Короткі теоретичні відомості

У грубому (але достатньому для наших цілей) набли­женні можна вважати, що на іон в електроліті діють дві си­ли: сила електричного поля - заряд іона, Е -напруженість електричного поля, і сила опору елек-троліта. Сила обумовлена дією молекул, які оточують іон; ця дія приводить до того, що іон, подібно до кульки у в'язкому середовищі, при своєму русі долає опір, величина якого пропорційна швидкості

Тільки в початковий момент часу іон рухається приско­рено, потім а рух іона між електродами можна роз­глядати як рівномірной і прямолінійний, тому

Пригадуючи означення рухливості бачимо, що

рухливість у нашому випадку дорівнює:

Установка для визначення рухливості іонів (мал. 2.65) являє собою електролітичну ванну (на схемі це посудини 5 і 6), заповнену електролітом. У ванні знаходяться електроди 1 і 4. На скляну пластину 3 накладається спеціальний папір 2 розмірами 2.5x40 см, змочений тим самим електролітом. Від джерела постійного струму до електродів підводиться напруга, яка вимірюється вольтметром.

Незначну кількість (0.005-0.01 мл) електроліту, рух­ливість іонів якого визначається, наносять на середину па­перової смужки (якщо електроліт безколірний, то фарбу­вання проводять після переміщення іонів в електричному полі).

Мал. 2.65. Мал. 2.66.

Для того щоб визначити рухливість іонів досліджувано­го електроліту, необхідно знати швидкість цих іонів і на­пруженість поля в якому вони переміщувалися. При за­миканні електричного кола іони починають переміщуватись по смужці фільтрувального паперу і за час який фіксуєть­ся секундоміром, переміщуються на деяку відстань На мал. 2.66 показана електрофореграма: 1 - місце нанесення електроліту, який складається із трьох фракцій; 2, 3, 4 -місця знаходження фракцій після розділення в електрично­му полі. Вимірявши відповідні позиції знайдемо швид­кість:

Як відомо, або у випадку однорідного поля

де U - спад напруги, який вимірюється вольтметром, а l -відрізок, на якому відбувається спад напруги, в даному ви­падку - це довжина фільтрувального паперу, який лежить на скляній підкладці 3. Результати вимірювань підставимо в формулу:

b = v/E = xl/Ut.

Щоб запобігти висиханню фільтрувального паперу протягом досліду, пристрій розміщують під ковпаком, де створюється насичена пара.

Рухливість іонів - величина, характерна для даного ти­пу іонів. Тому за рухливістю можна визначити вид іона, або, якщо є суміш іонів, розділити їх в електричному полі.

У медицині електрофорез використовують для аналізу білкового складу сироватки крові. Фракції білків (альбумі­ни, α-,β-,γ-глобуліни) мають різні рухливості, тому можуть бути розділені електричним полем. Після отримання електрофореграм їх підсушують і фарбують спеціальними барв­никами. Якщо використати фотометричні методи для до­слідження електрофореграми, то можна знайти кількісні співвідношення між цими фракціями. Електрофорез вико­ристовують також для аналізу білкового складу шлункового соку, розділення нуклеїнових кислот, амінокислот та інших біологічно важливих речовин.

Хід роботи

1. Вивчити будову електрофоретичної установки ПВ ЕФ-1.

2. Регулювальними гвинтами встановити камеру гори­зонтально.

3. Залити буферним розчином.

4. Підготувати смужки хромографічного паперу (нарізати вздовж волокон смуги 25x400 мм, змочити бу­ферним розчином і закріпити так, щоб кінці смуг були опущені в буфер).

Ванну щільно закрити!

5. Через отвори в кришці нанести піпеткою досліджува­ний препарат.

Таблиця.

6. Підключити ванну до блока живлення (дотримува­тись полярності), увімкнути в мережу. Зафіксувати час, за який відбудеться помітне зміщення забарвленої смужки вздовж паперу. Виміряти їх і дані занести в таблицю.