De ionenuitwisselingschromatografie is een analytische techniek die berust op de principes van chromatografie om de scheiding te produceren van ionische en moleculaire soorten die polariteit vertonen. Dit is gebaseerd op het uitgangspunt van hoe verwant deze stoffen zijn in relatie tot een andere, ionenwisselaar genaamd..
In die zin worden stoffen met een elektrische lading afgescheiden dankzij ionische verplaatsing, waarbij een of meer ionensoorten door uitwisseling van een vloeistof naar een vaste stof worden overgebracht, vanwege het feit dat ze gelijke ladingen hebben..
Deze ionensoorten binden zich aan functionele groepen op het oppervlak door middel van elektrostatische interacties die ionenuitwisseling vergemakkelijken. Bovendien hangt de effectiviteit van ionenscheiding af van de snelheid van de uitwisseling van materie en het evenwicht tussen beide fasen; dat wil zeggen, het is gebaseerd op deze overdracht.
Artikel index
Voordat met het ionenuitwisselingschromatografieproces wordt begonnen, moet rekening worden gehouden met bepaalde factoren die van groot belang zijn, waardoor de scheiding kan worden geoptimaliseerd en betere resultaten kunnen worden verkregen..
Deze elementen omvatten de hoeveelheid analyt, de molaire massa of het molecuulgewicht van het monster en de lading van de soort waaruit de analyt bestaat..
Deze factoren zijn essentieel voor het bepalen van chromatografieparameters, zoals onder andere stationaire fase, kolomgrootte en matrixporieafmetingen..
Er zijn twee soorten ionenuitwisselingschromatografie: een waarbij kationenverplaatsing betrokken is en een waarbij anionverplaatsing betrokken is..
In de eerste heeft de mobiele fase (die het te scheiden monster vormt) ionen met een positieve lading, terwijl de stationaire fase ionen heeft met een negatieve lading..
In dit geval worden de positief geladen soorten naar de stationaire fase aangetrokken, afhankelijk van hun ionsterkte en dit wordt weerspiegeld in de retentietijd die wordt weergegeven in het chromatogram..
Evenzo heeft bij chromatografie met anionverschuiving de mobiele fase negatief geladen ionen, terwijl de stationaire fase positief geladen ionen heeft..
Met andere woorden, wanneer de stationaire fase een positieve lading heeft, wordt deze gebruikt bij de scheiding van de anionogene soorten, en wanneer deze fase anionogeen van aard is, wordt deze gebruikt bij de scheiding van de kationogene soorten die in het monster aanwezig zijn..
In het geval van verbindingen die een elektrische lading vertonen en oplosbaar zijn in water (zoals aminozuren, kleine nucleotiden, peptiden en grote eiwitten), combineren deze met fragmenten die de tegenovergestelde lading vertonen, waardoor ionische bindingen met de fase ontstaan. niet oplosbaar.
Wanneer de stationaire fase in evenwicht is, is er een functionele groep die vatbaar is voor ionisatie, waarin de stoffen van belang in het monster worden gescheiden en gekwantificeerd, zodat ze kunnen worden gecombineerd terwijl ze over de kolom bewegen..
Vervolgens kunnen de soorten die zijn gecombineerd worden geëlueerd en vervolgens worden verzameld met behulp van een eluerende stof. Deze stof bestaat uit kationische en anionische elementen, waardoor een hogere ionenconcentratie in de kolom ontstaat of de pH-eigenschappen worden gewijzigd..
Samengevat, eerst wordt een soort die ionen kan uitwisselen aan het oppervlak op een positieve manier geladen met tegenionen, en dan vindt de combinatie van de ionen die worden uitgescheiden plaats. Wanneer het elutieproces begint, ondergaan de zwak gebonden ionische soorten desorptie.
Hierna worden ook de ionische soorten met sterkere bindingen gedesorbeerd. Ten slotte vindt regeneratie plaats, waarbij het mogelijk is dat de begintoestand wordt gereconstitueerd door de kolom te wassen met de gebufferde soort die aanvankelijk ingrijpt..
Ionenuitwisselingschromatografie is gebaseerd op het feit dat de soorten die een elektrische lading vertonen die aanwezig is in de analyt, worden gescheiden dankzij de elektrostatische aantrekkingskracht, wanneer ze door een harsachtige substantie van het ionische type bewegen onder specifieke temperatuur- en pH-omstandigheden..
Deze segregatie wordt veroorzaakt door de omkeerbare uitwisseling van ionsoorten tussen de ionen die in de oplossing worden aangetroffen en die in de verdringende harsachtige substantie die ionische aard heeft..
Op deze manier is het proces dat wordt gebruikt voor de scheiding van verbindingen in het monster afhankelijk van het type hars dat wordt gebruikt, volgens het hierboven beschreven principe van anionen- en kationenwisselaars..
Omdat de ionen van belang zijn ingevangen in de harsachtige substantie, is het mogelijk dat de chromatografiekolom stroomt totdat de rest van de ionsoort is geëlueerd..
Vervolgens laat men de ionensoorten die in de hars gevangen zitten, stromen, terwijl ze door een mobiele fase met grotere reactiviteit langs de kolom worden overgebracht..
Omdat bij dit type chromatografie de scheiding van stoffen wordt uitgevoerd door ionenwisseling, heeft het een groot aantal toepassingen en toepassingen, waaronder de volgende:
- Scheiding en zuivering van monsters die combinaties van verbindingen van organische aard bevatten, bestaande uit stoffen zoals nucleotiden, koolhydraten en eiwitten.
- Kwaliteitscontrole bij waterbehandeling en bij deïonisatie- en oplossingsverzachtingsprocessen (gebruikt in de textielindustrie), evenals de scheiding van magnesium en calcium.
- Scheiding en zuivering van geneesmiddelen, enzymen, metabolieten aanwezig in bloed en urine, en andere stoffen met alkalisch of zuur gedrag, in de farmaceutische industrie.
- Demineralisatie van oplossingen en stoffen, waarbij het gewenst is om verbindingen met een hoge zuiverheid te verkrijgen.
- Isolatie van een specifieke verbinding in een te scheiden monster, om een voorbereidende scheiding ervan te verkrijgen om later het onderwerp van andere analyses te zijn.
Evenzo wordt deze analysemethode veel gebruikt in onder meer de petrochemische, hydrometallurgische, farmaceutische, textiel-, voedingsmiddelen- en drankenindustrie en halfgeleiderindustrie..
Niemand heeft nog op dit artikel gereageerd.