Vogel: Análise Química Quantitativa
6.12 Teoria da eletroforese
eletroforéticos.
A grande expansão recente da eletroforese deu-se através do uso de
capilares, trabalho iniciado por Mikkers et al. [17], que usaram tubos de
diâmetro interno igual a 200 μm para conseguir separações rápidas. A
evolução prosseguiu com Jorgenson e Lukacs [18], que reduziram o
diâmetro do capilar para 75 μm, usando tubos Pyrex, o que permitiu o
desenvolvimento dos instrumentos comerciais. Com o uso de capilares em
substituição aos sistemas de leito plano, foi possível minimizar o
espalhamento lateral, aumentando a dissipação de calor, encurtando os
tempos de separação e aumentando a eficiência, o que fez com que a
eletroforese passasse a ter desempenho comparável ao da cromatografia
líquida de alta eficiência. Devido a estes fatores, a eletroforese capilar
(CE), também chamada eletroforese capilar por zona (CZE), tornou-se um
método muito utilizado. Os equipamentos modernos permitem separar
misturas complexas de esteróides ou drogas em 10 a 15 minutos [19].
6.12 Teoria da eletroforese
A força de aceleração F i sobre uma partícula carregada i sob a influência de um campo elétrico constante E é dada por
onde zi é a carga da partícula carregada i e e é a carga do elétron. A partícula se acelera até que a força de aceleração seja igual à resistência do
meio (a força de arrasto F d). Assim,
A partir deste ponto, os íons passam a se mover com velocidade vi proporcional à intensidade do campo elétrico. Portanto, onde ui é a mobilidade eletroforética da partícula i nas condições do experimento. Existem tabelas de valores de u para diferentes substâncias
sob condições especificadas [16]. A força de arrasto, F d, agindo sobre uma partícula em movimento em um meio viscoso é proporcional à viscosidade
η do meio e à velocidade da partícula. Assim,
Mas, de acordo com a lei de Stokes, a força de arrasto sobre uma partícula
esférica que se move em um meio viscoso é dada por
F d = 6πηrivi
onde ri é o raio da partícula. Logo,
zieE = 6πηrivi
e
Assim, a mobilidade eletroforética é
Claramente, a mobilidade dos íons depende da natureza da solução
eletrolítica, da concentração e da temperatura. Assim, os valores padrões
[20] de u são dados como mobilidades iônicas limites em 298 K em
soluções muito diluídas.
Observe que os ânions e os cátions influenciam a velocidade de
transferência de carga (isto é, a corrente elétrica que passa através do
sistema) e que os íons contribuem para a densidade de corrente
proporcionalmente à sua carga, sua concentração em solução e sua
velocidade. Os cátions e os ânions movem-se em direções opostas, os cátions para o catodo, que tem carga negativa, e os ânions para o anodo, que