Procedura di cromatografia a scambio ionico, principi

il cromatografia a scambio ionico è una tecnica analitica basata sui principi della cromatografia per produrre la separazione di specie ioniche e molecolari che presentano polarità. Questo si basa sulla premessa di quanto simili queste sostanze siano in relazione con un altro chiamato scambiatore di ioni.

In questo senso, le sostanze che hanno carica elettrica sono segregate grazie allo spostamento ionico, in cui una o più specie ioniche vengono trasferite da un fluido a un solido mediante scambio, a causa di cariche uguali.

Queste specie ioniche sono collegate a gruppi funzionali situati sulla superficie per mezzo di interazioni di tipo elettrostatico che facilitano lo scambio ionico. Inoltre, l'efficacia della separazione degli ioni dipende dalla rapidità dello scambio di materia e dall'equilibrio tra le due fasi; cioè, si basa su questo trasferimento.

indice

• 1 procedura
  • 1.1 Considerazioni precedenti
  • 1.2 Procedura
• 2 principi
• 3 applicazioni
• 4 riferimenti

processo

Prima di iniziare il processo di cromatografia a scambio ionico si devono prendere in considerazione alcuni fattori di grande rilevanza, che consentono di ottimizzare la separazione e ottenere risultati migliori.

Tra questi elementi vi sono la quantità di analita, la massa molare o il peso molecolare del campione e il carico delle specie che compongono l'analita.

Questi fattori sono essenziali per determinare i parametri della cromatografia, come la fase stazionaria, la dimensione della colonna e le dimensioni del poro della matrice, tra gli altri.

Considerazioni precedenti

Esistono due tipi di cromatografia a scambio ionico: uno che comporta uno spostamento cationico e uno che comporta uno spostamento anionico.

Nella prima fase, la fase mobile (che costituisce il campione da separare) possiede ioni con carica positiva, mentre la fase stazionaria ha ioni con carica negativa.

In questo caso, le specie caricate positivamente sono attratte dalla fase stazionaria in base alla loro forza ionica e ciò si riflette nel tempo di ritenzione mostrato nel cromatogramma.

Similmente, in cromatografia che comporta spostamento anionico, la fase mobile possiede ioni caricati negativamente, mentre la fase stazionaria possiede ioni caricati positivamente.

In altre parole, quando la fase stazionaria ha una carica positiva viene utilizzata nella separazione delle specie anioniche e quando questa fase è di natura anionica viene utilizzata nella segregazione delle specie cationiche presenti nel campione.

Nel caso di composti che presentano una carica elettrica e mostrano solubilità in acqua (come amminoacidi, piccoli nucleotidi, peptidi e grandi proteine), si combinano con frammenti che hanno una carica opposta, producendo legami di natura ionica con la fase stazionario che non è solubile.

processo

Quando la fase stazionaria è in equilibrio, esiste un gruppo funzionale suscettibile alla ionizzazione, in cui le sostanze di interesse del campione sono separate e quantificate e possono essere combinate mentre si spostano lungo la colonna cromatografica.

Successivamente, le specie che sono state combinate possono essere eluite e quindi raccolte utilizzando un eluente. Questa sostanza è costituita da elementi cationici e anionici, dando luogo ad una maggiore concentrazione di ioni lungo la colonna o modificando le caratteristiche di pH della stessa.

In sintesi, prima una specie capace di scambiare ioni è caricata positivamente di contrasti sulla superficie, e quindi viene prodotta la combinazione degli ioni che saranno separati. Quando inizia il processo di eluizione, le specie ioniche debolmente legate subiscono il desorbimento.

Dopo questo, anche le specie ioniche con legami più forti vengono desorbite. Si verifica infine la rigenerazione, nella quale è possibile che lo stato iniziale venga ricostituito mediante lavaggio della colonna con la specie tampone che interviene inizialmente.

inizio

La cromatografia a scambio ionico si basa sul fatto che le specie che manifestano la carica elettrica presente nell'analita, sono segregate grazie alle forze attrattive di tipo elettrostatico, quando queste si muovono attraverso una sostanza resinosa di tipo ionico in condizioni specifiche di temperatura e pH.

Questa segregazione è causata dallo scambio reversibile di specie ioniche tra gli ioni trovati nella soluzione e quelli trovati nella sostanza di spostamento resinoso che ha una natura ionica.

In questo modo, il processo utilizzato per la segregazione dei composti nel campione è soggetto al tipo di resina che viene utilizzata, seguendo il principio degli scambiatori anionici e cationici sopra descritti.

Poiché gli ioni di interesse sono imprigionati nella sostanza resinosa, è possibile che la colonna cromatografica scorra finché il resto delle specie ioniche non viene eluito.

Successivamente, le specie ioniche che sono imprigionate nella resina sono lasciate fluire, mentre si muovono attraverso una fase mobile con maggiore reattività lungo la colonna.

applicazioni

Poiché in questo tipo di cromatografia la separazione delle sostanze viene effettuata a causa dello scambio ionico, questo ha un gran numero di usi e applicazioni, tra cui i seguenti:

- Separazione e purificazione di campioni che contengono combinazioni di composti di natura organica, costituiti da sostanze come nucleotidi, carboidrati e proteine.

- Controllo della qualità nel trattamento dell'acqua e nei processi di deionizzazione e addolcimento delle soluzioni (utilizzate nell'industria tessile), nonché della segregazione di magnesio e calcio.

- Separazione e purificazione di farmaci, enzimi, metaboliti presenti nel sangue e nelle urine e altre sostanze di comportamento alcalino o acido, nell'industria farmaceutica.

- Demineralizzazione di soluzioni e sostanze, dove si desidera ottenere composti di elevata purezza.

- Isolamento di un composto specifico in un campione che si desidera separare, al fine di ottenere una separazione preparatoria dello stesso per essere successivamente oggetto di ulteriori analisi.

Allo stesso modo, questo metodo analitico è ampiamente utilizzato nei settori petrolchimico, idrometallurgico, farmaceutico, tessile, alimentare, delle bevande e dei semiconduttori, tra le altre aree.

riferimenti

1. Wikipedia. (N.d.). Cromatografia ionica Estratto da en.wikipedia.org
2. Biochem Den. (N.d.). Cos'è la cromatografia a scambio ionico e le sue applicazioni. Estratto da biochemden.com
3. Leggi lo studio. (N.d.). Cromatografia a scambio ionico | Principio, metodo e applicazioni. Estratto da studyread.com
4. Introduzione alla biochimica pratica. (N.d.). Cromatografia a scambio ionico. Estratto da elte.prompt.hu
5. Helfferich, F. G. (1995). Scambio ionico. Recuperato da books.google.co.ve