Disambiguazione – Se stai cercando l'effetto elettroforetico nelle soluzioni elettrolitiche, vediElettrolita.
L'elettroforèsi è una tecnica analitica e separativa basata sul movimento diparticelle elettricamente cariche (ioni,molecole) immerse in unfluido per effetto di uncampo elettrico applicato mediante una coppia dielettrodi al fluido stesso. Gli elettrodi, con riferimento ad unacella elettrolitica, sono detticatodo quello che assume carica negativa eanodo quello che assume carica positiva, per cui le particelle si muovono verso l'elettrodo avente carica opposta rispetto alla carica della particella; in particolare si spostano verso ilcatodo se hanno carica positiva e verso l'anodo se hanno carica negativa; nel primo caso il processo è dettocataforesi, nel secondoanaforesi.
L'elettroforesi è un particolare fenomenoelettrocinetico. Un altro esempio di fenomeno elettrocinetico, simile all'elettroforesi, è l'elettrosmosi, in cui le sostanze presenti allo statosolido rimangono immobili, mentre quelleliquide migrano per effetto del campo elettrico applicato.
Il fenomeno dell'elettroforesi fu descritto per la prima volta nel1807 da Ferdinand Friedrich Reuss, che osservò la migrazione di particelle diargilla immerse in acqua in presenza di un campo elettrico esterno[1].
Il primo dispositivo per svolgere l'elettroforesi fu realizzato nel1937 dalbiochimico svedeseArne Tiselius[2][3].
Grazie alle sue ricerche sull'elettroforesi delleproteine,Arne Tiselius vinse ilPremio Nobel per la chimica nel1948[3][4].
La mobilità delle molecole nel gel varia secondo alcuni parametri: le dimensioni delle molecole, le cariche, natura e concentrazione del mezzo elettroforetico, la conformazione delle molecole, la tensione applicata.
Lamobilità elettroforetica, grandezza che esprime la tendenza di una specie chimica a muoversi all'interno di un campo elettrico applicato, può essere ricavata sfruttando l'equazione di Henry:
dove è la mobilità elettroforetica, è lacostante dielettrica, ilpotenziale zeta, la funzione di Henry e laviscosità delsolvente.
Non tutte le molecole diDNA presentano la stessa forma a parità di dimensioni (in termini di numero di coppie di basi), queste migreranno nel gel in maniera differente; per ovviare a questo problema è possibile utilizzare un sistema a campo alternato in cui le molecole di DNA sono sottoposte alternativamente a due campi elettrici diversi a 90° l'uno dall'altro. Quando le molecole sono sottoposte anche ad un campoperpendicolare a quello della loro migrazione le molecole si riorienteranno in funzione del nuovo campo: le molecole più piccole saranno capaci di riorientarsi più rapidamente rispetto a quelle più grandi e avranno quindi maggiore mobilità.
In un'emulsione dilattice dicaucciù ad esempio, le goccioline di gomma tendono ad acquisire una carica elettrica per assorbimento diioni. Se viene applicata unadifferenza di potenziale tra una coppia di elettrodi immersi nell'emulsione, le particelle di gomma migrano verso l'elettrodo di carica opposta alla propria, dove si accumulano ricalcandone la forma. Con questo processo vengono realizzati guanti chirurgici di gomma e articoli simili. In modo analogo si verniciano, mediante deposizione elettroforetica, molti dei componenti di un'automobile. Ilfiltro elettrostatico di Cottrell viene utilizzato nelle ciminiere per ridurre l'emissione di particelle difumo nell'atmosfera, facendo depositare parte di esse su un elettrodo posto all'interno della ciminiera.
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