Ionic Exchange Chromatography Procedure, Principles



den ionbytningskromatografi er en analytisk teknik, der er baseret på kromatografi principperne for at producere adskillelsen af ​​ioniske og molekylære arter, der udviser polaritet. Dette er baseret på forudsætningen for, hvordan lignende disse stoffer er i forhold til en anden kaldet ionbytter.

I den forstand er de stoffer, der har elektrisk ladning, adskilt takket være den ioniske forskydning, hvor en eller flere ioniske arter overføres fra en væske til et fast stof ved udveksling på grund af at have samme ladninger.

Disse ioniske arter er forbundet med funktionelle grupper placeret på overfladen ved hjælp af interaktioner mellem elektrostatisk type og lette ionbytning. Desuden afhænger effektiviteten af ​​adskillelsen af ​​ionerne af hastigheden af ​​materieludvekslingen og balancen mellem begge faser; det vil sige, er baseret på denne overførsel.

indeks

  • 1 Procedure
    • 1.1 Tidligere overvejelser
    • 1.2 Procedure
  • 2 principper
  • 3 applikationer
  • 4 referencer

proces

Inden jonbyteskromatografi påbegyndes, skal der tages højde for visse faktorer af stor relevans, som gør det muligt at optimere adskillelsen og opnå bedre resultater.

Blandt disse elementer er mængden af ​​analyt, molmasse eller molekylvægt af prøven og belastningen af ​​de arter, der udgør analytten.

Disse faktorer er uundværlige for at bestemme parametrene for kromatografien, såsom den stationære fase, kolonnens størrelse og dimensionerne af matrixens pore, blandt andre.

Tidligere overvejelser

Der er to typer ionbytningskromatografi: den der involverer kationisk forskydning og den der involverer anionisk forskydning..

I den første har den mobile fase (som udgør prøven, som skal separeres) besidder ioner med en positiv ladning, medens den stationære fase har ioner med en negativ ladning.

I dette tilfælde tiltrækkes arten med positiv ladning af den stationære fase afhængigt af deres ionstyrke, og dette afspejles i retentionstiden vist i kromatogrammet.

På lignende måde har den mobile fase i kromatografi, der involverer anionisk forskydning, negativt ladede ioner, medens den stationære fase har positivt ladede ioner..

Med andre ord, når den stationære fase har en positiv ladning, anvendes den i adskillelsen af ​​de anioniske arter, og når denne fase er af anionisk natur, anvendes den i adskillelsen af ​​de kationiske arter, der er til stede i prøven..

I tilfælde af forbindelser med elektrisk ladning og udviser vandopløselighed (såsom aminosyrer, nukleotider lille størrelse, peptider og proteiner store), er disse kombineret med fragmenter med modsat ladning, der producerer bindinger af ionisk natur med fase stationær, der ikke er opløselig.

proces

Når den stationære fase er i ligevægt, er der en funktionel gruppe, der er modtagelig for ionisering, hvor de stoffer af interesse af prøven er adskilt og kvantificeret og kan kombineres under bevægelse langs søjlen kromatografisk.

Derefter kan den kombinerede art elueres og opsamles derefter under anvendelse af en eluent. Dette stof udgøres af kationiske og anioniske elementer, hvilket giver anledning til en større koncentration af ioner langs søjlen eller ændring af pH-karakteristika for det samme.

Sammenfattende er først en art, der er i stand til at udveksle ioner, positivt ladet med modioner, og så produceres kombinationen af ​​de ioner, der udskilles. Når elueringsprocessen begynder, lider de svage bundet ioniske arter desorption.

Herefter bliver ioniske arter med stærkere bindinger desorberede. Endelig forekommer regenerering, hvor det er muligt, at den indledende tilstand rekonstitueres ved hjælp af vaskningen af ​​søjlen med den bufrede art, der indgriber indledningsvis.

begynder

Ionbytterkromatografi er baseret på det faktum, at de arter, der manifesterer elektrisk ladning til stede i analytten, er adskilt af styrker fra tiltrækning af elektrostatisk type når de bevæger sig gennem en harpiksholdig stof iontype Specifikke betingelser for temperatur og pH.

Denne segregering er forårsaget af den reversible udveksling af ioniske arter mellem de ioner, der findes i opløsningen, og dem, der findes i det harpiksholdige forskydningsstof, der har en ionisk natur..

På denne måde er fremgangsmåden anvendt til segregeringen af ​​forbindelser i prøven underlagt den type harpiks, der anvendes, efter princippet om de ovenfor beskrevne anioniske og kationbyttere..

Da ioner af interesse er fængslet i det harpiksholdige stof, er det muligt, at kromatografikolonnen vil strømme, indtil resten af ​​de ioniske arter elueres.

Efterfølgende får de ioniske arter, der er fængslet i harpiksen, lov til at strømme, mens de bevæger sig gennem en mobil fase med større reaktivitet langs søjlen.

applikationer

Som i denne type kromatografi udføres adskillelsen af ​​stoffer på grund af ionbytning, den har et stort antal anvendelser og anvendelser, blandt hvilke er følgende:

- Separering og rensning af prøver indeholdende kombinationer af forbindelser af organisk natur, der består af stoffer som nukleotider, kulhydrater og proteiner.

- Kvalitetskontrol ved behandling af vand og i processer til deionisering og blødgøring af opløsninger (anvendt i tekstilindustrien) samt segregering af magnesium og calcium.

- Separering og rensning af stoffer, enzymer, metabolitter, der er til stede i blod og urin, og andre stoffer med alkalisk eller sur adfærd i lægemiddelindustrien.

- Demineralisering af opløsninger og stoffer, hvor det er ønsket at opnå forbindelser med høj renhed.

- Isolering af en specifik forbindelse i en prøve, som du vil adskille, for at opnå en forberedende adskillelse af det samme, som senere skal underkastes yderligere analyse.

Ligeledes anvendes denne analysemetode bredt i petrokemiske, hydrometallurgiske, farmaceutiske, tekstil-, fødevare- og drikkevare- og halvlederindustrier, blandt andre områder.

referencer

  1. Wikipedia. (N.D.). Ionchromatografi. Hentet fra en.wikipedia.org
  2. Biochem Den. (N.D.). Hvad er ionbytningskromatografi og dens applikationer. Hentet fra biochemden.com
  3. Study Read. (N.D.). Ionbytningskromatografi | Princip, metode og applikationer. Hentet fra studyread.com
  4. Introduktion til praktisk biokemi. (N.D.). Ionbytningskromatografi. Hentet fra elte.prompt.hu
  5. Helfferich, F.G. (1995). Ion Exchange. Hentet fra books.google.co.ve