các hiện tượng động học

CHƯƠNG IV CÁC HIỆN TƯỢNG ĐIỆN ĐỘNG HỌC  4.1.Phân loại các hiện tượng điện động học  4.2. Bản chất thế điện động  4.3.Các phương pháp điện di  4.4. Điện thế điện động học của các đối tượng sinh vật.  4.5. Ứng dụng các hiện tượng điện động học trong sinh hoc va y học CHƯƠNG IV CÁC HIỆN TƯỢNG ĐIỆN ĐỘNG HỌC  4.1.Phân loại các hiện tượng điện động học  4.1.1.Điện di Nếu đặt một điện trường không đổi lên một hệ dị thể, các pha của hệ sẽ chuyển động. Sự chuyển động của các hạt của pha phân tán trong điện trường hướng tới điện cực trái dấu gọi là điện di. Đất sét có điện tích âm nên chuyển dịch về cực dương, do đó nước ở đây bị đục, bên cực âm nước vẫn trong  4.1.2.Điện thẩm Là sự chuyển động của môi trường phân tán tới điện cực cùng dấu với điện tích bề mặt của pha phân tán. Mực nước ở cực âm cao hơn cực dương và vẫn trong do nước chuyển động đến cực âm. Quá trình điện thẩm có thể xảy ra qua các tổ chức như da ếch, thành các mao quản. CÁC HIỆN TƯỢNG ĐIỆN ĐỘNG HỌC  4.1.3.Điện thế chảy  Điện thế chảy xuất hiện khi chất lỏng chuyển động do tác dụng của áp suất thuỷ tĩnh qua các mao quản hoặc các lỗ mà thành lỗ có màng điện tích. hiện tượng này ngược với hiện tượng điện thẩm. Ở đây sự chuyển động của môi trường phân tán sẽ tạo nên một hiệu điện thế trong bản thân hệ.  Nếu tăng áp suất ở mức bình bên trái chất lỏng sẽ chuyển động về bên phải bình, do đó giữa hai phía của bình sẽ xuất hiện hiệu điện thế. Chất lỏng bên phải màng ngăn có điện thế dương so với chất lỏng ở phía bên trái. CÁC HIỆN TƯỢNG ĐIỆN ĐỘNG HỌC  4.1.4.Điện thế lắng Xuất hiện giữa lớp trên và lớp dưới của hệ trong quá trình lắng các hạt của pha phân tán dưới tác dụng của trọng lực. Hiện tượng này ngược với điện di. Các thành phần hữu hình của máu ( hồng cầu, bạch cầu ) có trọng lượng riêng lớn hơn huyết thanh nên sẽ lắng xuống đáy, lúc này hình thành điện thế lắng. Các ion dương sẽ tách ra khỏi sự chuyển động của các thành phần hữu hình. Do vậy các lớp dưới có diện tích âm còn lớp trên có điện tích dương. CÁC HIỆN TƯỢNG ĐIỆN ĐỘNG HỌC 4.2 Bản chất thế điện động  4.2.1.Nguồn gốc điện tích bề mặt Sự xuất hiện điện tích trên bề mặt của các hạt keo đặc biệt là trên bề mặt các đối tượng sinh vật có thể do 2 cơ chế -Cơ chế ion hoá các nhóm phân ly -Cơ chế hấp phụ các ion của môi trường phân tán trên bề mặt của pha phân tán. CÁC HIỆN TƯỢNG ĐIỆN ĐỘNG HỌC CÁC HIỆN TƯỢNG ĐIỆN ĐỘNG HỌC  a.Cơ chế ion hoá  Sự xuất hiện điện tích trên bề mặt các hạt do sự ion hoá thường xảy ra ở các phân tử protein hoặc các phân tử hữu cơ do sự có mặt của các nhóm cacboxyl, hydroxyl, amin hoặc nhóm phân cực khác. Do quá trình ion hoá các nhóm trong phân tử nên một số ion sẽ đi vào môi trường phân tán, chúng được gọi là các ion nghịch. Các ion còn lại sẽ cố định trên bề mặt pha phân tán, vì chúng sẽ xác định dấu của điện tích bề mặt nên gọi là các ion tạo thể.  Ví dụ : Đối với phân tử protein điện tích trên bề mặt phụ thuộc vào nhóm COOH và NH2 trong phân tử, bởi vậy phân tử protein là phân tử lưỡng tính. CÁC HIỆN TƯỢNG ĐIỆN ĐỘNG HỌC  b.Cơ chế hấp phụ: Trên bề mặt các pha phân tán có khả năng hấp phụ các ion (ví dụ các hạt keo), âm hoặc dương, nhưng khả năng hấp phụ các ion âm cao hơn vì ion âm ít bị hydrat hoá hơn ion dương. Do đó năng lượng để tách các ion âm ra khỏi dung dịch để hấp phụ rất nhỏ. CÁC HIỆN TƯỢNG ĐIỆN ĐỘNG HỌC  4.2.2.Cấu trúc lớp điện kép Khi có quá trình ion hoá xảy ra thì toàn bộ các ion tạo thế nằm trên bề mặt hạt keo, các ion ngược dấu phân thành hai loại . -Loại thứ nhất nằm cách bề mặt hạt keo một khoảng cách rất nhỏ ( cỡ kích thước phân tử ) và được giữ thật sát bề mặt hạt keo nhờ lực hấp phụ đặc biệt, chúng tạo thành lớp hấp phụ. -Loại thứ hai chuyển động tự do trong môi trường phân tán tạo thành lớp khuếch tán. C u trúc l p i n képấ ớ đệ (Double electric layer) z ρ e