Chromatografia jonowymienna jest metodą analityczną opierającą się na zasadach chromatografii z wytworzeniem oddzielenie jonowe i cząsteczkowe, które wykazują polaryzacji gatunków. Opiera się to na założeniu, jak spokrewnione są te substancje z innym zwanym wymieniaczem jonowym.
W tym sensie substancje, które mają ładunek elektryczny, są wydzielane dzięki przemieszczeniu jonowemu, w którym jeden lub więcej rodzajów jonów jest przenoszonych z płynu do ciała stałego poprzez wymianę, ze względu na fakt, że mają równe ładunki.
Te formy jonowe wiążą się z grupami funkcyjnymi znajdującymi się na powierzchni poprzez oddziaływania elektrostatyczne, które ułatwiają wymianę jonową. Ponadto skuteczność separacji jonów zależy od szybkości wymiany materii i równowagi między dwiema fazami; to znaczy opiera się na tym transferze.
Proces
Przed rozpoczęciem procesu chromatografii jonowymiennej należy wziąć pod uwagę kilka ważnych czynników, które pozwolą zoptymalizować rozdział i uzyskać lepsze wyniki.
Elementy te obejmują ilość analitu, masę molową lub masę cząsteczkową próbki oraz ładunek substancji, z których składa się analit.
Czynniki te są niezbędne do określenia parametrów chromatografii, takich jak między innymi faza stacjonarna, rozmiar kolumny i wymiary porów matrycy.
Uwagi wstępne
Istnieją dwa rodzaje chromatografii jonowymiennej: jedna z wypieraniem kationów i druga z wypieraniem anionów.
W pierwszej fazie ruchomej (stanowiącej próbkę do oddzielenia) znajdują się jony o ładunku dodatnim, natomiast faza stacjonarna jony o ładunku ujemnym.
W tym przypadku dodatnio naładowane cząsteczki są przyciągane do fazy stacjonarnej w zależności od ich siły jonowej, co znajduje odzwierciedlenie w czasie retencji pokazanym na chromatogramie.
Podobnie w chromatografii, która obejmuje przesunięcie anionów, faza ruchoma ma jony naładowane ujemnie, podczas gdy faza stacjonarna ma jony naładowane dodatnio.
Innymi słowy, gdy faza stacjonarna ma ładunek dodatni, jest wykorzystywana do rozdzielania ugrupowań anionowych, a gdy faza ta ma charakter anionowy, jest wykorzystywana do segregacji związków kationowych obecnych w próbce.
W przypadku związków, które mają ładunek elektryczny i wykazują rozpuszczalność w wodzie (np. Aminokwasy, małe nukleotydy, peptydy i duże białka), łączą się one z fragmentami o przeciwnym ładunku, tworząc wiązania jonowe z fazą stacjonarny, który nie jest rozpuszczalny.
Proces
Gdy faza stacjonarna jest w stanie równowagi, istnieje grupa funkcyjna podatna na jonizację, w której substancje będące przedmiotem zainteresowania w próbce są segregowane i oznaczane ilościowo, mogąc łączyć się w tym samym czasie, gdy poruszają się wzdłuż kolumny. chromatograficzny.
Następnie połączone gatunki można eluować, a następnie zebrać przy użyciu substancji eluującej. Substancja ta składa się z pierwiastków kationowych i anionowych, powodując większe stężenie jonów w całej kolumnie lub modyfikując jej charakterystykę pH.
Podsumowując, najpierw substancja zdolna do wymiany jonów jest naładowana powierzchniowo w sposób dodatni przeciwjonami, a następnie następuje połączenie jonów, które zostaną wydzielone. Po rozpoczęciu procesu elucji słabo związane cząsteczki jonowe ulegają desorpcji.
Następnie formy jonowe z silniejszymi wiązaniami również ulegają desorpcji. W końcu następuje regeneracja, w której możliwe jest odtworzenie stanu początkowego poprzez przemycie kolumny buforowanymi substancjami, które początkowo interweniują.
Początek
Chromatografia jonowymienna opiera się na fakcie, że cząsteczki wykazujące ładunek elektryczny obecny w analicie są oddzielane dzięki siłom przyciągania elektrostatycznego, gdy przemieszczają się przez substancję żywiczną typu jonowego w specyficzne warunki temperatury i pH.
Ta segregacja jest spowodowana odwracalną wymianą form jonowych między jonami znajdującymi się w roztworze a jonami znajdującymi się w wypieraniu żywicznej substancji o charakterze jonowym.
W ten sposób proces stosowany do segregacji związków w próbce zależy od rodzaju użytej żywicy, zgodnie z opisaną powyżej zasadą wymieniaczy anionowo-kationowych.
Ponieważ interesujące jony są uwięzione w żywicy, kolumna chromatograficzna może przepływać aż do wymycia reszty jonów.
Następnie cząsteczki jonowe, które są uwięzione w żywicy, mogą płynąć, podczas gdy są one transportowane przez fazę ruchomą o większej reaktywności wzdłuż kolumny.
Aplikacje
Ponieważ w tego typu chromatografii rozdzielanie substancji odbywa się na drodze wymiany jonowej, ma on wiele zastosowań i zastosowań, między innymi:
- Rozdzielanie i oczyszczanie próbek zawierających kombinacje związków o charakterze organicznym, złożone z substancji takich jak nukleotydy, węglowodany i białka.
- Kontrola jakości w uzdatnianiu wody oraz w dejonizacji i zmiękczaniu roztworów (stosowanych w przemyśle tekstylnym), a także segregacja magnezu i wapnia.
- Oddzielanie i oczyszczanie leków, enzymów, metabolitów obecnych we krwi i moczu oraz innych substancji o działaniu zasadowym lub kwasowym w przemyśle farmaceutycznym.
- Demineralizacja roztworów i substancji, gdzie pożądane jest uzyskanie związków o wysokiej czystości.
- Wyodrębnienie określonego związku w próbce przeznaczonej do rozdzielenia w celu uzyskania jej wstępnej separacji, która później będzie przedmiotem innych analiz.
Podobnie, ta metoda analityczna jest szeroko stosowana między innymi w przemyśle petrochemicznym, hydrometalurgicznym, farmaceutycznym, tekstylnym, spożywczym i półprzewodnikowym.
Bibliografia
- Wikipedia. (sf). Chromatografia jonowa. Odzyskany z en.wikipedia.org
- Biochem Den. (sf). Czym jest chromatografia jonowymienna i jej zastosowania. Pobrane z biochemden.com
- Study Przeczytaj. (sf). Chromatografia jonowymienna - zasada, metoda i zastosowania. Odzyskany z studyread.com
- Wprowadzenie do praktycznej biochemii. (sf). Chromatografia jonowymienna. Pobrane z elte.prompt.hu
- Helfferich, FG (1995). Wymiana jonów. Odzyskany z books.google.co.ve