8 • Électrophorèse capillaire et électrochromatographie
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EXERCICES
Solutions en fin d’ouvrage
Exercice 8.1
Une installation d’électrophorèse en solution libre (CZE) comporte un capillaire de longueur totale L = 32 cm et de longueur effective = 24,5 cm. La tension appliquée est de
30 kV. Dans les conditions de l’expérience réalisée le temps de migration t mn d’un marqueur
neutre est de 3 min.
a) Calculer la mobilité électrophorétique m EP d’un composé dont le temps de migration
apparent est de 2,5 min. Préciser les unités employées.
b) Dans ces conditions, calculer le coefficient de diffusion de ce composé, en admettant que
l’efficacité calculée est N = 80 000.
Exercice 8.2
On considère une installation d’électrophorèse capillaire comportant un capillaire de verre
de silice non-traitée, à « paroi négative », de L = 1 m de longueur totale et de = 90 cm
de longueur utile (jusqu’au détecteur). La différence de potentiel appliquée aux bornes du
capillaire est de 20 kV. Le détecteur est situé vers l’extrémité cathodique du capillaire.
L’électrolyte est un milieu tampon de pH 5. Un composé présent dans l’échantillon a un
temps de migration t m = 10 min.
a) Peut-on en déduire si la charge nette portée par ce composé est positive ou négative ?
b) Calculer la mobilité électrophorétique apparente m app de ce composé.
c) Sachant qu’un marqueur neutre a un temps de migration t m de 5 min, en déduire la valeur
du flux électro-osmotique m EOS .
d) Calculer la mobilité électrophorétique m EP du composé. En déduire le signe de sa charge
nette.
e) Que se passerait-il si on utilisait un capillaire à paroi traitée pour la rendre neutre ?
f) En supposant que le pI du composé soit de 4, quel sera le signe de sa charge nette si on
abaisse le pH de l’électrolyte à 3 ?
g) Calculer N pour le composé étudié sachant que D = 2 × 10
−5 cm
2
·s
−1 .
h) Connaissant la relation entre l’efficacité N et la diffusion D, expliquer pourquoi les
petites molécules conduisent en électrophorèse capillaire à des séparations généralement moins bonnes que les grosses molécules, et pourquoi les séparations sont d’autant
meilleures que le diamètre du capillaire est plus étroit.
Exercice 8.3
En EC, lorsque le capillaire contient un gel d’acrylamide en plus de l’électrolyte, on observe
que la vitesse de migration est ralentie par un effet mécanique de filtration par le gel. Le
phénomène est d’autant plus important que la molécule est plus grosse. On considère que
la relation suivante est vérifiée :
log M = a ·v + b
© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit
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EXERCICES
Solutions en fin d’ouvrage
Exercice 8.1
Une installation d’électrophorèse en solution libre (CZE) comporte un capillaire de longueur totale L = 32 cm et de longueur effective = 24,5 cm. La tension appliquée est de
30 kV. Dans les conditions de l’expérience réalisée le temps de migration t mn d’un marqueur
neutre est de 3 min.
a) Calculer la mobilité électrophorétique m EP d’un composé dont le temps de migration
apparent est de 2,5 min. Préciser les unités employées.
b) Dans ces conditions, calculer le coefficient de diffusion de ce composé, en admettant que
l’efficacité calculée est N = 80 000.
Exercice 8.2
On considère une installation d’électrophorèse capillaire comportant un capillaire de verre
de silice non-traitée, à « paroi négative », de L = 1 m de longueur totale et de = 90 cm
de longueur utile (jusqu’au détecteur). La différence de potentiel appliquée aux bornes du
capillaire est de 20 kV. Le détecteur est situé vers l’extrémité cathodique du capillaire.
L’électrolyte est un milieu tampon de pH 5. Un composé présent dans l’échantillon a un
temps de migration t m = 10 min.
a) Peut-on en déduire si la charge nette portée par ce composé est positive ou négative ?
b) Calculer la mobilité électrophorétique apparente m app de ce composé.
c) Sachant qu’un marqueur neutre a un temps de migration t m de 5 min, en déduire la valeur
du flux électro-osmotique m EOS .
d) Calculer la mobilité électrophorétique m EP du composé. En déduire le signe de sa charge
nette.
e) Que se passerait-il si on utilisait un capillaire à paroi traitée pour la rendre neutre ?
f) En supposant que le pI du composé soit de 4, quel sera le signe de sa charge nette si on
abaisse le pH de l’électrolyte à 3 ?
g) Calculer N pour le composé étudié sachant que D = 2 × 10
−5 cm
2
·s
−1 .
h) Connaissant la relation entre l’efficacité N et la diffusion D, expliquer pourquoi les
petites molécules conduisent en électrophorèse capillaire à des séparations généralement moins bonnes que les grosses molécules, et pourquoi les séparations sont d’autant
meilleures que le diamètre du capillaire est plus étroit.
Exercice 8.3
En EC, lorsque le capillaire contient un gel d’acrylamide en plus de l’électrolyte, on observe
que la vitesse de migration est ralentie par un effet mécanique de filtration par le gel. Le
phénomène est d’autant plus important que la molécule est plus grosse. On considère que
la relation suivante est vérifiée :
log M = a ·v + b
© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit