|
电泳
electrophoresis 溶液中带电粒子（离子）在电场中移动的现象。利用带电粒子在电场中移动速度不同而达到分离的技术称为电泳技术。1937 年瑞典学者 A.W.K.蒂塞利乌斯设计制造了移动界面电泳仪 ，分离了马血清白蛋白的3种球蛋白，创建了电泳技术。 在确定的条件下，带电粒子在单位电场强度作用下，单位时间内移动的距离（即迁移率）为常数，是该带电粒子的物化特征性常数。不同带电粒子因所带电荷不同，或虽所带电荷相同但荷质比不同，在同一电场中电泳，经一定时间后，由于移动距离不同而相互分离。分开的距离与外加电场的电压与电泳时间成正比。 按分离原理的不同，电泳分为 4类：移动界面电泳、区带电泳、等电聚焦电泳和等速电泳（见图）。 ①移动界面电泳是将被分离的离子（如阴离子）混合物置于电泳槽的一端（如负极），在电泳开始前，样品与载体电解质有清晰的界面。电泳开始后，带电粒子向另一极（正极）移动，泳动速度最快的离子走在最前面，其他离子依电极速度快慢顺序排列，形成不同的区带。只有{dy}个区带的界面是清晰的，达到xx分离，其中含有电泳速度最快的离子，其他大部分区带重叠（图a）。 ②区带电泳是在一定的支持物上，于均一的载体电解质中，将样品加在中部位置，在电场作用下，样品中带正或负电荷的离子分别向负或正极以不同速度移动，分离成一个个彼此隔开的区带（ 图b ）。区带电泳按支持物的物理性状不同，又可分为纸和其他纤维膜电泳、粉末电泳、凝胶电泳与丝线电泳。 ③等电聚焦电泳是将两性电解质加入盛有pH梯度缓冲液的电泳槽中，当其处在低于其本身等电点的环境中则带正电荷，向负极移动；若其处在高于其本身等电点的环境中，则带负电向正极移动。当泳动到其自身特有的等电点时，其净电荷为零，泳动速度下降到零，具有不同等电点的物质{zh1}聚焦在各自等电点位置 ，形成一个个清晰的区带（ 图c ），分辨率极高。 ④等速电泳是在样品中加有{lx1}离子（其迁移率比所有被分离离子的大）和终末离子（其迁移率比所有被分离离子的小），样品加在{lx1}离子和终末离子之间，在外电场作用下，各离子进行移动，经过一段时间电泳后，达到xx分离。被分离的各离子的区带按迁移率大小依序排列在{lx1}离子与终末离子的区带之间。由于没有加入适当的支持电解质来载带电流 ，所得到的区带是相互连接的（图d），且因“ 自身校正”效应，界面是清晰的，这是与区带电泳不同之处。 电泳分离原理示意图 电泳已日益广泛地应用于分析化学、生物化学、临床化学、毒剂学、药理学、免疫学、微生物学、食品化学等各个领域。 电泳又名 —— 电着 ( 著 ) ，泳漆，电沉积。创始于二十世纪六十年代，由福特汽车公司{zx0}应用于汽车底漆。由于其出色的防腐、防锈功能，很快在军工行业得到广泛应用。近几年才应用到日用五金的表面处理。由于其优良的素质和高度环保，正在逐步替代传统油漆喷涂。 |
" 电泳原理：
电泳是电泳涂料在阴阳两极，施加于电压作用下，带电荷之涂料离子移动到阴极，
并与阴极表面所产生之碱性作用形成不溶解物，沉积于工件表面。
它包括四个过程：
1 ）电解（分解）
在阴极反应最初为电解反应，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
2 ）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。
3 ）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。
4 ）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。
" 电泳表面处理工艺的特点：
电泳漆膜具有涂层丰满、均匀、平整、光滑的优点，电泳漆膜的硬度、附着力、
耐腐、冲击性能、渗透性能明显优于其它涂装工艺。
电泳是电泳涂料在阴阳两极，施加于电压作用下，带电荷之涂料离子移动到阴极，
并与阴极表面所产生之碱性作用形成不溶解物，沉积于工件表面。
它包括四个过程：
1 ）电解（分解）
在阴极反应最初为电解反应，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
2 ）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。
3 ）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。
4 ）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。
" 电泳表面处理工艺的特点：
电泳漆膜具有涂层丰满、均匀、平整、光滑的优点，电泳漆膜的硬度、附着力、
耐腐、冲击性能、渗透性能明显优于其它涂装工艺。
1、什么是电泳涂料？
电泳涂料是一类仅适用于电泳涂装的水性涂料，它在水中可离解为可成膜的水溶性成膜物,在直流电场中泳向相反的电极，并在上面沉积下来形成涂膜，按照离解的水溶性成膜物的极性不同，可分为阳极电泳涂料和阴极电泳涂料两类。
阴极电泳涂料：阳极电泳涂料：
2、电泳涂装流程及附属设备
A、阴极电泳涂装的机理电泳涂装是一个在电泳槽中发生的电化学过程，可简单的分为四个过程
环氧型阴极电泳涂料是由阳离子型树脂，封闭型或部分封闭型多异氰酸酯类交联剂，并配合其它成分组成。阳离子树脂多采用环氧树脂为基料，并在其基体上引入N、P、S等成盐基团，一般采用有机多元胺类引入成盐基团，再用有机或无机酸中和成盐，而分散于水中。电泳过程中，在电场的作用下，产生电解、电泳、电沉积和电渗等电化学现象，带正电荷的树脂粒子，向阴极移动，同时在阴极上发生如下的电化学过程：这样，呈碱性的R-NH2粒子及其携带成分就沉积于阴极上，经冲洗后，通过烘烤固化，形成电泳涂膜。B、电泳涂装工序可分为四个部分：
（1）前处理：主要用于金属工件表面的清洁和磷化，以便满足最终电泳涂装的要求，常用的磷化有铁系和锌系磷化。常采用喷淋和浸渍的方法。
（2）电泳槽液
电泳槽液含有80～90%的去离子水和10～20%的涂料固体。固体中含有成膜的树脂组分以及提供颜色的颜填料组分。（3）电泳槽及附属设备
a. 整流器：提供直流电压，供电泳涂装； b. 循环：提供槽液循环，使槽液保持持续均一稳定； c. 热交换系统：提供合适的工作液温度； d. 过滤：用以除去涂料中的机械杂质；（4）烘道：提供漆膜固化所需的涂料固化温度。
