1. Principe général et grandeurs fondamentales
La séparation des composés par électrophorèse capillaire résulte de deux mécanismes de transport, l’électromigration et l’électroosmose.
1.1 Électromigration
L’électromigration résulte du déplacement d’une espèce chargée lorsqu’elle est soumise à un champ électrique. La vitesse linéaire acquise (ou vitesse électrophorétique) est alors fonction du champ électrique et de la mobilité électrophorétique de l’ion selon la relation suivante : vep = mepE (1) avec vep vitesse électrophorétique (cm · s−1),
E champ électrique (V · cm−1), mep mobilité électrophorétique (cm2 · V−1 · s−1).
L’électromigration s’effectue dans le sens du champ électrique
(mobilité électrophorétique positive) pour les cations et dans le sens opposé pour les anions (mobilité électrophorétique négative). Cette notion de mobilité électrophorétique a déjà été décrite en détail dans ce traité (article [P 1 815], référence [15]), aussi seuls les paramètres dont dépend ce phénomène sont-ils rappelés brièvement.
D’un point de vue expérimental, la mobilité électrophorétique d’un ion dépend principalement du pH et de la force ionique du tampon, de l’ajout d’une espèce complexante au tampon et, enfin, de la température. 1.2 Électroosmose
Le phénomène d’électroosmose correspond à l’écoulement d’un liquide remplissant un capillaire (dont la paroi interne possède une charge de surface) lorsque celui est soumis à un champ électrique tangentiel. Dans le cas d’un capillaire en silice fondue, les charges de surface sont dues à l’ionisation négative des groupements silanols dès que le pH est supérieur à 2.
Lorsque le capillaire est rempli d’un tampon électrophorétique, les cations du tampon sont attirés vers les charges négatives de la surface du capillaire, formant ainsi une double couche électrique, caractérisée par un potentiel de surface ou potentiel zéta (ζ) : avec δ épaisseur de la double couche, σ densité de charges par unité de