离子交换色谱

离子交换利用分子中具有可解离基团（交换基团）的不溶性聚合物化合物，其可以在水溶液中与溶液中的其他阳离子或阴离子交换。

这种交换反应都是可逆的，通常遵循化学平衡定律。

尽管交换反应是平衡反应，但当连续施加柱时，在正反应方向上连续进行平衡直至完全完成，从而可以完全洗脱离子交换剂上的原始离子。

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当一定量的溶液通过交换柱时，由于溶液中的离子连续交换并且浓度逐渐降低，因此也可以完全交换并吸附在交换器上。

根据该原理，植物提取物可以通过离子交换从植物中直接提取。

将含有游离离子基团的酸，碱和两性组分交换以与不具有游离离子基团的中性物质（例如糖类）分离，并且可以用常用的另一种洗脱液洗脱吸附的物质。

离子交换法。

如果超过两种组分被吸附在离子交换剂上并用另一种洗脱液洗脱，则它们的洗脱能力取决于每种物质的洗脱反应的平衡常数，使用物质“吸附”。

和“解决方案”。

通过分离吸附容量进行离子交换色谱。

目前。

大多数离子交换色谱使用合成离子交换剂。

一个是单体本身在聚合之前含有交换基团，另一个是首先形成聚合物然后引入交换基团。

最广泛使用的是离子交换树脂。

还存在离子交换剂，其被人工引入纤维素或多糖的交换基团中。

主要用于植物大分子蛋白质，核酸，酶和多糖的分离和纯化。

离子交换色谱的固定相是离子交换剂，通常使用离子交换树脂和化学键合的离子交换剂。

经典离子交换色谱的固定相是离子交换树脂，其具有易膨胀，传质慢和柱效低的缺点。

不耐高压。

HPLC中的固定相是与薄壳和多孔微硅胶结合的离子交换剂，具有高机械强度，无溶胀，耐高压，传质快，柱效高。

离子交换色谱的流动相是具有一定pH和离子强度的缓冲溶剂，或含有少量有机溶剂，如乙醇，四氢呋喃，乙腈等，以提高色谱选择性。

离子交换色谱主要用于分离离子或可离解的化合物。

它不仅广泛用于无机离子的分离，还广泛用于分离有机和生物物质如氨基酸，核酸，蛋白质等，并已广泛应用于生物化学领域。

离子交换色谱的保留行为和选择性与离子，离子交换剂和分离的流动相的性质有关。

离子交换剂对不同离子具有不同的交换选择性。

通常，离子的价数越高，原子序数越大，水和离子半径越小，离子在离子交换剂上的选择性系数越大。

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例如，强酸阳离子交换树脂对阳离子的选择性系数为：Fe3 +> Al2 +> Ba2 +“Pb2 +> Sr2 +> Ca2 +> Ni2 +> Cd2 +”Cu2 +“Co2 +”Mg2 +“Zn2 +”Mn2 +> Ag +> Cs> Rb +> K + NH4 +> Na +> H +> Li +。

弱酸型阳离子交换树脂基团（例如COOH）的解离受到溶液中H +的抑制，因此H +在树脂上的保留很强，甚至大于二价和三价阳离子。

生物碱阴离子交换树脂与阴离子的选择性系数的顺序为：柠檬酸盐> PO43-> SO42-> I-> NO3-> SCN-> NO2-> Cl-> HCO3-> CH3COO- ＆gt; OH-> F-。

离子的保留也受流动相组成和pH值的影响：由具有强交换能力和大选择系数的离子组成的流动相具有很强的洗脱能力。

流动相的离子强度增加，并且洗脱能力增强以降低组分的保留值。

强离子交换树脂的交换容量不随流动相的pH在很宽的范围内变化。

pH值的调节主要反映了弱电解质离解的控制，抑制了溶质的离解，保留时间缩短。

因此，pH的变化对弱离子交换树脂的交换容量有很大影响。