Главная / Здоровье / Капиллярный электрофорез 2 / ДЕТЕКТИРОВАНИЕ ПО ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТИ

ДЕТЕКТИРОВАНИЕ ПО ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТИ

Оцените статью

а. Принцип. Детектирование по электропроводности требует использования двухэлектродной системы в контакте с электролитом. При приложении электрического потенциала к электродам ионы раствора будут испытывать действие силы, направленной вдоль поля в направлении, противоположном их заряду. Результирующее перемещение ионов представляет собой электрический ток, сила которого пропорциональна электропроводности раствора. Электропроводность связана с потоком заряда под действием электрического поля, а ее величина зависит от концентрации, подвижности, заряда ионов и температуры.

Общая электропроводность k (См-см-1) раствора пробы, содержащего конечное число полностью растворенных ионных компонентов, определяется как

Любое изменение концентрации или подвижности любого вида ионов приведет к изменению электропроводности. Изменение температуры может повлиять на концентрацию и подвижность через механизм диссоциации, комплексирования и сольватации, а также равновесия растворителя. Определение электропроводности k предполагает измерение электропроводности G [См] раствора

Основная сложность метода связана с необходимостью использования переменного тока. Постоянный ток привел бы к поляризации и возникновению реакций с переносом заряда (электролиза) на электродах. При использовании переменного тока влияние таких реакций компенсируется; эффекты поляризации за одну половину цикла компенсируются во время следующего цикла, когда ток течет в противоположном направлении. Измерение импеданса переменного тока имеет еще одно дополнительное преимущество, заключающееся в том, что минимизируются емкостные эффекты на границе раздела раствор/электрод при работе на частоте 1 кГц и выше [155].

б. Реализация детектирования по электропроводности в КЭ. Хотя детектирование по электропроводности можно потенциально реализовать как бесконтактный метод детектирования на высокой частоте [156-158], реализация прямого контакта металлических электродов с потоком в канале более привлекательна. Описано колоночное детектирование по электропроводности в сочетании с изотахофорезом и зонным электрофорезом [159]. Металлические электроды (платино-иридиевые) устанавливаются аксиально сквозь стенку канала разделения (трубка из политетрафторэтилена с внутренним диаметром 450 мкм) [160]. Чувствительные электроды тщательно ориентируются относительно друг друга, и между ними включается конденсатор для минимизации влияния градиента потенциала и составляющей постоянного тока. Чтобы избежать электрических токов утечки, нужна гальваническая развязка между электрически «плавающими» электродами и электронной схемой.

kapilar-13

Рис. 3.13. Детектирование по электропроводности.

а — установка измерительных электродов через стенку канала; б — электроды в конце канала, электроды не должны соединяться

Это можно реализовать путем измерения электропроводности с использованием переменного тока, проходящего через трансформатор с двумя гальванически развязанными обмотками. Аксиальная ориентация металлических электродов позволяет осуществлять по-настоящему колоночное детектирование без размывания зон; реакции с переносом заряда на поверхности электродов можно в значительной степени исключить путем добавления в электролит поверхностно-активных соединений. Foret и Boсek [10] осуществляли детектирование по электропроводности для некоторых неорганических и органических анионов в капилляре из кварцевого стекла с внутренним диаметром 130 мкм. Ячейка для измерения электропроводности представляет собой прессованный блок из полиэфирной смеси с 3 платиновыми проволоками (50 мкм), которые выступают из стенки и имеют прямой контакт с электролитом. Характеристики детектора сравниваются с волоконно-оптическим УФ-детектором, работающим в режиме «on-line». Предложена реализация колоночного детектирования в КЭ с использованием сверления двух диаметрально противоположных отверстий в стенках капилляра из кварцевого стекла с внутренним диаметром 50 или 75 мкм с помощью СО2-лазера (рис.3.13, а) [124, 161, 162]. В эти два отверстия вставляются две платиновые проволоки диаметром 25 мкм, тщательно ориентируются и герметизируются. Изменения электропроводности объема потока жидкости контролируются путем измерений переменного тока между поверхностями двух металлических электродов, контактирующих с жидкостью.

Детектирование по электропроводности в конце колонки для КЭ (рис.3.13, б) [163] — альтернативный и более простой подход, при котором чувствительный электрод (платиновая проволока с внешним диметром 50 мкм) располагается в элюенте позади капилляра на расстоянии 1-2 мкм от него, а второй электрод — на выходе из капилляра. Такое устройство приводит к уменьшению падения потенциала между чувствительными электродами и высоковольтной землей, что снижает возможность образования пузырьков на поверхности электродов [164]. Детектирование в конце колонки вносит некоторое внеколоночное размывание зон конечной величины [164, 165], но исключает необходимость имплантации электродов в стенки капилляра.

Оставить комментарий

Ваш email не будет опубликован. Поля для обязательного заполнения *

*

Подняться вверх