CROMATOGRAFÍA IÓNICA
Tanto FASE MÓVIL como FASE ESTACIONARIA son IÓNICAS
INTERCAMBIADORES IÓNICOS
Intercambiadores iónicos: Fases sólidas de matriz normalmente polimérica
sobre cuya superficie se fijan covalentemente grupos activos iónicos. Debido
a la condición de electroneutralidad hay siempre un contraión opuestamente
cargado en la vecindad del punto activo cargado. El contraión o ION cargado en la vecindad del punto activo cargado. El contraión o ION
ELUYENTE normalmente se origina de la fase móvil.
PROCESOS DE RETENCIÓN SOBRE UN INTERCAMBIADOR IÓNICO
x(R–SO3- H+) + M x+
↔ x(R–SO3-) Mx+ + xH+
sólido disolución sólido disolución
ácido fuerte: –SO3-
ácido débil: –COO-
ácido débil: –PO32-
x(R–N(CH3)3+OH-) + Ax-
↔ x(R–N(CH3)3)+Ax- + xOH-
sólido disolución sólido disolución
base fuerte: –NR3+base débil: –NH3+
ORDEN DE ELUCIÓN
A) CARGA
tR (Nitrato) < t R (Sulfato)
B) TAMAÑO
tR: F- < Cl- < Br - << I-
C) POLARIZABILIDAD
(1) AFINIDAD de los iones por los puntos activos
C) POLARIZABILIDAD
tR (Sulfato) < t R (Tiocianato)
(2) pH de la fase MÓVIL
(PO4)3- // (HPO4)2- // (H2PO4)- // H3PO4pH>12 pH=9.5 pH=9
8mM Na2CO3 3.6mM de Na2CO3 4.5mMNa2CO3 2mM NaOH 1.4mM NaHCO3
ORDEN DE ELUCIÓN
(3) FUERZA IÓNICA DE LA FASE MÓVIL
-↑FUERZA IÓNICA � ↓tR
- Varía la SELECTIVIDAD ENTRE IONES DE DISTINO SIGNO
(4) CONTENIDO EN DISOLVENTES ORGÁNICOS FASE MÓVIL
(5) Tª FASE MÓVIL
- Mayor eficiencia en la separación
- Mayor efecto con eluyentes con disolventes orgánic os
-Modifica la SELECTIVIDAD de la columna
- Generalmente ↑ tR
FASE ESTACIONARIA
• Composición de la fase ESTACIONARIA:
- Sustrato/resina
- Partículas esféricas diámetros 2-10µm
- Los más usuales -Intercambiadores iónicos de superficie funcionalizada- Los más usuales -Intercambiadores iónicos de superficie funcionalizada
-Intercambiadores iónicos peliculares
- Grupos activos
• Capacidad de un intercambiador iónico:
La capacidad de intercambio, Q , es el Nº de lugares disponibles para intercambio
iónico. Se suele dar normalmente por gramo de material de relleno seco, en
microequivalentes o micromoles por gramo (ueq/g ó umol/g).
CAPACIDAD DE UN
INTERCAMBIADOR IÓNICO• Materiales de BAJA capacidad: Q < 100 umol/g
• Materiales de MEDIA capacidad: 100 < Q < 200 umol/g
• Materiales de ALTA capacidad: Q >200 umol/g
CAPACIDAD TOTAL DE LA COLUMNA: µmol(Cl-)/columnaCAPACIDAD TOTAL DE LA COLUMNA: µmol(Cl-)/columna
SOBRECARGA O SATURACIÓN DE LA COLUMNA:
Efectos:
No superar el 5% de la capacidad de la columna en un solo pinchazo
- Deformación picos (CORTADOS o SESGADOS, ASIMÉTRICOS)
�↓ EFICIENCIA separación
- Variación de los tR (iones que actúan como ELUYENTE)
FASE MÓVIL- Mantiene ionizados los grupos activos de la fase estacionaria
- Disuelve y transporta la muestra
-Controla la retención de la muestra
- Regula el pH
ANIONESNaOH
NaHCO3
CATIONESHNO3
Ácido metanosulfónicoNaHCO3
Na2CO3
Ácido metanosulfónicoÁcido tartárico
FUERZA IÓNICA DE LA FASE MÓVIL: Un aumento en la concentraciónse traduce normalmente en una separación más rápida, pero también enuna conductividad de fondo más alta.
EFECTO DE UN MODIFICADOR ORGÁNICO:-Disminuye la retención de la materia orgánica-Modifica la SELECTIVIDAD-Metanol, acetonitrilo, THF, isopropanol, acetona,…
Tanto los iones ANALITO como los iones ELUYENTE son especies cargadas, con
una determinada CONDUCTIVIDAD.
ELEVADA CONDUCTIVIDAD DE FONDO
MEDIDAS POCO SENSIBLES
SIN SUPRESIÓNDE
CONDUCTIVIDAD
MODOS DE TRABAJOCON SUPRESIÓN
DECONDUCTIVIDAD
CROMATOGRAFÍA IÓNICA SIN SUPRESIÓN
-Se trabaja con sistemas MONO-COLUMNA
-Se usan INTERCAMBIADORES IÓNICOS de BAJA CAPACIDAD.
CROMATOGRAFÍA ANIÓNICA SIN SUPRESIÓN QUÍMICA
-Se usa como ELUYENTE iones GRANDES, ↓Conductividad equivalente, ↓Conductividad
ELUYENTES:Ácidos carboxílicos aromáticosÁcidos carboxílicos alifáticos
Ácidos sulfónicosHidróxidos alcalinos (Sosa, potasa)
- Fondos de conductividad MODERADA
- Sensibilidad y ruido ACEPTABLES
- Medidas de concentración ALTAS
- Algunos ácidos carboxílicos alifático, de mayor conductividad equivalente (oxálico, cítrico): DETECCIÓN UV
- RANGO LINEAL reducido
CROMATOGRAFÍA CATIÓNICA SIN SUPRESIÓN QUÍMICA
ELUYENTES:Ácidos minerales diluidos (HNO3, 3.5mM)
ELEVADA conductividad de FONDO (H+)
Medida DIRECTA de CONDUCTIVIDAD
MEJOR SIN SUPRESIÓN
CROMATOGRAFÍA IÓNICA CON SUPRESIÓN
-Se reduce la conductividad del ELUYENTE en una reacción POST-COLUMNA
-Se sustituyen los CONTRAIONES del eluyente dando H2O u otra especie poco disociada,
por lo que se reduce la conductividad de fondo.
CROMATOGRAFÍA ANIÓNICA CON SUPRESIÓN QUÍMICA
VENTAJAS La conductividad del eluyente es reducida
Se aumenta la señal del analito.