The kromatografi pertukaran ion merupakan teknik analisis yang didasarkan pada prinsip-prinsip kromatografi untuk menghasilkan pemisahan spesies ionik dan molekuler yang menunjukkan polaritas. Ini didasarkan pada premis tentang keterkaitan zat-zat ini dengan zat lain yang disebut penukar ion.
Dalam pengertian ini, zat yang memiliki muatan listrik disekresikan berkat perpindahan ion, di mana satu atau lebih spesies ionik dipindahkan dari fluida ke padatan melalui pertukaran, karena fakta bahwa mereka memiliki muatan yang sama.
Spesies ionik ini mengikat gugus fungsi yang terletak di permukaan melalui interaksi elektrostatis yang memfasilitasi pertukaran ion. Lebih lanjut, efektivitas pemisahan ion bergantung pada kecepatan pertukaran materi dan kesetimbangan antara kedua fasa; Artinya, ini didasarkan pada transfer ini.
Proses
Sebelum memulai proses kromatografi pertukaran ion, beberapa faktor penting harus dipertimbangkan, yang memungkinkan pengoptimalan pemisahan dan mendapatkan hasil yang lebih baik.
Unsur-unsur ini termasuk jumlah analit, massa molar atau berat molekul sampel, dan muatan spesies yang menyusun analit.
Faktor-faktor ini penting untuk menentukan parameter kromatografi, seperti fasa diam, ukuran kolom, dan dimensi pori matriks, antara lain.
Pertimbangan awal
Ada dua jenis kromatografi pertukaran ion: yang melibatkan perpindahan kation dan yang lainnya melibatkan perpindahan anion.
Pertama, fase gerak (yang merupakan sampel yang akan dipisahkan) bermuatan ion positif, sedangkan fase diam memiliki ion bermuatan negatif.
Dalam hal ini, spesi bermuatan positif tertarik ke fase diam tergantung pada kekuatan ioniknya dan ini tercermin dalam waktu retensi yang ditunjukkan dalam kromatogram.
Demikian pula pada kromatografi yang melibatkan pergeseran anion, fase gerak memiliki ion bermuatan negatif, sedangkan fase diam memiliki ion bermuatan positif.
Dengan kata lain, ketika fase diam memiliki muatan positif, ini digunakan dalam pemisahan spesies anionik, dan ketika fase ini bersifat anionik, fase ini digunakan dalam pemisahan spesies kationik yang ada dalam sampel.
Dalam kasus senyawa yang menghasilkan muatan listrik dan menunjukkan kelarutan dalam air (seperti asam amino, nukleotida kecil, peptida, dan protein besar), senyawa ini bergabung dengan fragmen yang menghadirkan muatan berlawanan, menghasilkan ikatan ionik dengan fasa. stasioner yang tidak larut.
Proses
Ketika fasa diam berada dalam kesetimbangan, ada gugus fungsi yang rentan terhadap ionisasi, di mana zat yang diinginkan dalam sampel dipisahkan dan dikuantifikasi, yang dapat bergabung pada saat yang sama saat bergerak di sepanjang kolom. kromatografi.
Selanjutnya spesies yang telah digabungkan dapat dielusi dan kemudian dikumpulkan menggunakan zat pengelusi. Zat ini terdiri dari unsur kationik dan anionik, sehingga meningkatkan konsentrasi ion di seluruh kolom atau mengubah karakteristik pH-nya.
Singkatnya, pertama-tama suatu spesies yang mampu bertukar ion diisi permukaan dengan cara positif dengan counterion, dan kemudian kombinasi ion yang akan disekresikan terjadi. Ketika proses elusi dimulai, spesi ionik yang terikat lemah diserap.
Setelah ini, spesies ionik dengan ikatan yang lebih kuat juga menjadi terdesorbsi. Akhirnya, terjadi regenerasi, di mana keadaan awal dapat dibentuk kembali dengan mencuci kolom dengan spesies penyangga yang mengintervensi pada awalnya.
Awal
Kromatografi pertukaran ion didasarkan pada fakta bahwa spesies yang memanifestasikan muatan listrik yang ada dalam analit dipisahkan berkat gaya tarik elektrostatis, ketika mereka bergerak melalui zat resin tipe ionik di kondisi spesifik suhu dan pH.
Pemisahan ini disebabkan oleh pertukaran spesi ionik yang dapat dibalik antara ion-ion yang ditemukan dalam larutan dan yang ditemukan dalam perpindahan zat resin yang memiliki sifat ionik.
Dengan cara ini, proses yang digunakan untuk pemisahan senyawa dalam sampel tunduk pada jenis resin yang digunakan, mengikuti prinsip penukar anion dan kation yang dijelaskan di atas.
Karena ion-ion yang diinginkan terperangkap dalam substansi resin, kolom kromatografi dapat mengalir sampai spesi ionik lainnya dielusi.
Selanjutnya, spesies ionik yang terperangkap dalam resin dibiarkan mengalir, sementara mereka diangkut oleh fase gerak dengan reaktivitas yang lebih besar di sepanjang kolom.
Aplikasi
Seperti pada kromatografi jenis ini, pemisahan zat dilakukan karena pertukaran ionik, memiliki banyak kegunaan dan aplikasi, di antaranya adalah sebagai berikut:
- Pemisahan dan pemurnian sampel yang mengandung kombinasi senyawa yang bersifat organik, terdiri dari zat seperti nukleotida, karbohidrat, dan protein.
- Kontrol kualitas dalam pengolahan air dan deionisasi dan pelunakan larutan (digunakan dalam industri tekstil), serta pemisahan magnesium dan kalsium.
- Pemisahan dan pemurnian obat, enzim, metabolit yang ada dalam darah dan urin, dan zat lain yang bersifat basa atau asam, dalam industri farmasi.
- Demineralisasi larutan dan zat, yang diinginkan untuk mendapatkan senyawa dengan kemurnian tinggi.
- Isolasi senyawa tertentu dalam suatu sampel yang akan dipisahkan, guna diperoleh preparatory separasi darinya untuk kemudian dijadikan objek analisis lainnya.
Demikian pula, metode analisis ini banyak digunakan di antara industri petrokimia, hidrometalurgi, farmasi, tekstil, makanan dan minuman, dan semikonduktor.
Referensi
- Wikipedia. (sf). Kromatografi ion. Dipulihkan dari en.wikipedia.org
- Biochem Den. (sf). Apa itu Kromatografi Pertukaran Ion dan Aplikasinya. Diperoleh dari biochemden.com
- Studi Baca. (sf). Kromatografi Pertukaran Ion-Prinsip, Metode & Aplikasi. Dipulihkan dari studyread.com
- Pengantar Biokimia Praktis. (sf). Kromatografi pertukaran ion. Diperoleh dari elte.prompt.hu
- Helfferich, FG (1995). Pertukaran ion. Dipulihkan dari books.google.co.ve