کروماتوگرافی تبادل یونی Ion-Exchange Chromatography

کروماتوگرافی تبادل یونی Ion-Exchange Chromatography یکی از روش های کروماتوگرافی در شیمی به حساب می آید که اولین بار در شال 1956 جهت جداسازی آمینواسیدها استفاده شد. این روش کروماتوگرافی IC که در ابتدا به عنوان یکی از روش های کروماتوگرافی ستونی شناخته می شد و برای جداسازی از ستون های کلاسیک با رزین های باردار استفاده می شد، امروزه به یکی از روش های HPLC تبدیل شده که نسبت به روش قبل از دقت و سرعت بالاتری برخوردار است. در ادامه از جم شیمی به بررسی کاربردها و انواع روش های کروماتوگرافی تبادل یونی می پردازیم.

در شکل زیر، یک شمای کلی از کروماتوگرافی تبادل یونی آورده شده است

مکانیسم بازداری در کروماتوگرافی تبادل یونی

این روش که شباهت هایی به روش کروماتوگرافی جذبی دارد، با جذب نمونه های مورد نظر بر روی سایت های فعال فاز ساکن، بازداری برای آن ایجاد شده که منجر به جداسازی نمونه ها از یکدیگر می شوند. در روش کروماتوگرافی تبادل یونی، فاز ساکن باردار توانایی جابجایی یون ها را بر روی سطح خود دارد. گروهای یونی بر روی فاز ساکن عمدتا گروه های بارداری مانند SO3(-2) ، COO(-1) ، NH3(+3) و NR3(+3) هستند که این سطح باردار در ابتدا توسط جریان فاز متحرک با بار مخالف خنثی شده و سپس با حضور نمونه ی باردار، پس از رقابت برای برهمکنش با فاز ساکن، جایگزین یون خنثی کننده می شود.

انواع روش کرماتوگرافی تبادل یون

•  تبادل یون کاتیونی (Cation Exchange)

در این روش فاز ساکن دارای گروهی با بار منفی و یون تغییر کننده دارای بار مثبت است. از انواع فازهای ساکن این دسته به SO3(-2) به عنوان یک فاز ساکن و جاذب قوی و COO(-1) به عنوان یک فاز ساکن و جاذب ضعیف اشاره کرد.

• تبادل یون آنیونی (Anion Exchange)

در این روش فاز ساکن دارای گروهی با بار مثبت و یون تغییر کننده دارای بار منفی است. از انواع فازهای ساکن این دسته به NR3(+3) به عنوان یک فاز ساکن و جاذب قوی و NH3(+3) به عنوان یک فاز ساکن و جاذب ضعیف اشاره کرد.

در تصویر زیر یک شمای کلی از انواع روش کروماتوگرافی تبادل یونی نشان داده شده است

عوامل موثر در جداسازی به روش تبادل یونی

از مواردی که در این نوع از کروماتوگرافی باید به آنها توجه کرد و پارامترهای جداسازی را بر اساس آنها بهینه سازی کرد، به موارد زیر می توان اشاره کرد:

•  نوع یون تبادل شونده و انتخاب فاز ساکن براساس آن
•  میزان pH فاز متحرک
•  قدرت یونی فاز متحرک که با غلظت یون درون آن تنظیم می شود
•  نوع یون همراه فاز متحرک

در تصویر زیر حروف اختصاری در کروماتوگرافی تبادل یونی آورده شده است