2) разрешение нейтральных веществ
3) рассеяние тепла
4) электроосмотический поток (+)
В капиллярной мицеллярной электрокинетической хроматографии снижение рН уменьшает электроосмотический поток за счёт изменения заряда внутренней поверхности кварцевого капилляра. При повышенном рН силанольные группы стенки диссоциируют с образованием отрицательно заряженных центров (≡SiO−). При подкислении они протонируются (≡SiO− + H+ → ≡SiOH), поэтому снижаются поверхностная плотность заряда и ζ-потенциал двойного электрического слоя.
Скорость электроосмотического потока пропорциональна его электрофоретической подвижности и напряжённости поля; в упрощённом виде подвижность зависит от ζ-потенциала: μЭОП ≈ εζ/η. Поэтому уменьшение абсолютного значения ζ-потенциала при снижении рН приводит к замедлению движения всей буферной среды вдоль капилляра. В МЭКХ этот поток переносит и мицеллы, и растворённые вещества, вследствие чего обычно увеличивается время миграции и анализа; изменение разрешения нейтральных соединений не является прямым и универсальным следствием только снижения рН.
| Фактор или показатель | При более высоком рН | При снижении рН | Хроматографическое следствие |
|---|---|---|---|
| Состояние силанольных групп кварца | Преимущественно диссоциированы: ≡SiO− | Протонируются: ≡SiOH | Уменьшается отрицательный заряд стенки |
| ζ-потенциал капилляра | Имеет большее отрицательное значение по модулю | Снижается по абсолютной величине | Ослабевает электрокинетическое движение жидкой фазы |
| Электроосмотический поток | Выраженный, направлен к катоду для типичного кварцевого капилляра | Замедляется; при очень низком рН может стать минимальным | Правильный эффект — уменьшение электроосмотического потока |
| Скорость перемещения мицелл | Мицеллы переносятся суммарным действием электрофореза и ЭОП | Вклад ЭОП уменьшается | Меняется эффективная миграционная подвижность мицеллярной фазы |
| Время анализа | При прочих равных условиях обычно короче | Чаще увеличивается | Снижение ЭОП не означает ускорения анализа |
| Разделение нейтральных аналитов | Определяется главным образом распределением между водной фазой и мицеллами | Зависит от состава буфера, мицелл и времени взаимодействия | Разрешение нельзя однозначно приравнивать к величине ЭОП |
| Ток и тепловыделение | Зависят от напряжения и электропроводности буфера | Могут изменяться вследствие состава электролита, но не являются прямым механизмом снижения ЭОП | Рассеяние тепла не является правильным ответом |
Таким образом, ключевым диагностическим признаком влияния рН является изменение заряда стенки капилляра и связанного с ним ζ-потенциала. Чем сильнее протонированы силанольные группы, тем слабее электростатическое увлечение диффузного слоя и общий поток жидкости. Практическое следствие — увеличение миграционных времён и необходимость учитывать возможное ухудшение воспроизводимости при работе в сильно кислой среде. Наиболее точный ответ — уменьшение электроосмотического потока.