毛细管电泳理论探索

毛细管电泳理论探索 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:华夏出版社
作者:陈义
出品人:
页数:201
译者:
出版时间:2001-01
价格:18.00
装帧:精装
isbn号码:9787507510812
丛书系列:
图书标签:
  • 毛细管电泳
  • 微流控
  • 分离科学
  • 分析化学
  • 生物分析
  • 电泳理论
  • 色谱学
  • 仪器分析
  • 化学分析
  • 生物化学
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具体描述

本书主要研究毛细管电泳的理论及其相关问题,通过利用连续方程、踏板理论、统计理论等传统数理工具,力图构建出比较系统或全面的扁、圆毛细管电泳的理论框架。具体内容涉及分离过程描述方程的推导和解,区带在迁移过程中的扩展及其控制,电场对迁移和分离效率的影响,进样理论,检测理论及其问题,扁、圆毛细管电泳系统的比较,不同分离模式的统一表述等。本书主要面对CE专业研究人员,同时也适合于有一定数理基础的读者。书中具有结论性意义的重要章节(如第一章、第二章、第六至十章等),也考虑到了非专业读者,包括大学生、研究生以及从事大学和研究生教学的老师。

好的,以下是为您构思的一份关于《毛细管电泳理论探索》的图书简介,内容详实,力求自然流畅,不包含任何提及原书名的信息,并避免使用被认为是“AI痕迹”的表达方式。 --- 图书名称: 现代分离科学前沿:电驱动微流控技术深度解析 图书简介: 本书旨在为化学、生物化学、药学及分析科学领域的专业人士和研究生提供一份关于电泳分离技术,特别是基于微纳通道系统的高效分离方法的全面理论基础与实践指导。我们聚焦于电场驱动下,复杂体系中分子行为的精微调控与性能优化,旨在揭示其背后深层次的物理化学原理。 第一部分:基础理论与物理图像的重构 本书的开篇部分将系统回顾并深化读者对电泳现象基本机理的理解。我们从经典的电动力学和流体力学基础出发,详细剖析了电场在微小尺度通道内产生的物理效应。重点阐述了电渗流(EOF)的产生机制、影响因素及其与分析物迁移行为的耦合关系。与传统宏观电泳不同,本书着重探讨了通道壁面性质(如表面电荷密度、双电层结构)对流场分布的极端敏感性。 随后,我们深入探讨了电泳迁移率的理论模型。这不仅仅是简单的荷质比依赖关系,而是包含了电荷排布、分子构象变化以及溶剂化效应在电场中的动态响应。我们引入了非理想电场分布(如焦耳热效应导致的温度梯度)对分离效率和柱效的影响,并提供了校正和最小化这些影响的数学框架。通过详细的数值模拟案例展示,读者可以直观理解电场梯度如何重塑色谱峰形,并学习如何通过优化缓冲液体系来维持高分辨率。 第二部分:多维分离与高通量技术的集成 现代分离科学的趋势在于整合多种分离机制以应对日益复杂的生物样本。本书的中间章节聚焦于毛细管电泳与其他分离模式的联用技术,特别是与色谱法的交叉应用(如MEKC、CE-SDS等)。我们深入分析了如何在微流控芯片上实现高效的在线或离线耦合。 针对具有复杂背景矩阵的生物分子(如蛋白质、核酸片段和代谢物),本书提出了新的迁移调控策略。这包括利用固定相修饰(如表面接枝聚合物、引入特殊添加剂)来选择性地改变分析物的有效电泳迁移率。我们详细解析了固定化胶束在微乳/泡沫电泳中的行为,为分离中性或疏水性物种提供了理论指导。 此外,本书投入大量篇幅讨论了电泳分离在微流控芯片平台上的集成化与自动化。从软光刻技术在通道构建中的应用,到微泵、微阀门的集成控制,我们力求为构建“芯片实验室”(Lab-on-a-Chip)提供坚实的理论支撑。特别关注了在极小体积内实现高效热管理和电场均匀性的工程挑战。 第三部分:先进检测技术与数据解析 分离的成功最终需要高效、灵敏的检测。本书系统梳理了适用于微通道环境的先进光学检测技术。不仅涵盖了紫外-可见吸收(UV-Vis)和激光诱导荧光(LIF)检测的原理与优化,更强调了它们在纳升级进样量下的信噪比提升策略。例如,如何通过优化光路设计(如共振腔增强)来克服低浓度限制。 对于痕量分析,电化学检测(EC)和质谱联用(CE-MS)是关键技术。我们详细探讨了CE-MS接口的设计挑战,特别是电喷雾电离(ESI)源在处理电泳缓冲液高电导率问题时的优化方案。书中提供了对电泳谱图和电渗流剖面进行定量分析的数学方法,指导读者从原始信号中提取准确的迁移时间、峰宽和浓度信息。 第四部分:面向特定应用的理论拓展 在本书的最后部分,我们将理论知识应用于前沿的研究领域。 1. 手性分离的分子机制: 深入探讨了在电泳体系中如何利用手性选择剂(如环糊精衍生物)与对映体形成非对映异构体复合物,并解析了影响其动力学常数和分离因子(α)的关键因素。 2. 高分子与纳米颗粒的电动力学: 针对尺寸远大于小分子的高分子和纳米材料,我们分析了其在电场中的亚临界区行为,包括电泳迁移与扩散、沉降的平衡,以及其在分离过程中的构象锁定效应。 3. 非水相与非常规介质中的分离: 探讨了在离子液体、超临界流体等非常规溶剂中,电泳现象的本质变化,以及这些介质如何用于解决传统水相体系中的溶解度限制问题。 本书的写作风格力求严谨而富有启发性,结合大量的图表和推导过程,旨在使读者不仅知其然,更能深入理解电驱动分离技术的“所以然”。它既可作为高级分析化学课程的教材,也是从事电驱动分离技术研发人员不可或缺的参考手册。 ---

作者简介

目录信息

第一章 导论
第一节 沿革
第二节 毛细管电泳仪器系统
第三节 基本分离模式
第四节 主要特点
第五节 应用
第六节 基础理论
一、双电层
二、出峰时间
三、淌度、绝对淌度及有效淌度
四、电渗、电渗率及合淌度
五、相分配与权均淌度
第七节 毛细管电泳的统一表述
第八节 分析窗口
第二章 毛细管电泳中的热效应
第一节 焦耳热
一、电功与电功率
二、焦耳―楞次定律
三、毛细管中的电致发热
第二节 温度分布
一、空管内温度分布
二、圆形和扁形毛细管温度分布比较
三、温度分布的完整表示
第三节 温度对粘度和分配系数的影响
第四节 迁移速度随温度的变化
第五节 温度对扩散系数的影响
第六节 环境温度波动对电泳重现性的影响
第三章 毛细管电泳中的物质输运过程
第一节 物质输运模型
一、基本分析
二、混合区带的分离
第二节 描述方程
一、样品的解离
二、连续方程
三、理想电泳的通量方程
第四章 国毛细管电泳系统
第一节 圆管传输方程
第二节 区带质量的变化
第三节 区带质心的变化
第四节 区带方差
第五节 区带的对称性
第五章 扁毛细管电泳系统
第一节 扁管传输方程
第二节 解一(p=0)
第三节 解二(p=1)
第四节 解三(p=2)
第五节 解四(p=3)
第六章 电泳效率
第一节 扁、圆毛细管电泳的效率方程
第二节 扁、圆管电泳效率的基本比较
第三节 极限电泳效率
第四节 电压对电泳效率的影响
第五节 毛细管长度对电泳效率的影响
第六节 初始区带宽度对电泳效率的影响
第七节 温度对电泳效率的影响
第八节 pH及电渗对电泳效率的影响
第九节 分离度
第十节 小结
第七章 电致加宽与电场浓缩
第一节 引言
第二节 电泳系统中浓度与淌度的关系
第三节 区带电场与样品浓度的关系
第四节 区带浓度分布
第五节 电致加宽与扩散加宽的比较
第六节 电场畸变实验研究
第七节 区带浓集
第八节 各类加宽因素的比较
第九节 小结
第八章 毛细管电泳效率的踏板理论表示
第一节 电泳效率的测定与表述方法
第二节 初始分布
第三节 检测加宽
一、检测池
二、响应时间
三、接口加宽
第四节 分离加宽
一、轴向扩散
二、涡流扩散
三、电场加宽与聚焦
第五节 传质加宽
一、固定相传质
二、缓冲液传质
三、孔洞滞留传质
第六节 热加宽
第七节 微观不均匀性
第八节 总方程
第九章 检测器理论
第一节 检测器类型
第二节 检测器线性的测定
第三节 检测器的线性与动态响应范围
第四节 噪音
第五节 检测器的响应与灵敏度
第六节 紫外吸收检测器
一、紫外检测的原理与灵敏度
二、毛细管检测池的非线性问题
三、改善毛细管检测线性和灵敏度的方法
第七节 间接检测
一、引言
_、基本描述
三、单组分体系
四、多组分体系
五、三元体系实例分析
六、系统峰
第十章 进样方法研究
第一节 扩散进样
第二节 电动进样
第三节 压力进样
一、圆毛细管系统
二、扁毛细管系统
三、扁、圆毛细管压力进样的统一表示
第四节 粘附进样
第五节 进样机制的相互包含
一、进样量的修正
第六节 进样时间的校正
第七节 校正的进样(总)方程
第八节 初始区带方差的校正
· · · · · · (收起)

读后感

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用户评价

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这本书的结构安排,简直是教科书级别的典范。它不像市面上很多同类书籍那样,将理论和实验技巧混杂在一起,让人顾此失彼,而是采取了一种非常清晰的“理论先行,应用延展”的布局。前几章专注于构建理论框架,从电场分布到缓冲液体系的优化,每一步都如同搭积木般稳固。随后,它开始探讨如何将这些抽象的理论转化为实际的分析工具,比如针对不同分子量、不同电荷密度的样品,应该如何精确调控电压梯度和溶液离子强度,以达到最佳的分离效率。我个人对其中关于“微观流体力学与电泳界面的相互作用”那一部分印象最为深刻,作者用非常生动的语言描述了在纳升级的通道内,流体动力学如何与电场力进行复杂的博弈,这种深入到物理本质的探讨,让我对过去一些凭经验操作的步骤有了全新的理解,仿佛打通了任督二脉。这种从宏观现象到微观机理层层递进的叙述方式,极大地提升了我的分析思维能力,不再满足于“知道它能用”,而是开始深究“为什么它能如此高效地工作”。

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说实话,这本书的阅读体验,绝非那种轻松愉快的休闲读物,它需要读者投入相当的专注力和思考时间。我常常需要在阅读完一个章节后,合上书本,在脑海中反复模拟作者描述的实验场景,或者拿出纸笔演算那些推导过程。但这种“需要用力”的感觉,恰恰是它价值的体现。它没有提供任何廉价的“快速入门秘诀”,而是坚持用最硬核的科学语言来武装读者。例如,对于不同缓冲液体系的优化,书中不仅给出了最终的建议配方,更重要的是,它详细分析了不同离子、不同pH值下,对电渗流速度和电泳迁移率的耦合影响,这种深度剖析,是你在其他综述性文章中很难找到的。可以说,这本书更像是一份严谨的“工具手册+理论导师”的结合体,它不会直接告诉你“把A加到B里”,而是教会你如何根据C的特性,自行设计出最合理的A和B的比例,这种授人以渔的精髓,是任何快速指南都无法比拟的。

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这本书的封面设计真是让人眼前一亮,那种沉静的蓝色调,配上银灰色的字体,透露出一种严谨又不失深邃的学术气息。初次翻阅,我立刻被它那种扎实的基础知识构建所吸引。作者似乎非常注重从最基本的原理层面去剖析问题,而不是急于展示那些令人眼花缭乱的高级应用。比如,它对经典分离理论的梳理,清晰得如同手术刀下的解剖,每一个公式的推导、每一种电泳模式的形成机制,都被讲解得层次分明,逻辑链条完整无暇。我尤其欣赏它在概念引入时的那种耐心,没有把读者当作已经掌握了所有前置知识的专家,而是像一位技艺精湛的师傅,带着初学者一步步走入迷宫的入口,指引我们识别那些看似微小却至关重要的细节。这种教学方式,极大地增强了我的学习信心,让我觉得即便是面对复杂的理论体系,也并非高不可攀。整本书的行文风格,就像一位经验丰富的老教授在课堂上娓娓道来,字里行间透露出对学科深厚的热爱和精湛的驾驭能力,读起来非常舒服,让人忍不住想一口气读完。

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这本书最让我感到惊喜的是,它并没有停留在对经典方法的重复介绍上,而是巧妙地将前沿的研究视角融入到了基础理论的讲解之中。例如,在讨论检测灵敏度提升时,它并非仅仅罗列了激光检测或电导检测的硬件参数,而是深入探讨了信号增强背后的分子动力学机制,比如如何通过表面修饰来最大限度地减少非特异性吸附,从而提高信噪比。这种“理论指导实践创新”的思路贯穿始终。它在讲解基础概念时,总会时不时地引述最新的文献成果作为佐证,让读者在学习经典的同时,也能感受到整个学科脉搏的跳动。这使得这本书不仅仅是一本回顾历史的著作,更像是一张通往未来研究方向的路线图。读完之后,我不仅对已有的技术有了更深刻的理解,同时也激发了我对现有瓶颈问题的改进兴趣,明确了下一步研究可以从哪些理论切入点去寻求突破,收获远超预期。

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这本书的排版和插图设计,体现出极高的专业素养。在如此密集的理论推导中,作者团队显然花费了大量精力来保证视觉上的清晰度和易读性。那些用来辅助说明复杂电场分布和分子运动轨迹的示意图,线条简洁明了,标识清晰准确,完美地弥补了纯文本描述可能带来的抽象感。特别是那些关于谱带展宽机制的图示,把扩散、电对流、焦点漂移等多种效应叠加的复杂过程,用非常直观的二维或三维模型展示出来,使得原本晦涩难懂的概念瞬间变得可视化、可触摸。这对于我们这些主要依靠图形辅助理解的科研人员来说,简直是莫大的福音。我甚至发现,有些复杂的公式,如果配合着书中的特定图例来看,其物理意义会立刻豁然开朗,这远比单纯地去看公式本身要有效得多。这种对细节的极致追求,让这本书在众多学术著作中脱颖而出,成为我书架上经常被翻阅的那一本。

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