Cromatografía iónica: Todo lo que hay que saber

La cromatografía iónica es uno de los métodos para el análisis del agua o extractos acuosos principales. Se basa en el estudio de trazos de cationes e iones mediante algunos materiales de laboratorio para hacer el intercambio iónico.

En la cromatografía de intercambio iónico se aplican unos procesos físicos-químicos que tienen como propósito separar los componentes de alguna mezcla en función de sus propiedades de carga.

De esta forma, se podrán distribuir en una fase estacionaria en la que se retiene el analito (líquido o sólido), y una fase móvil mediante la que el analito se disuelve y se transporta.

¿Cuáles son los principios de la cromatografía iónica?

Al aplicar la cromatografía iónica, cuando una muestra atraviesa las resinas de intercambio iónico, suelen separarse los iones presentes con motivo de las diversas retenciones que llegan a sufrir, al tener interacción con la fase fija de las columnas analíticas.

En este sentido, cuando se separa la muestra, esta pasa a través de un detector amperométrico, conductimétrico o UV, donde la señal que se ha obtenido con respecto al tiempo de retención se registra.

Se obtienen como resultado unos cromatogramas, en los que la posición de los máximos indica el ion que está presente, mientras que su área, indica la cantidad existente que hay de dicho ion.

El principio básico en el que se fundamenta la cromatografía iónica consiste en que las moléculas cargadas suelen adherirse de manera reversible a los intercambiadores, de tal forma que estas moléculas pueden asociarse o disociarse, cambiando el ambiente iónico.

Además, mediante la cromatografía iónica se pueden medir las concentraciones de aniones orgánicos e inorgánicos como cloruro, floruro, nitrato, nitrito, clorato, bromato, acético, cítrico, sórbico, láctico, benzoico o sulfato, entre otros.

También permite medir cationes como sodio, litio, magnesio o amoníaco, entre otros, en partes por mil millones (ppb), así como polialcoholes y azúcares, disacáridos, monosacáridos, polisacáridos u oligosacáridos.

¿Cómo se compone la cromatografía iónica?

La cromatografía iónica es una clase de cromatografía que tiene lugar en un proceso de intercambio iónico que ocurre entre la fase móvil,y unos grupos de cambio que están enlazados por medio de una unión covalente a una fase fija o estacionaria, consistente en una resina de poliestireno.

Esta resina debe estar entrecruzada con divinilbenceno con un grupo funcional que tenga carga fija (grupos carboxílicos, grupos fosfóricos y grupos cuaternarios) y un contraión asociado, que se encarga de que la fase estacionaria pueda ser eléctricamente neutra.

Además, existen dos clases de separación de intercambio iónico, que son el intercambio catiónico y el intercambio de aniones.

Fase estacionaria

En esta fase de la cromatografía iónica, se trata de resinas sólidas de intercambio iónico, que son materiales poliméricos esféricos que tienen un tamaño de unos 2- 10 micrómetros, contando con un alto peso molecular y una amina que está unida a la molécula polimérica.

Hay grupos funcionales de carácter iónico que presenta la superficie de la fase estacionaria. Estos interaccionan con los iones de carga opuesta que se encuentran presentes en la disolución.

Los materiales de la fase estacionaria de la cromatografía iónica pueden ser: hidroxietilmetacrilato, divinilbenzeno, polimetacrilato, polialcohol, poliestireno y silicatos.

Fase móvil o eluent

Esta se halla en estado líquido con un pH elevado y su mayor característica radica en el hecho de que mantiene ionizados los grupos activos de la fase estacionaria y, además, disuelven y transportan los analitos, controlan la retención de la muestra, y se encarga de regular el pH.

¿Cuáles son las principales aplicaciones de la Cromatografía Iónica?

Las principales aplicaciones de la cromatografía de intercambio iónico suelen realizarse en los procesos de análisis de agua potable, agua de mar, aguas residuales, o agua de lluvia.

Esta técnica de cromatografía iónica también se emplea en plantas de energía, control de calidad y análisis de impurezas, análisis de orina, así como, en actividades de investigación de la industria farmacéutica.

¿Cómo se aplica la técnica de cromatografía iónica?

La utilidad de la cromatografía de intercambio iónico es muy diversa. Para aplicar esta técnica, se deben realizar los siguientes pasos:

• En un determinado pH, se carga en la columna de cromatografía por intercambio iónico una muestra impura de la proteína.
• Serán atados los grupos funcionales opuestos cargados en la resina por las proteínas cargadas.
• Un gradiente de la sal es empleado para enjuagar las proteínas separadas. En las concentraciones que sean poco saladas, se enjuagan las proteínas que cuentan con pocos grupos cargados, mientras que, si se trata de concentraciones más altas de la sal, se enjuagan las proteínas con varios grupos cargados.
• Las impurezas y proteínas indeseadas se quitan lavando la columna.

Esperamos que este artículo te haya permitido conocer más acerca de la Cromatografía de Intercambio Iónico y sus diversas utilidades.

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