Stoffgradient
Als Stoffgradient bezeichnet man den Unterschied der Konzentration eines chemischen Stoffes zwischen zwei Punkten in einem Raum.
Eine Anwendung in der chemischen/biochemischen Trennung ist die Gradientenelektrophorese. Dabei wird zuvor in einem Gelgemisch ein Gradient, sei es ein Dichte-Gradient (z.B. mit Saccharose), ein Geldichte-Gradient (variable Porenweite) oder ein pH-Gradient (meist mit Ampholyten), erzeugt. Bei der folgenden elektrophoretischen Trennung konzentrieren sich dann die Stoffe in einem entsprechenden Sektor.
Eine weitere Anwendung ist die Trennung von Stoffgemischen im Dichtegradienten durch Zentrifugation.
Bei der Chromatografie werden oft mobile Phasen mit sich in der Zeit verändernden Zusammensetzungen angewendet, um verschiedene adsorbierte Stoffe nach einander zu eluieren.
Stoffgradienten spielen eine erhebliche Rolle im Stoffwechsel von Lebewesen (Beispiel: chemiosmotische Kopplung und insbesondere in der Morphogenese der Embryonalentwicklung.
Auch in der Geochemie und Ökologie sind Stoffgradienten bedeutsam, beispielsweise Gradienten der Sauerstoffkonzentration oder Schwefelwasserstoffkonzentration.
Bild:GRAMISCH Gradientenmischer.gif
Eine besonders einfache Form eines Gradientenmischers zur Herstellung eines Dichte-Gradienten. Links oben in gelb befindet sich eine Lösung geringer Dichte. Rechts oben in blau befindet sich eine Lösung hoher Dichte. Der Behälter rechts oben wird gerührt, während von links die Lösung geringer Dichte zuläuft, und die Mischung der beiden Lösungen nach unten in den Gradienten-Behälter abläuft, wo sich die nachfolgenden Schichten geringerer Dichte über die vorher gehenden lagern. Auf diese Weise entstehen lineare Gradienten.