Sắc ký trao đổi ion và ứng dụng

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TPHCM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

Tiểu luận
Các phương pháp phân tích Hóa lý hiện đại
Đề tài

GVHD: TS. Huỳnh Khánh Duy
HVTH: Hồ Thủy Trúc
Mã HV: 13050200


TPHCM, tháng 11 năm 2013
SẮC KÝ TRAO ĐỔI ION
1

MỤC LỤC

Trang

I. TỔNG QUAN VỀ SẮC KÝ 2
I.1 Lch s sc kí 2
 2
I.3 Phân loc ký 2
II. SẮC KÝ TRAO ĐỔI ION 4
II.1 Bn cht ca si ion 4
II.2 Chi ion (ionit) 4
 i ion 10
III. KỸ THUẬT THỰC NGHIỆM 13
III.1 K thut tách 13
III.2 Các yu t n si ion 15

III.3 Ct si ion 16
III.4 Gii ion b hp thu trên ionit 18
III.5 ái sinh ionit 19
IV. ỨNG DỤNG CỦA SẮC KÝ TRAO ĐỔI ION 20
IV.1 ng dng ca si ion 20
IV.2 Các thit b si ion 22
TÀI LIỆU THAM KHẢO 27

SẮC KÝ TRAO ĐỔI ION
2

I. TỔNG QUAN VỀ SẮC KÝ
I.1. Lịch sử sắc ký [1]
Nhà thc vt h i Nga Mikhail Tsvet (Mikhail Semyonovich Tsvet) phát
minh   t s    1903     u v chlorophyll.
Ch sc trong sc kí a là tên cng Nga, và
va là màu ca các sc t thc vt ông phân tích vào lúc by gi. Tên này vn tip tc
n màu sc.
N 1952 Archer John Porter Martin và Richard Laurence Millington Synge c
trao gii Nobel Hoá hc cho phát minh ca h v sc kí phân b.
t sc kí phát trin nhanh chóng trong sut th k 20. Các nhà nghiên cu
nhn thy nguyên tc nn tng ca sc kí Tsvet có th c áp dng theo nhiu cách khác
nhau, t t hin nhiu loi sng tht thc hin sc kí
 tin b liên tc, cho phép phân tích các phân t  nhau.

I.2. Định nghĩa
Sc ký là tên gi chung ct.
Sc ký là quá trình tách da trên s phân b liên tc các cu t cht phân tích trên
hai pha: mng yên có kh p th cht phân tích gt
pha di chuyi là ng. Các thành phn ca hn hp có th 

v i và tính hp ph d chúng di chuyn
vi t khác nhau và tách ra khi nhau.

I.3. Phân loại các phương pháp sắc ký
Ngi ta phân long pháp sc kí d ch hot ng sc kí: hp
ph, phân b, trao t cng pháp th hin
sc kí. Ví d:
- Ph pháp sc kí lng rn trên cng pháp sc kí phân b khí lng trên
ct.
-  pháp sc kí phân b lng lng trên bn phng hai chiu.
SẮC KÝ TRAO ĐỔI ION
3

-  pháp sc kí phân b lng lng pha ngc áp sut cao trên c
C ch sc kí có nhi thc hin quá trình sc kí thì ch có hai dng: dng
ct và dng bn phng (bn kính, polime, kim loi, giy).
Trong sc kí ct, pha tinh c gi trong mt ct ngn và pha ng uc cho
chuyn ng qua ct bi áp sut hoc do trng lc. Trong sc kí bn mc
ph trên mt mt phng thy tinh hoc kim loi.
Th  gin hóa, tuy không chính xác ngui ta gi tt các phng pháp sc
kí: sc kí khí, sc kí lng, sc kí lng cao áp, sc kí lp mng, s
Trong s các phng pháp sc bit, quan trng nht là sc kí hp ph, sc kí
phân b và si.


Hình 1. Phân loại các phương pháp sắc ký

SẮC KÝ TRAO ĐỔI ION
4

II. SẮC KÝ TRAO ĐỔI ION [2]
Si Ion là mt quá trình cho phép phân tách các ion hay các phân t
phân cc da trên tính cht ca chúng.

II.1. Bản chất của sắc ký trao đổi ion:

Hình 2: Bản chất của sắc ký trao đổi ion
Si ion da trên hii thun nghch ging
cn vi các ion trong dung dch phân tích khi cho dung dt
c nng hp này gi là các chi ion
(ionit). Bn cht ca quá trình tách là do ái lc khác nhau ca các ion trong dung di
vi vi i ion ( nhóm cha ion) ca ionit.

II.2. Chất trao đổi ion (ionit)
Ionit là các hp chtan có cha nhóm hong,
bao g 
tng h             nhiên
(cellulose, lông thú, than bùn, than nâu ) và các ionit hng hc gi là nha
i ion.
SẮC KÝ TRAO ĐỔI ION
5

 c s dng trong thc t  b
 bn hóa và kh i ion thp c s dng nhiu nht là các ionit h
tng hp cha nhi ion.

II.2.1.Nhựa trao đổi ion
Nhc cu to hp cht polymer hn hydrocarbon
(polystyrene) có mang các nhóm chc cha ion có kh i, các nhóm chc
này ni vng bng ln.

Các nha trao i ion c ch to bi s ng trùng hp gia styrene vi divinyl
benzene có hàm lng thay i t 1 dn 16 %  c liên kt ngang ca polymer,
dn dn ch  c.
Các nhân benzene sau ó c gn vào các nhóm SO
3
H  to nha cationit hoc
các nhóm amin NR
3
+
to nha anionit. Nu axit metaacrylic duc dùng thay th cho
styrene thì nha cationit axit yu c to thành.
Có hai loi nha chính: cation (nhi cation), anion (nhi anion).
Ngoài ra còn có các loc bii c anion và cation)
ionit có cha nhóm to phc, Ionit cha nhóm oxy hóa kh, ionit lng và c màng trao
i ion.

Hình 3. Sơ đồ tổng hợp nhựa ionit
SẮC KÝ TRAO ĐỔI ION
6

 Tính chất của nhựa trao đổi ion
a) Độ bền: Trong công nghing sn xut ionit  dng hng kính 0,3-0,8
ng phi dùng ionit có ht rng nhng kính ht
không ln quá 0,2 mm. Nói chung các ionit bi vi các tác dng ca kim mnh, axit
mnh không b oxi hóa bi các ch    ng. Tuy vy các cht oxi hóa
mc, nóng ( 2,5M) s phá hy các ionit. Các
nha phenolfomandehit ít bi vi các cht oxi hóa ha polystyrene. Peroxyt
hydro tác dng chm vi các ionit.
b) Hấp thụ nước: S ng khi có tác dc hoc các dung môi khác thì
các ionit b  tích lng. Nguyên nhân là do s xut

hin áp sut thm thu cao do s chênh lch v n các ion trong nha và trong dung
môi: m phng ph thuc vào nhiu yu t:
- Bn cht ca nn và liên k liên kt ngang thì nha ít b 
phng. Ví d mt nha polystyron dng H
+
có s liên kt n  ng vi 5%
divinylbenzen hp th c/1g nha, còn loi 10% divinylbenzen thì hp th 0,9g
c.
- Bn cht và n dung dch ngoài: trong các dung dch chn ly n
cao thì s c hoc trong các dung dch loãng. Trong các
dung môi phân cc mnh ( H
2
O) thì s ng xy ra m dng các
dung môi ít phân cc (dung môi h.
- M  n tích: S           i
 n tích). Các ionit cha các nhóm hong vn
tích b ng mi các ion mi
ng ca ionit gim xung.
c) Trao đổi ion: Các ionit có kh i vi mi ion có mt trong dung dch.
Phn i ion có th biu dii dng:
RH + K
+
+ Cl
-
-> RR + H
+
+ Cl
-
(cationit) (2)
2RH +Ca

2+
+ 2Cl
-
-> CaR
2
+ 2H
+
+ 2Cl
-
(dng H
+
) (3)
ROH + H
+
+ NO
3
-> RNO
3
+ H
2
O (anionit dng OH
-
)
SẮC KÝ TRAO ĐỔI ION
7

 Điều kiện sử dụng của nhựa trao đổi ion
- Nha ch s d i ion ch  lc huyn phù, cht keo và
 có mt các cht này có th rút ngn tui th ca nha.
- Loi b các cht hng nha rt phc tp, cn có nghiên cc bit.

- S có mt cc vng ln có th gây nhiu lon hot
ng ca nha.
- Các cht oxy hoá mnh Cl
2
, O
3
 tác dng xu lên nha.
II.2.2.Cationit
Cationit cha nhóm hong là các anion R
-
ng là M
+
anion R
-
có th
là nhóm sulphonate, nhóm phosphoate, carboxylate hoc amino diacetate.

Hình 4: Cationit

Nh    c trao tng hp b     u là sn
phm phn  ca phenol hoc dn xut phenol vi fomalin. Do phenol cha
OH
-
nên sn phc có tính acid rt yu và ch thích hp làm vic trong môi
ng kim.  khc phi không gian ca
cation các nhóm chc khác nhau  c cation acid m
có th là nhóm sulphonate, nhóm photphate, nhóm carboxylate hoc nhóm amino
 trên. Cationit cha nhóm chc ni vi nhân benzene có tính acid
m   i cationit có nhóm chc  m   c tng hp bng
 bn i vi các tia ng có cht oxy

hóa. Sn phc  dng khu chnh mc liên kt ngang.
SẮC KÝ TRAO ĐỔI ION
8

Các cationit tng hp bp monomer 
  bn hóa hc và bn nhit cao, li ch cha mt loi
nhóm chc nên rt d u chnh mc liên kt ngang. Sn phc là các ht tròn
nh nên rt thun tin khi s dng. Phn ng trùng hp ph bin nht là trùng hp
styrene vi divinylbenzene (DVB). Ngoài styrene, còn có th trùng hp acid metacrylic
hay acid acrylic vi di sn xut các cationit acid yu. Muc các
sn phm cationit acid m  p tc sulpho hóa (hoc photphate hóa ) các sn
phm cationit acid yu nói trên.

II.2.3.Anionit






Hình 6: anionit
Anionit có dng R
+
X
-
vi nhóm hong R
+
ng là nhóm amin. Do có nhóm
amin gn trên mi cao phân t  base ph thuc vào
 base ca nhóm amin (amin thng > m; amin bc 4 > amin bc 3

> amin bc 2 > amin bc 1). Anionit ph bing cha amin bc 4.
SẮC KÝ TRAO ĐỔI ION
9

Anionit có th c tng hp b ho
h  tng hp anionit b    nh     amin mch
thng ho   i formalin hoc vi halogenepoxy.    có tính
base y bn hóa hc kém, không bng cha các cht oxy hóa.
c tng hp bp có tính base mnh, bn hóa và
bn nhit tt li c s dng r. Quá trình sn
xut anionit bc tin hành bng cách trùng hp styrene
hoc dn xut cu styrene vc chlometyl hóa) và tip tc
amin hóa vi trimetylamin ho c anionit base mnh.


Hình 7: Các nhóm chức được sử dụng cho các ionit

II.2.4. Ionit lưỡng tính
Trên mi không gian cng tính va cha nhóm chc acid va cha
nhóm chc base nên có kh i c cation lc
tng hp b. Ví d  tng hng
tính bu tiên trùng hp styren hoc clorua vinyl vi DVB
rp tc amin hóa và sulpho hóa sn phc.
Trong các loi ionit, cationit sulphonate (- SO
3
H) là cationit acid mnh, anionit amin
t là anionit kim mnh (ho ng tt trong m  ng acid, base, trung tính);
cationit carboxylate (- COOH) là cationit acid yu (hong tng kim);
anionit amin tam, nh, nht là các anionit kim yu (hong tng acid).

SẮC KÝ TRAO ĐỔI ION
10

II.3. Cơ chế trao đổi ion
Mi ca ionit là mng không gian cao phân t u ca các liên
kt hydrocacbon. Kh i ionit ph thuc rt ln vào cu trúc mi ionit,
c th là các mc lien kt ngang, s ng bn cht các nhóm chc. Nói kh 
i ion ca ionit ph thuc vào cu trúc bc này cho các ionit có kh 
c, cho phép các ion t dung dch khuych tán nhiu hay ít vào bên trong
mi.
Khi ngâm nha c, nh, các nhóm cha ion tr ng 
và có th phân ly mt phn, các phi xy ra gia các ion c
ion trong dung dch rng vi các phn i gia các cu t tip xúc vi
nhau trc tip trong dung dch theo phn ng hóa hng. Tuy nhiên, khi dung
dch cha nhiu ion cùng có kh i ion vi nha thì s có s cnh tranh gia
các ion trong dung dch và quá trình tr nên rt phc tp.
Ion trong ln tích kép theo m hong ln nh có th phân ra: lp hp
ph và lp khuch tán. Lp ion có tính hoi kém b hp ph bám cht vào
b mt cao phân t gi là lp hp ph hay lp c nh, nó bao gm lp ion bên trong và
mt b phc du. Cnh ngoài lp hp ph, các ion có tính hoi
ln, có kh ch tán vào trong dung dch nên gi là lp khuch tán.
Khi nhi ion gp dung dc có chn gii, các tác d
din ra:
+ Tác dụng trao đổi
c du trong lp khuch tán và ion c du khác trong dung dch trao
i v trí li ion không gii hn  lp khuch tán, do
quan h cân bng, trong dung dt s c di
n lp khu i vc du trong lp hp ph.
+ Tác dụng nén ép

Khi n mui trong các dung dn, có th làm cho lp khuch tán b
nén ép li. T t s c du trong lp khuch tán bic du
trong lp khuch tán bic du trong lp hp ph 
SẮC KÝ TRAO ĐỔI ION
11

Phm vi hong ca lp khuch tán nh li làm bt li ion.
n chú ý nu n dung dch hoàn nguyên quá ln, không nhng không th
nâng cao mà còn gim thp hiu qu hoàn nguyên.
+ Tốc độ quá trình trao đổi ion
p ph, t i ion tu thuc trên t ca các quá
trình thành phn sau:
- Khuch tán ca các ion t trong pha ln b mt ca ht rn.
- Khuch tán ca các ion qua cht rn b mi.
- i các ion (t phn ng)
- Khuch tán ca ion thay th ra ngoài b mt ht rn
- Khuch tán cc thay th t b mt ht rn vào trong dung dch.
V mng, kh i ion cng các
cht.
II.3.1.Cơ chế trao đổi ion của cationit




Hình 8. Cơ chế trao đổi ion của cationit
SẮC KÝ TRAO ĐỔI ION
12





3
H
+
ng  hidrat
hóa. Lc hidrat hóa tt gn tích âm ch
cho qua các phân t trung hòa v n tích.
Khi nha tip xúc vi dung dch cha ion M
n+
s xy ra phn 

3-
H
+
(R)
+ M
n+
(dd)
 
-
)
n
H
+
(R)
+ nH
+
(dd)

Hc vit ngn g

nH
+
+ M
n+
(dd)
 M
n+
(R)
+ nH
+
(dd)

Hng s i ca nh






















i, ion M
n+
c phân b gia hai pha vi h s phân b DM:












T  có


 












Gi C
o
: là n M
n+
trong dung d mmol/ml
C
E
là n ca nhóm chc hong tính ba. C
E
c 
i ion ca nha.
Nu C
o
bé, phn y ra hoàn toàn
[H
+
dd
] = n[M
n+
R
] = n[M
n+
dd
]
o
= nC

o

Và nC
E
= [H
+
R
]  [H
+
R
]
o

Suy ra 

 










Trong thc nghi giá kh i ion ca nha qua
giá tr  s ging M
n+
trong dung dch (tính bng g) và th tích

dung dch cha M
n+
(tính bng mL)
  












 




G: Khng nha s dng (g)
SẮC KÝ TRAO ĐỔI ION
13

V: th tích dung dch M
n+
(mL)
c xem là hoàn toàn khi k 10
3

và M
n+
vn nm trong dung
dch k10
-3
.
II.3.2.Cơ chế trao đổi ion của anionit
Nhóm amin ca anionit tác d c:
RNH
2
+ H
2
O  RNH
3
OH
-

Ion OH- trên anii vi các anion trong dung dch:
RNH
3
OH
-
+ HCl  RNH
3
Cl
-
+ H
2
O
Hng s i ca anionit, h s phân b ci vc

 
II.3.3.Dung dịch chứa nhiều cấu tử:
Kho sát dung dch cha hai cu t M
1
, M
2
cùng có kh i vi ion H
+

ca cationit. Quá trình này xy ra trong thc t rt phc tp vì có s cnh tranh ca M
1
và
M
2
vi nhau. Nu DM
1
>DM
2
, ái lc ca nha vi M
1
s li M
2
y M
1

s i vi ion H
+
c ri mi ti M
2
. Tuy nhiên ngoài kh i ion vi

catioit, M
2
còn có kh y M
1
ra khi nh chim ch ca M
1
c li. Vì lý
do trên, vic xem xét kh i ion giàu cationit vi M
1
, M
2
không ch  thun
da trên hai cân bi chính (M
1
vi nha, M
2
vi nha) mà phi xét trên cân bng
i gia M
1
vi M
2 ,
gia hai pha rán và dung dch.
Mt cách gú ng kh  tách hai ion M
1
, M
2
ra khi nhau, ta xét
h s tách  vi:
 






Nu D
M(1)
D
M(2)
tc    thì có th tách M
1
, M
2
ra khi nhau.

III. Kỹ thuật thực nghiệm [3]
III.1 Kỹ thuật tách
Si ion phân tách các cu t da trên b mn. Các phân t khác
nhau s có nhn tích và ni vn tích s có s
SẮC KÝ TRAO ĐỔI ION
14

khác bit v m n tích và phân b n tích b mt. Các phân t n t có các
n tích khác nhau s có mt giá tr pKa khác nhau ph thuc vào cu trúc và môi
ng hóa hc ca nó
Không ch là s la chn ca các k thut quan trng. Th t c làm
vi t vai trò quan trng trong vinh t, tin lt
tng th cho thích hp.
Vi hn hp chu có cha nhiu loi hp cht khác nhau, nu trong s 
có loi hp chn tích, s dng k thut si ion  tách hp cht
i hn hp.

Hình 9. Các giai đoạn trong quá trình trao đổi ion
n 1: Nhi ion cn cân bng vi ion ca nó. Các hp cht
cn phân tích sa.
n 2: Nhi vi các hp cht ci
ion ca nha b loi ra khi nhn cân bng này vic gii ly s c thc
hin.
n 3: Ion ca dung dch gii vi nh y
tách hp cht ( ) ra khi nha.
 ca dung dch gi ion ca dung dch gi
m tranh giành i vi nh y tách hp cht ( ) ra khi nha.
n 5: Tái to nha, tr li tình trng nhu.
SẮC KÝ TRAO ĐỔI ION
15

III.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến sắc ký trao đổi ion:
a) Dung dm pH:
Chn theo nguyên tc dung dm cation s dng cho nhi cation, dung
dm anion s dng nhi anion.
Ví d: dung d m anion CH3COO
-
NH4 s dng cho nh  i cation -
COO
-
Nên s dng dung dm  n i ta thêm vào dung
dm mt s hp chn 20% th tích), dimetylformamid, 7M
ure, triton X- giúp cho dung dm hoà tan tt nhng cht cn kho sát, các
protein( n cô lp protein).
La chn pH và n dung dm sao cho khi  trong dung dp
cht cn khn tích toàn phc du vn tích ca nhi nên

gn tt vào nha. Dung dm phi có pH l so vn
ca nhu kin v pH và n dung dm  thm bt
u quá trình gic quá khác bit vu kin lúc gn hp cht vào nha.
Các hp cht bu tách ri khi nha  kho pH so vn
ca nhi.
Khong pH ca mt s dung dm thông dng :


Acid citric- citrat natri
2,0-6,0
Acid formic-format natri
3,0-4,5
Acid acetic-acetat natri
4,2-5,4
Tris-acid phosphoric
5,0-10,0
Hydrogen phosphat natri
5,0-7,4
Trietanolamin
6,7-8,7
Acid boric-borax
6,8-10,0



SẮC KÝ TRAO ĐỔI ION
16

b) pK a và pI [4]
Khi bu tin hành sng là m nó có

th ra và h tr t trang thái cân bng, Có mt qui tc chn pH ca dung dch
m là nó phi nm gia hng s pKa n pI bt k i anion
hay cation.
Ví d i vi si cation, s dng ci có nhóm chc có pHa
là 1.2 và mu có pI là 8.2 thì pH ca dung dm phi nm gi
Ta bu vi b m có pH th các phân t 
 gii r

c) Gradient mui và step gradient :
Ngoài vic s dng, thì các gradient mup nng
 mui tuy phân tách các thành phn. Step gradient là m
pháp ci tin mà ta có th s du qu  gii racác mu
khc nhau tùy thuc vào n munh  gradient tuyn tính.

III.3 Cột sắc ký trao đổi ion
Nu bic s ng mu cn kho sát, th nghim bic loi nhi
ion nào phù hp, xem thông tin v nha do nhà sn xut cung cp s c s
ng nha cn s dng, s ng nhc qui ra th  trong dung
dch phù hp. ng thì t l gia th tích nha và th tích hp cht cn sc ký vào
khon 1:20.
 c kt qu tt trong si ion, s dng ct ngng kính
ln.
Trong quá trình s d gii ly hp cht ra khi ct, mn
u kin, hp cht (gi là cht tan, solute) s không còn bám vào nha na; mà nu
không còn bám dính vào nha, phân t ch hoàn toàn t do, hòa theo dòng
chy c i ct, không k lúc nó bám vào nha, nó  v trí nào trong
SẮC KÝ TRAO ĐỔI ION
17

ct,  v trí gu ct hay  u cn ct (cha nhi ion)

quá dài s không phù hp cho si ion.
Các nghiên cu cho thy ct dài có th làm cho áp sut bên trong ca ct b st
gim thng, làm các hp cht khuch tán theo chiu ngang, làm dng thêm
ra làm n kh ng loi hp cht khác nhau ca sc ký.
Trong phòng thí nghing s dng ct có ng hình tr dài, làm bng
nha PTFE, plastic, thu u ng bng hai
nút nh vn vu ng. Chính
gia mi nút có gn mt ng kính 1-2mm, ló mu nút mn khong
0.5 cm. ng nh  ni dn dung dch gii ly t bình cha dung dch gi
vào trong ng sc ký.  u ng, lót bên trong hai nút vn là mt tm tròn bng nha
polyetylen có l rng nh  chn không cho ht nha chy vào làm bítng inox.
- Nhi nhi vào ct
Gi ct thi ct. Nhc cân
bng trong dung dng nha và th tích dung môi sao cho có th rót nha d
dàng vào ct, không to ra nhng bt khí nm gia các ht nh yên 5-10 phút cho
các ht nha lng xuy ct bng dung dm, m  cho nha lng
xung. Khi nhi ct hoàn tt, cn cân bng ct bng cách cho dung dm chy qua
ct, cui cùng kim tra pH ca dung dch chy ra khi ct.
- Np mu chu ct
Dung dch mu phc lc trong suc khi np vào ct; lc bng t giy lc
hot lp celite.
ng mng nh i ca nhu quan
trng nh tt c các cu t quan trng ca mu chc hp thu ht vào
nha n s ng ca m tích ca mu.
Trong thc nghim, mng ln th tích hn hp có th c rót u ct sc
ký mà không cn phc dung dch này.
 np mu ct: m  h mc dung dm xung va sát mc
nha  u ct, khóa lt dung dch mu ct, m khóa
SẮC KÝ TRAO ĐỔI ION
18

cho dung dch mu hút vào lp nha  u c yên 10- cho mu cht
tip xúc cân bng vi nha.
Khi tt c ng mc gu ct nha, cho vài mL dung dm ban
u chy qua ct, ni ct vi bình cung cp dung dch gii ly.

III.3 Giải ion bị hấp thu trên ionit
a) Giải ly bằng cách tăng dần pH dung dịch giải ly
n tích toàn phn ca nhng phân t ng ci theo pH. Khi pH ca môi
 bng pI ca hp cht, hp cht s n tích
toàn phn bng zero (hp cht tr thành trung tính), nó không gn vào nha na mà gii
ly ra khi ct.
Vì vy s n pH ca dung dch gii ly s lt làm cho các cht khác nhau,
có pI khác nhau, tr thành trung tính và lt ra khi ct.
b) Giải ly bằng cách tăng dần nồng độ dung dịch giải ly:
Hn hp mu chn vào nhi ion trong dung dm có n
th tách mu cht ra khi nhng, cn phc ion ca dung dm
bng cách cho thêm NaCl vào (s dng NaCl cho c hai loi nh  i anion và
cation). Khi có thêm NaCl trong dung dm, ion ca dung dm s cnh tranh vi
hn hp mu ch dành ly nhóm chc hong ca nhy hp cht ra khi
nha, ri theo dòng chi ct.
ng cho thêm dung môi h gim bt
i cht np lc xy ra gia b phc ca hp cht sc ký
vi b phc ca nhi ion. Mun loi b  dng hn hp
dung môi mui. Phân t ca mu cht tr thành tính trung hòa, không bám vào nha mà
hòa vào dung dch gic ca phân t s gim, nó không hòa tan tt
trong dung dch gii ly, s kt ta nm li trong ng sc ký, làm sai lch kt qu sc ký.
Ngoài ra, các mui h hn hp pyridin/acid acetic có th to nhng
dung d na dung dt cao có th loi
b bng cô quay chân không.

SẮC KÝ TRAO ĐỔI ION
19

III.4 Tái sinh ionit
Nht tin, vì th sau khi s dng xong cc x l có th
tái s dng. Qui trình x 
- Loi b ht nhng hp chn vào nha và các cht tp bn khác. Nhc
t trên phu buchner, ra nha nhiu ln vi dung dc muc và n
n 2M/Lít nh tách ht các hp chn vào nha. Các mui này phi
i ion ging vi ion ca nhi lúc nguyên thy.
- Các hp cht tp bn khác thí d  loi khi bng dung
di ra nha vc ct và vi dung dc mui cho
n khi dung dch qua lc ht tính base.

a. So sánh với các phương pháp khác
a) Điểm giống nhau.
- S  ng mt hn hp nhiu cu t.
- Thit b sc kýng bao gm các b ph phn np mu, ct sc ký
u dò.
- Gng.

b) Điểm khác nhau.
Sắc ký hấp phụ
lỏng
Sắc ký trao đổi ion
Sắc ký giấy
Sắc ký khí
+ Là quá trình khác



    
   
Waa   

   

 a các ion
   
    
t  
phân tích.


   

ký.
    

     
    
   

    
 

SẮC KÝ TRAO ĐỔI ION
20

   
thành khi trong phân

   

   
   
    

    
trình tách là do ái
   
các ion trong dung
   
   

ionit
   
   

  

   
   


  
   
    
    



IV. ỨNG DỤNG CỦA SẮC KÝ TRAO ĐỔI ION
IV.1 Ứng dụng của sắc ký trao đổi
i ion c s dng rt hiu qu trong vic tách và phân
tích các cht phc tp  dng khí hoc lng, thm chí c  cht rn. Pi
c d dng  kh  cng cc do các mui dng ion
ca Ca
2+
, Mg
2+
; kh  khoáng ca c loc;
tinh ch các cht th hóa h HCl k thut, tinh ch chn ly ra
khi hp chn ly; tách chiu ch hp cht hóa hu ch phân
bón hóa hc dng lng t c thng nh ca mt s nguyên t.
Si ion là k thut tách protein ph bin nhc s dng nhiu nht
trong các quy trình tinh ch và tinh sch protein hin nay.
Nguyên tc
 c tiên protein s gn thun nghch vi các cht trao i b
gin tích trái du.
    c chit rút riêng bit nh vi  n lc ion làm cho
 b ng dùng gradient mui NaCl hay gradient pH.
SẮC KÝ TRAO ĐỔI ION
21


Hình 10: Si ion dùng phân tách các protein
Bi vì các nhóm có chn tích ca các phân t u có th u chc, do
n tích b mt ph thuc nhiu vào pH ca dung dng hp các protein
c cu to t nhin tích b mt ca nó s i nu ta
i pH b mt cng.
Mt protein không chn tích khi pH tm pI, tuy nhiên, nu pH thp 

protein s c li, pH cao otein s n tích
âm. Da vào tính ch a có th tin hành phân tách hay tinh sch protein theo
i ion.







SẮC KÝ TRAO ĐỔI ION
22

IV.2 Các thiết bị sắc ký trao đổi ion










Hình 11:  chung ca mt h thng si ion

a) Máy sắc kí ion (MetroHM – nguồn gốc Thụy Sỹ)
- HÃNG CUNG CP: METROHM  THU S
- MODEL: 883 COMPACT IC PLUS
- Là h thng phân tích sc ký thông minh, v  

ppb, %.
- Gii hn phát hin: < 1ppb
- Thit k gn nh, hiu sut làm vic cao.
- ng tt c các yêu cu GLP và FDA
SẮC KÝ TRAO ĐỔI ION
23

- H thng thông minh vi các thành phn: iPump, iDetector, iColumn ng dng
anion chun : F, Cl, Br, NO
2
, NO
3
, SO
4
, PO
4
, ClO
2
, ClO
3
, ClO
4
, BrO
4
, BrO
3

- Phân tích các cation chun : Li, Na, K, Mg ,Ca , NH
4
, Cs, Sr, Ba, Rb,

b) Máy phân tích sắc ký ion

Phân tích các loi mu v ng vi các anion & cation  ng v
NH
4
+
; Cr
6+
; Cr
3+
; Fe
2+
; Fe
3+
; PO
4
3-
; NO
2
-
; NO
3
-
; SO
4
2-
; Cl
-
ng
Phosphate: monophosphate, pyrophosphate, metaphosphate, trypolyphosphate &

u thc phm, thy hi sn, cht ph gia.
c) Máy sắc ký tự động
Automated Ion Chromatography System
Model: ICS  900. Hãng sn xut: Dionex - M Xut x: M. Tiêu chung:
ISO 9001, CE Thit b c thit k t ng hoàn toàn, chuyên dng cho mn
tích các ion trong mu hoá hng, thc phn, vi thao tác s dn,
tin dt kt qu u khin qua phn mm máy tính Có th
Kt nc vi b u t ng AS-DV hay AS Dionex.
SẮC KÝ TRAO ĐỔI ION
24



d) Máy sắc ký ion
Model: Water 1525 Binary HPLC Pump
Hãng sn xut: Waters-M
Bao gm:  2 dòng dung môi (thit
k ki40 mL c ngâm trong du, bo
y nh, sai s nh, bn, không gây n, khác vi các hãng khác s dng
curoa kéo bánh cam t  n l  chính xác dòng RSD l nh pic không n
 (Thit k c quyn ca hãng t  chun xác c  ng dòng t
(0,075% ti 0,1% RSD : Flow precision of < 0,075 RSD or better) , và mc phân gii
0,001 ml/phút).
-  nh áp sut: £ ±1% cho toàn b thang cho m 1 ml/ph
-  i mc tiêu chun cho phép ti v trí thao tác < 70 dB(A), áp su 0
- 6000 psi,
-  chính xác dòng : ± 1.0%
- T ng b chính áp sut