Physikalische Verteilung von Salzanionen und -kationen während der Elektrophorese

Wenn ich ein Volumen von habe L Liter Salzwasser mit einer Konzentration von N mM NaCl und ich gieße es in einen elektrophoretischen Apparat (wie diesen hier: Bild). Sobald wir das Gerät einschalten und den Leistungspegel auf eine bestimmte Anzahl von Volt einstellen v , würden wir erwarten, dass auf die einzelnen Na+- und Cl--Ionen eine Lorentz-Kraft wirkt, die sie zu den Kathoden- bzw. Anodenenden der Vorrichtung zieht. Wie sieht die physikalische Verteilung von Na+- und Cl--Ionen im laufenden Gerät tatsächlich aus?

Jedes Ion erfährt eine gewisse Lorentzkraft, aber das Trennen der beiden Ionentypen hat Entropiestrafen, daher ist unklar, wie die Gleichgewichtsverteilung mit einem gewissen Spannungs- und Strompegel aussehen wird.

Ein Hinweis, warum dies von Interesse sein könnte: Der unten gezeigte Apparat für "Gelelektrophorese" wird typischerweise verwendet, um geladene Moleküle (z führt zu einer besseren Größenunterscheidung als das typische Ladung/Masse-Verhältnis, das man verwendet, um molekulare Spezies für die Massenspektrometrie zu trennen). Die richtige Molekularstruktur hängt davon ab, ob bestimmte Konzentrationen von bestimmten Anionen oder Kationen vorhanden sind. Daher habe ich mich immer gefragt, ob eine Gradientenverteilung von Anionen und Kationen über die Länge des Abstands zwischen Anode und Kathode irgendwelche unerwünschten Auswirkungen hat. Ich habe dies jedoch nirgendwo in der Literatur gesehen oder gehört.

Antworten (1)

Der Ionentransport erfolgt durch Konvektion und Diffusion. Nur ein sehr kleiner Teil ist durch Migration entstanden. Solange es keine anodische und kathodische Reaktion gibt, würde ich sagen, dass sich die Konzentration in keinem Teil der Lösung ändert.

Es sieht so aus, als hätten Sie hier das Zeug zu einer anständigen Antwort. Können Sie die Details etwas erweitern?