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MÓDULOMÓDULO III
ELECTRICIDAD Y ELECTRICIDAD Y ELECTROFORESISELECTROFORESIS
II
ELECTRICIDADELECTRICIDAD
Apliquemos los conceptos ya vistos en un Apliquemos los conceptos ya vistos en un ejercicio...ejercicio...
a
c
b
R3
R2
Rv
R1
, ri
Si se aumenta RvAnalice que sucede con:•Vac•Vbc•Vab•intensidad total•las intensidades que pasan por R2 ,
R3 y Rv
Apliquemos los conceptos ya vistos en un Apliquemos los conceptos ya vistos en un ejercicio...ejercicio...
a
c
b
R3
R2
R1
RV
, ri
Grafique:iT = f (Rv)•Vbc= f (Rv)
...y de tarea para el hogar...•Vac = f (Rv)•Vab = f (Rv) y si quieren ejercitar...idem para el circuito anterior
MÉTODOS DE MEDIDA DE FEMMÉTODOS DE MEDIDA DE FEM
•Gráfico
•Potenciométrico
MÉTODOS DE MEDIDA DE RESISTENCIASMÉTODOS DE MEDIDA DE RESISTENCIAS
•Puente de hilo
MÉTODO GRÁFICO
A
V
R
a b
Vab
i
r i
MÉTODO POTENCIOMÉTRICO
G
x
a b
Rv
p
Si cuando está conectada p, no circula corriente por G cuando Vac = Vcb, analice que sucederá al conectar x (considere los casos en que x >, < e = p)
•¿Cómo mide x en cada caso?
•¿Cuál es la función de Rv?
c
PUENTE DE HILO
G
RXRV
R1 R2
a bd
c
Estando el circuito en equilibrio (iG = 0):
Encuentre una ecuación que le permita medir Rx.
En equilibrio: iG = 0
Vac = Vad y Vcb = Vdb
Rv . iv =R1 . i1 Rx . ix =R2. i2
Dividiendo m a m ambas ecuaciones y simplificando (ya que: iv = ix e i1 = i2) :
Rv . R2 = Rx . R1
G
RXRV
R1 R2
a bd
cPUENTE DE
HILO
PUENTE DE HILO
o bien,
si Rab es un alambre conductor de sección constante, donde:
R = l / A
Rv . l2 = Rx . l1
PUENTE DE HILO
G
RXRV
R1 R2
a bd
c
¿Qué ocurre si se corre el cursor hacia a?
¿ y si se lo corre hacia b?
PUENTE DE HILO
G
RXRV
R1 R2
a bd
c
Si se cambia Rx por Rx’ de menor valor? En qué sentido circula la corriente por el galvanómetro¿Cómo se restablece el equilibrio? (Dé más de una posibilidad).
ELECTROFORESISELECTROFORESIS
¿QUÉ ES LA ELECTROFORESIS?¿QUÉ ES LA ELECTROFORESIS?
Es el fenómeno de migración de Es el fenómeno de migración de
partículas cargadas eléctricamente partículas cargadas eléctricamente
en un campo eléctricoen un campo eléctrico
EQUIPO de ELECTROFORESIS
cuba
fuente de poder
soporte
ESQUEMA DEL CIRCUITO ELÉCTRICO
Fuente de poder ()
a
i
R b
Analice Vab e intensidad en el caso de ubicar en la misma cuba electroforética dos ó más tiras de soporte. ¿Cómo las colocaría, en serie o en paralelo?
CIRCUITO ELÉCTRICO: fuente de poder
220 v Rectificador500 v
C:A: C:C:
CUBA
500 v0 v
Transformador
C.A. = corriente alterna
C.C. = corriente continua
V = voltímetro
A = Amperímetro
Potenciómertro
Fuente de poder
Cuba
Potenciómetro
Supongamos una partícula cargada migrando dentro de un fluido por la acción de un campo eléctrico...
++
EE
__
Feléctrica = E . qFeléctrica = E . q
Feléctrica = E . qFeléctrica = E . q
FresistivaFresistiva
FresistivaFresistiva
Movilidad electroforéticaMovilidad electroforética
Feléctrica = Fresistiva
E . q = kf . v
Feléctrica = E . q
v / E = q / kf
Fresistiva = kf . v
Se define como la velocidad de la Se define como la velocidad de la partícula por unidad de campo partícula por unidad de campo eléctrico:eléctrico:
Movilidad electroforética: Movilidad electroforética:
= v / E = q / kf
partículas con distinta carga eléctrica
Separación de moléculas en un campo eléctrico
distinta movilidad electroforética
identificación cuantificación purificación
Por lo tanto...Por lo tanto...
pureza
= v / E = q / kf
Sustancias anfotéricas
Son aquellas que pueden
comportarse como aniones o
cationes, según el pH al que se
encuentren
Variación de la movilidad electroforética con el pH del medio
COO
H3N – C – H
R
+
- COOH
H3N – C – H
R
+ COO
H2N – C – H
R
-
Entonces...
COO
H3N – C – H
R
+
- COOH
H3N – C – H
R
+ COO
H2N – C – H
R
-
pH ácido Punto isoiónico alcalino
Forma iónica Catión Ión anfótero Anión
Migración Hacia el cátodo Nula Hacia el ánodo
Distancia Negativa Nula Positiva
Movilidad electroforética en función del pH
curva corregida por efecto electroendosmótico
-30
-20
-10
0
10
20
30
0 5 10 15
pH
Mo
vili
da
d
ele
ctr
ofo
rética
curva corregida por efecto electroendosmótico
pI
Punto isoeléctrico (pI)
Es el pH que corresponde a movilidad electroforética = cero
es decir,
el pH en el cual la carga neta de la molécula es nula.
Variación de la movilidad electroforética con la fuerza iónica
E
Fuerza iónica baja Fuerza iónica alta
+
+-
+
--
-
-
+ -
-
-
-
-
++
++
+ + + + + + + + + + + +
+
--
-
-
-
-
+
+
v1 v2+ + + + + + + + + + + +
= v / E = q / kf
= v / E = q / kf
kkff depende de: depende de:
- la forma y el tamaño de la partícula- la forma y el tamaño de la partícula
- la viscosidad del medio- la viscosidad del medio
En el caso particular de considerar a la partícula esférica En el caso particular de considerar a la partícula esférica
moviéndose en un medio de viscosidad moviéndose en un medio de viscosidad , según la ley de , según la ley de
Stokes, kStokes, kff = 6. = 6..r..r. y y = q / 6..r.
• carga de la partícula (pH)carga de la partícula (pH)
•fuerza iónica del mediofuerza iónica del medio
•tamaño (radio) y forma de la partículatamaño (radio) y forma de la partícula
• viscosidad del medioviscosidad del medio
•temperaturatemperatura
Resumiendo...Resumiendo...
¿De qué depende la movilidad electroforética?¿De qué depende la movilidad electroforética?
= v / E = q / kf
¿Qué ocurre con la movilidad electroforética si...
• se modifica la caída de potencial aplicada?se modifica la caída de potencial aplicada?
• se modifica la longitud del soporte?se modifica la longitud del soporte?
= v / E
• se modifica el tiempo de corrida?se modifica el tiempo de corrida?
= d . L / t . Vab
Recordando…
Electroforesis Libre
Desventajas:
► alta difusión
►baja resolución
Descripta por Tiselius en 1937 Descripta por Tiselius en 1937 Las moléculas migran en solución hacia el Las moléculas migran en solución hacia el electrodo correspondiente hasta que se llega a electrodo correspondiente hasta que se llega a un equilibrio de fuerzasun equilibrio de fuerzas
Soportes
Ejemplos:Ejemplos:
• papelpapel
• acetato de celulosa acetato de celulosa
• geles de agarosa geles de agarosa
• geles de poliacrilamidageles de poliacrilamida
FunciónFunción: contener al electrolito o buffer de : contener al electrolito o buffer de corrida y generar algún impedimento al corrida y generar algún impedimento al movimiento libre de los componentes de la movimiento libre de los componentes de la muestra tal que se minimice la difusión al muestra tal que se minimice la difusión al azar.azar.
Flujo electroendosmóticoFlujo electroendosmótico
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +
Flujo electroendosmótico - + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
+
soporte
dM
+_
deeo
Flujo electroendosmótico: correcciónFlujo electroendosmótico: corrección
dM C = dM - deeo
(hacia el cátodo)(hacia el cátodo)
testigo neutro
muestra
Flujo electroendosmótico: correcciónFlujo electroendosmótico: corrección
dM C = dM - deeo
(hacia el ánodo)(hacia el ánodo)
dM
+_
deeo
testigo neutro
muestra
Flujo electroendosmótico: correcciónFlujo electroendosmótico: corrección
dM C = dM - deeo
(hacia el ánodo)(hacia el ánodo)
dM
+_
deeo
testigo neutro
muestra
Movilidad electroforética en función del pH
-25
-20-15
-10
-50
5
10
1520
25
0 5 10 15
pH
Mo
vili
da
d
ele
ctr
ofo
rética
curva corregida por efecto electroendosmóticocurva experimentalTestigo neutro
pI
Continuará...