Izoelektra punkto: Malsamoj inter versioj

La '''izoelektra punkto''' ''pI'' estas la [[pH (kemia parametro)|pH]] je kiu aparta [[molekulo]] aŭ surfaco ne portas entutan (averaĝan) [[elektra ŝargo|elektran ŝargon]]. Molekuloj kiu estas [[ambaŭ-jono]]j enhavas ambaŭ pozitivajn kaj negativajn ŝargojŝargojn depende de la [[funkciaj grupoj]] aktualaj en la molekulo. Ili estas afektitaafektitaj per pH de ilia ĉirkaŭaĵo kaj povas iĝi pli pozitive aŭ negative ŝargitajnŝargitaj pro la perdogajno aŭ gajniperdo de [[protono]]j H⁺.

La pI valoro povas ankaŭ afekti la [[solvebleco]]n de molekulo je donita pH. Tiaj molekuloj havas minimuman solveblecon en akvo aŭ salaj solvaĵoj je la pH, kiu respektivas al ilia '''pI''' kaj ofte [[sedimento|sedimentiĝas]] el [[solvaĵo]]. Biologiaj molekuloj, tiaj kielkiaj [[proteino]]j enhavas ambaŭkaj acidajn kaj bazajn [[funkcia grupo|funkciajn grupojn]]. Aminoacidoj kiu konsistigas proteinojproteinojn povas esti pozitivaj, negativaj, neŭtralaj aŭ polusaj en naturo, kaj kune doni al proteino ĝian entutan ŝargon. Je pH pli subemalsupra deal ilia pI, proteinoj portas entutan pozitivan ŝargon; pli supre ilia pI ili portas entutan negativan ŝargon. Proteinoj povas tial esti apartigitaj laŭ iliasiaj izoelektraizoelektraj punktopunktoj sur specifaj ĝeloj per tekniko nomata kiel [[izoelektra fokusado]], kiu uzas gradienton de pH, por apartigi proteinojn. Izoelektra fokusado estas ankaŭ la unua paŝo en [[du-dimensia ĝela elektroforezo]].

Por [[aminoacido]] kun nur unu [[amino]] kaj unu [[karboksilo]], la pI povas esti kalkulitakalkulata deel la [[pKa]]-oj de ĉi tiu molekulo.

Por aminoacidoj kun pli ol du jonigeblaj grupoj, tiaj kielkiaj [[lizino]], la sama formulo estas uzata, sed la du pKa-oj uzatauzataj estas tiuj de la du grupoj, kiuj perdas kaj gajnas ŝargon de la neŭtrala formo de la aminoacido. [[Lizino]] havas unu solan karboksilan pKa kaj du aminajn pKa valorojn (unu alel ili estas sur la [[R-grupo]]), tiel plene protonigita lizino havas ŝargon +2. AlPor preni neŭtralan ŝargon, oni devas malprotonigi lizinon dufoje, kaj propor tio uzi la R-grupan kaj aminan pKa valorojn (vidu en [[listo de normaj aminoacidoj]]).

La pH de ĝelo estas difinita per la [[bufra solvaĵo|bufro]] uzata por la ĝelo. Se la [[pH (kemia parametro)|pH]] de la bufro estas pli supresuper la pI de la [[proteino]], la proteino migras al la pozitiva poluso (negativa ŝargo estas allogitaallogata al pozitiva poluso). Se la pH de la bufro estas pli sube desub la pI de la proteino, la proteino migras al la negativa poluso de la ĝelo (pozitiva ŝargo estas allogitaallogata al la negativa poluso). Se la proteino estas kun bufro, kies pH estas egala al la pI, la proteino ne migras. Ĉi tio estas vera ankaŭ por unuopaj [[aminoacido]]j.

La izoelektraj punktoj (IEP) de metalaj oksidaj ceramikoj estas uzataj amplekse en materiala scienco en diversaj akvaj paŝoj de sintezo. Por ĉi tiuj surfacoj, prezentitaj kiel koloidoj aŭ pli grandaj partikloj en akva solvaĵo, la surfaco estas ĝenerale alprenitakomprenata al estikiel kovrita kunde surfacaj hidroksilaj grupaj specoj, M-OH (kie M estas metalo Al, Si, ktp). Je pH-aj valoroj pli supresuper la IEP, la dominaj surfacaj specoj estas M-O^-, sed je pH valoroj pli subesub la IEP, M-OH⁺ specoj dominas. Iuj proksimumaj volorojvaloroj por komunaj ceramikoj estas listitaj pli subemalsupre

, escepte de kie estas notite). La akuratapreciza valoro povas variivaste larĝevarii, dependantadepende de pureco, fazo kaj la ceteraj ecoj de la materialo kaj ankaŭ de fizikaj parametroj kiel temperaturo. Aldone, preciza mezuro de izoelektra punktoj estas malfacila kaj postulas zorgajn teknikojn, eĉ kunper modernaj manierojrimedoj. Tial, multaj fontoj ofte donas kaj citas masamajnmalsamajn valorojvalorojn por izoelektraj punktoj de ĉi tiuj materialoj.

Jena listo donas la pH valorojn-ojn de izoelektra punkto je 25 °C en akvo. La listo estas ordigita perlaŭ pligrandiĝo deplialtiĝanta pH valoro.

Miksitaj oksidoj povas havi izoelektran punktojpunkton inter la tiuj de la respektivaj puraj oksidoj. Ekzemple, <ref>Jara, A.A., S. Goldberg kaj M.L. Mora (2005). 'Studoj de la surfaca ŝargo de amorfaj aluminiosilikatoj uzante surfacajn kompleksigajn modelojn', ''Ĵurnalo de koloida kaj interfaca scienco'', volumo. 292, ne. 1, pp. 160-170.</ref> estis mezurite, ke IEP estas de 4.5 por sinteze preparita amorfa aluminiosilikato (Al₂O₃-SiO₂). La esploristoj notis ke la elektrokineta konduto de la surfaco estis dominita per surfaca Si-OH speco, tiel eksplikanteklarigante la relative malaltan IEP. Grave pli altaj IEP valoroj (6-8) havi estas raportitaraportitaj por 3Al₂O₃-2SiO₂ per aliajaliuloj (Lewis <ref name="Lewis"/>). Lewis<ref name="Lewis"/> ankaŭ donas, ke IEP de BaTiO₃ kiel inter 5 kaj 6, dum Vamvakaki kaj aliaj<ref>[http://www.rsc.org/ej/JM/2001/b101728o.pdf Vamvakaki, M., N.C. Billingham, S.P. Armes, J.F. Watts, S.J. Greaves (2001). 'Rego de strukturo de kunpolimeroj por la varianco de alte kvalitaj ceramikoj en akvaj ĉirkaŭaĵoj', ''Ĵurnalo de Materiala Kemio'', volumo. 11, pp. 2437-2444.]</ref> donas valoron de 3, kvankam ĉi tiuj aŭtoroj notas, ke larĝaj limigoj de la valoroj estas raportitaj, kiel rezulto de restaĵo de baria karbonato sur la surfaco aŭ de TiO₂-riĉaj surfacoj.

En sistemoj, en kiu H⁺/OH^- estas la interfaco potencialo-difinantaj jonoj, la punkto de nula ŝargo estas donita en la per pH. La pH, je kiu la surfaco eksponas neŭtralaneŭtralan elektran ŝargon, estas la punkto de nula ŝargo je la surfaco. [[Elektrokineta fenomeno|Elektrokinetaj fenomenoj]] ĝenerale mezuras [[zeta potencialo|zetan potencialon]], kaj nula zeta potencialo estas interpretita kiel la punkto de nulonula ŝargo je la [[duopa tavolo|tonda ebeno]]. Ĉi tiu estas la izoelektra punkto<ref>A. W. Adamson, A.P. Gast, "Fizika kemio de surfacoj", John Wiley kaj Filoj, 1997.</ref>. Tial, la izoelektra punkto estas la valoro de pH, je kiu la koloida partiklo restas senmova en elektra kampo. La izoelektra punkto estas atendita al esti io malsama ol la punkto de nula ŝargo je la partikla surfaco, sed ĉi tiu diferenco estas ofte ignorita en praktiko pro tiel nomata dekomencaj surfacoj, kio estas, surfacoj sen aparte aldonitaj pozitivaj aŭ negativaj ŝargoj. En ĉi tiu ĉirkaŭteksto, temas pri aldono de ŝargoj, okazanta en la [[duopa tavolo]]. Tial, punkto de nula ŝargo je la surfaco estas prenita kiel egala al izoelektra punkto se forestas specifa altiro de ŝarojjŝargoj sur la surfaco.

Laŭ Jolivet<ref name="Jolivet">Jolivet J.P., ''Metala oksida kemio kaj sintezo. De solvaĵo al solida stato'', John Wiley kaj Filoj Ltd. 2000, ISBN 0-471-97056-5 (traduko el ''De la Solution à l'Oxyde'', InterEditions et CNRS redakcioj, Parizo, 1994).</ref>, je foresto de pozitiva aŭ negativa ŝargoj, la surfaco estas plej bonabone priskribita per la punkto de nula ŝargo. Se pozitiva kaj negativa ŝargoj ekzistas ambaŭ en egalaj kvantoj, tiam ĉi tiutie estas la izoelektra punkto. Tial, la punkto de nula ŝargo temas pri la foresto de ĉiu speco deĉia surfaca ŝargo, sed la IEP temas pri stato de entutaentute neŭtrala surfaca ŝargo. LaTial la diferenco inter la du nocioj, pro tio, estas kvanto de ŝargoj situitajsituantaj je la punkto de entuta nula ŝargo. Jolivet uzas la apriorajn surfacajn ekvilibrajn konstantojn pK^- kaj pK⁺ por difini la du kondiĉojn en per la relativaj kvantoj de ŝargoj situitajŝargo: