54. Физико-химические основы капиллярного электрофареза. Классификация методов. Приборы и области использования электрофареза.

В основе капиллярного электрофореза лежат электрокинетические явления — электромиграция ионов и других заряженных частиц и электроосмос. Эти явления возникают в растворах при помещении их в электрическое поле, преимущественно, высокого напряжения. Если раствор находится в тонком капилляре, например, в кварцевом, то электрическое поле, наложенное вдоль капилляра, вызывает в нем движение заряженных частиц и пассивный поток жидкости, в результате чего проба разделяется на индивидуальные компоненты, так как параметры электромиграции специфичны для каждого сорта заряженных частиц. В то же время, такие возмущающие факторы, как диффузионные, сорбционные, конвекционные, гравитационные и т. п., в капилляре существенно ослаблены, благодаря чему достигаются рекордные эффективности разделений.

Приборы: «Капель-103Р» , «Капель-103РТ» ,«Капель-104Т» , ,«Капель-104М», «Капель-105», «Капель-105М»

Основными разновидностями капиллярных методов являются цветной, люминесцентный, люминесцентно-цветной, яркостный и фильтрующихся суспензий.

При цветном методе в качестве индикаторной жидкости используются ярко окрашенные жидкости. Красный цвет обеспечивает наиболее высокий цветовой контраст, он обладает наибольшим возбуждающим действием на человека, обеспечивает наиболее быстрое возникновение зрительного ощущения и быструю реакцию дефектоскописта. Красный цвет даёт индикаторный рисунок дефекта, который легко отличить от рисунков, похожих на трещины, внешних повреждений: рисок, царапин, заусенцев и других внешне похожих на дефекты, но не представляющих опасности повреждения металла. Красные красители видны в очень тонком слое проявителя.

Люминесцентный метод контроля обладает большей чувствительностью, но требует применения специального облучения ультрафиолетовым светом и затемненного помещения для осмотра изделия. При люминесцентном методе контроля дефект заполняется индикаторной жидкостью, которая представляет собой раствор либо суспензию люминофора в смеси органических растворителей, керосина, масел и ПАВ. При проявлении извлеченный из дефекта люминофор дает на темном фоне контрастный, светящийся под действием ультрафиолетовых лучей след, что позволяет выявлять дефекты раскрытием более 0,1 мкм. В связи с повышенной чувствительностью человеческого глаза в желто-зеленой области применяются люминофоры с максимальной световой отдачей именно в этой области спектра.

Люминесцентно-цветной метод – самый высокочувствительный метод выявления поверхностных дефектов. Это жидкостный метод капиллярного неразрушающего контроля, основанный на регистрации контраста цветного или люминесцирующего индикаторного рисунка на фоне поверхности объекта контроля в видимом или в длинноволновом ультрафиолетовом излучении. Более высокая чувствительность метода достигается в ультрафиолетовом свете и растет с увеличением освещённости контролируемой поверхности. Этот комбинированный метод объединил и расширил возможности двух различных методов дефектоскопии.

Один из наиболее простых методов капиллярного контроля – яркостный (ахроматический) метод. Его называют меловой или керосино-меловой пробой, так как в качестве индикаторной жидкости используется керосин. На проявителе на основе мела или каолина керосин вызывает потемнение следа по сравнению с общим белым фоном непропитанного керосином порошка каолина или мела. Этот самый старый метод контроля много десятилетий обеспечивал безопасность подвижного состава железнодорожного транспорта. Он использовался для контроля полированной шейки колесной пары вагонов и локомотивов – самой нагруженной части подвижного состава и самой опасной, так как большинство аварий на транспорте происходит из-за дефектов осей. В депо этот метод встречается до сих пор, с использованием, правда, окрашенного керосина и т.п.

Метод фильтрующихся суспензий использует в качестве жидкого проникающего вещества индикаторные суспензии, которые образуют индикаторный рисунок из отфильтрованных частиц дисперсной фазы. Обладает сравнительно низкой чувствительностью. Различают его цветную, люминесцентную и люминесцентно-цветную разновидности.

Кроме перечисленных выше основных методов контроля применяются комбинированные капиллярные методы, которые классифицируются в зависимости от характера используемых для интенсификации контроля физических полей и особенностей их взаимодействия с контролируемым объектом.

К основным областям применения метода КЭФ относятся:

• экологический и технологический контроль водных объектов

• пищевая промышленность

• фармацевтика, биохимия и клиническая медицина

• производственный контроль

• судебная экспертиза и криминалистика

• научные

исследования

Область применения: медицинская диагностика, как прибор для контроля качества медикаментов и пищевых веществ, для анализа ДНК, для разделения энантиомеров.