www.wikidata.id-id.nina.az

Elektroforesis dari bahasa Yunani ηλεκτροφόρηση yang berarti membawa elektron adalah gerakan partikel terdispersi relati

Elektroforesis

Elektroforesis (dari bahasa Yunani "ηλεκτροφόρηση" yang berarti "membawa elektron") adalah gerakan partikel terdispersi relatif terhadap fluida di bawah pengaruh medan listrik yang seragam secara spasial. Elektroforesis partikel bermuatan positif (kation) kadang disebut kataforesis, sedangkan elektroforesis partikel bermuatan negatif (anion) kadang disebut anaforesis.

Ilustrasi elektroforesis
Ilustrasi retardasi elektroforesis

Fenomena elektrokinetik elektroforesis diamati untuk pertama kalinya pada tahun 1807 oleh profesor Rusia Peter Ivanovich Strakhov dan Ferdinand Frederic Reuss di Universitas Moskow, yang memperhatikan bahwa penerapan medan listrik konstan menyebabkan partikel tanah liat tersebar di air untuk migrasi. Hal ini pada akhirnya disebabkan oleh adanya antarmuka bermuatan antara permukaan partikel dan fluida di sekitarnya. Ini adalah dasar untuk teknik analisis yang digunakan dalam kimia untuk memisahkan molekul berdasarkan ukuran, muatan, atau afinitas pengikatan.

Elektroforesis digunakan di laboratorium untuk memisahkan makromolekul berdasarkan ukurannya. Teknik ini menerapkan muatan negatif sehingga protein bergerak menuju muatan positif. Elektroforesis digunakan secara luas dalam analisis DNA, RNA dan protein.

Sejarah Sunting

Artikel utama untuk kategori ini adalah Sejarah elektroforesis.

Teori Sunting

Partikel tersuspensi memiliki muatan permukaan listrik, sangat dipengaruhi oleh spesies teradsorpsi permukaan, di mana medan listrik eksternal menggunakan gaya elektrostatis Coulomb. Menurut teori lapisan ganda, semua muatan permukaan dalam fluida disaring oleh lapisan ion yang tersebar, yang memiliki muatan absolut yang sama tetapi bertanda berlawanan sehubungan dengan muatan permukaan. Medan listrik juga memberikan gaya pada ion-ion di lapisan difus yang arahnya berlawanan dengan yang bekerja pada muatan permukaan. Gaya terakhir ini sebenarnya tidak diterapkan pada partikel, tetapi pada ion dalam lapisan difus yang terletak agak jauh dari permukaan partikel, dan sebagiannya dipindahkan ke permukaan partikel melalui tegangan viskositas. Bagian gaya ini juga disebut gaya retardasi elektroforetik. Ketika medan listrik diterapkan dan partikel bermuatan yang akan dianalisis bergerak stabil melalui lapisan difus, total gaya yang dihasilkan adalah nol :

Mempertimbangkan hambatan pada partikel yang bergerak karena viskositas dispersan, dalam kasus bilangan Reynolds rendah dan kuat medan listrik sedang E, kecepatan hanyut dari partikel terdispersi v cukup proporsional dengan medan yang diterapkan, yang meninggalkan mobilitas elektroforesis μe didefinisikan sebagai:

Teori elektroforesis yang paling terkenal dan banyak digunakan dikembangkan pada tahun 1903 oleh Smoluchowski:

Dimana εr adalah konstanta dielektrik media dispersi, ε0 adalah permitivitas ruang kosong (C² N−1 m−2), η adalah viskositas dinamis dari media dispersi (Pa s), dan ζ adalah potensial zeta (yaitu, potensial elektrokinetik bidang tergelincir pada lapisan ganda, satuan mV atau V).

Teori Smoluchowski sangat kuat karena ia bekerja untuk partikel terdispersi dalam bentuk apa pun pada konsentrasi apa pun.Ini memiliki batasan validitasnya. Ini mengikuti, misalnya, karena tidak termasuk panjang Debye κ−1 (satuan m). Namun, panjang Debye harus menjadi penting untuk elektroforesis, sebagai berikut langsung dari Figur di sebelah kanan. Meningkatkan ketebalan lapisan ganda (DL) mengarah untuk menghilangkan titik gaya retardasi lebih jauh dari permukaan partikel. Semakin tebal DL, semakin kecil gaya retardasinya.

Analisis teoritis terperinci membuktikan bahwa teori Smoluchowski hanya valid untuk DL yang cukup tipis, ketika radius partikel a jauh lebih besar daripada panjang Debye:

Model "lapisan ganda tipis" ini menawarkan penyederhanaan yang luar biasa tidak hanya untuk teori elektroforesis tetapi untuk banyak teori elektrokinetik lainnya. Model ini berlaku untuk sebagian besar sistem air, di mana panjang Debye biasanya hanya beberapa nanometer. Itu hanya rusak untuk koloid-nano dalam larutan dengan kekuatan ionik mendekati air.

Teori Smoluchowski juga mengabaikan kontribusi dari konduktivitas permukaan. Hal ini diungkapkan dalam teori modern sebagai syarat bilangan Dukhin kecil:

Dalam upaya memperluas jangkauan validitas teori elektroforesis, kasus asimtotik sebaliknya dipertimbangkan, ketika panjang Debye lebih besar dari radius partikel:

Di bawah kondisi ini "lapisan ganda tebal", Hückel memprediksi hubungan berikut untuk mobilitas elektroforetik:

Model ini dapat berguna untuk beberapa nanopartikel dan cairan non-polar, di mana panjang Debye jauh lebih besar dari pada kasus biasa.

Ada beberapa teori analitik yang menggabungkan konduktivitas permukaan dan menghilangkan batasan bilangan Dukhin kecil, dipelopori oleh Overbeek. dan Booth. Teori modern, dan ketat berlaku untuk setiap potensial Zeta dan seringkali batang aκ berasal dari teori Dukhin – Semenikhin.

Dalam batas lapisan ganda tipis, teori ini mengkonfirmasi solusi numerik untuk masalah yang diberikan oleh O'Brien dan White.

Jenis elektroforesis Sunting

Elektroforesis kertas adalah jenis elektroforesis yang terdiri dari kertas sebagai fase diam dan partikel bermuatan yang terlarut sebagai fase gerak, terutama ialah ion-ion kompleks. Pemisahan ini terjadi akibat adanya gradasi konsentrasi sepanjang sistem pemisahan. Pergerakan partikel dalam kertas tergantung pada muatan atau valensi zat terlarut, luas penampang, tegangan yang digunakan, konsentrasi elektrolit, kekuatan ion, pH, viskositas, dan adsorpsivitas zat terlarut.

Elektroforesis gel ialah elektroforesis yang menggunakan gel sebagai fase diam untuk memisahkan molekul-molekul. Awalnya elektoforesis gel dilakukan dengan medium gel kanji (sebagai fase diam) untuk memisahkan biomolekul yang lebih besar seperti protein-protein. Kemudian elektroforesis gel berkembang dengan menjadikan agarosa dan poliakrilamida sebagai gel media.

Lihat pula Sunting

Referensi Sunting

  1. Lyklema, J. (1995). Fundamentals of Interface and Colloid Science. 2. hlm. 3.208. 
  2. Hunter, R.J. (1989). Foundations of Colloid Science. Oxford University Press. 
  3. Dukhin, S.S.; Derjaguin, B.V. (1974). Electrokinetic Phenomena. J. Wiley and Sons. 
  4. Russel, W.B.; Saville, D.A.; Schowalter, W.R. (1989). Colloidal Dispersions. Cambridge University Press. 
  5. Kruyt, H.R. (1952). Colloid Science. Volume 1, Irreversible systems. Elsevier. 
  6. Dukhin, A.S.; Goetz, P.J. (2017). Karakterisasi cairan, partikel nano dan mikro dan benda berpori menggunakan USG. Elsevier. ISBN 978-0-444-63908-0. 
  7. Anderson, J L (January 1989). "Colloid Transport by Interfacial Forces". Annual Review of Fluid Mechanics (dalam bahasa Inggris). 21 (1): 61–99. Bibcode:1989AnRFM..21...61A. doi:10.1146/annurev.fl.21.010189.000425. ISSN 0066-4189. 
  8. Reuss, F.F. (1809). "Sur un nouvel effet de l'électricité galvanique". Mémoires de la Société Impériale des Naturalistes de Moscou. 2: 327–37. 
  9. Hanaor, D.A.H.; Michelazzi, M.; Leonelli, C.; Sorrell, C.C. (2012). "The effects of carboxylic acids on the aqueous dispersion and electrophoretic deposition of ZrO2". Journal of the European Ceramic Society. 32 (1): 235–244. arXiv:1303.2754 . doi:10.1016/j.jeurceramsoc.2011.08.015. 
  10. Anodic Aqueous electrophoretic Deposition of Titanium Dioxide Using Carboxylic Acids as Dispersing Agents Journal of the European Ceramic Society, 31(6), 1041-1047, 2011
  11. von Smoluchowski, M. (1903). "Contribution à la théorie de l'endosmose électrique et de quelques phénomènes corrélatifs". Bull. Int. Acad. Sci. Cracovie. 184. 
  12. Hückel, E. (1924). "Die kataphorese der kugel". Phys. Z. 25: 204. 
  13. Overbeek, J.Th.G (1943). "Theory of electrophoresis — The relaxation effect". Koll. Bith.: 287. 
  14. Booth, F. (1948). "Theory of Electrokinetic Effects". Nature. 161 (4081): 83–86. Bibcode:1948Natur.161...83B. doi:10.1038/161083a0. PMID 18898334. 
  15. Dukhin, S.S. and Semenikhin N.V. "Theory of double layer polarization and its effect on electrophoresis", Koll.Zhur. USSR, volume 32, page 366, 1970.
  16. O'Brien, R.W.; L.R. White (1978). "Electrophoretic mobility of a spherical colloidal particle". J. Chem. Soc. Faraday Trans. 2 (74): 1607. doi:10.1039/F29787401607. 
  17. ^ Sulaiman, Hardi A & Kundari NA. 2007. Pemisahan dan karakterisasi spesi senyawa kompleks ytrium-90 dan sstronsium-90 dengan elektroforesis kertas. JFN, Vol.1 No.2
  18. Khopkar SM. 2002. Konsep Dasar Kimia Analitik. Jakarta: UI-Press.
  19. ^ Yepyhardi. 2009. Elektroforesis; Pintu Gerbang Penelitian Biologi Molekular. Sciencebiotech.net[web]. http://sciencebiotech.net/elektroforesis-pintu-gerbang-penelitian-biologi-molekular[pranala nonaktif permanen]

Bacaan lanjutan Sunting

  • Voet and Voet (1990). Biochemistry. John Wiley & Sons. 
  • Jahn, G.C.; D.W. Hall; S.G. Zam (1986). "A comparison of the life cycles of two Amblyospora (Microspora: Amblyosporidae) in the mosquitoes Culex salinarius and Culex tarsalis Coquillett". J. Florida Anti-Mosquito Assoc. 57: 24–27. 
  • Khattak, M.N.; R.C. Matthews (1993). "Genetic relatedness of Bordetella species as determined by macrorestriction digests resolved by pulsed-field gel electrophoresis". Int. J. Syst. Bacteriol. 43 (4): 659–64. doi:10.1099/00207713-43-4-659 . PMID 8240949. 
  • Barz, D.P.J.; P. Ehrhard (2005). "Model dan verifikasi aliran elektrokinetik dan transportasi dalam perangkat mikro-elektroforesis". Lab Chip. 5 (9): 949–958. doi:10.1039/b503696h. PMID 16100579. 
  • Shim, J.; P. Dutta; C.F. Ivory (2007). "Modeling and simulation of IEF in 2-D microgeometries". Electrophoresis. 28 (4): 527–586. doi:10.1002/elps.200600402. PMID 17253629. 

Pranala luar Sunting

Wikimedia Commons memiliki media mengenai Electrophoresis.
Lihat informasi mengenai elektroforesis di Wiktionary.
wikipedia, wiki, buku, buku, perpustakaan, artikel, baca, unduh, gratis, unduh gratis, mp3, video, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, gambar, musik, lagu, film, buku, permainan, permainan.
Tanggal penerbitan:
Elektroforesis dari bahasa Yunani hlektroforhsh yang berarti membawa elektron adalah gerakan partikel terdispersi relatif terhadap fluida di bawah pengaruh medan listrik yang seragam secara spasial 1 2 3 4 5 6 7 Elektroforesis partikel bermuatan positif kation kadang disebut kataforesis sedangkan elektroforesis partikel bermuatan negatif anion kadang disebut anaforesis Ilustrasi elektroforesisIlustrasi retardasi elektroforesisFenomena elektrokinetik elektroforesis diamati untuk pertama kalinya pada tahun 1807 oleh profesor Rusia Peter Ivanovich Strakhov dan Ferdinand Frederic Reuss di Universitas Moskow 8 yang memperhatikan bahwa penerapan medan listrik konstan menyebabkan partikel tanah liat tersebar di air untuk migrasi Hal ini pada akhirnya disebabkan oleh adanya antarmuka bermuatan antara permukaan partikel dan fluida di sekitarnya Ini adalah dasar untuk teknik analisis yang digunakan dalam kimia untuk memisahkan molekul berdasarkan ukuran muatan atau afinitas pengikatan Elektroforesis digunakan di laboratorium untuk memisahkan makromolekul berdasarkan ukurannya Teknik ini menerapkan muatan negatif sehingga protein bergerak menuju muatan positif Elektroforesis digunakan secara luas dalam analisis DNA RNA dan protein Daftar isi 1 Sejarah 2 Teori 3 Jenis elektroforesis 4 Lihat pula 5 Referensi 6 Bacaan lanjutan 7 Pranala luarSejarah SuntingArtikel utama untuk kategori ini adalah Sejarah elektroforesis Teori SuntingPartikel tersuspensi memiliki muatan permukaan listrik sangat dipengaruhi oleh spesies teradsorpsi permukaan 9 di mana medan listrik eksternal menggunakan gaya elektrostatis Coulomb Menurut teori lapisan ganda semua muatan permukaan dalam fluida disaring oleh lapisan ion yang tersebar yang memiliki muatan absolut yang sama tetapi bertanda berlawanan sehubungan dengan muatan permukaan Medan listrik juga memberikan gaya pada ion ion di lapisan difus yang arahnya berlawanan dengan yang bekerja pada muatan permukaan Gaya terakhir ini sebenarnya tidak diterapkan pada partikel tetapi pada ion dalam lapisan difus yang terletak agak jauh dari permukaan partikel dan sebagiannya dipindahkan ke permukaan partikel melalui tegangan viskositas Bagian gaya ini juga disebut gaya retardasi elektroforetik Ketika medan listrik diterapkan dan partikel bermuatan yang akan dianalisis bergerak stabil melalui lapisan difus total gaya yang dihasilkan adalah nol F t o t 0 F e l F f F r e t displaystyle F tot 0 F el F f F ret nbsp Mempertimbangkan hambatan pada partikel yang bergerak karena viskositas dispersan dalam kasus bilangan Reynolds rendah dan kuat medan listrik sedang E kecepatan hanyut dari partikel terdispersi v cukup proporsional dengan medan yang diterapkan yang meninggalkan mobilitas elektroforesis me didefinisikan sebagai 10 m e v E displaystyle mu e v over E nbsp Teori elektroforesis yang paling terkenal dan banyak digunakan dikembangkan pada tahun 1903 oleh Smoluchowski 11 m e e r e 0 z h displaystyle mu e frac varepsilon r varepsilon 0 zeta eta nbsp Dimana er adalah konstanta dielektrik media dispersi e0 adalah permitivitas ruang kosong C N 1 m 2 h adalah viskositas dinamis dari media dispersi Pa s dan z adalah potensial zeta yaitu potensial elektrokinetik bidang tergelincir pada lapisan ganda satuan mV atau V Teori Smoluchowski sangat kuat karena ia bekerja untuk partikel terdispersi dalam bentuk apa pun pada konsentrasi apa pun Ini memiliki batasan validitasnya Ini mengikuti misalnya karena tidak termasuk panjang Debye k 1 satuan m Namun panjang Debye harus menjadi penting untuk elektroforesis sebagai berikut langsung dari Figur di sebelah kanan Meningkatkan ketebalan lapisan ganda DL mengarah untuk menghilangkan titik gaya retardasi lebih jauh dari permukaan partikel Semakin tebal DL semakin kecil gaya retardasinya Analisis teoritis terperinci membuktikan bahwa teori Smoluchowski hanya valid untuk DL yang cukup tipis ketika radius partikel a jauh lebih besar daripada panjang Debye a k 1 displaystyle a kappa gg 1 nbsp Model lapisan ganda tipis ini menawarkan penyederhanaan yang luar biasa tidak hanya untuk teori elektroforesis tetapi untuk banyak teori elektrokinetik lainnya Model ini berlaku untuk sebagian besar sistem air di mana panjang Debye biasanya hanya beberapa nanometer Itu hanya rusak untuk koloid nano dalam larutan dengan kekuatan ionik mendekati air Teori Smoluchowski juga mengabaikan kontribusi dari konduktivitas permukaan Hal ini diungkapkan dalam teori modern sebagai syarat bilangan Dukhin kecil D u 1 displaystyle Du ll 1 nbsp Dalam upaya memperluas jangkauan validitas teori elektroforesis kasus asimtotik sebaliknya dipertimbangkan ketika panjang Debye lebih besar dari radius partikel a k lt 1 displaystyle a kappa lt 1 nbsp Di bawah kondisi ini lapisan ganda tebal Huckel 12 memprediksi hubungan berikut untuk mobilitas elektroforetik m e 2 e r e 0 z 3 h displaystyle mu e frac 2 varepsilon r varepsilon 0 zeta 3 eta nbsp Model ini dapat berguna untuk beberapa nanopartikel dan cairan non polar di mana panjang Debye jauh lebih besar dari pada kasus biasa Ada beberapa teori analitik yang menggabungkan konduktivitas permukaan dan menghilangkan batasan bilangan Dukhin kecil dipelopori oleh Overbeek 13 dan Booth 14 Teori modern dan ketat berlaku untuk setiap potensial Zeta dan seringkali batang ak berasal dari teori Dukhin Semenikhin 15 Dalam batas lapisan ganda tipis teori ini mengkonfirmasi solusi numerik untuk masalah yang diberikan oleh O Brien dan White 16 Jenis elektroforesis SuntingElektroforesis kertas adalah jenis elektroforesis yang terdiri dari kertas sebagai fase diam dan partikel bermuatan yang terlarut sebagai fase gerak terutama ialah ion ion kompleks 17 Pemisahan ini terjadi akibat adanya gradasi konsentrasi sepanjang sistem pemisahan 17 Pergerakan partikel dalam kertas tergantung pada muatan atau valensi zat terlarut luas penampang tegangan yang digunakan konsentrasi elektrolit kekuatan ion pH viskositas dan adsorpsivitas zat terlarut 18 Elektroforesis gel ialah elektroforesis yang menggunakan gel sebagai fase diam untuk memisahkan molekul molekul 19 Awalnya elektoforesis gel dilakukan dengan medium gel kanji sebagai fase diam untuk memisahkan biomolekul yang lebih besar seperti protein protein 19 Kemudian elektroforesis gel berkembang dengan menjadikan agarosa dan poliakrilamida sebagai gel media 19 Lihat pula SuntingElektroforesis gel Elektroforesis dua dimensi Frictiophoresis nonlinier Dielektroforesis Deposisi elektroforesis IsotachophoresisReferensi Sunting Lyklema J 1995 Fundamentals of Interface and Colloid Science 2 hlm 3 208 Hunter R J 1989 Foundations of Colloid Science Oxford University Press Dukhin S S Derjaguin B V 1974 Electrokinetic Phenomena J Wiley and Sons Russel W B Saville D A Schowalter W R 1989 Colloidal Dispersions nbsp Cambridge University Press Kruyt H R 1952 Colloid Science Volume 1 Irreversible systems Elsevier Dukhin A S Goetz P J 2017 Karakterisasi cairan partikel nano dan mikro dan benda berpori menggunakan USG Elsevier ISBN 978 0 444 63908 0 Parameter url status yang tidak diketahui akan diabaikan bantuan Anderson J L January 1989 Colloid Transport by Interfacial Forces Annual Review of Fluid Mechanics dalam bahasa Inggris 21 1 61 99 Bibcode 1989AnRFM 21 61A doi 10 1146 annurev fl 21 010189 000425 ISSN 0066 4189 Reuss F F 1809 Sur un nouvel effet de l electricite galvanique Memoires de la Societe Imperiale des Naturalistes de Moscou 2 327 37 Hanaor D A H Michelazzi M Leonelli C Sorrell C C 2012 The effects of carboxylic acids on the aqueous dispersion and electrophoretic deposition of ZrO2 Journal of the European Ceramic Society 32 1 235 244 arXiv 1303 2754 nbsp doi 10 1016 j jeurceramsoc 2011 08 015 Parameter s2cid yang tidak diketahui akan diabaikan bantuan Anodic Aqueous electrophoretic Deposition of Titanium Dioxide Using Carboxylic Acids as Dispersing Agents Journal of the European Ceramic Society 31 6 1041 1047 2011 von Smoluchowski M 1903 Contribution a la theorie de l endosmose electrique et de quelques phenomenes correlatifs Bull Int Acad Sci Cracovie 184 Huckel E 1924 Die kataphorese der kugel Phys Z 25 204 Overbeek J Th G 1943 Theory of electrophoresis The relaxation effect Koll Bith 287 Booth F 1948 Theory of Electrokinetic Effects Nature 161 4081 83 86 Bibcode 1948Natur 161 83B doi 10 1038 161083a0 PMID 18898334 Parameter s2cid yang tidak diketahui akan diabaikan bantuan Dukhin S S and Semenikhin N V Theory of double layer polarization and its effect on electrophoresis Koll Zhur USSR volume 32 page 366 1970 O Brien R W L R White 1978 Electrophoretic mobility of a spherical colloidal particle J Chem Soc Faraday Trans 2 74 1607 doi 10 1039 F29787401607 a b Sulaiman Hardi A amp Kundari NA 2007 Pemisahan dan karakterisasi spesi senyawa kompleks ytrium 90 dan sstronsium 90 dengan elektroforesis kertas JFN Vol 1 No 2 Khopkar SM 2002 Konsep Dasar Kimia Analitik Jakarta UI Press a b c Yepyhardi 2009 Elektroforesis Pintu Gerbang Penelitian Biologi Molekular Sciencebiotech net web http sciencebiotech net elektroforesis pintu gerbang penelitian biologi molekular pranala nonaktif permanen Bacaan lanjutan SuntingVoet and Voet 1990 Biochemistry nbsp John Wiley amp Sons Jahn G C D W Hall S G Zam 1986 A comparison of the life cycles of two Amblyospora Microspora Amblyosporidae in the mosquitoes Culex salinarius and Culex tarsalis Coquillett J Florida Anti Mosquito Assoc 57 24 27 Khattak M N R C Matthews 1993 Genetic relatedness of Bordetella species as determined by macrorestriction digests resolved by pulsed field gel electrophoresis Int J Syst Bacteriol 43 4 659 64 doi 10 1099 00207713 43 4 659 nbsp PMID 8240949 Barz D P J P Ehrhard 2005 Model dan verifikasi aliran elektrokinetik dan transportasi dalam perangkat mikro elektroforesis Lab Chip 5 9 949 958 doi 10 1039 b503696h PMID 16100579 Shim J P Dutta C F Ivory 2007 Modeling and simulation of IEF in 2 D microgeometries Electrophoresis 28 4 527 586 doi 10 1002 elps 200600402 PMID 17253629 Parameter s2cid yang tidak diketahui akan diabaikan bantuan Pranala luar Sunting nbsp Wikimedia Commons memiliki media mengenai Electrophoresis nbsp Lihat informasi mengenai elektroforesis di Wiktionary Daftar mobilitas relatif Diperoleh dari https id wikipedia org w index php title Elektroforesis amp oldid 24102006