Procedura chromatografii jonowymiennej, zasady

The chromatografia jonowymienna jest techniką analityczną, która opiera się na zasadach chromatografii w celu uzyskania separacji związków jonowych i molekularnych, które wykazują polarność. Opiera się to na założeniu, jak podobne są te substancje w stosunku do innego, zwanego wymieniaczem jonowym.

W tym sensie substancje, które mają ładunek elektryczny, są segregowane dzięki przemieszczeniu jonowemu, w którym jeden lub więcej gatunków jonowych jest przenoszonych z płynu do ciała stałego w wyniku wymiany, z powodu równych ładunków.

Te gatunki jonowe są połączone z grupami funkcyjnymi znajdującymi się na powierzchni za pomocą oddziaływań typu elektrostatycznego, które ułatwiają wymianę jonową. Ponadto skuteczność rozdzielania jonów zależy od szybkości wymiany materii i równowagi między obiema fazami; czyli opiera się na tym transferze.

Indeks

• 1 Procedura
  • 1.1 Poprzednie rozważania
  • 1.2 Procedura
• 2 zasady
• 3 aplikacje
• 4 odniesienia

Procedura

Przed rozpoczęciem procesu chromatografii jonowymiennej należy wziąć pod uwagę pewne czynniki o dużym znaczeniu, które pozwalają zoptymalizować rozdział i uzyskać lepsze wyniki.

Wśród tych elementów jest ilość analitu, masa molowa lub masa cząsteczkowa próbki oraz obciążenie gatunków, które tworzą analit.

Czynniki te są niezbędne do określenia parametrów chromatografii, takich jak faza stacjonarna, wielkość kolumny i wymiary porów matrycy, między innymi.

Poprzednie rozważania

Istnieją dwa rodzaje chromatografii jonowymiennej: ta, która obejmuje przemieszczenie kationowe i ta, która obejmuje przemieszczenie anionowe..

W pierwszym, faza ruchoma (która stanowi próbkę do oddzielenia) posiada jony o ładunku dodatnim, podczas gdy faza stacjonarna ma jony o ładunku ujemnym.

W tym przypadku gatunki o ładunku dodatnim są przyciągane przez fazę stacjonarną w zależności od ich siły jonowej, co znajduje odzwierciedlenie w czasie retencji pokazanym na chromatogramie.

Podobnie w chromatografii obejmującej przemieszczenie anionowe faza ruchoma ma ujemnie naładowane jony, podczas gdy faza stacjonarna ma dodatnio naładowane jony..

Innymi słowy, gdy faza stacjonarna ma ładunek dodatni, jest ona wykorzystywana do oddzielania gatunków anionowych, a gdy ta faza ma charakter anionowy, jest stosowana do segregacji gatunków kationowych obecnych w próbce..

W przypadku związków, które wykazują ładunek elektryczny i wykazują rozpuszczalność w wodzie (takich jak aminokwasy, małe nukleotydy, peptydy i duże białka), łączą się one z fragmentami, które mają ładunek przeciwny, wytwarzając wiązania o charakterze jonowym z fazą stacjonarny, który nie jest rozpuszczalny.

Procedura

Gdy faza stacjonarna jest w równowadze, istnieje grupa funkcyjna, która jest podatna na jonizację, w której interesujące substancje próbki są segregowane i określane ilościowo i mogą być łączone podczas przemieszczania się wzdłuż kolumny chromatograficzny.

Następnie gatunki, które zostały połączone, można wymyć, a następnie zebrać za pomocą eluentu. Substancja ta składa się z elementów kationowych i anionowych, powodując większe stężenie jonów wzdłuż kolumny lub modyfikując charakterystyki pH tego samego.

Podsumowując, najpierw gatunek zdolny do wymiany jonów jest naładowany dodatnio przeciwjonami, a następnie wytwarzana jest kombinacja jonów, które będą wydzielane. Gdy rozpoczyna się proces elucji, słabo związane gatunki jonowe ulegają desorpcji.

Następnie gatunki jonowe o silniejszych wiązaniach również ulegają desorpcji. W końcu następuje regeneracja, w której możliwe jest odtworzenie stanu początkowego poprzez przemycie kolumny buforowanym gatunkiem, który początkowo interweniuje.

Zasady

Chromatografia jonowymienna opiera się na fakcie, że gatunki, które przejawiają ładunek elektryczny obecny w analicie, są segregowane dzięki siłom przyciągania typu elektrostatycznego, gdy przechodzą one przez substancję żywiczną typu jonowego Szczególne warunki temperatury i pH.

Ta segregacja jest spowodowana odwracalną wymianą związków jonowych między jonami znajdującymi się w roztworze a jonami znajdującymi się w żywicznej substancji wypierającej, która ma naturę jonową..

W ten sposób proces stosowany do segregacji związków w próbce jest uzależniony od rodzaju zastosowanej żywicy, zgodnie z zasadą wymieniaczy anionowych i kationowych opisanych powyżej..

Ponieważ interesujące jony są uwięzione w substancji żywicznej, możliwe jest, że kolumna chromatograficzna przepłynie, aż reszta jonów zostanie wymyta.

Następnie, gatunki jonowe, które są uwięzione w żywicy, mogą przepływać, przemieszczając się przez fazę ruchomą o większej reaktywności wzdłuż kolumny.

Aplikacje

Tak jak w tego typu chromatografii rozdzielanie substancji odbywa się dzięki wymianie jonowej, ma dużą liczbę zastosowań i zastosowań, wśród których są następujące:

- Oddzielanie i oczyszczanie próbek zawierających kombinacje związków o charakterze organicznym, składających się z substancji takich jak nukleotydy, węglowodany i białka.

- Kontrola jakości w uzdatnianiu wody oraz w procesach dejonizacji i zmiękczania 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 zachowaniu zasadowym lub kwaśnym, w przemyśle farmaceutycznym.

- Demineralizacja roztworów i substancji, gdzie pożądane jest uzyskanie związków o wysokiej czystości.

- Izolacja konkretnego związku w próbce, którą chcesz rozdzielić, w celu uzyskania tego samego rozdziału przygotowawczego, a następnie poddania go dalszej analizie.

Podobnie ta metoda analityczna jest szeroko stosowana między innymi w przemyśle petrochemicznym, hydrometalurgicznym, farmaceutycznym, tekstylnym, spożywczym i napojowym oraz półprzewodnikowym.

Referencje

1. Wikipedia. (s.f.). Chromatografia jonowa. Źródło z en.wikipedia.org
2. Biochem Den. (s.f.). Czym jest chromatografia jonowymienna i jej zastosowania. Źródło z biochemden.com
3. Studiuj Czytaj. (s.f.). Chromatografia jonowymienna | Zasada, metoda i zastosowania. Pobrane z studyread.com
4. Wprowadzenie do biochemii praktycznej. (s.f.). Chromatografia jonowymienna. Pobrane z elte.prompt.hu
5. Helfferich, F. G. (1995). Wymiana jonowa. Pobrane z books.google.co.ve