Електрокинетички појави

Електричното поле како посебен дел од просторот во кој се чувствува дејството на наелектризираните тела, наоѓа голема практична примена кај електрокинетичките појави кои се од особена важност за живите организми како што се: електроосмозата, електрофорезата и јонофорезата.

Електрофореза

Големината на честичките од тврда дисперзна фаза кај колоидните раствори изнесува колку и големината на макромолекулите па сè до 0.1 μm. Колоидните честички можат да бидат наелектризирани, некои позитивно ( оксиди на метали, хидроксиди и др. ), некои негативно ( сулфиди на металите, кисели хидроксидни и др.).

Електрофореза

Кога колоидните честички се најдат во надворешно електрично поле тогаш доаѓа до нивно насочено движедње. Поради нивната релативна големина, нивното движење може да се следи под микроскоп, а тој начин може да се одреди и големината на брзината на нивното движење. При движењето на колоидните честички се јавуваат сили на вискозно триење помеѓу нив и дисперзната средина низ која се движат.
Движењето на честичките од тврдата дисперзна фаза, поради присуство на електрично поле кон спротивно наелектризираните електроди се вика електрофореза
Брзината на движење на честичките од дисперзната фаза може да се определи според релацијата:
υ= EVε/4πη
каде ε- претставува диелектрична константа на средината, а
Е- е јачина на надворешно електрично поле.
V- електрокинетички потенцијал.
η- вискозност на разгледуваната диспрезна средина. Релацијата не е применлива за дисперзни средини со честички кои имаат поголем пречник од дебелината на двојниот електрично поле.Освен брзината друга важна физичка величина за колоидните честички е нивната подвижност u. Таа се дефинира како количнико од брзината и јачината на електричното поле.
u= υ/E
Бидеќи подвижноста зависи од коефициентот на силата на вискознот триење, врз основа на тоа може да се одредат одредени физички параметри на колоидните честички како што се : нивната-форна и големина. Главно постојат два методи на електрофореза:
Mакроелектрофореза- се користи првенствено за разгледување и проучување на електрохемиските својства на колоидните раствори. Проучувањето на електрохемиските својства на колоидните раствори. Проучувањето на електрохемиските својства е од посебен интерес на суспензии од различни клетки, еритроцити, леукоцити, бактерии.
Микроелектрофореза- клеточните суспензии во мали количества се внесуваат во специјални комори наполнети со пуферни раствори. Во таквите комори се внесуваат електроди поврзани со извори на еднонасочна струја. Под дејство на електричното поле се одвива движење на клетките кон спротивно наелектризирани електроди. Со методите на електрофорезата се добиваат значајни податоци за определување на карактерот на биолошките течности. Kaко резултат на овие методи е откриено дека протоплазмата на живите клетки е со негативен потиенцијал т.е сите биолошки површини имаат негативен електрокинетички потенцијал. Електрокинетичкиот потенцијал може да има различни вредности за различни клетки. Кај човекот при pH=7.4 електро кинетичкиот потенцијал за еритроцитите изнесува V=16.3mV. Интересно е да се каже дека таа вредност е константна за луѓе со различен пол, раса, крвна група и сл. Леукоцитите слично како и еритроцитите се движат кон анодата но нивната подвижност е двапати помала.

Јонофореза

Внесување на јони од надворешен електролит во организмот со помош на електрично поле се вика јонофореза ( лекувачка електрофореза ).

Јони

Оваа метода се користи за внесување на фармаколошки препарати. Човековата кожа во обични услови има мала пропусливост за јоните. Тоа се должи на фактот што порите на кожата се исполнети со воздух. Големите органски јони во општ случај не можат да поминат низ кожата. Со продолжување на електричното поле, можно е ѕидовите на порите да се електризираат и да се создадат услови за електроосмотско движење на течноста пропорционално со јачината на електричното поле. Воздухот од порите при вакви услови се заменува со течност со што пропусливоста значително се зголемува. Јонофорезата се користи за терапевтски цели. Медикаментите во вид на јони, со користење на истонасочна електрична струја се внесуваат во организмот. Овој метод е успешен само за фармаколошките препарати со голем степен на електролитна дисоцијација. Такви се многу антибјотици, витамини, бактерицидни препарати, препарати за смирување на болка итн. Јоните кои се внесуваат во организмот треба да имаат ист знак со електродата. Контактот помеѓу заболеното место и електродата се реализира со раствор на NaJ со кој се натопува филтер хартијата, која се користи како контакт кој го забрзува продирањето на јоните.

Електроосмоза

Придвижувањето на течната фаза од двојниот електричен слој низ порозни тврди препреки, под дејство на електричното поле, се вика електроосмоза.

Електрично поле

Електроосмозата практично може да се реализира во колку на дното од една U цевка се внесе праче порозен материјал ( печена глина, песок ). Водените молекули во контакт со ѕидовите на порозниот материјал се наелектризираат позитивно, а ѕидовите со негативен полнеж. Позитивно наелектризираните молекули ќе се движат кон катодата. Процесто ќе биде завршен во моментот кога електро осмотскиот притисок ќе се изедначи со хидроскопскиот. Наместо порозна средина од неорганско потекло, експериментот успешно се одвива, на пример, со кожа од жаба, при што доаѓа до различно издигнување на раствор во краците на U-цевката. Течноста поминува низ порите ос разгледуваната кожа. Во практиката електроосмозата се користи за прочистување на вода, а во медицината за прочистување на крвта со помош на дијализатори.