CÁC HIỆN TƯỢNG ĐIỆN ĐỘNG HỌC

Các hiện tượng điện động học. Các tế bào, các tổ chức sống, các cơ quan của hệ thống sống là một hệ keo dị thể phức tạp bao gồm nhiều pha khác nhau. Do tác động của điện trường ngoài không đổi đã làm xuất hiện sự chuyển động tương đối giữa các pha trong hệ, ngược lại nếu các pha có thành phần chất hoà tan khác nhau thì dưới chuyển động cơ học của các ion cũng sẽ tạo nên trong hệ một hiệu điện thế nào đó. Các hiện tượng điện xuất hiện trong quá...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
CÁC HIỆN TƯỢNG ĐIỆN ĐỘNG HỌCCÁC HIỆN TƯỢNG ĐIỆN ĐỘNG HỌC MỞ ĐẦUCác tế bào, các tổ chức của hệ thống sống là 1 hệ keo dị thể, bao gồm nhiềupha khác nhau.Khái niệm: - dung dịch, dung môi và chất hòa tan - hệ dị thể, pha phân tán & môi trường phân tánCác hiện tượng điện động học xuất hiện khi:1. Đặt vào hệ 1 điện trường không đổi  xuất hiện sự chuyển động của cácpha trong hệ. 2. Khi các pha trong hệ chuyển động cơ học  tạo nên 1 điện thế trong hệThí nghiệm của Reis1908, Reis là người đầu tiên phát hiện thấy các hiện tượng điện động họckhi nghiên cứu sự chuyển động của các hạt đất sét dưới tác dụng của dòngđiện 1 chiều _ + Chuyển động của hạt đất sét mang điện âm Chuyển dịch của nước I. PHÂN LOẠI CÁC HIỆN TƯỢNG ĐIỆN ĐỘNG HỌC1. Điện di Các pha của hệ dị thể chuyển động khi đặt vào hệ một điện trường2. Điện thẩm3. Điện thế Bản thân sự chuyển động tương đối của các chảy pha trong hệ dị thể tạo ra 1 điện trường trong4. Điện thế lắng hệĐặt lên hệ dị thể 1 điện trường không đổi, các pha của hệ sẽ chuyểnđộng1. Điện diSự chuyển động của các hạt của pha phân tán trong điện trường h ướng tớiđiện cực trái dấu – hiện tượng điện di. 2. Điện thẩmHiện tượng chuyển động của môi trường phân tán dưới tác dụng của điệntrường tới điện cực cùng dấu – điện thẩm3. Điện thế chảyXuất hiện khi chất lỏng chuyển động do tác dụng của áp suất thuỷ tĩnhqua các mao quản, hoặc qua các lỗ mà thành lỗ mang điện tích  sựchuyển động của môi trường phân tán tạo nên 1 điện thế trong h ệ.Đây là hiện tượng ngược với hiện tượng điện thẩm P 4. Điện thế lắngXuất hiện giữa lớp trên và lớp dưới của hệ dị thể trong quá trình lắng các h ạtcủa pha phân tán dưới tác dụng của trọng lực. P Các ion dương dễ bị hydrate hóa hơn nên khó lắng hơn Quá trình lắng máu Tất cả các hiện tượng điện động đều dẫn đến việc hình thành điện thế giữa pha phân tán và môi trường phân tán  điện thế độngII. BẢN CHẤT ĐIỆN THẾ ĐỘNG1. Nguồn gốc điện tích bề mặt.Việc xuất hiện của điện thế động có liên quan tới sự tồn tại của các điện tíchtự do trên bề mặt của pha phân tán.Theo 2 cơ chế:1. Ion hoá các nhóm phân ly thường xảy ra trên bề mặt của phân tử protein or phân tử hữu cơ do sự có mặt của các nhóm hydroxyl, cacboxyl, amin…Ion nghịch: là những ion rời bỏ hạt phân tán và đi vào dung dịchIon tạo thế: là các ion cố định trên bề mặt của hạt phân tán, và chúng sẽ xác định dấu của điện tích bề mặt.2. Hấp phụ các ion lên bề mặt của pha phân tánXét phân tử protein:Do sự có mặt cùng lúc của nhóm acid cũng như nhóm kiềm, nên phân t ửprotein là phân tử lưỡng cực. NH2 NH3+ R R COOH COO-Trong dung dịch acid, phân tử protein giữ vai trò là ion dương NH2 NH3+ R + HCl R + Cl- COOH COOHTrong dung dịch kiềm, phân tử protein giữ vai trò là 1 ion âm, NH2 NH2 R + NaOH R + Na+ + H2O COOH COO-Kết quả của quá trình ion hoá các nhóm –NH2 và –COOH tạo ra 2loại ion:1. Ion tạo thế, nằm trên bề mặt pha phân tán2. Ion nghịch nằm trong môi trường phân tán>>> Xuất hiện lớp điện kép, các điện tích đã bị phân ly mặc dù toànbộ hệ vẫn trung hoà về điện.2. Cấu trúc lớp điện kép Ion tạo thế +Toàn bộ ion tạo thế nằm trênbề mặt hạt keoNhững ion ngược dấu chiathành 2 lớp: lớp thứ nhất cách Ion nghịchbề mặt hạt keo 1 khoảng d cỡkích thước phân tử, và đượcgiữ sát bề mặt hạt keo nhờ lựchút tĩnh điện – tạo nên lớp hấpphụ.Lớp thứ hai: chuyển động tự dotrong môi trường phân tán, tạothành lớp khuếch tán. Ed- kích thước lớp điện képE – thế nhiệt động ξ d Dzeta- ξ điện thế ξ- điện thế -hay còn gọi là điện thế + điện động, chỉ xuất hiện do quá trình chuyển động của các pha trong hệ dị thể.ξ- điện thế - hay bước nhảy thếxuất hiện giữa lớp hấp phụ và lớpkhuếch tánĐiện thế này hình thành trên ranhgiới giữa màng dung môi cực Emỏng (lớp hấp phụ) trên bề mặtcủa hạt và toàn bộ phần còn lạicủa chất lỏng ξ dNhững yếu tố ảnh hưởng đến ξ điện thếBất cứ yếu tố nào ảnh hưởng đến lớp điện kép đều ảnh hưởng đếnξ điện thế:-Nồng độ các ion trong hệ-Nhiệt độ dung dịch-Bản chất môi trường phân tán: lớp điện kép chỉ có thể tồn tại trongmôi trường phân cực và tỷ lệ thuận với mức độ phân cực của môitrường. III. NGUYÊN TẮC CỦA PP ĐIỆN DIPp điện di dùng để:Tách chiết , phân tích thành phần hỗn hợp proteinNghiên cứu tính di động của các hạt, tế bào hoặc bào quan trong điện tr ường tính chất điện hoá của bề mặt đối tượng nghiên cứu.1. Hiện tượng điện di:Một hạt mang điện tích q đặt trong điện trường đều E sẽ chịu lực tác d ụng f ε fε = qEDưới tác dụng của điện trường, các hạt tích điện dương chuyển động cùngchiều ...