cromatografia cu schimb de ioni este o tehnică analitică care se bazează pe principiile cromatografiei pentru a produce separarea speciilor ionice și moleculare care prezintă polaritate. Acest lucru se bazează pe premisa legăturii dintre aceste substanțe și un alt numit schimbător de ioni..
În acest sens, substanțele care au o sarcină electrică sunt secretate grație deplasării ionice, în care una sau mai multe specii ionice sunt transferate de la un fluid la un solid prin schimb, datorită faptului că au sarcini egale..
Aceste specii ionice se leagă de grupuri funcționale situate la suprafață prin interacțiuni electrostatice care facilitează schimbul de ioni. Mai mult, eficacitatea separării ionilor depinde de rapiditatea schimbului de materie și de echilibrul dintre ambele faze; adică se bazează pe acest transfer.
Indice articol
Înainte de a începe procesul de cromatografie cu schimb de ioni, trebuie luați în considerare anumiți factori de mare relevanță, care permit optimizarea separării și obținerea unor rezultate mai bune..
Aceste elemente includ cantitatea de analit, masa molară sau greutatea moleculară a probei și sarcina speciilor care alcătuiesc analitul..
Acești factori sunt esențiali pentru a determina parametrii de cromatografie, cum ar fi faza staționară, dimensiunea coloanei și dimensiunile porilor matricei, printre altele..
Există două tipuri de cromatografie cu schimb de ioni: una care implică deplasarea cationică și una care implică deplasarea anionică..
În prima, faza mobilă (care constituie proba care trebuie separată) are ioni cu sarcină pozitivă, în timp ce faza staționară are ioni cu sarcină negativă..
În acest caz, speciile încărcate pozitiv sunt atrase de faza staționară în funcție de puterea lor ionică și acest lucru se reflectă în timpul de retenție arătat în cromatogramă..
În mod similar, în cromatografia care implică schimbarea anionului, faza mobilă are ioni încărcați negativ, în timp ce faza staționară are ioni încărcați pozitiv..
Cu alte cuvinte, atunci când faza staționară are o sarcină pozitivă, aceasta este utilizată în separarea speciilor anionice, iar când această fază este de natură anionică, este utilizată în segregarea speciilor cationice prezente în eșantion..
În cazul compușilor care prezintă o sarcină electrică și prezintă solubilitate în apă (cum ar fi aminoacizii, nucleotidele mici, peptidele și proteinele mari), aceștia se combină cu fragmente care prezintă sarcina opusă, producând legături ionice cu faza. nu solubil.
Când faza staționară este în echilibru, există un grup funcțional susceptibil de ionizare, în care substanțele de interes din eșantion sunt segregate și cuantificate, putându-se combina în timp ce se deplasează de-a lungul coloanei..
Ulterior, speciile care au fost combinate pot fi eluate și apoi colectate folosind o substanță de eluare. Această substanță este alcătuită din elemente cationice și anionice, dând naștere la o concentrație mai mare de ioni în întreaga coloană sau modificându-i caracteristicile de pH..
Pe scurt, mai întâi o specie capabilă să schimbe ioni este suprafață încărcată într-un mod pozitiv cu contraioni și apoi are loc combinația ionilor care vor fi secretați. Când începe procesul de eluție, speciile ionice slab legate suferă desorbție.
După aceasta, și speciile ionice cu legături mai puternice devin desorbite. În cele din urmă, are loc regenerarea, în care este posibil ca starea inițială să fie reconstituită prin spălarea coloanei cu specia tamponată care intervine inițial..
Cromatografia de schimb ionic se bazează pe faptul că speciile care manifestă o sarcină electrică prezentă în analit sunt segregate datorită forțelor de atracție de tip electrostatic, atunci când se deplasează printr-o substanță rășinoasă de tip ionic în condiții specifice de temperatură și pH.
Această segregare este cauzată de schimbul reversibil de specii ionice între ionii găsiți în soluție și cei găsiți în substanța rășinoasă de deplasare care are natură ionică..
În acest fel, procesul utilizat pentru segregarea compușilor din probă este supus tipului de rășină utilizat, urmând principiul schimbătorilor de anioni și cationi descriși mai sus..
Deoarece ionii de interes sunt prinși în substanța rășinoasă, este posibil ca coloana cromatografică să curgă până când restul speciilor ionice este eluat..
Ulterior, speciile ionice care sunt prinse în rășină sunt lăsate să curgă, în timp ce sunt transferate printr-o fază mobilă cu o reactivitate mai mare de-a lungul coloanei..
Ca și în acest tip de cromatografie, separarea substanțelor se efectuează datorită schimbului de ioni, are un număr mare de utilizări și aplicații, printre care se numără următoarele:
- Separarea și purificarea probelor care conțin combinații de compuși de natură organică, constând din substanțe precum nucleotide, carbohidrați și proteine.
- Controlul calității în tratarea apei și în procesele de deionizare și înmuiere a soluțiilor (utilizate în industria textilă), precum și segregarea magneziului și a calciului.
- Separarea și purificarea medicamentelor, enzimelor, metaboliților prezenți în sânge și urină și alte substanțe cu comportament alcalin sau acid, în industria farmaceutică.
- Demineralizarea soluțiilor și substanțelor, în cazul în care se dorește obținerea compușilor de înaltă puritate.
- Izolarea unui compus specific într-o probă care urmează să fie separată, pentru a obține o separare pregătitoare a acestuia pentru a fi ulterior obiectul altor analize.
De asemenea, această metodă analitică este utilizată pe scară largă în industria petrochimică, hidrometalurgică, farmaceutică, textilă, alimentară și a băuturilor și a semiconductoarelor, printre alte domenii..
Nimeni nu a comentat acest articol încă.