若将带静电荷Q的离子置于电场中,它的受力简单分析如下:
电荷引力: F引=EQ
根据Stokes公式,运动中的颗粒在溶液中受到阻力: F阻=6πrην
平衡时,有F引=F阻,即 EQ=6πrην
整理后得:ν=EQ/(6πrη)
式中:E——电场强度;r——球形粒子的半径;η——溶液的粘度系数;ν——带电粒子运动速度。
由上式可知,相同带电颗粒在不同强度的电场里泳动速度是不同的。 为了便于比较,常用迁移率代替泳动速度表示粒子的泳动情况。迁移率为带电粒子在单位电场强度下的泳动速度。若以m表示迁移率:上式两边同时除以电场强度E,则得:m=Q/(6πrη)
由于蛋白质、氨基酸等的电离α受溶液pH值影响,所以常用迁移率m和当时条件下电离度α的乘积即有效迁移率U表示泳动情况: U=m·α
代入m得:U=αQ/(6πrη)
从上式可以看出,影响分子带电量Q及电离度α的因素如溶液的pH、影响溶液粘度系数的因素如温度、分子的半径r等,都会影响有效迁移率。因此,电泳应尽可能在恒温条件下进行,并选用一定pH的缓冲液。所选用的pH以能扩大各种被分离组分所带电荷量的差异为好,以利于各种成分的分离。
除以上因素影响电泳结果外,还有离子强度、电渗现象也对电泳构成影响。一般最合适的离子强度在0.02~0.20mol/L之间。离子强度过小会降低溶质的溶解度,离子强度过大会降低被分离组分的泳动速度并增加电泳过程中的发热量,使区带扩散变形。如果电泳不是在溶液中而是在支持介质中进行,还要注意选用无电渗或低电渗物质作支持物。所谓电渗是指在电场中,液体对于固体支持物的相对移动。电渗液流往往破坏电泳中已形成的区带,使其扩散变形。
综上所述可知,电泳受粒子本身大小、形状、所带电量、溶液粘度、温度、pH值、电渗及离子强度等多种因素的影响。当电泳结果欠佳时,应检查或重新设计实验条件以便改进。
实验过程:影响电泳实验结果的几个因素

