Η βασική διαφορά μεταξύ της χρωματογραφίας ιόντων ζευγών και της χρωματογραφίας ανταλλαγής ιόντων είναι ότι, στη χρωματογραφία ζευγών ιόντων, τα ιόντα στο δείγμα μπορούν να «ζευγοποιηθούν» και να διαχωριστούν ως ζεύγος ιόντων ενώ, στη χρωματογραφία ανταλλαγής ιόντων, τα ιόντα στο δείγμα μπορούν να διαχωριστούν ως κατιόντα και ανιόντα ξεχωριστά.
Η χρωματογραφία είναι μια σημαντική τεχνική που οδηγεί στον διαχωρισμό διαφορετικών συστατικών σε ένα μείγμα. Η χρωματογραφία ζευγών ιόντων και η χρωματογραφία ανταλλαγής ιόντων είναι αναλυτικές τεχνικές που μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε για να διαχωρίσουμε ιόντα και πολικά μόρια σε ένα μείγμα, με βάση το ηλεκτρικό φορτίο που φέρουν μαζί τους.
Τι είναι η χρωματογραφία ζεύγους ιόντων;
Η χρωματογραφία ζεύγους ιόντων είναι μια αναλυτική τεχνική όπου τα ιόντα στο δείγμα ζευγαρώνονται και διαχωρίζονται ως ζεύγη ιόντων. Η σύζευξη ιόντων αναφέρεται στην εξουδετέρωση. Όταν τα κατιόντα ζευγαρώνουν με ανιόντα, τα ηλεκτρικά τους φορτία εξουδετερώνονται. Εδώ, αυτή η τεχνική διαχωρισμού γίνεται σε στήλη αντίστροφης φάσης. Σε αυτή τη διαδικασία, πρέπει να χρησιμοποιήσουμε παράγοντες ζευγαρώματος ιόντων για να σχηματίσουμε ζεύγη ιόντων και να διαχωρίσουμε τα ιόντα στο δείγμα. Συνήθως, οι παράγοντες ζευγαρώματος ιόντων είναι ενώσεις που περιέχουν αλυσίδες υδρογονάνθρακα. Αυτοί οι παράγοντες ζευγαρώματος ιόντων θα πρέπει να έχουν το αντίθετο ηλεκτρικό φορτίο από αυτό των ιόντων στο δείγμα. Διαφορετικά, τα ιόντα δεν θα ζευγαρώσουν (τα ιόντα με το ίδιο φορτίο δεν ζευγαρώνουν, γιατί απωθούν το ένα το άλλο). Επιπλέον, αυτοί οι παράγοντες ζευγαρώματος ιόντων μπορούν επίσης να αυξήσουν την υδροφοβικότητα και την κατακράτηση.
Επιπλέον, η χρήση παραγόντων ζευγών ιόντων ως κινητής φάσης μας επιτρέπει να διαχωρίζουμε εύκολα ιοντικές και εξαιρετικά πολικές ουσίες. Για παράδειγμα, εάν προσθέσουμε ένα αντιδραστήριο που έχει μια υδρόφοβη λειτουργική ομάδα, η στατική φάση μπορεί να διατηρήσει αυτήν την υδρόφοβη λειτουργική ομάδα. Έτσι, τα ζευγαρωμένα ιόντα διατηρούνται επίσης στη στατική φάση μαζί με την προστιθέμενη υδρόφοβη λειτουργική ομάδα. Το 1-πεντυλοσουλφονικό νάτριο και το 1-εξυλοσουλφονικό νάτριο είναι σημαντικά ως ανιονικά αντισταθμιστικά ιόντα για τα κατιόντα που υπάρχουν στο δείγμα και το 1-πεντανοσουλφονικό είναι σημαντικό ως κατιονικό αντίθετο ιόν για τα ανιόντα.
Πλεονεκτήματα της χρωματογραφίας ζεύγους ιόντων
Υπάρχουν πολλά πλεονεκτήματα της χρωματογραφίας ζεύγους ιόντων σε σύγκριση με τη χρωματογραφία ανταλλαγής ιόντων.
- Εύκολη προετοιμασία απαιτούμενων ρυθμιστικών διαλυμάτων
- Μπορεί να επιλέξει ένα ευρύ φάσμα μηκών αλυσίδων άνθρακα σε παράγοντες σύζευξης ιόντων
- Τα αποτελέσματα είναι εξαιρετικά αναπαραγώγιμα
- Μπορεί να αποκτήσει βελτιωμένο σχήμα κορυφής
- Μειωμένος χρόνος αποχωρισμού
Τι είναι η χρωματογραφία ανταλλαγής ιόντων;
Η χρωματογραφία ανταλλαγής ιόντων είναι μια μορφή υγρής χρωματογραφίας στην οποία μπορούμε να αναλύσουμε ιοντικές ουσίες. Συχνά το χρησιμοποιούμε για να αναλύσουμε ανόργανα ανιόντα και κατιόντα (δηλαδή χλωριούχα και νιτρικά ανιόντα και κατιόντα καλίου, νατρίου). Αν και είναι λιγότερο συνηθισμένο, μπορούμε να αναλύσουμε και οργανικά ιόντα. Επιπλέον, μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε αυτή την τεχνική για τον καθαρισμό των πρωτεϊνών επειδή οι πρωτεΐνες είναι φορτισμένα μόρια σε ορισμένες τιμές pH. Εδώ, χρησιμοποιούμε μια στερεά στατική φάση στην οποία μπορούν να προσκολληθούν τα φορτισμένα σωματίδια. Για παράδειγμα, μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε τα συμπολυμερή ρητίνης πολυστυρενίου-διβινυλοβενζολίου ως στερεό υπόστρωμα.
Για να το εξηγήσουμε περαιτέρω, η στατική φάση έχει σταθερά ιόντα όπως θειικά ανιόντα ή κατιόντα τεταρτοταγούς αμίνης. Κάθε ένα από αυτά θα πρέπει να συσχετιστεί με ένα αντίθετο ιόν (ένα ιόν με αντίθετο φορτίο) εάν θέλουμε να διατηρήσουμε την ουδετερότητα αυτού του συστήματος. Εάν το ιόν αντιστάθμισης είναι κατιόν, τότε ονομάζουμε το σύστημα ως ρητίνη ανταλλαγής κατιόντων. Αλλά, εάν το αντίθετο ιόν είναι ανιόν, το σύστημα είναι μια ρητίνη ανταλλαγής ανιόντων. Επιπλέον, υπάρχουν πέντε βασικά βήματα στη χρωματογραφία ανταλλαγής ιόντων:
- Αρχικό στάδιο
- Απορρόφηση του στόχου
- Έναρξη έκλουσης
- Τέλος έκλουσης
- Αναγέννηση
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ της χρωματογραφίας ζεύγους ιόντων και της χρωματογραφίας ανταλλαγής ιόντων;
Οι χρωματογραφίες ζευγών ιόντων και ιοντοανταλλακτικής χρωματογραφίας είναι αναλυτικές τεχνικές που μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε για να διαχωρίσουμε τα ιόντα και τα πολικά μόρια σε ένα μείγμα. Η βασική διαφορά μεταξύ της χρωματογραφίας ιόντων ζευγών και της χρωματογραφίας ανταλλαγής ιόντων είναι ότι, στη χρωματογραφία ζεύγους ιόντων, μπορούμε να κάνουμε ιόντα στο δείγμα "ζευγοποιημένα" και να το διαχωρίσουμε ως ζεύγος ιόντων, ενώ στη χρωματογραφία ανταλλαγής ιόντων, μπορούμε να διαχωρίσουμε τα ιόντα σε το δείγμα ως κατιόντα και ανιόντα χωριστά.
Το παρακάτω infographic δείχνει περισσότερες συγκρίσεις που σχετίζονται με τη διαφορά μεταξύ ζεύγους ιόντων και χρωματογραφίας ανταλλαγής ιόντων.
Σύνοψη – Ζεύγος ιόντων έναντι χρωματογραφίας ανταλλαγής ιόντων
Η χρωματογραφία ζεύγους ιόντων και η χρωματογραφία ανταλλαγής ιόντων είναι αναλυτικές τεχνικές που μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε για να διαχωρίσουμε τα ιόντα και τα πολικά μόρια σε ένα μείγμα. Η βασική διαφορά μεταξύ της χρωματογραφίας ζεύγους ιόντων και της χρωματογραφίας ανταλλαγής ιόντων είναι ότι στη χρωματογραφία ζεύγους ιόντων, τα ιόντα στο δείγμα μπορούν να «ζευγοποιηθούν» και να διαχωριστούν ως ζεύγος ιόντων ενώ, στη χρωματογραφία ανταλλαγής ιόντων, τα ιόντα στο δείγμα μπορούν να διαχωριστούν ως κατιόντα και ανιόντα χωριστά.
