毛细管电泳色谱仪简称毛细管电泳仪（CE），是以毛细管为别离通道，以电渗流为驱动力，使用带电粒子之间的电泳淌度差异和分配系数差异进行别离，电泳淌度不同是电泳别离的内因和条件。

  电泳现象是指带电粒子在电场的效果下，向着与其电性相反的电极方向移动的现象。

  在同一电场中，粒子的电荷性质不同，泳动方向不同；粒子的带电量不同，泳动速度不同；粒子的分子量不同，泳动速度不同；粒子的形状不相同，泳动速度不同。因而，不同的粒子可彼此别离。

  电泳淌度是指带电粒子在给定的溶液中，在单位电场强度下的电泳速度，又称电泳搬迁率或泳动度。用μep表明。

  电泳淌度是指在溶液无限稀释时，带电粒子在单位电场强度下的均匀电泳速度。它是该带电粒子在必定溶液中的一个特征物理常数。

  CE不行能在无限稀释而又没有其它带电粒子和酸度等条件下进行电泳，有用电泳淌度是带电粒子的实践电泳淌度。

  在有电渗存鄙人，带电粒子的实践电泳淌度称为表观电泳淌度或净淌度，是有用电泳淌度µef和电渗淌度µeo的矢量和。

  毛细管一般都会选用石英管，管内外表为硅胶，当内充缓冲液pH＞3时，管内外表的硅醇基（－SiOH）离解成硅醇基阴离子（－SiOˉ），使管内外表带负电荷，溶液外表带正电荷，在管内外表和溶液之间构成双电层。依据Stern双电层理论可将双电层分为两部分，即Stern层和涣散层。

  在双电层中，因为吸附而紧贴在毛细管内外表的阳离子组成的离子层称为Stern层，可游离的阳离子组成的离子层叫做涣散层。Stern层与涣散层发生相对移动的界面称为滑动面，滑动面和毛细管内外表的电位差称为毛细管内外表的Zeta电位（ζ－电位）。毛细管内外表的Zeta电位正比于双电层厚度和滑动面的有用电荷密度，反比于电泳介质的介电常数。

  在胶体中，因为涣散粒子外表带电荷而招引周围的反离子，这些反离子在两相界面呈涣散状况散布而构成双电层。

  在双电层中，因为吸附而紧贴在涣散粒子外表的反离子组成的离子层称为Stern层。Stern层中的反离子和涣散粒子紧紧地结合在一同，在电场效果下，与涣散粒子作为一个全体移动。Stern层相对于远离滑动面的液体中某点的电位称为Stern电位。

  在双电层中，可游离的反离子组成的离子层叫做涣散层，游离离子的电荷密度跟着与涣散粒子外表的间隔的增大而急剧减小。涣散层中的反离子不严密的与涣散粒子彼此吸附，在电场效果下，向相反的电极方向移动。Stern层与涣散层发生相对移动的界面称为滑动面，滑动面和远离该界面的液体中某点的电位差称为该点的Zeta电位（ζ－电位）。

  电渗现象是指在电场效果下，毛细管中液体沿毛细管内外表或或固相多孔物质内液体沿固体外表移动的现象。

  毛细管一般都会选用石英管，管内外表为硅胶，当内充缓冲液pH＞3时，管内外表的硅醇基（－SiOH）离解成硅醇基阴离子（－SiOˉ），使管内外表带负电荷，溶液外表带正电荷，在管内外表和溶液之间构成双电层。在外电场效果下，溶液中溶剂化了的阳离子向负极移动，使毛细管中的溶液全体向负极移动。这便是CE中的电渗现象。

  电渗流来源于外电场对毛细管内外表和溶液之间双电层的效果。涣散层中的阳离子相对于毛细管内外表的负电荷构成一个圆筒形的阳离子鞘，在外电场效果下，溶液中溶剂化了的阳离子沿滑动面作相对运动，携带着溶剂一同向负极移动，而构成电渗流。

  电渗流是CE的首要驱动力，沿毛细管均匀散布，电渗流的径向散布简直是均匀的，使整个液体象塞子相同以均匀的速度向前运动，呈平面流（塞式流形）。电渗流速度除在管内外表附近因摩擦力敏捷减小到零以外，其余部分简直处处持平，引起的谱峰展宽很小。而HPLC活动相的流形为抛物线形的层流，在管内外表处的速度为零，管中心的速度是均匀速度的两倍，引起的谱峰展宽较大。这是CE能取得比HPLC更高别离功率的首要原因。

  电渗流巨细用电渗流速度veo表明，其巨细决议于电渗淌度μeo和电场强度E。即：

  式中：Lef为毛细管有用长度，teo为电渗符号物（中性物质）的搬迁时刻。

  石英毛细管内外表带负电荷，溶液外表带正电荷，电渗流流向负极。但假如将毛细管内外表改性和加电渗流反向剂，使管内外表带正电荷，则溶液外表带负电荷，电渗流流向正极。

  2）加电渗流反向剂：在运转缓冲液中参加很多阳离子外表活性剂，使毛细管内外表带正电荷，溶液外表带负电荷，电渗流流向正极。

  电渗淌度又称电渗搬迁率，取决于毛细管内外表的Zeta电位、电泳介质的介电常数和电泳介质粘度，与E无关。

  电渗流一般流向负极，电渗流速度约是一般离子电泳速度的5～7倍。各种粒子在毛细管中的搬迁速度是电渗流速度和电泳速度的矢量和，称为表观电泳速度vap。各种粒子在毛细管中的表观电泳速度vap分别为：

  当样品从正极点注入毛细管中时，不同粒子将以不同速度向负极搬迁，从负极点先后流出毛细管，出峰次序依次是阳离子、中性粒子和阴离子。中性粒子无电泳现象，随电渗流同行，在阳离子后流出，但不同结构的中性粒子无法彼此别离。

  （1）电渗流具有象HPLC中泵相同的效果，驱动粒子行进，加上不同粒子电泳速度和方向的差异，完结阳离子、阴离子和中性粒子的别离。

  （2）改动电渗流的巨细和方向，可改动别离功率和选择性。这是CE优化别离的重要要素。

  影响电泳搬迁速度的要素有粒子所带净电荷量、粒子巨细及形状、毛细管原料、载体、电场强度、缓溶液pH值、缓冲液离子强度、添加剂、温度和电渗流等。

  酸度影响毛细管内外表Si－OH基的电离。特别是在pH = 4～7范围内影响更明显，此刻溶液pH值与电渗速度近似成线、电场强度：

  （1）缓冲液pH值决议粒子的解离程度，也决议粒子的带电性质和所带净电荷量。

  缓冲液pH值增大时，毛细管内外表解离增多，电荷密度添加，Zeta电位增大，电渗流速度增大，当pH = 7时到达zui大。当pH＜3时，彻底被氢离子中和，管内外表呈电中性，电渗流速度为零。

  缓冲液离子强度越大，粒子的搬迁率越小，电泳区带窄而明晰。原因是缓冲液离子强度增大，带电离子会招引相反符号的离子集合在其周围，构成一个与该离子符号相反的离子氛，使该离子向相反的方向运动，以此来下降该离子的搬迁率。缓冲液离子强度过大，电流过大，发生的热量过多，会使电泳区带变宽，蛋白质变性。

  缓冲液离子强度越小，粒子的搬迁率越大，电泳区带宽而边际含糊。缓冲液离子强度过小，会下降缓冲液的总浓度和缓冲容量，不易保持缓冲液pH值，影响粒子的带电量；蛋白质分子之间有时会发生静电效果，构成更大的分子团，影响搬迁率。

  SO4，溶液离子强度增大，电渗流速度减小。（2）参加外表活性剂，可改动电渗流巨细和方向。

  2）某些阴离子外表活性剂如十二烷基硫酸钠（SDS），可使管内外表负电荷添加，电渗流增大。

  电泳过程中，因为通电会发生焦耳热，焦耳热对电泳影响很大。温度每改变1℃，将引起布景电解质溶液的粘度改变2%～3%，搬迁率添加约2.4%。为下降热效应对电泳的影响，可操控电压、电流和在电泳体系中装置冷却散热装置。