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Anwendungen der elektrolytischen Leitfähigkeit

Elektrophorese

Durch elektrische Felder wirken auf Ionen Kräfte. Dies kann durch das folgende Experiment beobachtet werden, das auch die Grundlage zur Trennung von Ionen aufgrund unterschiedlicher Wanderungsgeschwindigkeiten ist. Auf eine Glasplatte wird eine einprozentige, siedend heiße Lösung von Agarose in 25 mM Kaliumnitratlösung gegeben. Beim Abkühlen auf Raumtemperatur erstarrt diese Lösung zu einem Gel. Dann wird eine Probentasche in das Gel gestochen und ein kleiner Tropfen Kaliumpermanganatlösung (violett) hineingegeben. Die Elektroden befinden sich am rechten und linken Rand des Bildes. Mit Beginn des Films wird eine Spannung von 100 V angelegt.

Hinweis
Der Film läuft mit zehnfachem Zeitraffer ab!
Abb.1
Elektrophorese von Kaliumpermangnant.

Fragen:

  1. Wo befinden sich im obigen Aufbau Anode und Kathode?
  2. Die Permanganatbande ändert während der Wanderung ihre Gestalt. In welcher Art? Woran liegt das?
  3. Das unter dem Glas liegende Raster hat eine Einteilung von 1 cm. Wie weit ist die Bande in der Versuchszeit gewandert?

Antworten:

  1. Die Anode ist der Pluspol. Anionen bewegen sich zu ihr hin. Die violette Permanganat-Bande wandert nach links, also ist dort die Anode.
  2. Aufgrund von Diffusion verbreitert sich die Bande in alle Richtungen. Ein Teil der Ionen, die nach links diffundieren, wird von der sich bewegenden Bande wieder eingeholt. Daher sieht die Bande ein wenig wie ein Komet aus.
  3. Etwas mehr als 2 cm.
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