Elettroforesi

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L’elettroforèsi (termine introdotto da Michaelis nel 1909 per indicare inizialmente la migrazione di particelle colloidali elettricamente cariche) è una tecnica analitica e separativa basata su di un fenomeno elettrocinetico, ossia, sul movimento di particelle elettricamente cariche immerse in un fluido, generato per effetto di un campo elettrico applicato mediante una coppia di elettrodi al fluido stesso.

In una cella elettrolitica, il catodo assume carica negativa mentre l’anodo assume carica positiva, per cui le particelle cariche del fluido sottoposto al campo elettrico si muovono verso l’elettrodo avente carica opposta rispetto alla carica propria; in particolare si spostano verso il catodo se hanno carica positiva e verso l’anodo se hanno carica negativa; nel primo caso il processo è detto cataforesi, nel secondo anaforesi.

In seno alla soluzione sottoposta al campo elettrico le particelle cariche possono migrare con velocità diversa, dipendentemente, oltre che dall’intensità del campo elettrico applicato, dalla loro carica, dalle loro dimensioni, dalle interazioni con le molecole del solvente e con gli altri ioni presenti nella soluzione, ed altri fattori che dipendono dalle caratteristiche e proprietà del fluido; per cui si vengono a formare zone a concentrazione differente che tendono però a essere eliminate dai moti convettivi e dai fenomeni di diffusione.

I procedimenti di elettroforesi sono comunemente impiegati per separare tra loro le particelle colloidali, o la fase dispersa dal mezzo disperdente di una soluzione colloidale; così le diverse tecniche che si basano sull’elettroforesi vengono largamente utilizzate in laboratorio per l’analisi e la separazione delle proteine del plasma o di altro liquido biologico. Queste avendo carattere anfotero, ossia le loro macromolecole, secondo il grado di acidità o di basicità della soluzione in cui si trovano, e cioè del pH di questa, ionizzano un numero maggiore o minore dei loro gruppi acidi o basici, assumendo quindi complessivamente un certo numero di cariche positive o negative e migrando quindi più o meno velocemente, in un senso o nell’altro, sotto l’azione del campo elettrico.

Per l’analisi delle proteine si utilizza generalmente l’elettroforesi zonale su supporto, che presenta tra l’altro il vantaggio di ridurre sostanzialmente i fenomeni di diffusione.

Tra le numerose applicazioni tecniche dell’elettroforesi, importanti sono la separazione dei polimeri naturali e sintetici dalle loro sospensioni acquose, l’eliminazione di goccioline d’acqua disperse negli oli minerali, il ricoprimento di oggetti di forma irregolare e la verniciatura di superfici metalliche, tecnica quest’ultima molto usata in campo automobilistico.

Un altro esempio di fenomeno elettrocinetico, simile all’elettroforesi, è l’elettrosmosi, in cui le sostanze presenti allo stato solido rimangono immobili, mentre quelle liquide migrano per effetto del campo elettrico applicato.

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