电泳工作原理

2021-10-12 16:20:04

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电泳加工综述

电泳是电泳涂料在阴阳两极，施加于电压作用下，带电荷的涂料离子移动到阴极，并与阴极表面所产生的碱性物质作用形成不溶解物，沉积于工件表面。它包括四个过程：

电解

（分解）在阴极反应为电解反应，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+H。

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。

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。

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。

电泳基本原理

生物大分子如蛋白质，核酸，多糖等大多都有阳离子和阴离子基团，称为两性离子。常以颗粒分散在溶液中，它们的静电荷取决于介质的H+浓度或与其他大分子的相互作用。在电场中，带电颗粒向阴极或阳极迁移，迁移的方向取决于它们带电的符号，这种迁移现象即所谓电泳。

如果把生物大分子的胶体溶液放在一个没有干扰的电场中，使颗粒具有恒定迁移速率的驱动力来自于颗粒上的有效电荷Q和电位梯度E。它们与介质的摩擦阻力f抗衡。在自由溶液中这种抗衡服从Stokes定律。

这里v是在介质粘度为η中半径为r的颗粒的移动速度。但在凝胶中，这种抗衡并不完全符合Stokes定律。F取决于介质中的其他因子，如凝胶厚度，颗粒大小，甚至介质的内渗等。

电泳迁移率(mbility)m规定为在电位梯度E的影响下，颗粒在时间t中的迁移距离d。

迁移率的不同提供了从混合物中分离物质的基础，迁移距离正比于迁移率。