Принцип работы прибора для электрофореза ПЭФ-3

Принцип работы основан на свойстве коллоидных частиц, несущих электрический заряд, и различных органических соединений (красителей белков), ионы которых имеют собственный заряд, передвигаться под действием электрического поля, возникающего между электродами, опущенными в раствор электролита.

Прибор состоит из: а) электронного блока питания; б) камеры для электрофореза.

Электронный блок питания предназначен для подачи стабилизированного напряжения на камеру для электрофореза.

Устройство и работа блока питания.

1. Устройство:

а) блок питания состоит из кожуха и шасси, жёстко скреплённых с лицевой панелью;

б) кожух и шасси крепятся четырьмя винтами;

в) на шасси расположены: силовой трансформатор, лампы и другие элементы блока питания;

г) на лицевой панели блока питания расположены: измерительный прибор, ручка переключателя рода работ: «Электрофорез-Выключено-Обесцвечивание», ручка переключателя «Измерение», ручка переключателя «Режим работы», ручка «Электрофорез», тумблер «Сеть», над тумблером расположена сигнальная лампочка, сигнализирующая о включении блока питания.

На задней стенке блока питания расположены: переключатель напряжения сети, предохранитель входной сети, предохранитель выходной сети, розетка и сетевой шнур питания.

Камера для электрофореза.

Камера для электрофореза состоит из крышки, выполненной из органического стекла, и ванны. Камера изготовлена из кислотощелочностойкого материала. Ванна для электрофореза разделена на два отсека перегородкой. В ванне находятся электроды, служащие для получения электрического поля в отсеках. Электроды соединены с контактами ванны.

Полоски фильтровальной бумаги помещают между отсеками под электроды. Натяжение бумажных полосок между отсеками должно быть равномерным. В одну камеру помещают 6-8 бумажных полосок.

Камера закрывается крышкой. Конструкция камеры обеспечивает безопасность работы, т.к. предусматривает отключение напряжения при снятии крышки.

Порядок работы.

Режим электрофореза.

1. Установить тумблер «сеть» в верхнее положение (при этом должна загореться сигнальная лампочка) и дать прибору прогреться в течение 15 минут.

2. Установить ручку переключателя «Режим работы» на необходимый диапазон стабилизированного напряжения.

3. Установить ручку переключателя «Измерение» в положение, соответствующее переключателю «Режим работы».

4. Ручку переключателя «Электрофорез-Выключено-Обесцвечивание» установить в положение «Электрофорез».

5. Плавно поворачивая ручку «Электрофорез» по часовой стрелке установить на измерительном приборе необходимую величину стабилизированного напряжения.

В конической колбе приготовить 450 мл раствора хлорида бария С(¹/z) = 0,003 моль/л. Приготовленный раствор электролита наливают в электрофоретическую ячейку так, чтобы уровень раствора был выше электродов.

На полоску фильтровальной бумаги размером 20 ´ 230 с помощью капилляра нанести по капле раствора метиленового синего и эозина диаметром 2 мм. Капли размещают в середине бумажки:

:

Затем полоску фильтровальной бумаги закрепляют в электрофоретической камере таким образом, чтобы концы этой бумаги находились под электродами, а капли – на уровне перегородки между отсеками. Фильтровальная бумага должна быть полностью смочена электролитом. В камеру помещают 6-8 бумажек.

Камеру закрывают плексиглазовой крышкой, присоединяют контакты от источника питания и включают прибор в соответствии с инструкцией.

Электрофорез проводят в течение 45-60 минут при рабочем напряжении 320В. После окончания опыта прибор выключают, перед снятием плексиглазовой крышки отмечают положение полюсов источника питания и определяют знаки зарядов ионов метиленового синего и эозина по направлению их движения к соответствующим полюсам. Затем измеряют расстояние между электродами и величину смещения капель – отрезок от центра первоначального положения до передней границы смещения.

На основании опытных данных рассчитывают величину x-потенциала по формуле Гельмгольца-Смолуховского. Необходимые для расчёта постоянные величины взять из справочника.

Экспериментальные и расчётные данные вносятся в таблицу:

Название красителя	Элект- ролит	Конц. электро-лита, (моль/л)	Напря-жение на электро- дах Е, (В)	Расстояние между электрода- ми L,(см)	Градиент внешн. поля Н=Е/L, (В/см)	Смеще-ние капли 1, (см)	Время переме- щения капли t, (с)	Скорость электро- фореза U=1/t, (см/с)
Метилено-вый синий
Эозин

Окрашенные ионы метиленового синего заряжены --------------------------

Окрашенные ионы эозина заряжены -------------------------

x-потенциал ионов метиленового синего равен -----------------------(мВ)

x-потенциал ионов эозина равен ---------------------(мВ)

Вопросы: 1. Какое явление лежит в основе данного метода определения знака заряда и величины электрокинетического потенциала коллоидной частицы?

2. У какого иона (метиленового синего или эозина) выше электрофоретическая подвижность?

3. К какому классу (кислотным или основным красителям) относятся используемые в эксперименте объекты анализа?

Контрольные вопросы.