Az ioncserélő kromatográfia egy analitikai módszer, amely a kromatográfia alapelvein alapul, hogy megkapja a polaritást mutató ionos és molekuláris fajokat. Ez azon a feltevésen alapul, hogy ezek az anyagok mennyiben állnak kapcsolatban egy ún. Ioncserélõvel.
Ebben az értelemben az elektromos töltéssel rendelkező anyagok az ionos eltolódásnak köszönhetően szekretálódnak, amelyben egy vagy több ionos anyag egy folyadékból szilárd anyagokra cserélődik át, az egyenlő töltés miatt.
Ezek az ionos fajok az ioncserét megkönnyítő elektrosztatikus kölcsönhatások révén a felszínen található funkcionális csoportokhoz kapcsolódnak. Ezenkívül az ionszétválasztás hatékonysága az anyagcsere sebességétől és a két fázis közötti egyensúlytól függ; vagyis ezen a transzferen alapszik.
Folyamat
Az ioncserélő kromatográfiás folyamat megkezdése előtt figyelembe kell venni néhány fontos tényezőt, amelyek lehetővé teszik az elválasztás optimalizálását és a jobb eredmények elérését.
Ezek az elemek magukban foglalják az analit mennyiségét, a minta moláris tömegét vagy molekulatömegét, valamint az analitot alkotó fajok töltését.
Ezek a tényezők elengedhetetlenek a kromatográfiás paraméterek, például az állófázis, az oszlopméret és a mátrix pórusméretének meghatározásához.
Előzetes megfontolások
Kétféle ioncserélő kromatográfia létezik: az egyik kationcseréléssel jár, az egyik anioncserével jár.
Az elsőben a mozgófázis (amely az elválasztandó mintát képezi) pozitív töltésű ionokkal rendelkezik, míg az állófázis negatív töltésű ionokkal rendelkezik.
Ebben az esetben a pozitív töltésű fajok ionos erősségüktől függően vonzzák az álló fázist, és ez tükröződik a kromatogramban mutatott retenciós időben.
Hasonlóképpen, az anioneltolódást magában foglaló kromatográfiában a mozgófázis negatívan töltött ionokkal, míg az állófázis pozitívan töltött ionokkal rendelkezik.
Más szavakkal, ha az állófázis pozitív töltéssel rendelkezik, akkor azt használják az anionos fajok elválasztására, és ha ez a fázis anionos jellegű, akkor a mintában lévő kationos fajok szétválasztására használják.
Azok a vegyületek, amelyek elektromos töltést mutatnak és vízben oldódnak (például aminosavak, kis nukleotidok, peptidek és nagy fehérjék), ezek összekapcsolódnak az ellenkező töltést mutató fragmensekkel, és ionos kötődést hoznak létre a fázissal helyhez kötött, amely nem oldódik.
Folyamat
Ha az álló fázis egyensúlyban van, akkor van egy ionizációra hajlamos funkcionális csoport, amelyben a mintában szereplő érdekes anyagokat szétválasztják és mennyiségileg meghatározzák, és képesek kombinálni, miközben az oszlop mentén mozognak. kromatográfiás.
Ezt követően az egyesített fajokat eluálhatjuk, majd az eluáló anyag felhasználásával összegyűjthetjük. Ez az anyag kationos és anionos elemekből áll, amelyek az ionok nagyobb koncentrációját eredményezik az oszlop egészében, vagy megváltoztatják annak pH-jellemzőit.
Összefoglalva: először az ioncserére képes fajokra pozitív módon töltik fel az ellenionokat, majd a kiválasztódó ionok kombinációja megtörténik. Az elúciós folyamat megkezdésekor a gyengén kötött ionos fajok deszorbeálódnak.
Ezután az erősebb kötésű ionos fajok is desorbeálódnak. Végül megtörténik a regeneráció, amelyben lehetséges, hogy a kiindulási állapotot úgy állítják elő, hogy az oszlopot az eredeti pufferolt fajokkal mossák.
Kezdet
Az ioncserélő kromatográfia azon a tényen alapul, hogy azok a fajok, amelyek az elemben jelen lévő elektromos töltést mutatnak, az elektrosztatikus vonzóerőknek köszönhetően szét vannak választva, amikor egy ionos típusú gyanta anyagon mozognak. a hőmérséklet és a pH különleges körülményei.
Ezt a szegregációt az ionfajok reverzibilis cseréje okozza az oldatban található ionok és az ionos természetű, elmozdulási gyanta anyagban található ionok között.
Ilyen módon a mintában szereplő vegyületek szétválasztására alkalmazott eljárás a használt gyanta típusától függ, követve az anion- és kationcserélők elvét, amelyet a fentiekben leírtunk.
Mivel az érdekes ionok csapdába esnek a gyantás anyagban, a kromatográfiás oszlopon addig áramolhatunk, amíg a többi ionos anyag eluálódik.
Ezt követően az ionos vegyületeknek, amelyek be vannak csapva a gyantába, hagyjuk, hogy áramolhassanak, miközben nagyobb reakcióképességű mozgófázisban szállítják őket az oszlop mentén.
Alkalmazások
Mivel az ilyen típusú kromatográfia során az anyagok elválasztását az ioncserék miatt hajtják végre, ennek számos felhasználása és felhasználása többek között a következők:
- A minták elválasztása és tisztítása, amelyek olyan szerves természetű vegyületek kombinációit tartalmazzák, amelyek olyan anyagokból állnak, mint nukleotidok, szénhidrátok és fehérjék.
- Minőség-ellenőrzés a vízkezelésben, valamint a textiliparban használt oldatok ionmentesítésében és lágyításában, valamint a magnézium és a kalcium szétválasztásában.
- A gyógyszeriparban a vérben és a vizeletben jelen lévő gyógyszerek, enzimek, metabolitok és más lúgos vagy savas viselkedésű anyagok elválasztása és tisztítása.
- Az oldatok és anyagok demineralizálása, ha kívánatos nagy tisztaságú vegyületek előállítása.
- Egy adott vegyület elkülönítése a szétválasztandó mintában annak előkészítő szétválasztása érdekében, hogy később más elemzések tárgyát képezzék.
Hasonlóképpen, ezt az analitikai módszert széles körben alkalmazzák a petrolkémiai, hidrometallurgiai, gyógyszeripar, textil-, élelmiszer- és italipar, valamint a félvezető iparban, többek között a területeken.
Irodalom
- Wikipedia. (Sf). Ionkromatográfia. Helyreállítva az en.wikipedia.org webhelyről
- Biochem Den. (Sf). Mi az ioncserélő kromatográfia és alkalmazásai? Visszakeresve a biochemden.com webhelyről
- Tanulmány Olvassa el. (Sf). Az ioncserélő kromatográfia alapelve, módszer és alkalmazások. Helyreállítva a studyread.com webhelyről
- Bevezetés a gyakorlati biokémiába. (Sf). Ioncserélő kromatográfia. Vissza a (z) elte.prompt.hu oldalról
- Helfferich, FG (1995). Ioncsere. Helyreállítva a books.google.co.ve webhelyről