The pertukaran ion kromatografi adalah teknik analisis berdasarkan prinsip-prinsip kromatografi untuk menghasilkan pemisahan spesies ion dan molekul yang menunjukkan kekutuban. Ini didasarkan pada premis bagaimana kaitan zat-zat ini dengan penukar ion lain yang disebut.
Dalam pengertian ini, bahan yang mempunyai muatan elektrik dirembeskan berkat perpindahan ion, di mana satu atau lebih spesies ion dipindahkan dari cecair ke pepejal melalui pertukaran, kerana fakta bahawa mereka mempunyai cas yang sama.
Spesies ionik ini mengikat kumpulan berfungsi yang terdapat di permukaan melalui interaksi elektrostatik yang memudahkan pertukaran ion. Selanjutnya, keberkesanan pemisahan ion bergantung pada kelajuan pertukaran jirim dan keseimbangan antara dua fasa; iaitu, berdasarkan pemindahan ini.
Proses
Sebelum memulakan proses kromatografi pertukaran ion, faktor penting tertentu mesti diambil kira, yang memungkinkan mengoptimumkan pemisahan dan memperoleh hasil yang lebih baik.
Unsur-unsur ini merangkumi jumlah analit, jisim molar atau berat molekul sampel, dan muatan spesies yang membentuk analit.
Faktor-faktor ini penting untuk menentukan parameter kromatografi, seperti fasa pegun, ukuran lajur dan dimensi liang matriks, antara lain.
Pertimbangan awal
Terdapat dua jenis kromatografi pertukaran ion: satu yang melibatkan perpindahan kation dan satu yang melibatkan perpindahan anion.
Pada fasa pertama, fasa bergerak (yang merupakan sampel yang akan dipisahkan) mempunyai ion dengan muatan positif, sementara fasa pegun mempunyai ion dengan muatan negatif.
Dalam kes ini, spesies bermuatan positif tertarik pada fasa pegun bergantung kepada kekuatan ionnya dan ini dicerminkan dalam masa pengekalan yang ditunjukkan dalam kromatogram.
Begitu juga, dalam kromatografi yang melibatkan pergeseran anion, fasa bergerak mempunyai ion bercas negatif, sementara fasa pegun mempunyai ion bermuatan positif.
Dengan kata lain, ketika fasa pegun mempunyai muatan positif, ia digunakan dalam pemisahan spesies anionik, dan ketika fasa ini bersifat anionik, ia digunakan dalam pemisahan spesies kationik yang terdapat dalam sampel.
Sekiranya sebatian yang mempunyai muatan elektrik dan menunjukkan kelarutan dalam air (seperti asid amino, nukleotida kecil, peptida dan protein besar), ini bergabung dengan serpihan yang menunjukkan muatan bertentangan, menghasilkan ikatan ion dengan fasa. pegun yang tidak larut.
Proses
Apabila fasa pegun berada dalam keseimbangan, ada kumpulan fungsional yang rentan terhadap pengionan, di mana zat-zat yang menarik dalam sampel dipisahkan dan dikuantifikasi, dapat bergabung pada masa yang sama ketika bergerak di sepanjang lajur. kromatografi.
Selepas itu, spesies yang telah digabungkan dapat dielusi dan kemudian dikumpulkan menggunakan bahan elusi. Bahan ini terdiri dari unsur-unsur kationik dan anionik, sehingga menghasilkan kepekatan ion yang lebih besar di seluruh lajur atau mengubah ciri-ciri pHnya.
Ringkasnya, pertama-tama spesies yang mampu menukar ion permukaannya dibebankan dengan cara positif dengan ion, dan kemudian gabungan ion yang akan dirembeskan berlaku. Semasa proses elusi dimulakan, spesies ionik yang terikat lemah akan diserap.
Selepas ini, spesies ion dengan ikatan yang lebih kuat juga menjadi terurai. Akhirnya, regenerasi berlaku, di mana kemungkinan keadaan awal disusun semula dengan mencuci lajur dengan spesies penyangga yang campur tangan pada awalnya.
Permulaan
Kromatografi pertukaran ion didasarkan pada fakta bahawa spesies yang mewujudkan cas elektrik yang terdapat dalam analit dipisahkan berkat daya tarikan elektrostatik, ketika mereka bergerak melalui bahan resin jenis ionik di keadaan suhu dan pH tertentu.
Pengasingan ini disebabkan oleh pertukaran spesies ionik yang dapat diterbalikkan antara ion yang terdapat dalam larutan dan ion yang terdapat dalam bahan resus yang mempunyai sifat ionik.
Dengan cara ini, proses yang digunakan untuk pemisahan sebatian dalam sampel tertakluk kepada jenis resin yang digunakan, mengikuti prinsip penukar anion dan kation yang dijelaskan di atas.
Oleh kerana ion-ion yang berminat terperangkap dalam zat resin, ada kemungkinan ruang kromatografi mengalir sehingga selebihnya spesies ionik dielusi.
Selepas itu, spesies ionik yang terperangkap dalam resin dibiarkan mengalir, sementara mereka diangkut oleh fasa bergerak dengan kereaktifan yang lebih besar di sepanjang lajur.
Permohonan
Seperti dalam kromatografi jenis ini, pemisahan zat dilakukan kerana pertukaran ion, ia mempunyai sejumlah besar penggunaan dan aplikasi, di antaranya adalah sebagai berikut:
- Pemisahan dan pemurnian sampel yang mengandungi kombinasi sebatian yang bersifat organik, terdiri dari bahan seperti nukleotida, karbohidrat dan protein.
- Pengendalian kualiti dalam pengolahan air dan deionisasi dan pelembutan larutan (digunakan dalam industri tekstil), serta pemisahan magnesium dan kalsium.
- Pemisahan dan pemurnian ubat, enzim, metabolit yang terdapat dalam darah dan air kencing, dan bahan lain dengan perilaku alkali atau asid, dalam industri farmasi.
- Demineralisasi larutan dan zat, di mana diinginkan untuk mendapatkan sebatian ketulenan tinggi.
- Pengasingan sebatian tertentu dalam sampel untuk dipisahkan, untuk mendapatkan persiapan pemisahannya kemudian menjadi objek analisis lain.
Begitu juga, kaedah analitik ini banyak digunakan dalam industri petrokimia, hidrometurgi, farmasi, tekstil, makanan dan minuman, dan semikonduktor, antara lain.
Rujukan
- Wikipedia. (sf). Kromatografi ion. Dipulihkan dari en.wikipedia.org
- Biochem Den. (sf). Apa itu Kromatografi Pertukaran Ion dan aplikasinya. Diperolehi dari biochemden.com
- Kajian Baca. (sf). Prinsip, Kaedah & Aplikasi kromatografi Pertukaran Ion. Dipulihkan dari studyread.com
- Pengenalan Biokimia Praktikal. (sf). Kromatografi pertukaran ion. Diperoleh daripada elte.prompt.hu
- Helfferich, FG (1995). Pertukaran Ion. Dipulihkan dari books.google.co.ve