Das Ionenaustauschchromatographie ist eine Analysetechnik, die sich auf die Prinzipien der Chromatographie stützt, um die Trennung von ionischen und molekularen Spezies mit Polarität zu erreichen. Dies basiert auf der Prämisse, wie verwandt diese Substanzen mit einem anderen sogenannten Ionenaustauscher sind..
In diesem Sinne werden Substanzen, die eine elektrische Ladung haben, dank der Ionenverschiebung sekretiert, bei der eine oder mehrere ionische Spezies aufgrund gleicher Ladungen durch Austausch von einem Fluid auf einen Feststoff übertragen werden..
Diese ionischen Spezies binden durch elektrostatische Wechselwirkungen, die den Ionenaustausch erleichtern, an funktionelle Gruppen, die sich an der Oberfläche befinden. Darüber hinaus hängt die Wirksamkeit der Ionentrennung von der Schnelligkeit des Materieaustauschs und dem Gleichgewicht zwischen beiden Phasen ab; Das heißt, es basiert auf dieser Übertragung.
Artikelverzeichnis
Vor Beginn des Ionenaustauschchromatographieprozesses müssen bestimmte Faktoren von großer Relevanz berücksichtigt werden, die es ermöglichen, die Trennung zu optimieren und bessere Ergebnisse zu erzielen..
Diese Elemente umfassen die Menge an Analyt, die Molmasse oder das Molekulargewicht der Probe und die Ladung der Spezies, aus denen der Analyt besteht..
Diese Faktoren sind wesentlich für die Bestimmung von Chromatographieparametern, wie z. B. stationäre Phase, Säulengröße und Matrixporenabmessungen..
Es gibt zwei Arten der Ionenaustauschchromatographie: eine mit Kationenverschiebung und eine mit Anionenverschiebung..
In der ersten Phase weist die mobile Phase (die die zu trennende Probe bildet) Ionen mit einer positiven Ladung auf, während die stationäre Phase Ionen mit einer negativen Ladung aufweist..
In diesem Fall werden die positiv geladenen Spezies abhängig von ihrer Ionenstärke von der stationären Phase angezogen, was sich in der im Chromatogramm gezeigten Retentionszeit widerspiegelt..
In ähnlicher Weise weist bei der Chromatographie mit Anionenverschiebung die mobile Phase negativ geladene Ionen auf, während die stationäre Phase positiv geladene Ionen aufweist..
Mit anderen Worten, wenn die stationäre Phase eine positive Ladung aufweist, wird sie zur Trennung der anionischen Spezies verwendet, und wenn diese Phase anionischer Natur ist, wird sie zur Trennung der in der Probe vorhandenen kationischen Spezies verwendet..
Im Fall von Verbindungen, die eine elektrische Ladung aufweisen und in Wasser löslich sind (wie Aminosäuren, kleine Nukleotide, Peptide und große Proteine), verbinden sich diese mit Fragmenten, die die entgegengesetzte Ladung aufweisen, und erzeugen Ionenbindungen mit der stationären Phase nicht löslich.
Wenn sich die stationäre Phase im Gleichgewicht befindet, gibt es eine funktionelle Gruppe, die für Ionisation anfällig ist, in der die interessierenden Substanzen in der Probe getrennt und quantifiziert werden und sich verbinden können, während sie sich entlang der Säule bewegen. Chromatographisch.
Anschließend können die kombinierten Arten eluiert und dann mit einer eluierenden Substanz gesammelt werden. Diese Substanz besteht aus kationischen und anionischen Elementen, was zu einer höheren Konzentration von Ionen in der gesamten Säule führt oder deren pH-Eigenschaften verändert..
Zusammenfassend wird zunächst eine Spezies, die Ionen austauschen kann, positiv mit Gegenionen oberflächengeladen, und dann findet die Kombination der Ionen statt, die sekretiert werden. Wenn der Elutionsprozess beginnt, werden die schwach gebundenen ionischen Spezies desorbiert.
Danach werden auch die ionischen Spezies mit stärkeren Bindungen desorbiert. Schließlich findet eine Regeneration statt, bei der es möglich ist, dass der Anfangszustand wiederhergestellt wird, indem die Säule mit der gepufferten Spezies gewaschen wird, die anfänglich eingreift..
Die Ionenaustauschchromatographie basiert auf der Tatsache, dass die Spezies, die eine im Analyten vorhandene elektrische Ladung aufweisen, dank der Anziehungskräfte vom elektrostatischen Typ getrennt werden, wenn sie sich unter bestimmten Temperatur- und pH-Bedingungen durch eine harzartige Substanz vom ionischen Typ bewegen.
Diese Entmischung wird durch den reversiblen Austausch ionischer Spezies zwischen den in der Lösung gefundenen Ionen und denen in der verdrängenden harzartigen Substanz mit ionischer Natur verursacht..
Auf diese Weise unterliegt das zur Trennung der Verbindungen in der Probe verwendete Verfahren der Art des verwendeten Harzes nach dem oben beschriebenen Prinzip der Anionen- und Kationenaustauscher..
Da die interessierenden Ionen in der harzartigen Substanz eingeschlossen sind, kann die Chromatographiesäule fließen, bis der Rest der ionischen Spezies eluiert ist..
Anschließend können die im Harz eingeschlossenen ionischen Spezies fließen, während sie durch eine mobile Phase mit größerer Reaktivität entlang der Säule übertragen werden..
Da bei dieser Art der Chromatographie die Trennung von Substanzen aufgrund des Ionenaustauschs erfolgt, hat sie eine große Anzahl von Anwendungen und Anwendungen, darunter die folgenden:
- Trennung und Reinigung von Proben, die Kombinationen von Verbindungen organischer Natur enthalten, die aus Substanzen wie Nukleotiden, Kohlenhydraten und Proteinen bestehen.
- Qualitätskontrolle bei der Wasseraufbereitung sowie bei Entionisierungs- und Lösungserweichungsprozessen (in der Textilindustrie eingesetzt) sowie bei der Trennung von Magnesium und Calcium.
- Trennung und Reinigung von Arzneimitteln, Enzymen, Metaboliten in Blut und Urin sowie anderen Substanzen mit alkalischem oder saurem Verhalten in der pharmazeutischen Industrie.
- Demineralisierung von Lösungen und Substanzen, bei denen hochreine Verbindungen erhalten werden sollen.
- Isolierung einer bestimmten Verbindung in einer zu trennenden Probe, um eine vorbereitende Trennung zu erhalten, die später Gegenstand anderer Analysen sein soll.
Ebenso ist diese Analysemethode unter anderem in der petrochemischen, hydrometallurgischen, pharmazeutischen, Textil-, Lebensmittel- und Getränkeindustrie sowie in der Halbleiterindustrie weit verbreitet..
Bisher hat noch niemand einen Kommentar zu diesem Artikel abgegeben.