Ang chromatography ng pagpapalit ng ion ay isang pamamaraan na analitikal batay sa mga prinsipyo ng chromatography upang makabuo ng paghihiwalay ng ionic at molekular na species na nagpapakita ng polaridad. Ito ay batay sa saligan ng kung paano nauugnay ang mga sangkap na ito na may kaugnayan sa isa pang tinatawag na ion exchanger.
Sa ganitong kahulugan, ang mga sangkap na mayroong isang singil na de koryente ay na-secreted salamat sa ionic displacement, kung saan ang isa o higit pang mga ionic species ay inilipat mula sa isang likido sa isang solid sa pamamagitan ng palitan, dahil sa ang pagkakaroon ng pantay na singil.
Ang mga ionic species na ito ay nagbubuklod sa mga functional group na matatagpuan sa ibabaw sa pamamagitan ng mga pakikipag-ugnayan sa electrostatic na nagpapadali sa pagpapalit ng ion. Bukod dito, ang pagiging epektibo ng paghihiwalay ng ion ay nakasalalay sa bilis ng pagpapalitan ng bagay at ang balanse sa pagitan ng dalawang phase; iyon ay, batay sa paglipat na ito.
Proseso
Bago simulan ang proseso ng chromatograpya ng pagpapalit ng ion, dapat na isaalang-alang ang ilang mahahalagang salik, na pinapayagan ang pag-optimize sa paghihiwalay at pagkuha ng mas mahusay na mga resulta.
Kasama sa mga elementong ito ang dami ng analyte, ang molar mass o molekular na bigat ng sample, at ang singil ng mga species na bumubuo sa analyte.
Ang mga kadahilanan na ito ay mahalaga upang matukoy ang mga parameter ng chromatography, tulad ng hindi gumagalaw na yugto, laki ng haligi at mga sukat ng butas ng matris, bukod sa iba pa.
Paunang pagsasaalang-alang
Mayroong dalawang uri ng chromatography ng palitan ng ion: ang isa na nagsasangkot ng pag-iwas sa cation at isa na nagsasangkot ng pag-aalis ng anion.
Sa una, ang mobile phase (na bumubuo ng sample na ihiwalay) ay may mga ions na may positibong singil, habang ang nakatigil na yugto ay may mga ions na may negatibong singil.
Sa kasong ito, ang mga positibong sisingilin na species ay naaakit sa nakatigil na yugto depende sa kanilang ionic lakas at ito ay makikita sa oras ng pagpapanatili na ipinakita sa chromatogram.
Katulad nito, sa chromatography na nagsasangkot ng anion shift, ang mobile phase ay negatibong sisingilin na mga ion, habang ang nakatigil na yugto ay may positibong sisingilin na mga ion.
Sa madaling salita, kapag ang nakatigil na yugto ay may positibong singil ito ay ginagamit sa paghihiwalay ng mga species ng anionic, at kapag ang phase na ito ay anionic sa kalikasan ay ginagamit ito sa paghihiwalay ng mga species ng cationic na naroroon sa sample.
Sa kaso ng mga compound na nagtatanghal ng isang de-koryenteng singil at nagpapakita ng solubility sa tubig (tulad ng mga amino acid, maliit na nucleotides, peptides at malalaking protina), pinagsama ang mga ito sa mga fragment na nagpapakita ng kabaligtaran na singil, paggawa ng mga ionic bond na may phase. nakatigil na hindi natutunaw.
Proseso
Kapag ang nakatigil na yugto ay nasa balanse, mayroong isang functional na pangkat na madaling kapitan ng ionization, kung saan ang mga sangkap ng interes sa sample ay ihiwalay at kinita, na maaaring pagsamahin nang sabay-sabay na lumipat sa haligi. chromatographic.
Kasunod nito, ang mga species na pinagsama ay maaaring mai-elute at pagkatapos ay nakolekta gamit ang isang sangkap ng eluting. Ang sangkap na ito ay binubuo ng mga elemento ng cationic at anionic, na nagbibigay ng isang higit na konsentrasyon ng mga ion sa buong haligi o pagbabago ng mga katangian ng pH.
Sa buod, una ang isang species na may kakayahang magpalitan ng mga ions ay nasisingil sa ibabaw ng positibong paraan sa mga kontra, at pagkatapos ang pagsasama-sama ng mga ion na lihim ay magaganap. Kapag nagsimula ang proseso ng elution, ang mahina na nakasalalay na mga species ng ionic ay desorbed.
Pagkatapos nito, ang mga species ng ionik na may mas malakas na mga bono ay nanganib din. Sa wakas, ang pagbabagong-buhay ay nangyayari, kung saan posible na ang paunang estado ay muling itinaguyod sa pamamagitan ng paghuhugas ng haligi sa mga buffered species na namamagitan sa una.
Simula
Ang Ion exchange chromatography ay batay sa katotohanan na ang mga species na nagpapakita ng isang de-koryenteng singil na naroroon sa analyte ay ihiwalay ang salamat sa mga puwersa ng pang-akit ng electrostatic, kapag lumipat sila sa pamamagitan ng isang ionic-type resinous na sangkap sa tiyak na mga kondisyon ng temperatura at pH.
Ang paghihiwalay na ito ay sanhi ng nababaligtad na pagpapalitan ng mga ionic species sa pagitan ng mga ion na natagpuan sa solusyon at ang mga matatagpuan sa pag-aalis ng resinous na sangkap na may ionic na kalikasan.
Sa ganitong paraan, ang proseso na ginamit para sa paghihiwalay ng mga compound sa sample ay napapailalim sa uri ng ginamit na dagta, na sumusunod sa prinsipyo ng mga anion at cation exchangers na inilarawan sa itaas.
Yamang ang mga ions ng interes ay nakulong sa malagkit na sangkap, posible para sa haligi ng chromatographic na dumaloy hanggang sa ang natitirang mga species ng ionic ay nabura.
Kasunod nito, ang mga ionic species na nakulong sa dagta ay pinahihintulutang dumaloy, habang dinala sila ng isang mobile phase na may higit na higit na reaktibo kasama ang haligi.
Aplikasyon
Tulad ng sa ganitong uri ng kromatograpiya ang paghihiwalay ng mga sangkap ay isinasagawa dahil sa ionic exchange, mayroon itong isang malaking bilang ng mga gamit at aplikasyon, bukod sa mga sumusunod:
- Ang paghihiwalay at paglilinis ng mga sample na naglalaman ng mga kumbinasyon ng mga compound ng isang organikong kalikasan, na binubuo ng mga sangkap tulad ng mga nucleotide, carbohydrates at protina.
- Pamamahala ng kalidad sa paggamot ng tubig at sa deionization at paglambot ng mga solusyon (ginamit sa industriya ng hinabi), pati na rin ang paghiwalay ng magnesiyo at kaltsyum.
- Paghiwalay at paglilinis ng mga gamot, enzymes, metabolites na naroroon sa dugo at ihi, at iba pang mga sangkap na may pag-uugali ng alkalina o acid, sa industriya ng parmasyutiko.
- Demoleralisasyon ng mga solusyon at sangkap, kung saan ito ay nais na makakuha ng mataas na kadalisayan na mga compound.
- Ang paghihiwalay ng isang tiyak na tambalan sa isang halimbawang magkakahiwalay, upang makakuha ng isang paghahanda na paghihiwalay nito sa kalaunan ay magiging object ng iba pang mga pag-aaral.
Gayundin, ang pamamaraan ng analitikal na ito ay malawakang ginagamit sa petrochemical, hydrometallurgical, parmasyutiko, hinabi, pagkain at inumin, at industriya ng semiconductor, bukod sa iba pang mga lugar.
Mga Sanggunian
- Wikipedia. (sf). Ion kromatograpiya. Nabawi mula sa en.wikipedia.org
- Biochem Den. (sf). Ano ang Ion Exchange Chromatography at ang mga Aplikasyon nito. Nakuha mula sa biochemden.com
- Basahin ang Pag-aaral. (sf). Ion Exchange chromatography-Prinsipyo, Pamamaraan at Aplikasyon. Nabawi mula sa studyread.com
- Panimula sa Praktikal na Biokimika. (sf). Ion exchange chromatography. Nakuha mula sa elte.prompt.hu
- Helfferich, FG (1995). Ion Exchange. Nabawi mula sa books.google.co.ve