İyon değişim kromatografisi, polarite gösteren iyonik ve moleküler türlerin ayrılmasına üretilmesi için kromatografi ilkelerine dayanan bir analiz tekniğidir. Bu, bu maddelerin iyon değiştirici adı verilen başka bir şeyle ne kadar ilişkili olduklarının öncülüne dayanmaktadır.
Bu anlamda elektrik yüküne sahip maddeler, eşit yüklere sahip oldukları için, bir veya daha fazla iyonik türün bir sıvıdan katıya değişim yoluyla aktarıldığı iyonik yer değiştirme sayesinde salgılanır.
Bu iyonik türler, iyon değişimini kolaylaştıran elektrostatik etkileşimler yoluyla yüzeyde bulunan fonksiyonel gruplara bağlanır. Ayrıca, iyon ayırmanın etkinliği, madde değişim hızına ve iki faz arasındaki dengeye bağlıdır; yani, bu aktarıma dayalıdır.
süreç
İyon değiştirme kromatografisi işlemine başlamadan önce, ayırmanın optimize edilmesini ve daha iyi sonuçlar elde edilmesini sağlayan bazı önemli faktörler dikkate alınmalıdır.
Bu elementler, analit miktarını, numunenin molar kütlesini veya moleküler ağırlığını ve analiti oluşturan türlerin yükünü içerir.
Bu faktörler, diğerleri arasında sabit faz, sütun boyutu ve matrisin gözenek boyutları gibi kromatografi parametrelerini belirlemek için gereklidir.
Ön hususlar
İki tür iyon değiştirme kromatografisi vardır: biri katyon yer değiştirmesini içerir ve diğeri anyon yer değiştirmesini içerir.
İlkinde, mobil faz (ayrılacak numuneyi oluşturan) pozitif yüklü iyonlara sahipken, durağan fazda negatif yüklü iyonlar bulunur.
Bu durumda pozitif yüklü türler, iyonik kuvvetlerine bağlı olarak durağan faza çekilir ve bu, kromatogramda gösterilen tutma süresine yansır.
Benzer şekilde, anyon kaymasını içeren kromatografide, hareketli faz negatif yüklü iyonlara sahipken, sabit faz pozitif yüklü iyonlara sahiptir.
Yani durağan faz pozitif yüklü olduğunda anyonik türlerin ayrıştırılmasında, bu faz doğada anyonik olduğunda numunede bulunan katyonik türlerin segregasyonunda kullanılır.
Bir elektrik yükü sunan ve suda çözünürlük sergileyen bileşikler söz konusu olduğunda (amino asitler, küçük nükleotidler, peptidler ve büyük proteinler gibi), bunlar, faz ile iyonik bağlar üreten zıt yükü sunan fragmanlarla birleşir. çözünür olmayan sabit.
süreç
Durağan faz dengede olduğunda, iyonlaşmaya duyarlı, numunedeki ilgili maddelerin ayrıldığı ve ölçüldüğü, kolon boyunca hareket ettikçe aynı anda birleşebilen bir fonksiyonel grup vardır. kromatografik.
Daha sonra, birleştirilen türler ayrıştırılabilir ve daha sonra bir yıkama maddesi kullanılarak toplanabilir. Bu madde katyonik ve anyonik elementlerden oluşur ve kolon boyunca daha yüksek bir iyon konsantrasyonuna yol açar veya pH özelliklerini değiştirir.
Özetle, önce iyon alışverişi yapabilen bir tür, karşı iyonlarla pozitif bir şekilde yüzeye yüklenir ve daha sonra salgılanacak iyonların kombinasyonu gerçekleşir. Elüsyon süreci başladığında, zayıf bağlı iyonik türler desorbe edilir.
Bundan sonra, daha güçlü bağlara sahip iyonik türler de desorbe olur. Son olarak, başlangıç durumunun, başlangıçta müdahale eden tamponlu türlerle sütunun yıkanmasıyla yeniden oluşturulmasının mümkün olduğu rejenerasyon meydana gelir.
Başlangıç
İyon değişim kromatografisi, analit içinde mevcut bir elektrik yükü gösteren türlerin, iyonik tip reçineli bir maddeden geçerken elektrostatik çekim kuvvetleri sayesinde ayrıldığı gerçeğine dayanmaktadır. belirli sıcaklık ve pH koşulları.
Bu ayrışmaya, çözeltide bulunan iyonlar ile iyonik bir yapıya sahip yer değiştiren reçineli maddede bulunanlar arasındaki iyonik türlerin tersine çevrilebilir değişiminden kaynaklanır.
Bu şekilde, numunedeki bileşiklerin ayrıştırılması için kullanılan işlem, yukarıda açıklanan anyon ve katyon değiştiriciler prensibine göre kullanılan reçine tipine tabidir.
İlgili iyonlar reçineli maddede hapsolduğundan, kromatografik kolonun, iyonik türlerin geri kalanı ayrıştırılana kadar akması mümkündür.
Daha sonra, reçine içinde sıkışan iyonik türlerin, kolon boyunca daha büyük reaktiviteye sahip bir mobil faz tarafından taşınırken akmasına izin verilir.
Uygulamalar
Bu tip kromatografide olduğu gibi, maddelerin ayrılması iyon değişimine bağlı olarak gerçekleştirilir, çok sayıda kullanım ve uygulama alanı vardır, bunlardan bazıları şunlardır:
- Nükleotidler, karbonhidratlar ve proteinler gibi maddelerden oluşan organik yapıdaki bileşiklerin kombinasyonlarını içeren numunelerin ayrılması ve saflaştırılması.
- Su arıtmada ve solüsyonların deiyonizasyonunda ve yumuşatılmasında (tekstil endüstrisinde kullanılır) ve ayrıca magnezyum ve kalsiyumun ayrıştırılmasında kalite kontrol.
- İlaç endüstrisinde kanda ve idrarda bulunan ilaçların, enzimlerin, metabolitlerin ve alkali veya asit davranışına sahip diğer maddelerin ayrılması ve saflaştırılması.
- Yüksek saflıkta bileşiklerin elde edilmesinin istendiği durumlarda çözelti ve maddelerin demineralizasyonu.
- Ayrılacak bir numunedeki belirli bir bileşiğin, daha sonra diğer analizlerin amacı olacak bir hazırlık ayrımı elde etmek için izolasyonu.
Benzer şekilde, bu analitik yöntem diğer alanların yanı sıra petrokimya, hidrometalurji, ilaç, tekstil, yiyecek ve içecek ve yarı iletken endüstrilerinde yaygın olarak kullanılmaktadır.
Referanslar
- Vikipedi. (Sf). İyon kromatografisi. En.wikipedia.org'dan kurtarıldı
- Biochem Den. (Sf). İyon Değiştirme Kromatografisi Nedir ve Uygulamaları. Biochemden.com'dan alındı
- Çalışma Oku. (Sf). İyon Değiştirme kromatografisi Prensibi, Yöntem ve Uygulamalar. Studyread.com'dan kurtarıldı
- Pratik Biyokimyaya Giriş. (Sf). İyon değişim kromatografisi. Elte.prompt.hu adresinden kurtarıldı
- Helfferich, FG (1995). İyon değişimi. Books.google.co.ve 'den kurtarıldı