De jonbyteskromatografi är en analytisk teknik som bygger på kromatografiprinciperna för att åstadkomma separationen av joniska och molekylära arter som uppvisar polaritet. Detta bygger på förutsättningarna för hur besläktade dessa ämnen är i förhållande till en annan som kallas jonbytare..
I denna mening utsöndras ämnen som har en elektrisk laddning tack vare jonförskjutning, där en eller flera jonarter överförs från en vätska till ett fast ämne genom utbyte, på grund av att de har lika laddningar..
Dessa joniska arter binder till funktionella grupper belägna på ytan genom elektrostatiska interaktioner som underlättar jonbyte. Vidare beror effektiviteten av jonseparation på materialutbytets snabbhet och jämvikten mellan båda faserna; det är baserat på denna överföring.
Artikelindex
Innan jonbytarkromatografiprocessen påbörjas måste vissa faktorer av stor relevans tas med i beräkningen, vilket möjliggör optimering av separationen och bättre resultat..
Dessa element inkluderar mängden analyt, molmassan eller molekylvikten för provet och laddningen av de arter som utgör analyten..
Dessa faktorer är väsentliga för att bestämma kromatografiparametrar, såsom stationär fas, kolonnstorlek och matrispordimensioner, bland andra..
Det finns två typer av jonbyteskromatografi: en som involverar katjonförskjutning och en som innebär anjonförskjutning..
I den första har den mobila fasen (som utgör provet som ska separeras) joner med en positiv laddning, medan den stationära fasen har joner med en negativ laddning..
I detta fall lockas de positivt laddade arterna till den stationära fasen beroende på deras jonstyrka och detta återspeglas i retentionstiden som visas i kromatogrammet..
På liknande sätt, i kromatografi som involverar anjonförskjutning, har den mobila fasen negativt laddade joner, medan den stationära fasen har positivt laddade joner..
Med andra ord, när den stationära fasen har en positiv laddning används den vid separationen av den anjoniska arten, och när denna fas är anjonisk till sin natur används den vid segregeringen av den katjoniska arten som finns närvarande i provet..
När det gäller föreningar som uppvisar en elektrisk laddning och uppvisar löslighet i vatten (såsom aminosyror, små nukleotider, peptider och stora proteiner), kombineras dessa med fragment som uppvisar motsatt laddning, vilket ger jonbindningar med fasen. Stationär som är inte löslig.
När den stationära fasen är i jämvikt finns det en funktionell grupp som är mottaglig för jonisering, i vilken ämnena av intresse i provet är segregerade och kvantifierade, som kan kombineras medan de rör sig längs kolonnen..
Därefter kan de arter som har kombinerats elueras och sedan samlas in med hjälp av en eluerande substans. Detta ämne består av katjoniska och anjoniska element, vilket ger upphov till en högre koncentration av joner genom hela kolonnen eller modifierar dess pH-egenskaper..
Sammanfattningsvis, först laddas en art som kan utbyta joner på ett positivt sätt med motjoner, och sedan sker kombinationen av jonerna som kommer att utsöndras. När elueringsprocessen startar genomgår de svagt bundna joniska arterna desorption.
Efter detta desorberas också de joniska arterna med starkare bindningar. Slutligen sker regenerering, där det är möjligt att initialtillståndet rekonstitueras genom att tvätta kolonnen med den buffrade arten som initialt ingriper..
Jonbyteskromatografi baseras på det faktum att de arter som uppvisar en elektrisk laddning som finns i analyten är segregerade tack vare de elektrostatiska attraktionskrafterna, när de rör sig genom en jonisk hartsartad substans under specifika temperatur- och pH-förhållanden.
Denna segregering orsakas av det reversibla utbytet av joniska arter mellan jonerna som finns i lösningen och de som finns i deplacementhartssubstansen som har jonisk natur..
På detta sätt är förfarandet som används för segregering av föreningar i provet beroende av den typ av harts som används, enligt principen för anjon- och katjonbytare som beskrivs ovan..
Eftersom jonerna av intresse fångas i den hartsartade substansen är det möjligt för den kromatografiska kolonnen att strömma tills resten av den joniska arten elueras..
Därefter får de joniska arterna som fångas i hartset flyta medan de överförs av en mobil fas med större reaktivitet längs kolonnen..
Som i denna typ av kromatografi utförs separationen av ämnen på grund av jonbyte, den har ett stort antal användningsområden och applikationer, bland vilka är följande:
- Separation och rening av prover som innehåller kombinationer av föreningar av organisk natur, bestående av ämnen såsom nukleotider, kolhydrater och proteiner.
- Kvalitetskontroll vid vattenbehandling och avjoniserings- och lösningsmjukningsprocesser (används i textilindustrin) samt segregering av magnesium och kalcium.
- Separation och rening av läkemedel, enzymer, metaboliter som finns i blod och urin och andra ämnen med alkaliskt eller surt beteende, inom läkemedelsindustrin.
- Demineralisering av lösningar och ämnen där det är önskvärt att erhålla föreningar med hög renhet.
- Isolering av en specifik förening i ett prov som ska separeras för att få en förberedande separation av den för att senare bli föremål för andra analyser.
På samma sätt används denna analytiska metod i stor utsträckning inom petrokemisk, hydrometallurgisk, farmaceutisk, textil-, livsmedels- och halvledarindustri..
Ingen har kommenterat den här artikeln än.