Intercambio ionico
Páginas: 6 (1442 palabras)
Publicado: 27 de agosto de 2012
CROMATOGRAFIA DE INTERCAMBIO IONICO
La cromatografía puede definirse como una técnica que separa una mezcla de solutos basada en la velocidad de desplazamiento diferencial de los mismos que se establece al ser arrastrados por una fase móvil (líquida o gaseosa) a través de un lecho cromatográfico que contiene la fase estacionaria, la cual puede ser líquida o sólida.
La cromatografíade intercambio iónico (o cromatografía iónica) es un proceso que permite la separación de iones y moléculas polares basadas en las propiedades de carga de las moléculas.
Fases de separación de la muestra
* La fase estacionaria o intercambiador iónico: insoluble lleva en la superficie cargas electrostáticas fijas, que retienen contraiones (es el ion que acompaña una especie iónica ymantiene la neutralidad) eléctrica móviles que pueden intercambiarse por iones de la fase móvil. En otras palabras es una resina de intercambio iónico que contiene grupos cargados, teniendo la propiedad de separar especies ionizadas (Cationes o Aniones)
* La fase móvil: es generalmente una solución amortiguadora de pH, suele ser una disolución acuosa con cantidades moderadas de metanol u otrodisolvente orgánico miscible con agua que contiene especies iónicas en forma, generalmente de buffer. Los iones de la fase móvil compiten con los analitos por los sitios activos de la fase estacionaria.
Propiedades de los intercambiadores iónicos
Un intercambiador iónico es, por lo general, un polímero que tiene grupos cargados unidos.
Las propiedades de los componentes de una mezcladeterminan su movilidad entre sí y con respecto a la fase móvil. La base de la separación cromatográfica será, por tanto, la diferencia en la migración de los mismos.
* La cromatografía de intercambio catiónico
Retiene cationes cargados positivamente debido a que la fase estacionaria muestra un grupo funcional cargado negativamente, como un ácido fosfórico.
Un grupo típico que se utiliza enlos intercambiadores de cationes es el grupo sulfónico, SO3-. Si se une un H+ al grupo, se dice que el intercambiador se encuentra en forma ácida, y puede por ejemplo intercambiar un H+ por un Na+ o dos H+ por un Ca2+. El grupo ácido sulfónico es un intercambiador de cationes fuertemente acido. Otros grupos de utilización corriente son el carbonilo e hidroxilo fenólico, dos intercambiadorescatiónicos débilmente ácidos.
Estructuras de Resinas Intercambiadoras de Cationes.
(A) Resina de poliestireno, ácido fuerte (Dowex-50).
(B) Resina de carboximetil celulosa, ácido débil (CM Cellulose).
(C) Resina de poliestireno, ácido débil y quelante (Chelex-100).
La matriz puede estar hecha de diferentes materiales. Los de uso más corriente son el dextrano, la celulosa y copolímeros delestireno y divinilbenceno, en los que el divinilbenceno contiene los grupos cargados y se entrecruza con las cadenas de poliestireno.
* La cromatografía de intercambio aniónico
Retiene aniones usando grupos funcionales cargados positivamente, como un catión de amonio cuaternario.
Puede ser usada en casi cualquier tipo de molécula cargada, incluyendo grandes proteínas, pequeños nucleótidos yaminoácidos. La solución que debe inyectarse es usualmente llamada "muestra" y los componentes separados individualmente son llamados analitos
Si el grupo cargado es positivo (por ejemplo un grupo amino cuaternario), es un intercambiador de aniones o aniónico fuertemente básico. Los intercambiadores aniónicos débilmente básicos más corrientes son grupos aminos alifáticos o aromáticos.
La elecciónentre intercambiadores fuertes o débiles está basada en el efecto del pH sobre la carga y la estabilidad. Por ejemplo, si se va a cromatografías una sustancia débilmente ácida que necesita pH muy altos o muy bajos para su ionización, se requiere un intercambiador fuerte debido que este funciona a pH extremos. No obstante, si la sustancia es lábil, es preferible la utilización de intercambiadores...
La cromatografía puede definirse como una técnica que separa una mezcla de solutos basada en la velocidad de desplazamiento diferencial de los mismos que se establece al ser arrastrados por una fase móvil (líquida o gaseosa) a través de un lecho cromatográfico que contiene la fase estacionaria, la cual puede ser líquida o sólida.
La cromatografíade intercambio iónico (o cromatografía iónica) es un proceso que permite la separación de iones y moléculas polares basadas en las propiedades de carga de las moléculas.
Fases de separación de la muestra
* La fase estacionaria o intercambiador iónico: insoluble lleva en la superficie cargas electrostáticas fijas, que retienen contraiones (es el ion que acompaña una especie iónica ymantiene la neutralidad) eléctrica móviles que pueden intercambiarse por iones de la fase móvil. En otras palabras es una resina de intercambio iónico que contiene grupos cargados, teniendo la propiedad de separar especies ionizadas (Cationes o Aniones)
* La fase móvil: es generalmente una solución amortiguadora de pH, suele ser una disolución acuosa con cantidades moderadas de metanol u otrodisolvente orgánico miscible con agua que contiene especies iónicas en forma, generalmente de buffer. Los iones de la fase móvil compiten con los analitos por los sitios activos de la fase estacionaria.
Propiedades de los intercambiadores iónicos
Un intercambiador iónico es, por lo general, un polímero que tiene grupos cargados unidos.
Las propiedades de los componentes de una mezcladeterminan su movilidad entre sí y con respecto a la fase móvil. La base de la separación cromatográfica será, por tanto, la diferencia en la migración de los mismos.
* La cromatografía de intercambio catiónico
Retiene cationes cargados positivamente debido a que la fase estacionaria muestra un grupo funcional cargado negativamente, como un ácido fosfórico.
Un grupo típico que se utiliza enlos intercambiadores de cationes es el grupo sulfónico, SO3-. Si se une un H+ al grupo, se dice que el intercambiador se encuentra en forma ácida, y puede por ejemplo intercambiar un H+ por un Na+ o dos H+ por un Ca2+. El grupo ácido sulfónico es un intercambiador de cationes fuertemente acido. Otros grupos de utilización corriente son el carbonilo e hidroxilo fenólico, dos intercambiadorescatiónicos débilmente ácidos.
Estructuras de Resinas Intercambiadoras de Cationes.
(A) Resina de poliestireno, ácido fuerte (Dowex-50).
(B) Resina de carboximetil celulosa, ácido débil (CM Cellulose).
(C) Resina de poliestireno, ácido débil y quelante (Chelex-100).
La matriz puede estar hecha de diferentes materiales. Los de uso más corriente son el dextrano, la celulosa y copolímeros delestireno y divinilbenceno, en los que el divinilbenceno contiene los grupos cargados y se entrecruza con las cadenas de poliestireno.
* La cromatografía de intercambio aniónico
Retiene aniones usando grupos funcionales cargados positivamente, como un catión de amonio cuaternario.
Puede ser usada en casi cualquier tipo de molécula cargada, incluyendo grandes proteínas, pequeños nucleótidos yaminoácidos. La solución que debe inyectarse es usualmente llamada "muestra" y los componentes separados individualmente son llamados analitos
Si el grupo cargado es positivo (por ejemplo un grupo amino cuaternario), es un intercambiador de aniones o aniónico fuertemente básico. Los intercambiadores aniónicos débilmente básicos más corrientes son grupos aminos alifáticos o aromáticos.
La elecciónentre intercambiadores fuertes o débiles está basada en el efecto del pH sobre la carga y la estabilidad. Por ejemplo, si se va a cromatografías una sustancia débilmente ácida que necesita pH muy altos o muy bajos para su ionización, se requiere un intercambiador fuerte debido que este funciona a pH extremos. No obstante, si la sustancia es lábil, es preferible la utilización de intercambiadores...
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