Cromatografia de Troca Iônica: Procedimento, Princípios

A cromatografia de permuta iónica é uma técnica analítica com base nos princípios de cromatografia para produzir a separação de espécies iónicas e moleculares que exibem polaridade. Isso se baseia na premissa de quão semelhantes essas substâncias são em relação a outra chamada trocador de íons.

Nesse sentido, as substâncias que possuem carga elétrica são segregadas graças ao deslocamento iônico, no qual uma ou mais espécies iônicas são transferidas de um fluido para um sólido por troca, devido ao fato de terem cargas iguais.

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Essas espécies iônicas estão ligadas a grupos funcionais localizados na superfície por meio de interações eletrostáticas que facilitam a troca iônica. Além disso, a eficácia da separação dos íons depende da rapidez da troca de matéria e do equilíbrio entre as duas fases; isto é, é baseado nessa transferência.

Procedimento

Antes de iniciar o processo de cromatografia de troca iônica, certos fatores de grande relevância devem ser levados em consideração, o que permite otimizar a separação e obter melhores resultados.

Entre esses elementos estão a quantidade de analito, a massa molar ou o peso molecular da amostra e a carga das espécies que constituem o analito.

Esses fatores são indispensáveis ​​para determinar os parâmetros cromatográficos, como a fase estacionária, o tamanho da coluna e as dimensões dos poros da matriz, entre outros.

Considerações anteriores

Existem dois tipos de cromatografia de troca iônica: a que envolve deslocamento catiônico e a que envolve deslocamento aniônico.

Na primeira, a fase móvel (que constitui a amostra a ser separada) possui íons com carga positiva, enquanto a fase estacionária possui íons com carga negativa.

Nesse caso, espécies carregadas positivamente são atraídas para a fase estacionária, dependendo de sua força iônica e isso se reflete no tempo de retenção mostrado no cromatograma.

Da mesma forma, na cromatografia envolvendo deslocamento aniônico, a fase móvel possui íons com carga negativa, enquanto a fase estacionária possui íons com carga positiva.

Em outras palavras, quando a fase estacionária possui uma carga positiva, é utilizada na separação de espécies aniônicas e, quando é de natureza aniônica, é utilizada na segregação das espécies catiônicas presentes na amostra.

No caso de compostos com carga elétrica e solubilidade em água (como aminoácidos, pequenos nucleotídeos, peptídeos e proteínas grandes), estes são combinados com fragmentos com carga oposta, produzindo ligações de natureza iônica com a fase estacionário que não é solúvel.

Procedimento

Quando a fase estacionária está em equilíbrio, existe um grupo funcional suscetível à ionização, no qual as substâncias de interesse na amostra são segregadas e quantificadas e podem ser combinadas enquanto se move ao longo da coluna cromatográfico

Posteriormente, as espécies que foram combinadas podem ser eluídas e depois coletadas usando uma substância eluente. Esta substância é constituída por elementos catiônicos e aniônicos, originando uma maior concentração de íons ao longo da coluna ou modificando as características de pH da mesma.

Em resumo, primeiro uma espécie capaz de trocar íons é superficialmente carregada positivamente com contra-íons e, em seguida, ocorre a combinação de íons que serão segregados. Quando o processo de eluição começa, espécies iônicas fracamente ligadas sofrem dessorção.

Depois disso, espécies iônicas com ligações mais fortes também se tornam dessorvidas. Finalmente, ocorre a regeneração, na qual é possível que o estado inicial seja reconstituído lavando a coluna com as espécies tamponadas que estão envolvidas inicialmente.

Princípios

A cromatografia de troca iônica baseia-se no fato de que as espécies que apresentam carga elétrica presente no analito são segregadas graças às forças de atração eletrostática, quando se movem através de uma substância resinosa do tipo iônico. condições específicas de temperatura e pH.

Essa segregação é causada pela troca reversível de espécies iônicas entre os íons encontrados na solução e os encontrados na substância de deslocamento resinoso que possui natureza iônica.

Desta forma, o processo utilizado para a segregação de compostos na amostra está sujeito ao tipo de resina utilizada, seguindo o princípio dos trocadores aniônicos e catiônicos descritos acima.

Como os íons de interesse são aprisionados na substância resinosa, é possível que a coluna cromatográfica flua até o restante das espécies iônicas ser eluído.

Posteriormente, as espécies iônicas aprisionadas na resina podem fluir enquanto são movidas por uma fase móvel com maior reatividade ao longo da coluna.

Aplicações

Como neste tipo de cromatografia, a separação de substâncias é realizada devido à troca iônica, possui muitos usos e aplicações, dentre as quais estão as seguintes:

– Separação e purificação de amostras contendo combinações de compostos de natureza orgânica, constituídos por substâncias como nucleotídeos, carboidratos e proteínas.

– Controle de qualidade no tratamento de água e nos processos de desionização e amolecimento de soluções (utilizadas na indústria têxtil), bem como na segregação de magnésio e cálcio.

– Separação e purificação de drogas, enzimas, metabólitos presentes no sangue e na urina e outras substâncias de comportamento alcalino ou ácido, na indústria farmacêutica.

– Desmineralização de soluções e substâncias, onde se deseja obter compostos de alta pureza.

– Isolamento de um composto específico em uma amostra que você deseja separar, a fim de obter uma separação preparatória e posteriormente ser submetido a análises adicionais.

Da mesma forma, esse método analítico é amplamente utilizado na indústria petroquímica, hidrometalúrgica, farmacêutica, têxtil, de alimentos e bebidas e semicondutores, entre outros campos.

Referências

  1. Wikipedia (sf). Cromatografia de íons. Recuperado de en.wikipedia.org
  2. Biochem Den. (sf). O que é cromatografia de troca iônica e suas aplicações. Obtido em biochemden.com
  3. Estudo Leia. (sf). Cromatografia de troca iônica | Princípio, método e aplicações. Recuperado de studyread.com
  4. Introdução à Bioquímica Prática. (sf). Cromatografia de troca iônica. Obtido de elte.prompt.hu
  5. Helfferich, FG (1995). Troca Iônica Recuperado de books.google.co.ve

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