Doctorado
  1. Química inorgánica  1.1. Química de coordinación  1.1.1. Teoría del campo de ligandos  1.1.2. Teoría del campo de cristales  1.1.3. Teoría del Orbital Molecular para Compuestos de Coordinación  1.1.4. Estabilidad de los compuestos de coordinación  1.1.5. Espectros electrónicos de compuestos de coordinación  1.1.6. Isomería en Compuestos de Coordinación  1.1.7. Cinética y mecanismo de reacciones de coordinación  1.2. Química Organometálica  1.2.1. Carbonilos Metálicos  1.2.2. Alquilo y arilo metálico  1.2.3. Carbenos de Fischer y Schrock  1.2.4. Añadido Oxidativo y Eliminación Reductiva  1.2.5. Hidruros Metálicos  1.2.6. Catalysis por compuestos organometálicos  1.2.7. Metalocénicos y Complejos Sandwich  1.2.8. CH activation  1.3. Química del estado sólido  1.3.1. Estructuras y redes cristalinas  1.3.2. Teoría de bandas y propiedades eléctricas  1.3.3. Defectos en el cristal  1.3.4. Síntesis de materiales en estado sólido  1.3.5. Propiedades magnéticas y ópticas de los sólidos  1.3.6. Superconductividad  1.3.7. Ionics de estado sólido  1.4. Química bio-inorgánica  1.4.1. Metaloproteínas y enzimas  1.4.2. Transporte y almacenamiento de iones metálicos  1.4.3. El papel de los metales en la medicina  1.4.4. Catalización bioinspirada  1.4.5. Interacciones Metal-ADN  1.4.6. Complejos metálicos en la ciencia médica  1.5. Lantánidos y actínidos  1.5.1. Configuración electrónica y estados de oxidación en lantánidos y actínidos  1.5.2. Propiedades Espectrales y Magnéticas en Lantánidos y Actínidos  1.5.3. Separación y Extracción de Lantánidos y Actínidos  1.5.4. Química de coordinación de los elementos del bloque f  1.6. Main Group Chemistry  1.6.1. Química de los compuestos de boro  1.6.2. Química de los compuestos de silicio y germanio  1.6.3. Química de los Compuestos de Fósforo y Azufre  1.6.4. Química organosilícica  1.6.5. Química de Gases Nobles
  2. Química orgánica  2.1. Mecanismo de reacción  2.1.1. Reacciones de sustitución nucleofílica  2.1.2. Reacciones de adición y sustitución electrofílica  2.1.3. Reacciones de eliminación  2.1.4. Reacciones de reordenamiento  2.1.5. Reacciones radicales  2.1.6. Reacciones Pericíclicas  2.1.7. Reacciones fotoquímicas  2.2. Estereoscópico  2.2.1. Quiralidad y actividad óptica  2.2.2. Análisis estructural  2.2.3. Efectos estereolectrónicos  2.2.4. Síntesis asimétrica  2.2.5. Estereoquímica dinámica  2.3. Química Organometálica en la Síntesis Orgánica  2.3.1. Reactivos de organolitio y organomagnesio  2.3.2. Reacciones de acoplamiento catalizadas por metales de transición  2.3.3. Reacciones catalizadas por paladio  2.3.4. Metátesis de olefinas  2.3.5. Catalización de oro y plata  2.4. Química de productos naturales  2.4.1. Alcaloides y terpenoides  2.4.2. Esteroides y Flavonoides  2.4.3. Síntesis total de productos naturales  2.4.4. Biosíntesis de productos naturales  2.5. Química Supramolecular  2.5.1. Química huésped-invitado  2.5.2. Autoensamblaje y reconocimiento molecular  2.5.3. Catalisis Supramolecular  2.5.4. Máquinas moleculares
  3. Química Física  3.1. T termodinámica  3.1.1. Leyes de la Termodinámica  3.1.2. Potencial Químico y Equilibrio  3.1.3. Termodinámica estadística  3.1.4. Termodinámica de no equilibrio  3.2. Química Cuántica  3.2.1. Ecuación de Schrödinger y sus aplicaciones  3.2.2. Teoría de orbitales moleculares  3.2.3. Teoría del funcional de la densidad  3.2.4. Métodos post-Hartree–Fock  3.3. Cinética química  3.3.1. Teoría de la velocidad de reacción  3.3.2. Mechanism and rate laws  3.3.3. Catalisis y cinética enzimática  3.3.4. Dinámica de reacción  3.4. Espectroscopía y estructura molecular  3.4.1. Espectroscopia Infrarroja  3.4.2. Espectroscopia UV-visible  3.4.3. Espectroscopía de Resonancia Magnética Nuclear  3.4.4. Espectrometría de Masas  3.4.5. Espectroscopía Raman  3.5. Química de Superficies y Coloides  3.5.1. Absorción y Catálisis  3.5.2. Surfactantes y micelas  3.5.3. Estabilidad Coloidal  3.5.4. Nanomateriales e Interfaces
  4. Química analítica  4.1. Cromatografía  4.1.1. Cromatografía de Gases  4.1.2. Cromatografía Líquida de Alta Eficiencia  4.1.3. Cromatografía en Capa Fina  4.1.4. Cromatografía iónica  4.2. Técnicas electroanalíticas  4.2.1. Voltametría y Polarografía  4.2.2. Conductometría y potenciometría  4.2.3. Colometría  4.3. Métodos Espectroscópicos  4.3.1. Espectroscopía de absorción atómica  4.3.2. Espectroscopía de Fluorescencia  4.3.3. Difracción de rayos X  4.3.4. Espectroscopía de resonancia paramagnética electrónica  4.4. Quimiometría  4.4.1. Procesamiento de datos y métodos estadísticos  4.4.2. Análisis multidisciplinario  4.4.3. Aprendizaje Automático en Química Analítica
  5. Química Teórica y Computacional  5.1. Simulación de dinámica molecular  5.2. Métodos de química cuántica  5.3. Diseño de fármacos computacional  5.4. Aprendizaje automático en química  5.5. Dinámica molecular ab initio
  6. Biofísica y Química Medicinal  6.1. Descubrimiento y diseño de fármacos  6.2. Cinética enzimática e inhibición  6.3. Enfoque de biología química  6.4. Interacciones proteína-ligando  6.5. Química bioortogonal
  7. Química de materiales  7.1. Química de polímeros  7.1.1. Mecanismo de polimerización  7.1.2. Polímeros Funcionales  7.1.3. Polímero Biodegradable  7.1.4. Polímeros conductores y semiconductores  7.2. Nanoquímica  7.2.1. Nanopartículas y nanoestructuras  7.2.2. Nanomateriales basados en carbono  7.2.3. Quantum dots  7.3. Química Energética y Ambiental  7.3.1. Química de Baterías y Pilas de Combustible  7.3.2. Química verde y materiales sostenibles  7.3.3. Fotocatálisis

Doctorado → Química analítica → Cromatografía ↓


Cromatografía iónica


La cromatografía iónica, también conocida como CI, es una poderosa técnica analítica utilizada principalmente para la separación y cuantificación de iones presentes en una solución. Es una forma de cromatografía líquida que aprovecha las diferencias en la afinidad de intercambio iónico para lograr la separación.

Principio de la cromatografía iónica

El principio básico de la cromatografía iónica gira en torno a la separación de especies iónicas mediante resinas de intercambio iónico. Estas resinas están típicamente hechas de polímeros orgánicos que contienen grupos funcionales capaces de unirse reversiblemente con iones.

Por ejemplo, una resina de intercambio catiónico contiene grupos funcionales cargados negativamente, como grupos sulfonato (R-SO 3 -), que interactúan con cationes cargados positivamente. En contraste, una resina de intercambio aniónico contiene grupos cargados positivamente, como grupos amonio cuaternario (R-NH 3 +), que interactúan con aniones.

Interacciones químicas en la cromatografía iónica

Considere una representación simplificada del proceso de intercambio para resinas de intercambio catiónico:

R-SO 3 ^- Na + (resina) + K + (solución) ⇌ R-SO 3 ^- K + (resina) + Na + (solución)

En este caso, la resina preferirá unirse a iones de potasio (K +) de la solución y dejar iones de sodio (Na +) en la solución.

Componentes de la cromatografía iónica

Fase móvil

La fase móvil en la cromatografía iónica es típicamente un líquido que fluye a través de la columna, llevando la muestra con él. Esta fase es responsable de transportar iones a través del sistema y puede ser agua o una solución tamponada. Debido a la sensibilidad del sistema, la elección del tampón y su fuerza iónica es importante para mantener un entorno estable para la separación.

Fase estacionaria

La fase estacionaria es la resina de intercambio iónico contenida dentro de la columna. La selección de la resina se determina por el tipo de iones a separar. Como se mencionó anteriormente, los intercambiadores catiónicos contienen grupos cargados negativamente y se utilizan para separar iones positivos, mientras que los intercambiadores aniónicos se utilizan para iones negativos.

Detectores

Después de que los iones se separan en la columna, se detectan para proporcionar datos cuantitativos. Los métodos comunes de detección en cromatografía iónica incluyen detección de conductividad, detección UV/Vis, y a veces métodos más especializados como la espectrometría de masas, dependiendo del caso de uso.

Tipos de cromatografía iónica

1. Cromatografía iónica suprimida

En la cromatografía iónica suprimida, se incrementa la sensibilidad de detección mediante la reducción del ruido de fondo iónico de la fase móvil. Esto se logra utilizando un dispositivo supresor que reduce la conductividad del eluyente mientras deja la señal del analito sin cambios.

2. Cromatografía iónica no suprimida

La cromatografía iónica no suprimida es más simple en cuanto a instrumentación porque no involucra un paso de supresión. Sin embargo, puede ser menos sensible a algunos iones debido a niveles más altos de conductividad de fondo.

Aplicaciones de la cromatografía iónica

La cromatografía iónica se utiliza ampliamente en diversos campos, incluyendo el análisis ambiental, la industria farmacéutica y la prueba de alimentos y bebidas.

Análisis ambiental

La CI se utiliza extensamente para detectar y medir la concentración de iones en muestras ambientales. Por ejemplo, puede detectar los niveles de nitratos y fosfatos en cuerpos de agua, que son indicadores importantes de contaminación.

NO 3 - + muestra de agua ⇌ NO 3 - (unido en resina)

Medicamentos

En la industria farmacéutica, la CI se puede utilizar para determinar la pureza de los medicamentos analizando sus componentes iónicos. Puede analizar contraiones e impurezas posibles, asegurando la calidad de los productos farmacéuticos.

Industria de alimentos y bebidas

Esta técnica se utiliza para evaluar la concentración de aditivos y nutrientes en productos alimenticios. Un ejemplo de esto sería determinar reguladores de acidez como fosfato y citrato en refrescos.

Ventajas de la cromatografía iónica

La cromatografía iónica es una técnica robusta y versátil que ofrece muchas ventajas:

  • Alta sensibilidad: Esta técnica puede detectar iones a concentraciones muy bajas.
  • Versatilidad: Capaz de analizar tanto cationes como aniones.
  • Cuantitativa: Proporciona una cuantificación precisa y exacta de iones.
  • No destructiva: Las muestras a menudo pueden recuperarse después del análisis.
  • Automatización: Los sistemas de CI pueden automatizarse fácilmente para análisis de alto rendimiento.

Limitaciones de la cromatografía iónica

A pesar de sus ventajas, la cromatografía iónica también tiene limitaciones:

  • Configuración compleja: Se requiere una selección cuidadosa de resinas y fases móviles para un rendimiento óptimo.
  • Costo: Los costos iniciales de instalación y mantenimiento pueden ser altos.
  • Especificidad: Puede ser necesario un pretratamiento para eliminar la interferencia de otros iones.

Direcciones futuras

El futuro de la cromatografía iónica parece prometedor, ya que la investigación continúa enfocándose en mejorar la sensibilidad, reducir los tiempos de análisis e incrementar los procesos automatizados. Además, el desarrollo de nuevos detectores y columnas sigue expandiendo las aplicaciones de los CI en una variedad de campos científicos.

En conclusión, la cromatografía iónica se erige como una herramienta importante en la química analítica, proporcionando conocimientos cruciales sobre la composición iónica de diversas muestras. A medida que continúan los avances, se espera que tanto su eficiencia como su rango de aplicaciones crezcan para satisfacer demandas analíticas más complejas.


Doctorado → 4.1.4


U
username
0%
completado en Doctorado

← Anterior (4.1.3)
Cromatografía en Capa Fina
Siguiente (4.2) →
Técnicas electroanalíticas

Comentarios 



Cromatografía iónica

https://www.chemistryelite.com/phd/4.1.4?ceal=es