Kromatografi Pertukaran Ion (IEC) adalah teknik pemisahan yang memisahkan ion dan molekul polar berdasarkan interaksi elektrostatik reversibelnya dengan gugus fungsional bermuatan berlawanan yang diimobilisasi pada resin fase diam. Teknik ini banyak digunakan dalam pemurnian air, pemurnian protein, dan kimia analitik.
Prinsip Pertukaran Ion
Fase diam terdiri dari manik-manik polimer tidak larut (mis., polistirena atau agarosa) yang difungsikan dengan gugus bermuatan seperti sulfonat (SO3-), amonium kuarterner (NR4+), atau karboksilat (COO-). Resin pertukaran kation memiliki gugus bermuatan negatif yang mengikat analit bermuatan positif (kation), sedangkan resin pertukaran anion memiliki gugus bermuatan positif yang mengikat analit bermuatan negatif (anion). Ion yang terikat dipindahkan dengan elusi menggunakan buffer yang mengandung ion pesaing dengan konsentrasi meningkat atau pH berubah.
Jenis Resin
Resin pertukaran ion diklasifikasikan berdasarkan muatan dan kekuatannya. Resin Pertukaran Kation Kuat (SCX) mengandung gugus asam sulfonat yang tetap bermuatan di rentang pH luas (pH 1-14). Resin Pertukaran Kation Lemah (WCX) memiliki gugus asam karboksilat yang bermuatan di atas pH 4-5. Resin Pertukaran Anion Kuat (SAX) mengandung gugus amonium kuarterner yang bermuatan di rentang pH luas, sedangkan Resin Pertukaran Anion Lemah (WAX) menggunakan gugus dietilaminoetil (DEAE) yang bermuatan di bawah pH 9.
Faktor yang Mempengaruhi Retensi
Retensi dipengaruhi oleh beberapa faktor. pH menentukan keadaan ionisasi analit dan gugus fungsional resin. Meningkatkan kekuatan ion melalui konsentrasi garam (mis., NaCl) mengurangi interaksi elektrostatik dan mengelusi analit yang terikat. Laju aliran yang lebih rendah meningkatkan resolusi tetapi meningkatkan waktu analisis, dan jumlah total gugus fungsional per gram resin (kapasitas kolom) menentukan kapasitas pengikatan maksimum.
Aplikasi
IEC digunakan untuk pelunakan air dan deionisasi melalui penghilangan ion Ca2+ dan Mg2+ dan penggantian dengan Na+, pemurnian protein berdasarkan muatan permukaan (sering sebagai langkah penangkapan awal), analisis asam amino dan nukleotida menggunakan penganalisis asam amino otomatis, dan penentuan spesies ionik dalam sampel lingkungan seperti nitrat, fosfat, dan sulfat dalam air.
