Det ionbytningskromatografi er en analytisk teknik, der er afhængig af kromatografiprincipperne for at producere separationen af ioniske og molekylære arter, der udviser polaritet. Dette er baseret på forudsætningen for, hvor beslægtede disse stoffer er i forhold til en anden kaldet ionbytter..
I denne forstand udskilles stoffer, der har en elektrisk ladning, takket være ionisk fortrængning, hvor en eller flere ioniske arter overføres fra en væske til et fast stof gennem udveksling på grund af det faktum, at de har lige ladninger..
Disse ioniske arter binder til funktionelle grupper placeret på overfladen gennem elektrostatiske interaktioner, der letter ionbytning. Yderligere afhænger effektiviteten af ionadskillelse af stofudvekslingens hurtighed og ligevægten mellem begge faser; det vil sige, det er baseret på denne overførsel.
Artikelindeks
Før ionbytningschromatografiprocessen påbegyndes, skal der tages højde for visse faktorer af stor relevans, som muliggør optimering af separationen og opnå bedre resultater..
Disse elementer inkluderer mængden af analyt, molmassen eller molekylvægten af prøven og ladningen af de arter, der udgør analyten..
Disse faktorer er væsentlige for at bestemme kromatografiparametre, såsom stationær fase, søjlestørrelse og matrixporedimensioner, blandt andre..
Der er to typer ionbytningskromatografi: en der involverer kationforskydning og en der involverer anionforskydning..
I den første har den mobile fase (som udgør prøven, der skal adskilles) ioner med en positiv ladning, mens den stationære fase har ioner med en negativ ladning..
I dette tilfælde tiltrækkes de positivt ladede arter til den stationære fase afhængigt af deres ionstyrke, og dette afspejles i retentionstiden vist i kromatogrammet..
På samme måde har den mobile fase ved kromatografi, der involverer anionskift, negativt ladede ioner, mens den stationære fase har positivt ladede ioner..
Med andre ord, når den stationære fase har en positiv ladning, anvendes den til adskillelsen af den anioniske art, og når denne fase er anionisk i naturen, bruges den til adskillelsen af de kationiske arter, der er til stede i prøven..
I tilfælde af forbindelser, der udviser en elektrisk ladning og udviser opløselighed i vand (såsom aminosyrer, små nukleotider, peptider og store proteiner), kombineres disse med fragmenter, der præsenterer den modsatte ladning, hvilket producerer ionbindinger med fasen. ikke opløseligt.
Når den stationære fase er i ligevægt, er der en funktionel gruppe, der er modtagelig for ionisering, hvor stofferne af interesse i prøven er adskilt og kvantificeret, som er i stand til at kombinere, mens de bevæger sig langs søjlen..
Derefter kan de arter, der er blevet kombineret, elueres og derefter opsamles ved hjælp af et eluerende stof. Dette stof består af kationiske og anioniske elementer, hvilket giver anledning til en højere koncentration af ioner i hele søjlen eller ændrer dens pH-egenskaber..
Sammenfattende bliver først en art, der er i stand til at udveksle ioner, overfladeladet på en positiv måde med modioner, og derefter finder kombinationen af ionerne, der vil udskilles, sted. Når elueringsprocessen starter, gennemgår de svagt bundne ioniske arter desorption.
Herefter desorberes de ioniske arter med stærkere bindinger. Endelig forekommer regenerering, hvor det er muligt, at den oprindelige tilstand rekonstitueres ved at vaske søjlen med den buffrede art, der oprindeligt griber ind..
Ionbytningskromatografi er baseret på det faktum, at de arter, der manifesterer en elektrisk ladning, der er til stede i analytten, er adskilt takket være de elektrostatiske tiltrækkende kræfter, når de bevæger sig gennem en ionisk harpiksholdig substans under specifikke temperatur- og pH-betingelser.
Denne adskillelse er forårsaget af den reversible udveksling af ioniske arter mellem de ioner, der findes i opløsningen, og dem, der findes i fortrængningsharpiksen, der har ionisk natur..
På denne måde er den fremgangsmåde, der anvendes til adskillelse af forbindelser i prøven, afhængig af den anvendte type harpiks efter princippet om anion- og kationbyttere beskrevet ovenfor..
Da ioner af interesse er fanget i den harpiksholdige substans, er det muligt for den kromatografiske søjle at strømme, indtil resten af den ioniske art elueres..
Derefter får de ioniske arter, der er fanget i harpiksen, lov til at strømme, mens de overføres af en mobil fase med større reaktivitet langs søjlen..
Som ved denne type kromatografi udføres adskillelsen af stoffer på grund af ionbytning, den har et stort antal anvendelser og anvendelser, blandt hvilke følgende er:
- Adskillelse og oprensning af prøver, der indeholder kombinationer af forbindelser af organisk art, bestående af stoffer såsom nukleotider, kulhydrater og proteiner.
- Kvalitetskontrol i vandbehandling og i afioniserings- og opløsningsblødgøringsprocesser (anvendt i tekstilindustrien) samt adskillelse af magnesium og calcium.
- Adskillelse og oprensning af lægemidler, enzymer, metabolitter til stede i blod og urin og andre stoffer med alkalisk eller syreadfærd i den farmaceutiske industri.
- Demineralisering af opløsninger og stoffer, hvor det ønskes at opnå forbindelser med høj renhed.
- Isolering af en bestemt forbindelse i en prøve, der skal separeres, for at opnå en forberedende adskillelse af den for senere at blive genstand for andre analyser.
Ligeledes anvendes denne analytiske metode i vid udstrækning inden for petrokemisk, hydrometallurgisk, farmaceutisk, tekstil-, mad- og drikkevareindustri og halvlederindustri..
Endnu ingen kommentarer