒子在电场力作用下，按其迁移方向，从电场强度高的地方向电场强度低的地方移动，这种现象叫电泳。
电泳是电化学中的一种特殊现象。
电解质溶液在电场中会发生移动现象，称为电泳。
当电解质溶液在电场中移动时，由于其分子间的引力和离子间的吸引力作用，使得其自由离子不断地向溶液中心运动，而带相反电荷的离子则向电场强度低的地方移动。
当溶液中带有相反电荷的离子浓度很小时（如电解质溶液中加入一种能使其带电的物质），带正电的离子会因受排斥而向负电区域迁移；而带负电的离子则因受吸引而向正电区域移动。
这种带电粒子在电场作用下，按其迁移方向从电泳槽一边移到另一边的现象叫电泳。
电泳现象是电化学中最基本、最普遍、最重要的现象。
它是一种普遍存在于自然界中具有胶体性质的化学反应。
在化学反应中，有两种或两种以上物质（或分子）按一定规律结合在一起而形成一种混合物（或化合物）。
在这种混合物中，如果有一种物质带负电，另一种物质带正电，则在两种不同性质物质之间就有电泳现象。
—— 1 —1 —。
电泳基本原理
电泳基本原理
电泳是通过外加电场来分离混合物中的各种化学物质的方法。
它的基本原理是利用物质在电场中引起的运动，根据其带电性、大小、形状、密度、分子量等特点，在电场中发生迁移分离。
具体来说，电泳的基本原理如下：
1. 带电物质在电场中发生迁移：外加电场会让带电物质产生电荷的排列，不同的带电物质由于其带电量和性质的不同，在电场中会有不同的迁移速度，从而发生迁移分离。
2. 迁移速度与带电量和性质有关：带电物质的电荷量越大，分子量越小，电场力对其的作用就越大，迁移速度越快。
另外，带电物质的电性质、电介质、电荷形状等也会影响迁移速度。
3. 单向电场保证分离效果：电泳必须在单向电场中进行，具体方法包括水平电泳和垂直电泳，以保证物质能够迁移到指定的方向，避免混乱。
综上所述，电泳的原理基于外加电场引起带电物质迁移的过程，通过不同速度的迁移分离物质。
电泳技术基本原理和步骤
第六节 免疫电泳
• 火箭免疫电泳(RIE)
图 6-16 Laurell 技术示意图及火箭免疫电泳图谱 Ag：抗原；1、2、3为待测标本；4、5、6为标准
第六节 免疫电泳
• 火箭免疫电泳(RIE)－－检验医学中的应用
– 火箭电泳放射自显影定量甲胎蛋白
图 6-17 火箭电泳放射自显影定量检测AFP图谱
蛋白质分子为两性电解质 等电点 pH>等电点 带负电 pH<等电点 带正电
基本原理
质点所带净电荷量越多（介质的pH值离等电点越远） 质点的直径越小 越接近球形 则它在电场中的泳动速度越快，迁移率亦越大。
区带电泳
• 检验医学中的应用－－血清蛋白电泳
Alb：清蛋白 α1：α1酸性糖蛋白、α1抗胰蛋白酶 α2：HP、CP、α2巨球蛋白、α脂蛋白 β：运铁蛋白、补体系统、β脂蛋白 γ：IgG、IgM、IgA、IgD、IgE
电泳技术基本原理和步骤
目录
• 第一节 • 第二节 • 第三节 • 第四节 • 第五节 • 第六节 • 第七节 • 第八节
区带电泳 等电聚焦电泳 SDS-PAGE电泳 二维电泳 印迹技术 免疫电泳 高效毛细管电泳技术 电泳分析仪
基本原理
不同性质的质点，由于带电性质及电量不同，在 一定电场强度下移动的方向和速度亦不同。
第四节 二维电泳
• 检验医学中的应用
一个问题：如何确定某个条带 是什么蛋白质？
图 6-1 正常血清蛋白电泳图谱 上图：箭头示电泳方向，右侧示各条带的主要组分； 下图：光密度扫描后电泳图谱；HP：触珠蛋白；CP：铜蓝蛋白
第五节 印迹技术
• 免疫印迹法－－基本原理
图 6-13 免疫印迹法的原理
第五节 印迹技术
电泳的实验原理
电泳的实验原理
电泳的实验原理是基于带电粒子在电场作用下的迁移性质。
其基本原理是利用电场对带电粒子施加的力来使其在电解质溶液中迁移移动。
在电泳实验中，通常会使用带电的溶液或悬浮液，通过在两个电极之间施加直流电场，带电粒子会受到电场力的作用，从而在电场中移动。
具体而言，电泳实验中会使用一个电泳槽，其中包含有电解质溶液。
在电泳槽的两端设置两个电极，一个为阳极，一个为阴极。
两个电极之间施加直流电场后，电解质溶液中的带电粒子会在电场的作用下迁移到相反极性的电极附近。
电场力是带电粒子受到的作用力，其大小与带电粒子的电荷量以及电场强度、方向有关。
根据库仑力的作用原理，当带电粒子带有正电荷时，其会受到电场力的推动，迁移到负极。
相反，当带电粒子带有负电荷时，其会受到电场力的引力，迁移到正极。
带电粒子的迁移速度与多种因素有关，如带电粒子的电荷量、电场强度、溶液的性质以及带电粒子的形状和大小等。
在实验操作中，可以通过调整电场强度和电解质溶液的浓度来控制带电粒子的迁移速度。
电泳实验可以用于分离溶液或悬浮液中的带电粒子，常用于蛋
白质、核酸等生物分子的分离与测定。
根据带电粒子的迁移速度的差异，可以将它们分离开来，达到分析和纯化的目的。
电泳原理知识点总结
电泳原理知识点总结电泳是一种利用电场作用于带电粒子的运动方式，常用于分离和检测生物分子。
电泳技术在生物学、药物化学、生物化学等领域得到了广泛应用，为科学研究和医学诊断提供了重要的技术手段。
本文将详细介绍电泳的原理、方法和应用。
一、电泳原理电泳的基本原理是利用电场力使带电粒子在电场中产生迁移运动。
电泳装置通常由电泳槽、电源、电极和缓冲液组成。
在电泳过程中，待分离的生物分子在电场作用下向正极或负极迁移，根据分子的大小、形状和电荷，分子将会有不同的迁移速率，从而实现生物分子的分离。
1. 电场电泳中的电场是由电源和电极产生的。
待分离的物质在电场作用下受到电场力，从而产生向正极或负极的迁移运动。
2. 缓冲液缓冲液是电泳中的重要组成部分。
它主要用于维持电泳过程中的pH稳定，防止生物分子因酸碱度的变化而失活或改变迁移速率。
另外，缓冲液还可以影响生物分子的迁移速率，从而实现分离。
3. 生物分子的迁移在电场作用下，待分离的生物分子受到电场力的作用，从而产生向正极或负极的迁移。
根据生物分子的大小、形状、电荷和缓冲液条件，生物分子将有不同的迁移速率，从而实现分离。
二、电泳方法电泳方法根据待分离的生物分子的特点和分离要求，可以采用不同的电泳技术，如凝胶电泳、毛细管电泳、等温点电泳等。
下面将分别介绍几种常见的电泳方法。
1. 凝胶电泳凝胶电泳是一种常用的生物分子分离技术，包括琼脂糖凝胶电泳、聚丙烯酰胺凝胶电泳和蛋白质西方印迹等。
凝胶电泳通常用于分离DNA、RNA、蛋白质和多肽等生物分子，并且可根据待分离样品的大小和特性选择不同的凝胶电泳方法。
2. 毛细管电泳毛细管电泳是一种利用毛细管对待分离的生物分子进行电泳分离的技术。
毛细管电泳具有分离速度快、分辨率高、试样损失小等优点，广泛应用于生物医学研究、环境监测和食品安全等领域。
3. 等温点电泳等温点电泳是一种根据生物分子在电泳过程中等温点的特性进行分离的技术。
等温点电泳可以用于分离DNA、RNA、蛋白质和多肽等生物分子，在生物学、医学、食品检测等领域有广泛的应用。
电泳原理(完整资料).doc
【最新整理，下载后即可编辑】电泳原理阳极电泳用水溶性树脂是一种高酸值的羧酸盐，在水中溶解后以分子和离子平衡状态存在于直流电场中，通电后，由于两极的电位差，离子定向移动，阴离子沉积在阳极表面，而阳离子在阴极表面获得电子还原成胺，它是一个电化学反应，包括电泳、电解、电沉积和电渗四个同时进行的过程。
1.电泳：在直流电压作用下，分散在介质中的带电胶体粒子在电场作用下向与其所带电荷相反的电极方面移动，叫电泳。
2.电沉积：阴离子树脂放出电子沉积在阳极表面，形成不溶水的漆膜，此过程叫电沉积。
3.电渗：电泳逆过程，当阴离子树脂在阳极上，吸附在阳极上的介质在内渗力的作用下，从阳极穿过沉积的漆膜进入漆液，称电渗。
4.电解：电流通过漆液时水便发生电解阴极放出氢气，阳极放出氧气，此过程即为电解。
电泳涂料有人说，电泳涂料可划分为三代，第一代为环氧树脂涂料，第二代为丙烯酸树脂涂料，第三代为聚氨酯涂料。
由于环氧涂料主要应用于汽车底盘，第三代主要用于阴极电泳漆，涂覆于首饰表面，故目前主要介绍第二代，即丙烯酸树脂涂料。
此树脂如一团乱麻，羧基藏于里，胺基接于外,其中最先的羧基有70%被胺基取代，因其树脂中存在-COONHR，使树脂成为水溶性。
铝型材表面涂覆的丙烯酸树脂多采用胺基树脂为固化剂进行交联固化，同时，涂料分子均匀性对工艺操作有很大影响，一般说，乳化越好，分子越均匀。
涂装工艺流程1 .除油：如有酸回收装置，推荐采用碱性除油，因碱性除油后，铝型材表面比较光亮，且不会与后面的碱蚀发生副作用，如用碱性除油，其主要成份是Na2 CO3 和NaOH。
2 .水洗：自来水洗去前道工序的酸或碱。
3 .蚀：加入碱蚀剂的碱蚀工序，会降低型材表面光亮度，但效果并不十分明显,主要应注意不可使槽中Al 3 含量过大，温度过高，否则易产生洗不去的花斑，涂漆烘干后呈黄色。
二道水洗：最好有喷淋或加大溢流，以保证清洗彻底。
除灰：用HNO 3 效果较好，但要注意加强水洗（最少二道+喷淋）。
电泳池原理
电泳池原理
电泳池是用于电泳分离分析的装置，其原理基于离子在电场中的运动。
电泳池由两个电极构成，即阴极和阳极。
在电泳分析中，将待分离的混合物溶液置于电泳池中，并施加电场。
当电场通过电泳池时，离子会受到电场力的作用，产生迁移运动。
根据离子的大小、电荷和运动速度的不同，它们会以不同的速度向电极迁移。
在电泳池中，通常会添加电泳缓冲液，它的作用是维持pH值
的稳定，控制离子迁移速度，并提供离子间的相互作用。
电泳缓冲液的选择是根据分析物的特性和分离目的来做出的，不同的缓冲液会对离子迁移速度和分离效果产生影响。
电泳分离过程中，分离物会根据其电荷和大小的不同沿着电泳池的路径迁移。
较重的离子会迁移较慢，而较轻的离子会迁移较快。
当离子迁移到离子迁移终点或电场停止时，分离过程结束。
通过电泳池的电泳分离，可以实现对混合物的分离和纯化。
这在生物学、生化学、医学以及其他科学领域中有着广泛的应用。
电泳池作为电泳分析的核心装置，其设计与使用对于实现高效、准确的离子分离具有重要意义。
电泳的工作原理
电泳的工作原理
电泳是一种基于在电场中移动带电粒子的原理进行分离和测量的方法。
它利用物质的带电性质和电场的作用，使带电粒子在电场中发生迁移，从而实现样品分离和分析的目的。
电泳的工作原理可以分为三个主要步骤：
1. 准备电泳系统：首先，将待测样品（例如DNA、蛋白质等）溶解在缓冲液中，并注入电泳槽中。
接下来，在电泳槽的两端设置电极，在两端施加一个直流电场。
一端为阳极（正极），另一端为阴极（负极）。
2. 迁移过程：在电场的作用下，待测样品中的带电粒子开始在电泳槽中向相反极移动。
带电粒子的移动速度取决于其电荷大小、形状和电场的强度。
带电粒子越小、电荷越大，其移动速度越快。
因此，电泳可以实现对不同带电粒子的分离。
3. 分析结果：待测样品中的不同带电粒子按照其迁移速度的不同，逐渐分离并聚集在电泳槽中的不同位置。
根据特定的分析需求，可以通过染色剂或荧光标记等方法对待测样品进行标记，以便于可视化观察和分析。
总结来说，电泳通过施加一个电场，利用物质的带电特性，将待测样品中的带电粒子在电场中分离，进而实现对样品的分析和测量。
这种基于电场作用的分离方法在生物医药领域、环境监测等方面有着广泛的应用。
电泳技术的基本原理
电泳技术的基本原理一、引言电泳技术是一种常用的生物分子分离和纯化方法。
它利用电场作用使带电的生物分子在凝胶或溶液中移动，从而实现不同大小、形状、电荷的生物分子的分离和纯化。
本文将介绍电泳技术的基本原理。
二、电泳技术的分类根据凝胶状态，电泳技术可以分为凝胶电泳和自由流体电泳两种。
其中，凝胶电泳主要包括聚丙烯酰胺凝胶电泳、琼脂糖凝胶电泳和聚丙烯酰胺-琼脂糖混合凝胶电泳等；自由流体电泳主要包括毛细管电泳和等温点聚焦等。
三、凝胶电泳原理在凝胶中进行的凝胶电泳是最常见的一种。
其基本原理是利用凝胶孔径大小对待测样品进行筛选，使不同大小或形态的生物大分子在不同孔径范围内运动，达到分离目的。
1. 凝胶选择性不同类型的凝胶具有不同的孔径大小和选择性，比如聚丙烯酰胺凝胶的孔径大小为1-100nm，而琼脂糖凝胶的孔径大小为10-1000nm。
因此，在进行凝胶电泳时需要根据待测生物分子的大小和形态选择合适的凝胶。
2. 生物分子带电生物分子在水溶液中通常带有电荷，可以是正电荷或负电荷。
这些带电生物分子在外加电场作用下会向相反方向移动。
3. 外加电场外加电场是实现凝胶电泳的关键因素。
一般来说，外加直流电场可以使带正电荷的生物大分子从阴极向阳极移动；而带负电荷的生物大分子则从阳极向阴极移动。
4. 速度与距离不同大小、形态、带电量的生物大分子在相同条件下运动速度不同，因此可以通过运动距离和时间来区别不同类型的生物大分子。
四、自由流体电泳原理自由流体电泳主要包括毛细管等温点聚焦等。
其基本原理是利用介质中pH值的梯度或离子浓度的梯度，使带电荷的生物分子在电场力和化学力的作用下向等温点聚焦。
1. 等温点等温点是指生物分子在介质中所处pH值下不带电荷的状态。
当生物分子处于等温点时，其净电荷为零，不受外界电场影响。
2. pH梯度利用pH值梯度可以实现等温点聚焦。
在pH梯度中，生物分子会向其等温点移动，并在移动过程中逐渐失去带电荷，最终停留在等温点处。
电泳原理
4.1电泳原理4.1.1电泳基本原理物质分子在正常情况下一般不带电，即所带正负电荷量相等，故不显示带电性。
但是在一定的物理作用或化学反应条件下，某些物质分子会成为带电的离子（或粒子），不同的物质，由于其带电性质、颗粒形状和大小不同，因而在一定的电场中它们的移动方向和移动速度也不同，因此可使它们分离。
若溶液里一电量为Q的带电粒子，在场强为 E 的电场中以速度υ移动，则它所受到的电场力Ｆ应为：Ｆ＝QＥ（6-1）根据斯托克司定律，在液体中泳动的球状粒子所受到的阻力Ｆ’为：Ｆ’＝6 ηrυ（6-2）式中η为介质的粘度系数，r为粒子半径。
当二力平衡，即Ｆ＝Ｆ’时，粒子作匀速泳动，且有υ＝QＥ／6 ηr （6-3）4.1.2影响电泳的外界因素电场强度、溶液的pH值、溶液的离子强度、电渗作用、粒子的迁移率、吸附作用所谓电泳涂装，是将被涂物浸渍在水溶性涂料中作为阳极（阳极电泳），另设一与其相对应的阴极，在两极间通直流电，靠电流所产生的物理化学作用，使涂料均匀涂在被涂物上的一种涂装技术。
电泳涂装必须使用电泳漆，电泳漆通常又称水溶性涂料，电泳漆与蒸馏水必须按一定比例进行稀释，才能使用。
电泳涂装一般包括四个同时进行的过程：1、电泳：在直流电场的作用下，正，负带电胶体粒子向负，正方向运动，也称泳动。
2、电解：电极上分别进行着氧化还原反应，反而在电极上形成氧化与还原现象。
3、电沉积：由于电泳作用，移至阳极附近的带电胶体粒子在模板表体放出电子，而呈不溶状态沉积，析出的现象，此时漆膜形成。
4、电渗：在电场作用下，固相不动，而液相移动的现象。
电渗作用使漆膜内所含水份逐渐被排到涂膜外，最后形成几乎连电流也通不过去，含水率极低，电阻相当高的致密漆膜。
5、铁红环氧电泳漆为例：该电泳漆系改性环氧树脂，丁醇，乙醇胺，滑石粉，铁红的物质组成，电泳漆与蒸馏水混合后，在直流电场的作用下，即分离成带正电荷的阳离子和带负电荷的阴离子，并进行一系列复杂的物理化学胶体化学，电化学变化过程。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
电泳原理
阳极电泳用水溶性树脂是一种高酸值的羧酸盐，在水中溶解后以分子和离子平衡
状态存在于直流电场中，通电后，由于两极的电位差，离子定向移动，阴离子沉积在阳极表面，而阳离子在阴极表面获得电子还原成胺，它是一个电化学反应，包括电泳、电解、电沉
积和电渗四个同时进行的过程。
1.电泳：在直流电压作用下，分散在介质中的带电胶体粒子在电场作用下向与其所
带电荷相反的电极方面移动，叫电泳。
2.电沉积：阴离子树脂放出电子沉积在阳极表面，形成不溶水的漆膜，此过程叫电
沉积。
3.电渗：电泳逆过程，当阴离子树脂在阳极上，吸附在阳极上的介质在内渗力的作
用下，从阳极穿过沉积的漆膜进入漆液，称电渗。
4.电解：电流通过漆液时水便发生电解阴极放出氢气，阳极放出氧气，此过程
即为电解。
电泳涂料
有人说，电泳涂料可划分为三代，第一代为环氧树脂涂料，第二代为丙烯酸树脂涂料，
第三代为聚氨酯涂料。
由于环氧涂料主要应用于汽车底盘，第三代主要用于阴极电泳漆，涂覆于首饰表面，故目前主要介绍第二代，即丙烯酸树脂涂料。
此树脂如一团乱麻，羧基藏于里，胺基接于外,其中最先的羧基有70%被胺基取代，因其树脂中存在-COONHR，使树脂成为水溶性。
铝型材表面涂覆的丙烯酸树脂多采用胺基树脂为固化剂进行交联固化，同时，
涂料分子均匀性对工艺操作有很大影响，一般说，乳化越好，分子越均匀。
涂装工艺流程
1 .除油：如有酸回收装置，推荐采用碱性除油，因碱性除油后，铝型材表面比较光亮，且
不会与后面的碱蚀发生副作用，如用碱性除油，其主要成份是
Na
2 CO
3 和NaOH。
2 .水洗：自来水洗去前道工序的酸或碱。
3 .蚀：加入碱蚀剂的碱蚀工序，会降低型材表面光亮度，但效果并不十分明显,主要应注意不可使槽中Al 3 含量过大，温度过高，否则易产生洗不去的花斑，涂漆烘干后呈黄色。
二道水洗：最好有喷淋或加大溢流，以保证清洗彻底。
除灰：用HNO 3 效果较好，但要注意加强水洗（最少二道+喷淋）。
水洗：自来水用H 2 SO 4 除灰，一道水洗即可，用HNO 3 除灰，需二道水洗
氧化：H 2 SO 4
氧化一般为20min，使氧化膜达到9ｕ，某些公司推销的所谓的
高温氧化剂，其主要成份是一种混酸，建议不要使用，对氧化膜的色泽、硬度、可着色性均
无好处。
水洗：自来水二道加大溢流。
着色：用单锡盐、单镍盐、锡镍复合盐均可，注意不要有色差，因为色差会在
电泳涂漆后加大。
水洗：最好加喷淋，以期尽量减少对后道工序酸的带入量。
热纯水洗：要求电导率＜100ｕs/cm，温度70-80℃，PH=4-6，尤其是银白涂漆型材或氧化中电压较大的型材应在此槽中处理较长的时间，PH值可用三乙胺进行调整。
纯水洗：要求电导率＜100ｕs/cm，室温，PH=4-6，处理2-4分钟即可。
PH值可用三乙胺进行调整。
五电泳涂装设备
电泳槽及其辅助设备
电泳槽：槽体内一般用硬聚氯乙烯塑料或环氧玻璃钢衬里
溢流槽：其作用是控制电泳槽内漆液高度，排除漆液表面的泡沫，其容量通常取电泳槽容
量的1/5。
搅拌循环系统：其主要作用是保证漆液成份和浓度均匀。
其循环泵的流量应保证能使整
个电泳槽的漆液在1小时内循环 4 —6次。
在气温较高或连续生产时，因温度上升故在循
环系统中应有冷却装置。
在冬季，若槽液温度降到10℃以下，必须先升温在进行生产，可通过热交换器升温或直接
把加热管通道溢流槽中，后一种方法必须保证加热管不会泄露。
升温和冷却所用的热交换器
一般用湍流促进型，形式有板框式和管式（一般不用板框式）。
电极：
A极板：通常采用316不锈钢。
应注意的是阳极面积无论如何不能超过阴极极板的2倍，并且为保险起见，一般取面积比为1：1，因此，生产厂家必须从设计者那里弄清阴极极板
的面积
B极罩：主要用于收集阴极上反应所生成的H 2 ，当然还有的厂家采用半透膜或 1 # 工业帆布用环氧粘结剂制成袋，其作用除收集H 2外，还可调节槽内的PH值。
其使用时，在其中注满去离子水，电泳涂装时产生的NH 4 + 离子，在电场作用下，通过半透膜进入袋中，
定期排除，以保持其PH值在一定的范围内，当然还具有一部分除杂离子的作用。
电源：目前国内所做的电泳涂漆电源与国际上先进的电源（如ELCA、日本三色等）几乎
无差距。
一般来讲，其纹波因素＜6%，当然如客户需要还可作成＜3%和＜1%，但无太大意义。
其使用中的控制方法一般有两种，即定电压和定电流两种。
定电压：这是目前国内生产中最常用的一种方式。
电压设定值的大小主要决定于阳极工件
面积，槽液温度和涂料分子量的大小。
定电流：一般定在10A/m 2 ，可以电压缓慢升高，升高到设定值时，或到设定时间时（一
般是2 —3min）断电。
去离子水生产装置；一般要求水的纯度达到1MΩ以上，具体应用何种设备应视当地水质报
告和水的需求量而定。
目前国内各厂家选用最多的配置是电渗析加离子交换，当然，国外也有使用RO的，但无论使用何种设备都必须严格控制SO 4 2- 和Cl - 的含量。
漆料精制设备：有阳离子交换树脂塔和阴离子交换树脂塔，其树脂容量一般为阳树脂：阴
树脂=1:3.阳树脂为大孔若酸性树脂，阴树脂为强碱性树脂或大孔弱碱性树脂，其
操作过程如下：
精制：
阴离子交换树脂塔：排出塔内的水，使其高度大约比树脂高出约50 —200mm，然后电泳涂料从塔的顶部进给。
阳离子交换树脂塔：排出塔内的水，使其高度大约比树脂高出约50 —200mm，然后电泳涂料从塔的顶部进给。
双塔联动：按上述步骤双塔联动操作。
再生：
阴离子交换树脂塔：用压缩空气排出部分涂料，使其液面高出树脂约50 —200mm，用去离子水排出涂料至溢流槽，然后去离子水从塔底进入，冲洗浮动树脂床，然后从塔顶排出，随后停止一会，使因逆流进给而浮动的树脂床靠重力沉降下来，此后进给25%的NaOH溶
液，由塔的中部进入，从塔底排出，持续30min。
为了充分有效地利用塔中剩余的NaOH溶液以再生树脂，从塔顶缓慢地进入去离子水，从塔底排出，亦持续30min，最后，用大流量的去离子水由塔顶进入，从塔底排出，直至出口的PH＜8，持续时间大约50 min。
阳离子交换树脂塔：因此塔再生较繁索，故分步列出。
从塔顶进压缩空气，把涂料由塔底排出至液
面高出树脂50 —200mm的高度。
由塔顶进入去离子水把电泳涂料排出至溢流槽。
由塔底进入去离子水，冲洗浮动树脂床，然后由塔顶排出，持续30min。
从塔顶进入压缩空气，
把塔内的水排至高出树脂50mm。
用去离子水通过氨水喷嘴吸入25%的氨水，并因此稀释智5%，然后由塔底输入稀释的氨水，使液面高出树脂100--200 mm。
空气由塔底进入，搅
拌树脂和氨水，持续5min。
从塔顶进入压缩空气，由塔底把氨水溶液全部排出至废水。
由
塔底进入去离子水，流经浮动树脂床，彻底冲洗塔内剩余的氨水，然后由塔顶排出，持续
30min。
静止5min，使逆流冲洗漂浮起来的树脂依靠重力沉下来。
用去离子水吸入35%的盐酸，以便把其浓度冲淡到大约3%，然后由塔的中间输入，流经树脂床，由塔底排出，持
续30min。
用去离子水由塔中缓慢流入，塔底排出，以便充分利用剩余的盐酸再生树脂，持
续30min。
从塔顶进入压缩空气，把塔内的水排至高出树脂50--100mm的高度。
从塔底进入压缩空气，塔顶排出，进行树脂搅拌，持续5min。
去离子水由塔顶进入，洗涤树脂，然
后由塔底排出，持续50min。
漆料回收设备：电泳涂料的回收一般采用超滤或反渗透，但是其工作原理是根本不同的，
使用工艺一般也有两种，现分别介绍如下：
机理：
超滤UF：高分子与电解质的分离，也可以说是漆水分离，工作压力1Kg左右，约等于3倍的渗透压，膜孔较大。
反渗透
RO：将溶液净化或浓缩，即实现有机物与无机物的分离，工作压力25Kg左右，约等于50倍的渗透压，膜孔较小。
操作工艺：此种工艺流程之特点是必须随生产而运转，否则无意义。
此种工艺流程之特点是见效快，尤其用RO时，可将水排掉一部分以减轻ED槽精制设备的负担。
烘炉：烘炉的加热方式一般分为三种：对流加热、红外线加热、远红外线辐射加热。
而目前
国内外绝大部分均用对流加热。
烘炉内的各点温差应不超过±℃,且炉膛内应洁净,同时升温即温度恢复要迅速.
电泳和喷涂的比较
油漆喷涂电泳涂装
附着力: 附着力不强，易脱落强，很难脱落
防腐性不耐腐蚀耐腐蚀
装饰性表面粗糙，平滑度低平展光滑环保性污染严重合符环保要求电泳和电镀的比较
电泳电镀
电泳漆层高低电位厚薄均匀一般电镀高低电位处镀层厚薄差距大
电泳漆层能完全覆盖隐蔽处一般电镀不能深入隐蔽外。