ขั้นตอนหลักการโครมาโตกราฟีการแลกเปลี่ยนอิออน



โครมาโตกราฟีแลกเปลี่ยนไอออน เป็นเทคนิคการวิเคราะห์ที่ใช้หลักการของโครมาโตกราฟีในการแยกสายพันธุ์ของไอออนิกและโมเลกุลที่แสดงขั้ว สิ่งนี้มีพื้นฐานมาจากหลักฐานว่าสารเหล่านี้มีความคล้ายคลึงกันอย่างไรในความสัมพันธ์กับสารแลกเปลี่ยนประจุชนิดอื่น.

ในแง่นี้สารที่มีประจุไฟฟ้าจะถูกแยกออกเนื่องจากการเคลื่อนที่ของไอออนิกซึ่งไอออนไอโอนิกหนึ่งชนิดหรือมากกว่าถูกถ่ายโอนจากของเหลวไปสู่ของแข็งโดยการแลกเปลี่ยนเนื่องจากมีประจุเท่ากัน.

สายพันธุ์อิออนิคเหล่านี้เชื่อมโยงกับกลุ่มการทำงานที่ตั้งอยู่บนพื้นผิวโดยวิธีการโต้ตอบแบบไฟฟ้าสถิตที่อำนวยความสะดวกในการแลกเปลี่ยนไอออน นอกจากนี้ประสิทธิภาพของการแยกไอออนขึ้นอยู่กับความรวดเร็วของการแลกเปลี่ยนสสารและความสมดุลระหว่างเฟสทั้งสอง นั่นคือขึ้นอยู่กับการถ่ายโอนนี้.

ดัชนี

  • 1 ขั้นตอน
    • 1.1 ข้อควรพิจารณาก่อนหน้า
    • 1.2 ขั้นตอน
  • 2 หลักการ
  • 3 แอปพลิเคชัน
  • 4 อ้างอิง

กระบวนการ

ก่อนเริ่มกระบวนการแลกเปลี่ยนไอออนด้วยวิธีโครมาโตกราฟีควรคำนึงถึงปัจจัยบางอย่างที่เกี่ยวข้องอย่างยิ่งซึ่งช่วยให้การแยกได้ประสิทธิภาพสูงสุดและได้ผลลัพธ์ที่ดีกว่า.

ในบรรดาองค์ประกอบเหล่านี้คือปริมาณของ analyte มวลโมเลกุลหรือน้ำหนักโมเลกุลของตัวอย่างและปริมาณของสปีชีส์ที่ประกอบกันเป็น analyte.

ปัจจัยเหล่านี้เป็นสิ่งที่ขาดไม่ได้ในการกำหนดพารามิเตอร์ของโครมาโตกราฟฟีเช่นระยะที่นิ่งขนาดของคอลัมน์และขนาดของรูขุมขนของเมทริกซ์.

ข้อพิจารณาก่อนหน้า

การแลกเปลี่ยนไอออนโครมาโตกราฟีมีสองประเภท: ประเภทที่เกี่ยวข้องกับการกำจัดประจุบวกและชนิดที่เกี่ยวข้องกับการกำจัดประจุลบ.

ในช่วงแรกเฟสเคลื่อนที่ (ซึ่งถือเป็นตัวอย่างที่จะแยกออกจากกัน) มีประจุไอออนที่มีประจุเป็นบวกขณะที่เฟสอยู่กับที่มีประจุเป็นลบ.

ในกรณีนี้สปีชีส์ที่มีประจุบวกจะถูกดึงดูดโดยเฟสนิ่งซึ่งขึ้นอยู่กับความแรงของไอออนิกและจะสะท้อนให้เห็นในเวลาการเก็บรักษาที่แสดงใน chromatogram.

ในทำนองเดียวกันกับโครมาโตกราฟีที่เกี่ยวข้องกับการกำจัดประจุลบเฟสเคลื่อนที่มีประจุไอออนลบในขณะที่เฟสเคลื่อนที่มีประจุบวก.

กล่าวอีกนัยหนึ่งเมื่อระยะนิ่งมีประจุบวกมันถูกใช้ในการแยกสายพันธุ์ประจุลบและเมื่อช่วงนี้เป็นธรรมชาติประจุลบมันถูกใช้ในการแยกชนิดประจุบวกที่มีอยู่ในตัวอย่าง.

ในกรณีของสารประกอบที่แสดงประจุไฟฟ้าและแสดงการละลายน้ำ (เช่นกรดอะมิโนนิวคลีโอไทด์ขนาดเล็กเปปไทด์และโปรตีนขนาดใหญ่) พวกมันรวมกับชิ้นส่วนที่มีประจุตรงข้ามทำให้เกิดพันธะของอิออนิคกับเฟส เครื่องเขียนที่ไม่ละลายน้ำ.

กระบวนการ

เมื่อระยะที่อยู่ในสภาวะสมดุลมีกลุ่มการทำงานที่ไวต่อการไอออไนเซชันซึ่งสารที่สนใจของตัวอย่างถูกแยกและหาปริมาณและสามารถรวมกันขณะเคลื่อนที่ไปตามคอลัมน์ โครมา.

ต่อจากนั้นสายพันธุ์ที่รวมกันสามารถถูกชะออกมาแล้วนำมารวบรวมโดยใช้อีลูเมนท์ สารนี้ประกอบด้วยองค์ประกอบประจุบวกและประจุลบก่อให้เกิดความเข้มข้นของไอออนตามคอลัมน์หรือปรับเปลี่ยนค่า pH ของค่าเดียวกัน.

โดยสรุปแล้วสิ่งมีชีวิตชนิดแรกที่มีความสามารถในการแลกเปลี่ยนไอออนจะมีประจุบวกกับประจุบวกและจากนั้นการรวมกันของไอออนที่จะถูกหลั่งออกมาจะเกิดขึ้น เมื่อกระบวนการกำจัดเริ่มต้นขึ้นสายพันธุ์ไอออนิกที่มีพันธะอ่อน ๆ จะถูกทำลาย.

หลังจากนี้สิ่งมีชีวิตอิออนที่มีพันธะที่แข็งแรงกว่าก็จะกลายเป็นสิ่งเลวร้าย ในที่สุดก็เกิดการงอกซึ่งเป็นไปได้ที่สถานะเริ่มต้นจะถูกสร้างขึ้นใหม่โดยการล้างคอลัมน์ด้วยสปีชีส์บัฟเฟอร์ที่เข้ามาแทรกแซงในขั้นต้น.

การเริ่มต้น

การแลกเปลี่ยนไอออนโครมาโตกราฟีนั้นขึ้นอยู่กับความจริงที่ว่าสปีชีส์ที่มีประจุไฟฟ้าปรากฏอยู่ใน analyte นั้นถูกแยกออกเนื่องจากกองกำลังที่น่าดึงดูดของไฟฟ้าสถิตชนิดนี้เมื่อเคลื่อนที่ผ่านสารเรซินในประเภทอิออนิค เงื่อนไขเฉพาะของอุณหภูมิและ pH.

การแยกนี้เกิดจากการแลกเปลี่ยนสิ่งมีชีวิตระหว่างไอออนที่พบได้ในสารละลายและที่พบในสารกำจัดเรซินที่มีลักษณะเป็นไอออน.

ด้วยวิธีนี้กระบวนการที่ใช้ในการแยกสารประกอบในตัวอย่างขึ้นอยู่กับประเภทของเรซินที่ใช้ตามหลักการของตัวแลกเปลี่ยนประจุลบและประจุบวกที่อธิบายไว้ข้างต้น.

เนื่องจากไอออนที่น่าสนใจถูกกักขังอยู่ในสารเรซิ่นจึงเป็นไปได้ที่คอลัมน์โครมาโตกราฟีจะไหลไปเรื่อย ๆ จนกระทั่งอิออนชนิดที่เหลือหมดไป.

ต่อจากนั้นสายพันธุ์ไอออนิกที่ถูกกักขังอยู่ในเรซิ่นจะได้รับอนุญาตให้ไหลในขณะที่เคลื่อนที่ผ่านเฟสเคลื่อนที่ด้วยปฏิกิริยาที่มากขึ้นตามแนวคอลัมน์.

การใช้งาน

เนื่องจากโครมาโตกราฟีประเภทนี้มีการแยกสารออกไปเนื่องจากการแลกเปลี่ยนไอออนมันมีการใช้งานและการใช้งานจำนวนมากซึ่งมีดังต่อไปนี้:

- การแยกและการทำให้บริสุทธิ์ของตัวอย่างที่มีการรวมกันของสารประกอบของธรรมชาติอินทรีย์ประกอบด้วยสารเช่นนิวคลีโอไทด์คาร์โบไฮเดรตและโปรตีน.

- การควบคุมคุณภาพในการบำบัดน้ำและในกระบวนการกำจัดไอออนและการทำให้นิ่มของสารละลาย (ใช้ในอุตสาหกรรมสิ่งทอ) รวมถึงการแยกแมกนีเซียมและแคลเซียม.

- การแยกและการทำให้บริสุทธิ์ของยาเสพติด, เอนไซม์, สารที่มีอยู่ในเลือดและปัสสาวะและสารอื่น ๆ ที่มีพฤติกรรมเป็นด่างหรือเป็นกรดในอุตสาหกรรมยา.

- การกำจัดแร่ธาตุของสารละลายและสารที่ต้องการให้ได้สารประกอบบริสุทธิ์สูง.

- การแยกสารประกอบเฉพาะในตัวอย่างที่คุณต้องการแยกเพื่อที่จะได้รับการแยกแบบเตรียมความพร้อมก่อนที่จะถูกวิเคราะห์ในภายหลัง.

ในทำนองเดียวกันวิธีการวิเคราะห์นี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมปิโตรเคมี hydrometallurgical, ยา, สิ่งทอ, อาหารและเครื่องดื่มและอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ในหมู่พื้นที่อื่น ๆ.

การอ้างอิง

  1. วิกิพีเดีย ( N.d. ) ไอออนโครมาโตกราฟี สืบค้นจาก en.wikipedia.org
  2. Biochem Den ( N.d. ) ไอออนโครมาโตกราฟีแลกเปลี่ยนไอออนและการประยุกต์ใช้คืออะไร สืบค้นจาก biochemden.com
  3. การศึกษาอ่าน ( N.d. ) โครมาโตกราฟีแลกเปลี่ยนไอออน | หลักการวิธีการและการใช้งาน ดึงมาจาก studyread.com
  4. ชีวเคมีเชิงปฏิบัติเบื้องต้น. ( N.d. ) โครมาโตกราฟีแลกเปลี่ยนไอออน สืบค้นจาก elte.prompt.hu
  5. Helfferich, F. G. (1995) การแลกเปลี่ยนไอออน ดึงมาจาก books.google.co.th