Ion almashinishi xromotografiyasi - Kimyo - Kurs ishlari

Dokument ma'lumotlari

Narxi	12000UZS
Hajmi	40.1KB
Xaridlar	8
Yuklab olingan sana	05 Mart 2024
Kengaytma	docx
Bo'lim	Kurs ishlari
Fan	Kimyo

Ion almashinishi xromotografiyasi

Sotib olish

O`zbekiston Respublikasi
Oliy ta`lim, fan va innovatsiya vazirligi
Andijon davlat universiteti
Tabiiy fanlar fakulteti kimyo ta`lim yo`nalishi
II- bosqich 202 guruh talabasi
Analitik kimyo fanidan
KURS ISHI
Mavzu: Ion almashinishi xromotografiyasi
Kurs ishi rahbari:
Andijon

Mundarija
Kirish…………………………………………………………....………........… 3-5
I bob. Ion almashinish, xromotografiya haqida ma’lumot…….......….............. 6
1.1 Xromatografiya texnikasiga umumiy nuqta…………………….....…...…… 6-7
1.2 Ion almashinuvi xromatografiyasiga kirish………………………....…….… 8-9
II bob. Ion almashinuvi xromatografiyasining tamoyillari….……........ … 10-11
2.1 Ion almashinuvi nazariyasi…………………………………………….…. 12-13
2.2 Ion almashinadigan smolalar va ularning tasnifi………………….……. 14-15
2.3 Kation almashinish xromatografiyasi……………………………...…….. 16-17
2.4 Anion almashinish xromatografiyasi…………………...………..………. 18-19
III bob. Asboblar va komponentlar………………………...….…….…….. 20-21
3.1 Stationar faza: ion almashinadigan smolalar…………….…..……...……. 22-23
3.2 Xromatografik ustunlar va tizimlar…………………………...….…….... 24-26
3.3 Ion almashinuvi xromatografiyasining qo’llanilishi……….…...….…….. 26-27
Xulosa………………………………………………………………………..….. 28
Foydalanilgan adabiyotlar……………………………….………………….…. 29
3

Kirish
Xromatografiya analitik kimyoda keng qo'llaniladigan ajratish usuli bo'lib,
namuna aralashmasidagi komponentlarning differentsial migratsiyasiga asoslangan
turli usullarni o'z ichiga oladi. Ion almashinuvi xromatografiyasi ionlarni zaryad
xususiyatlariga qarab ajratish va tozalash imkonini beruvchi kuchli texnikalardan
biridir. U analitik fanlarning rivojlanishiga sezilarli hissa qo'shdi va biokimyodan
tortib atrof-muhit monitoringigacha bo'lgan turli sohalarda qo'llanilishini topdi.
Ion almashinuvi xromatografiyasi qattiq statsionar faza va suyuq
harakatlanuvchi faza o'rtasida teskari ion almashinuvi printsipi asosida ishlaydi.
Statsionar faza ion almashinadigan qatronlardan iborat bo'lib, ular zaryadlangan
funktsional guruhlarga ega bo'lgan kichik boncuklardan iborat. Bu funktsional
guruhlar musbat zaryadlangan (kation almashinadigan qatronlar) yoki manfiy
zaryadlangan (anion almashinadigan qatronlar) bo'lishi mumkin. Tarkibida ionlar
bo‘lgan namuna ion almashinadigan xromatografiya tizimiga kiritilganda,
zaryadlari qatronning funksional guruhlarinikiga qarama-qarshi bo‘lgan ionlar
qatron bilan bog‘lanadi, xuddi shunday zaryadga ega bo‘lgan ionlar esa
ushlanmagan holda ustun orqali o‘tadi.
Bog'langan ionlarning ajralishi va elutsiyasiga eluent yoki elyusiya
tamponidan foydalanish orqali erishiladi. Eluent tarkibida qatronlardagi bog'lanish
joylari uchun bog'langan ionlar bilan raqobatlashadigan ionlar mavjud. Ushbu
raqobatlashuvchi ionlarning kontsentratsiyasini o'zgartirish yoki eluentning pH
qiymatini sozlash orqali bog'langan ionlar siljishi va qatrondan chiqarilishi
mumkin.
Ion almashinuvi xromatografiyasining qo'llanilishi juda katta va turli ilmiy
fanlarni qamrab oladi. Noorganik tahlil sohasida ion almashinuvi xromatografiyasi
atrof-muhit namunalari, farmatsevtika mahsulotlari va biologik suyuqliklardagi
metall ionlari va iz elementlarini aniqlash uchun ishlatiladi. U biokimyo va
biotexnologiya tadqiqotlarida organik molekulalar, aminokislotalar, peptidlar,
oqsillar va nuklein kislotalarni ajratish va tahlil qilishda hal qiluvchi rol o'ynaydi.
4

Mavzuning dolzarbligi. Ion almashinuvi xromatografiyasi mavzusi analitik
kimyo sohasida juda dolzarb bo'lib, turli ilmiy fanlarda muhim ahamiyatga ega.
Ion almashinuvi xromatografiyasi ionlar va biomolekulalarni ajratish, tahlil qilish
va tozalashda keng qo'llanilishi tufayli juda dolzarb mavzudir. Uning ta'siri atrof-
muhit fanlari, farmatsevtika, biokimyo va suvni tozalash kabi turli sohalarga
taalluqlidir. Ion almashinuvi xromatografiyasi texnikasidagi davomli yutuqlar
ilmiy taraqqiyotga, analitik muammolarni hal qilishga va turli sohalarda
innovatsiyalarni rivojlantirishga yordam beradi.
Kurs ishining maqsadi. Ion almashinuvi xromatografiyasi bo'yicha kurs
ishining maqsadi ushbu analitik texnikaning tamoyillari, qo'llanilishi va yutuqlari
haqida har tomonlama tushuncha berishdir. Umuman olganda, kurs ishining
maqsadi talabalarga ion almashinish xromatografiyasi bo'yicha nazariy asoslardan
amaliy qo'llashgacha bo'lgan keng qamrovli bilimlarni berishdir. U talabalarni
analitik kimyo, tadqiqot va tegishli ilmiy sohalarda martabaga tayyorlashga
qaratilgan, ularni ushbu kuchli ajratish texnikasidan samarali foydalanish va
rivojlantirish uchun zarur bilim va ko'nikmalar bilan jihozlash.
Kurs ishining vazifasi. Ion almashinuvi xromatografiyasi bo'yicha kurs
ishining vazifasi kurs darajasiga va aniq o'quv maqsadlariga qarab farq qilishi
mumkin. Kurs ishida belgilangan aniq vazifalar kurs maqsadlari, o'rganish darajasi
va o'qituvchining xohishiga bog'liq bo'ladi. Kurs ishi bo'yicha ko'rsatmalarni diqqat
bilan o'qib chiqish va tushunish va agar kerak bo'lgan savollar yoki tushuntirishlar
bo'lsa, o'qituvchi bilan maslahatlashish muhimdir.
Kurs ishining ob`yekti. Ion almashinishi haqidagi asosiy qonunlari,
Xromatografiyaning tamoyillarini o’rganish va chuqur targ’b qilish.
Kurs ishining predmeti. Ion almashinishi usullari bo‘yicha chuqur
izlanishlar olib borish, axborotni tahlil qilish uchun tanqidiy fikrlash va analitik
ko‘nikmalarni qo‘llash.
Kurs ishining ilmiy ahamiyati: Ilmiy jihatdan qonunlarning o`rganilishi va
to`liq o`rganilmagan qismlari. Ushbu qonunlarning olimlar tomonidan
o`rganilayotgan belgilarining ahamiyati.
5

Amaliy jihatdan ulardan yuzaga chiqayotgan foydali va zararli
ko`rsatgichlarini bilish. Ularni o`rganish jarayonida bu belgilarning hisobga olgan
holda yondashish.
Kurs ishining hajmi: Ushbu kurs ishi 29 betdan iborat bo`lib 4 ta bobni o`z
ichiga oladi, kurs ishi kirish qism, xulosa va foydali adabiyotlar bandidan tashkil
topgan.
6

I bob. Ion almashinish, xromotografiya haqida ma’lumot.
1.1 Xromatografiya texnikasiga umumiy nuqta.
Xromatografiya usullarining umumiy ko'rinishi:
Xromatografiya - bu aralashmaning tarkibiy qismlarini ajratish, identifikatsiya
qilish va miqdorini aniqlash uchun ishlatiladigan turli xil texnikalar to'plamining
umumiy atamasi. Ushbu usullar statsionar faza va mobil faza o'rtasidagi
komponentlarning differentsial taqsimlanishidan foydalanadi. Bu erda
xromatografiya texnikasining asosiy turlari haqida umumiy ma'lumot:
1. Gaz xromatografiyasi (GC):
 Mobil faza: inert gaz (odatda geliy yoki azot)
 Statsionar faza: qattiq tayanchda suyuq yoki qattiq
 Analitik printsip: o'zgaruvchanlik va statsionar faza bilan o'zaro ta'sirga
asoslangan ajratish
 Ilovalar: uchuvchi organik birikmalar, gazlar va uchuvchi suyuqlik
namunalarini tahlil qilish
2. Suyuq xromatografiya (LC):
 Mobil faza: suyuq erituvchi yoki erituvchilar aralashmasi
 Statsionar faza: qattiq tayanchda qattiq yoki suyuq
 Analitik printsip: Mobil va statsionar fazalarni differentsial bo'lish asosida
ajratish
 Suyuq xromatografiyaning kichik turlari:
 Yuqori samarali suyuqlik xromatografiyasi (HPLC): samaradorlik va
aniqlikni oshirish uchun yuqori bosimli nasoslardan foydalanadi
 Ion xromatografiyasi (IC): Zaryad xususiyatlariga ko'ra ionlarni ajratadi
 O'lchamni istisno qilish xromatografiyasi (SEC): molekulyar o'lchamga
qarab ajratiladi
 Teskari fazali xromatografiya (RPC): Hidrofobiklik asosida ajratiladi
3. Yupqa qatlamli xromatografiya (TLC):
 Mobil faza: suyuq erituvchi yoki erituvchilar aralashmasi
7

 Statsionar faza: qattiq tayanchda (masalan, shisha plastinka) yupqa
adsorbent material qatlami (masalan, silika jeli)
 Analitik printsip: statsionar fazada differentsial adsorbsiya va migratsiya
tezligiga asoslangan ajratish
 Ilovalar: Sifatli tahlil, aralashmadagi komponentlarni ajratish
4. Yaqinlik xromatografiyasi:
 Mobil faza: suyuq erituvchi yoki erituvchilar aralashmasi
 Statsionar faza: maqsadli tahlil qiluvchiga tanlab bog'langan ligand yoki
biomolekula
 Analitik printsip: maqsadli tahlil qiluvchi va statsionar faza o'rtasidagi
o'ziga xos bog'lanish o'zaro ta'siriga asoslangan ajratish
 Ilovalar: oqsillarni, fermentlarni, antikorlarni va boshqa biomolekulalarni
tozalash va izolyatsiya qilish
5. Superkritik suyuqlik xromatografiyasi (SFC):
 Mobil faza: qo'shilgan modifikatorli superkritik suyuqlik (odatda karbonat
angidrid).
 Statsionar bosqich: bog'langan organik statsionar faza bilan qattiq qo'llab-
quvvatlash
 Analitik printsip: Differensial eruvchanlikka asoslangan ajratish va o'ta
kritik suyuqlik va statsionar faza o'rtasidagi bo'linish
 Ilovalar: Xiral ajratish, farmatsevtik tahlil, uchuvchan bo'lmagan yoki
termal labil birikmalarni ajratish
Bular mavjud bo'lgan ko'plab xromatografik usullarning bir nechta misollari.
Har bir texnikaning o'ziga xos kuchli va cheklovlari bor, bu ularni muayyan
ilovalar uchun mos qiladi. Xromatografiya usulini tanlash tahlil qilinadigan
moddaning tabiati, zarur ajratish ruxsati, aniqlash usuli va tahlilning umumiy
maqsadlari kabi omillarga bog'liq.
8

1.2 Ion almashinuvi xromatografiyasiga kirish.
Ion almashinuvi xromatografiyasi ionlarni zaryad xususiyatlariga qarab
ajratish va tozalash uchun ishlatiladigan kuchli ajratish usulidir. U qattiq statsionar
faza va suyuq harakatlanuvchi faza o'rtasida teskari ion almashinuvi printsipi
asosida ishlaydi. Ushbu uslub atrof-muhit tahlili, farmatsevtika sifatini nazorat
qilish, biokimyo va biotexnologiya kabi turli ilmiy fanlarda keng qo'llanilishini
topadi.
Ion almashinuvi xromatografiyasida statsionar faza ion almashinadigan
qatronlardan iborat bo'lib, ular odatda kichik boncuklar yoki zaryadlangan
funktsional guruhlarga ega zarralardir. Bu funktsional guruhlar musbat
zaryadlangan (kation almashinadigan qatronlar) yoki manfiy zaryadlangan (anion
almashinadigan qatronlar) bo'lishi mumkin. Qatronni tanlash ajratiladigan yoki
ushlab turiladigan ionlarning turiga bog'liq.
Ion almashinadigan xromatografiya tizimiga ionlarni o'z ichiga olgan namuna
aralashmasi kiritilganda, namunadagi ionlar qatrondagi zaryadlangan funktsional
guruhlar bilan o'zaro ta'sir qiladi. Zaryadlari smolaning funktsional guruhlariga
qarama-qarshi bo'lgan ionlar qatronga bog'lanadi yoki adsorbsiyalanadi, shunga
o'xshash zaryadga ega bo'lgan ionlar esa kuchli o'zaro ta'sir qilmaydi va
kolonnadan ushlab turmasdan o'tadi.
Bog'langan ionlarning ajralishi va elutsiyasiga eluent yoki elyusiya
tamponidan foydalanish orqali erishiladi. Eluent tarkibida qatronlardagi bog'lanish
joylari uchun bog'langan ionlar bilan raqobatlashadigan ionlar mavjud. Ushbu
raqobatlashuvchi ionlarning kontsentratsiyasini o'zgartirish yoki eluentning pH
qiymatini sozlash orqali bog'langan ionlar siljishi va qatrondan chiqarilishi
mumkin. Ushbu elutsiya jarayoni qiziqishning o'ziga xos ionlarini tanlab ajratish
va tiklash imkonini beradi.
Elutsiya qilingan ionlarni turli xil aniqlash usullari, masalan, o'tkazuvchanlik,
UV-Vis spektroskopiyasi yoki massa spektrometriyasi yordamida aniqlash va
9

miqdorini aniqlash mumkin. Ustundagi har bir ionni ushlab turish vaqti uning
statsionar faza bilan o'zaro ta'siri haqida qimmatli ma'lumot beradi va
identifikatsiya qilish va miqdoriy aniqlash uchun ishlatilishi mumkin.
Ion almashinuvi xromatografiyasi turli ilmiy sohalarda ko'plab qo'llanilishiga
ega. Atrof muhitni tahlil qilishda u suv namunalari, tuproq namunalari va biologik
suyuqliklardagi metall ionlari va iz elementlarini aniqlash uchun ishlatiladi.
Farmatsevtika sanoatida ion almashinish xromatografiyasi dori formulalarini,
qarshi ionlarni va aralashmalarni tahlil qilish uchun ishlatiladi. Shuningdek, u
biokimyo va biotexnologiya tadqiqotlarida oqsillar, peptidlar, aminokislotalar va
nuklein kislotalarni tozalash va tahlil qilishda muhim rol o'ynaydi.
So'nggi yillarda ion almashinuvi xromatografiyasidagi yutuqlar ajratish
samaradorligini, ruxsatini va tahlil vaqtini yaxshilashga qaratilgan. Yuqori
samarali ion almashinadigan xromatografiya (HPIC) yuqori aniqlik va tezroq
ajratishga erishish uchun optimallashtirilgan ustun materiallari, zarracha
o'lchamlari va innovatsion ustunlar kimyosidan foydalanadi. Ko'p o'lchovli ion
almashinish xromatografiyasi texnikasi turli xil selektivliklarga ega bo'lgan bir
nechta ion almashinadigan ustunlarni ulashni o'z ichiga oladi, murakkab ajratish
imkonini beradi.
Xulosa qilib aytganda, ion almashinish xromatografiyasi ionlarni ajratish va
tahlil qilish uchun ko'p qirrali va keng qo'llaniladigan texnikadir. Zaryad
xususiyatlariga asoslangan ionlarni tanlab ushlab turish va chiqarish qobiliyati uni
turli ilmiy fanlarda qimmatli vositaga aylantiradi. Ion almashinuvi
xromatografiyasidagi davom etayotgan yutuqlar analitik kimyo va ilmiy
tadqiqotlardagi yutuqlarga hissa qo'shib, uning imkoniyatlarini oshirishda davom
etmoqda.
10

II bob. Ion almashinuvi xromatografiyasining tamoyillari.
Ion almashinuvi xromatografiyasining tamoyillari statsionar faza, odatda ion
almashinadigan qatron va suyuq harakatlanuvchi faza o'rtasida ionlarning teskari
almashinuviga asoslangan. Ionlarni ajratish va tozalash statsionar fazadagi
zaryadlangan funktsional guruhlar va namunadagi maqsadli ionlar o'rtasidagi
o'zaro ta'sir orqali erishiladi. Ion almashinuvi xromatografiyasining asosiy
tamoyillari quyidagilardan iborat:
1. Ion almashinadigan qatronlar: Ion almashinadigan xromatografiyadagi
statsionar faza ion almashinadigan qatronlardan iborat bo'lib, ular zaryadlangan
funktsional guruhlarni o'z ichiga olgan gözenekli, erimaydigan materiallardir. Bu
funktsional guruhlar musbat zaryadlangan (kation almashinadigan qatronlar) yoki
manfiy zaryadlangan (anion almashinadigan qatronlar) bo'lishi mumkin. Umumiy
funksional guruhlarga kation almashinadigan smolalar uchun sulfon kislotasi (-
SO3H) va anion almashinuvchi smolalar uchun to rtlamchi ammoniy (-N+(CH3)3)ʻ
kiradi. Qatronlar tanlovi kationlar yoki anionlarning kerakli ajralishiga bog'liq.
2. Ion almashinuvi jarayoni: Ion almashinuvi xromatografiya tizimiga ionlarni
o'z ichiga olgan namuna aralashmasi kiritilganda, ionlar qatrondagi zaryadlangan
funktsional guruhlar bilan o'zaro ta'sir qiladi. Funktsional guruhlar zaryadiga
qarama-qarshi bo'lgan ionlar elektrostatik tortishish orqali qatronga bog'lanadi yoki
adsorbsiyalanadi. Ushbu bog'lanish jarayoni teskari bo'lib, qatron va namuna
o'rtasida ionlar almashinuvini ta'minlaydi.
3. Selektivlik va ushlab turish: Ion almashinuvi xromatografiyasining
selektivligi qatrondagi funktsional guruhlar va namunadagi ionlar o'rtasidagi
elektrostatik o'zaro ta'sirlarning kuchi bilan belgilanadi. Qatronlar funktsional
guruhlari uchun yuqori afiniteye ega bo'lgan ionlar kuchliroq saqlanadi va uzoqroq
saqlash muddatiga ega bo'ladi. Umuman olganda, funktsional guruhlar bilan bir xil
ishorali zaryadga ega bo'lgan ionlarning o'zaro ta'siri kuchsizroq bo'ladi va tezroq
elute qilinadi.
11

4. Elutsiya jarayoni: Bog'langan ionlarni ajratish va elutsiyaga eluent yoki
elüsyon buferini kiritish orqali erishiladi. Eluent tarkibida qatronlardagi bog'lanish
joylari uchun bog'langan ionlar bilan raqobatlashadigan ionlar mavjud. Ushbu
raqobatlashuvchi ionlarning kontsentratsiyasini o'zgartirish yoki eluentning pH
qiymatini sozlash orqali bog'langan ionlar siljishi va qatrondan chiqarilishi
mumkin. Ushbu elutsiya jarayoni qiziqishning o'ziga xos ionlarini tanlab ajratish
va tiklash imkonini beradi.
5. Aniqlash va miqdorini aniqlash: Elutatsiya qilingan ionlarni ionlarning
tabiatiga va qiziqtiriladigan analitga qarab turli aniqlash usullari yordamida
aniqlash va aniqlash mumkin. Umumiy aniqlash usullariga o'tkazuvchanlik, UV-
Vis spektroskopiyasi va massa spektrometriyasi kiradi. Ustundagi har bir ionni
ushlab turish vaqti uning statsionar faza bilan o'zaro ta'siri haqida qimmatli
ma'lumot beradi va identifikatsiya qilish va miqdoriy aniqlash uchun ishlatilishi
mumkin.
6. Ustunni qayta tiklash: Vaqt o'tishi bilan ion almashinuvi qatroni bog'langan
ionlar bilan to'yingan bo'lishi va ajratish samaradorligini yo'qotishi mumkin.
Qatronni qayta tiklash va uning bog'lanish qobiliyatini tiklash uchun regeneratsiya
bosqichlari qatron turiga qarab kislota yoki asos eritmalari kabi maxsus
regeneratorlar yordamida amalga oshiriladi. Ushbu regeneratsiya bosqichlari
qatrondan bog'langan ionlarni olib tashlab, uni keyingi tahlillar uchun qayta
ishlatishga imkon beradi.
Ion almashinuvi xromatografiyasi tamoyillaridan foydalanib, olimlar
murakkab aralashmalardagi ionlarni tanlab ajratish va tahlil qilishlari mumkin.
Ushbu uslub atrof-muhitni tahlil qilish, farmatsevtika sifatini nazorat qilish,
oqsillarni tozalash va nuklein kislotalarni tahlil qilish kabi turli sohalarda keng
qo'llaniladi. Ion almashinuvi xromatografiyasi usullari va materiallarida davom
etayotgan yutuqlar ajratish samaradorligini oshirishga va analitik imkoniyatlarni
kengaytirishga yordam beradi.
12

2.1 Ion almashinuvi nazariyasi.
Ion almashinuvi xromatografiyasi ion almashinuvi nazariyasi tamoyillariga
asoslanadi, u ion almashinadigan smolalar yordamida ionlarni ajratishdagi
fundamental jarayonlarni tavsiflaydi. Nazariya qatrondagi zaryadlangan funksional
guruhlar va namunadagi maqsadli ionlar o rtasidagi o zaro ta sirlar ionlarningʻ ʻ ʼ
selektiv adsorbsiyasi va desorbsiyasiga olib kelishini tushuntiradi. Ion almashinuvi
nazariyasining asosiy jihatlari:
1. Elektrostatik shovqinlar: Ion almashinuvi ion almashinuvi qatronidagi
zaryadlangan funktsional guruhlar va namuna eritmasidagi maqsadli ionlar
o'rtasidagi elektrostatik o'zaro ta'sirlar orqali amalga oshiriladi. Qatronlar ustidagi
funksional guruhlar musbat zaryadlangan (kation almashinadigan smolalarda) yoki
manfiy zaryadlangan (anion almashinuvchi smolalarda) bo'lishi mumkin. Bu
funktsional guruhlar qarama-qarshi zaryadli ionlarni o'ziga tortadi va bu ularning
qatronga adsorbsiyasiga olib keladi.
2. Almashtirish qobiliyati: Ion almashinadigan qatronlar ionlarni bog'lash
uchun cheklangan imkoniyatlarga ega. Almashtirish qobiliyati qatronga
adsorbsiyalanishi mumkin bo'lgan ionlarning maksimal sonini ifodalaydi. Bu
qatron ustidagi funktsional guruhlarning turi va zichligi va qatron boncuklari yoki
zarrachalarining jismoniy xususiyatlari kabi omillarga bog'liq. Almashtirish
qobiliyati ion almashinuvi xromatografiyasi jarayonining samaradorligi va
yuklanish qobiliyatini belgilaydi.
3. Selektivlik: Ion almashinadigan qatronlar zaryad va o'lchamiga qarab
ma'lum ionlarga nisbatan selektivlikni namoyish etadi. Selektivlik funktsional
guruhlar va ionlar o'rtasidagi o'zaro ta'sirlarning tabiati va kuchiga bog'liq.
Funktsional guruhlarga yaqinligi yuqori bo'lgan ionlar kuchliroq adsorbsiyalanadi
va qatronda uzoqroq saqlanadi. Selektivlikni funktsional guruhlarning turi va
kontsentratsiyasi kabi qatronlar xususiyatlarini sozlash orqali o'zgartirish mumkin.
13

4. Adsorbsiya va desorbsiya: Ionlarni o'z ichiga olgan namuna qatron bilan
o'ralgan ion almashinadigan xromatografiya ustunidan o'tkazilganda, maqsadli
ionlar qatrondagi funktsional guruhlar bilan o'zaro ta'sir qiladi va ularning
adsorbsiyasiga olib keladi. Adsorbsiya darajasi ionlarning kontsentratsiyasi va
funktsional guruhlarga yaqinligiga bog'liq. Desorbsiya qatrondagi bog'lanish
joylari uchun bog'langan ionlar bilan raqobatlashadigan ionlarni o'z ichiga olgan
elyuent yoki elyusiya buferi kiritilganda sodir bo'ladi. Elutsiya shartlarini
o'zgartirib, bog'langan ionlarni desorbsiyalash va qatrondan ajratish mumkin.
5. Elutsiya profili: Ion almashinish xromatografiyasidagi elutsiya profili
vaqt funktsiyasi sifatida qatrondan bog'langan ionlarning chiqarilishini tavsiflaydi.
Funktsional guruhlar bilan o zaro ta siri kuchsizroq bo lgan ionlar avvalroq eluteʻ ʼ ʻ
bo ladi va qatronda kamroq saqlanadi, kuchliroq o zaro ta sirga ega bo lgan ionlar
ʻ ʻ ʼ ʻ
esa keyinroq elute qilinadi va ko proq saqlanadi. Elutsiya sharoitlarini
ʻ
optimallashtirish orqali o'ziga xos ionlarni tanlab elutsiya qilish va aralashmadan
ajratish mumkin.
6. Regeneratsiya: Ion almashinuvi xromatografiyasi tugagandan so'ng,
qatronlar bog'langan ionlar bilan to'yingan bo'lishi mumkin. Qatronni qayta tiklash
va uning bog'lanish qobiliyatini tiklash uchun regeneratsiya bosqichlari amalga
oshiriladi. Ushbu bosqichlar qatronni regeneratorlar, masalan, kislota yoki asos
eritmalari bilan yuvishni o'z ichiga oladi, ular bog'langan ionlarni siljitadi va olib
tashlaydi, bu esa qatronni keyingi tahlillar uchun qayta ishlatishga imkon beradi.
Ion almashinuvi nazariyasi ion almashinish xromatografiyasining asosini
tashkil etadi, bu murakkab aralashmalardagi ionlarni tanlab ajratish va tahlil qilish
imkonini beradi. Ion almashinuvi tamoyillarini tushungan holda, olimlar atrof-
muhit monitoringi va farmatsevtik tahlildan oqsillarni tozalash va nuklein
kislotasini tadqiq qilishgacha bo'lgan turli xil ilovalar uchun xromatografik
tizimlarni loyihalashi va optimallashtirishi mumkin.
14

2.2 Ion almashinadigan smolalar va ularning tasnifi.
Ion almashinadigan qatronlar - bu atrofdagi eritma bilan ionlarni almashishga
qodir bo'lgan funktsional guruhlarni o'z ichiga olgan qattiq materiallar. Bu
qatronlar ion almashinish xromatografiyasida ionlarni zaryad xossalari asosida
tanlab adsorbsiyalash va desorbsiyalash orqali muhim rol o‘ynaydi. Ion
almashinadigan qatronlar funktsional guruhlarning tabiati, qatronlar zaryadi va
matritsa yoki magistral materialni o'z ichiga olgan bir necha omillarga qarab
tasniflanishi mumkin. Ion almashinadigan qatronlarning asosiy tasnifi:
1. Kation almashinadigan qatronlar: Kation almashinadigan qatronlar
manfiy zaryadlangan funktsional guruhlarga ega bo'lib, ular kationlarni almashishi
yoki adsorbsiyalashi mumkin. Umumiy funktsional guruhlarga sulfonik kislota (-
SO3H) va karboksilik kislota (-COOH) kiradi. Kation almashinadigan qatronlar
quyidagi turlarga bo'linishi mumkin:
a. Kuchli kislotali kation almashinadigan qatronlar: Bu qatronlar yuqori
kislotali funktsional guruhlarga (masalan, sulfonik kislota) ega va keng pH
diapazonida kuchli kation almashish qobiliyatini namoyish etadi. b. Zaif kislotali
kation almashinadigan qatronlar: Bu qatronlar kamroq kislotali funktsional
guruhlarga ega (masalan, karboksilik kislota) va odatda kislotali pH oralig'ida
zaifroq kation almashish qobiliyatini ko'rsatadi.
2. Anion almashinadigan qatronlar: Anion almashinadigan qatronlar
anionlarni almashtirish yoki adsorbsiyalashi mumkin bo'lgan musbat zaryadlangan
funktsional guruhlarga ega. Umumiy funktsional guruhlarga to'rtlamchi ammoniy
(-N+(CH3)3) va uchinchi darajali amin (-NR3+) kiradi. Anion almashinadigan
qatronlar quyidagi turlarga bo'linishi mumkin:
a. Kuchli asosli anion almashinadigan qatronlar: Bu qatronlar juda asosiy
funktsional guruhlarga ega (masalan, to'rtlamchi ammoniy) va keng pH
diapazonida kuchli anion almashinuv qobiliyatini namoyish etadi. b. Zaif asosli
anion almashinadigan qatronlar: Bu qatronlar kamroq asosiy funktsional
15

guruhlarga ega (masalan, uchinchi darajali amin) va odatda ishqoriy pH
diapazonida zaifroq anion almashinuv qobiliyatini ko'rsatadi.
3. Xelatlovchi qatronlar: Xelatlovchi qatronlar xelyatsiya orqali metall
ionlari bilan barqaror komplekslar hosil qila oladigan funktsional guruhlarga ega.
Ushbu qatronlar metall ionlarini olib tashlash, metallni qayta tiklash va murakkab
aralashmalarni ajratish kabi maxsus ilovalar uchun mo'ljallangan.
4. Aralash to'shak qatronlari: Aralash qatlamli qatronlar bitta ustunda
kation va anion almashinadigan qatronlar birikmasidir. Ular kationlar va anionlarni
olib tashlash kerak bo'lgan suvni demineralizatsiya qilish yoki tozalash jarayonlari
uchun ishlatiladi.
5. Katta gözenekli qatronlar: Katta gözenekli qatronlar jel tipidagi qatronlar
bilan solishtirganda tezroq massa o'tkazish va yaxshilangan bog'lash qobiliyatini
ta'minlaydigan yuqori gözenekli bir tuzilishga ega. Ular keng ko'lamli tozalash
jarayonlari uchun javob beradi va odatda sanoat ilovalarida qo'llaniladi.
6. Jel tipidagi qatronlar: Jel tipidagi qatronlar bir xil jelga o'xshash
tuzilishga ega va analitik va tadqiqot dasturlarida keng qo'llaniladi. Ular yuqori
aniqlik va samarali ajratishni ta'minlaydi, ammo makroporozli qatronlar bilan
solishtirganda kamroq bog'lash qobiliyatiga ega bo'lishi mumkin.
7. Kompozit qatronlar: Kompozit qatronlar faollashtirilgan uglerod yoki
silikagel kabi boshqa materiallar bilan ion almashinadigan qatronlar birikmasidan
iborat. Ushbu qatronlar o'ziga xos xususiyatlar va maxsus ilovalar uchun
kengaytirilgan selektivlikni taklif qiladi.
Ion almashinuvi qatronini tanlash maqsadli ionlarga, kerakli ajratish
shartlariga va dastur talablariga bog'liq. Turli xil qatronlar turli xil pH va harorat
sharoitida turli xil selektivlik, sig'im va barqarorlikni namoyish etadi. Shuning
uchun ion almashinadigan xromatografiya tizimini loyihalash va
optimallashtirishda qatronning o'ziga xos xususiyatlarini hisobga olish muhimdir.
16

2.3 Kation almashinish xromatografiyasi.
Kation almashinuvi xromatografiyasi - bu kation almashinadigan qatronlardan
kationlarni zaryad xususiyatlariga qarab ajratish va tozalash uchun ishlatadigan
ajratish usuli. U turli sohalarda, jumladan, farmatsevtika tahlillari, atrof-muhit
monitoringi va oqsillarni tozalashda keng qo'llaniladi. Kation almashinadigan
xromatografiyada statsionar faza manfiy zaryadlangan funktsional guruhlarga ega
bo'lgan kation almashinadigan smoladan iborat, masalan, sulfon kislotasi (-
SO3H) yoki karboksilik kislota (-COOH). Kation almashinuvi
xromatografiyasining umumiy bosqichlari quyidagilardan iborat:
1. Namuna yuklanishi: kationlar aralashmasini o'z ichiga olgan namuna
xromatografiya tizimiga kiritiladi. Namuna suvli eritmada bo'lishi yoki tegishli
tamponda tayyorlangan bo'lishi mumkin.
2. Adsorbsiya: Namuna kation almashish ustunidan o'tayotganda
namunadagi kationlar qatrondagi manfiy zaryadlangan funktsional guruhlar bilan
o'zaro ta'sir qiladi. Zaryadlari qatronning funktsional guruhlariga qarama-qarshi
bo'lgan kationlar qatronga bog'lanadi yoki adsorbsiyalanadi, boshqa
komponentlar, masalan, anionlar va neytral molekulalar esa ustundan ushlab
turmasdan o'tadi.
3. Yuvish: Namuna yuklangandan so'ng, ustun bog'lanmagan aralashmalar
yoki ifloslantiruvchi moddalarni olib tashlash uchun tegishli tampon bilan
yuviladi. Ushbu qadam keyingi elyusiya va ajratish jarayoniga xalaqit berishi
mumkin bo'lgan kiruvchi moddalarni olib tashlashga yordam beradi.
4. Elutsiya: Elyusiya - bu kation almashinadigan smoladan bog'langan
kationlarni tanlab chiqarish jarayoni. Bunga raqobatdosh kationlarni o'z ichiga
olgan eluent yoki elyusiya buferi yordamida erishiladi. Eluent ionlari kuchli
elektrostatik o'zaro ta'sirlar hosil qilib, qatrondan bog'langan kationlarni siqib
chiqaradi va shu bilan ularning ajralib chiqishini osonlashtiradi.
17

a. Gradientli elutsiya: Gradientli elyusiyada, raqobatdosh ionlarning
gradientini yaratish uchun elyusiya buferining tarkibi asta-sekin o'zgartiriladi. Bu
qatronlarning funktsional guruhlariga turli xil yaqinliklari asosida ularning
elutsiya vaqtlarini o'zgartirib, bir-biriga yaqin bo'lgan kationlarni ajratish
imkonini beradi.
b. Bosqichli elyusiya: bosqichma-bosqich elutsiyada o'ziga xos kationlarni
tanlab olish uchun turli xil ion kuchlari yoki pH bo'lgan turli xil elutsiya
tamponlari qo'llaniladi. Bu usul kationlarning turli guruhlarini ularning
xossalariga qarab maqsadli elutsiya qilishga imkon beradi.
5. Aniqlash va tahlil: Elutatsiya qilingan kationlarni turli xil aniqlash
usullari, masalan, o'tkazuvchanlik, UV-Vis spektroskopiyasi yoki massa
spektrometriyasi yordamida aniqlash va miqdorini aniqlash mumkin. Aniqlash
usuli kationlarning tabiatiga va qiziqtirgan analitga bog'liq.
Kation almashinuvi xromatografiyasi kationlarni ajratish va tahlil qilish uchun
ajoyib selektivlik va o'ziga xoslikni ta'minlaydi. U atrof-muhit namunalarida
metall ionlarini aniqlash, dori formulalarini tahlil qilish, oqsillar va fermentlarni
tozalash kabi keng ko'lamli ilovalar uchun ishlatilishi mumkin. Kation
almashinuvi xromatografiyasining samaradorligi va ishlashi tegishli kation
almashinadigan qatronni tanlash, elutsiya sharoitlarini sozlash va yuqori samarali
kation almashish xromatografiyasi (HPCE) yoki ko'p o'lchovli xromatografiya
kabi ilg'or usullarni qo'llash orqali optimallashtirilishi mumkin.
18

2.4 Anion almashinish xromatografiyasi .
Anion almashinuvi xromatografiyasi anionlarni zaryad xususiyatlariga ko'ra
ajratish va tozalash uchun keng qo'llaniladigan kuchli ajratish usulidir. Namuna
aralashmasidan anionlarni tanlab bog'lash va ajratish uchun musbat zaryadlangan
funktsional guruhlarga ega bo'lgan anion almashinadigan qatronlardan
foydalanishni o'z ichiga oladi. Anion almashinish xromatografiyasi quyidagi
bosqichlardan iborat:
1. Namuna yuklanishi: Odatda suvli eritma shaklida yoki mos buferda
tayyorlangan namuna anion almashinuv ustuniga yuklanadi. Namunada anionlar va
boshqa komponentlarni o'z ichiga olgan analitlar aralashmasi mavjud.
2. Adsorbsiya: Namuna anion almashinuv ustunidan oqib o'tayotganda,
namunadagi anionlar qatrondagi musbat zaryadlangan funktsional guruhlar bilan
o'zaro ta'sir qiladi. Zaryadlari qatronning funktsional guruhlariga qarama-qarshi
bo'lgan anionlar qatronga bog'lanadi yoki adsorbsiyalanadi, boshqa turlar, masalan,
kationlar va neytral molekulalar esa ustundan ushlab turmasdan o'tadi.
3. Yuvish: Namuna yuklangandan so'ng, ustun bog'lanmagan aralashmalar
yoki ifloslantiruvchi moddalarni olib tashlash uchun mos tampon bilan yuviladi.
Ushbu bosqich keyingi elyusiya va ajratish jarayoniga xalaqit berishi mumkin
bo'lgan moddalarni yo'q qilishga yordam beradi.
4. Elutsiya: Elutsiya - bu anion almashinadigan qatrondan bog'langan
anionlarni tanlab chiqarish jarayoni. Bunga raqobatdosh anionlarni o'z ichiga olgan
eluent yoki elyusiya tamponidan foydalanish orqali erishiladi. Eluent ionlari kuchli
elektrostatik o'zaro ta'sirlar hosil qilish orqali bog'langan anionlarni ortda qoldirib,
ularning qatrondan chiqishini osonlashtiradi.
a. Gradient elyusiyasi: Gradientli elyusiya raqobatdosh anionlarning sekin-
asta ortib borayotgan konsentratsiyasiga ega bo'lgan elyusiya tamponidan
foydalanishni o'z ichiga oladi. Bu elyusiya kuchining gradientini hosil qiladi, bu
19

esa qatronning funktsional guruhlariga turli xil yaqinliklari asosida bir-biriga yaqin
bo'lgan anionlarni ajratish imkonini beradi.
b. Bosqichma-bosqich elutsiya: bosqichma-bosqich elutsiya turli xil ion
kuchlari yoki pH ga ega bo'lgan turli xil buferlardan foydalanadi. Ushbu
yondashuv anionlarning o'ziga xos guruhlarini ularning xususiyatlariga ko'ra
maqsadli elutsiyaga imkon beradi.
5. Aniqlash va tahlil: Elutatsiya qilingan anionlarni turli xil aniqlash
usullari, masalan, o'tkazuvchanlik, UV-Vis spektroskopiyasi yoki massa
spektrometriyasi yordamida aniqlash va aniqlash mumkin. Aniqlash usuli
anionlarning tabiati va qiziqishning o'ziga xos analitidan kelib chiqqan holda
tanlanadi.
Anion almashinuvi xromatografiyasi atrof-muhitni tahlil qilish, farmatsevtika
sifatini nazorat qilish, oqsillarni tozalash va nuklein kislotalarni tadqiq qilish kabi
turli sohalarda keng qo'llaniladi. Anionlarni ajratish va tahlil qilish uchun
mukammal selektivlik va ruxsatni taklif etadi. Anion almashinuvi
xromatografiyasining samaradorligi va ishlashi tegishli anion almashinadigan
qatronni tanlash, elutsiya sharoitlarini optimallashtirish va yuqori samarali anion
almashinuvi xromatografiyasi (HPAEC) yoki ko'p o'lchovli xromatografiya kabi
ilg'or usullardan foydalanish orqali oshirilishi mumkin.
20

III bob. Asboblar va komponentlar.
Ion almashinuvi xromatografiyasida, shu jumladan kation almashish va anion
almashinish xromatografiyasida ionlarni ajratish va tahlil qilishni osonlashtirish
uchun bir nechta asosiy asboblar va komponentlar ishtirok etadi. Bularga
quyidagilar kiradi:
1. Xromatografiya ustuni: Xromatografiya ustuni silindrsimon naycha
bo'lib, unda ion almashinuvi qatroni mavjud. U ionlarni ajratish uchun asosiy joy
bo'lib xizmat qiladi. Ustun shisha yoki zanglamaydigan po'latdan tayyorlanishi
mumkin va amalga oshirilayotgan xromatografiya turiga qarab tegishli ion
almashinadigan qatronlar bilan o'ralgan.
2. Ion almashinuvi qatroni: Ion almashinuvi qatroni ion almashinuvi
xromatografiyasining muhim tarkibiy qismidir. U zaryad xususiyatlariga ko'ra
ionlarni tanlab adsorbsiyalash yoki almashish qobiliyatiga ega bo'lgan funktsional
guruhlarga ega bo'lgan qattiq boncuklar yoki zarrachalardan iborat. Kation
almashinadigan smolalar manfiy zaryadlangan funksional guruhlarga, anion
almashinuvchi smolalar esa musbat zaryadlangan funksional guruhlarga ega.
3. Mobil faza: Eluent yoki elüsyon buferi sifatida ham tanilgan mobil faza
namunani xromatografiya ustuni orqali olib o'tadigan suyuq fazadir. U ionlarning
ustun orqali harakatlanishini osonlashtiradigan erituvchi yoki erituvchilar
aralashmasidan iborat. Harakatlanuvchi fazaning tarkibi va pH ni ionlarni ajratish
va elutsiyani optimallashtirish uchun sozlash mumkin.
4. Nasos: Xromatografiya ustuni orqali harakatlanuvchi fazani doimiy oqim
tezligida etkazib berish uchun nasos ishlatiladi. Oqim tezligi ajratilgan ionlarning
ushlab turish vaqti va ruxsatiga ta'sir qiladi. Zamonaviy xromatografiya tizimlari
ko'pincha oqimni aniq va aniq boshqarishga qodir yuqori bosimli nasoslardan
foydalanadi.
21

5. Injektor: Injektor namunani xromatografiya tizimiga kiritish uchun
javobgardir. U qo'lda yoki avtomatlashtirilgan bo'lishi mumkin, bu namunani
ustunga aniq va takrorlanadigan in'ektsiya qilish imkonini beradi. Namuna quyish
hajmi ajratishni optimallashtirish va ustunning ortiqcha yuklanishini oldini olish
uchun sozlanishi mumkin.
6. Detektor: Detektor xromatografiya ustunidan ajratilgan ionlarni
aniqlaydigan va ularning miqdorini aniqlaydigan muhim komponent hisoblanadi.
Ion almashinish xromatografiyasida qiziqayotgan analitga qarab har xil turdagi
detektorlardan foydalanish mumkin. Umumiy detektorlarga o'tkazuvchanlik
detektorlari, UV-Vis spektrofotometrlari, sinishi indeksi detektorlari va floresan
detektorlari kiradi. Detektorni tanlash sezuvchanlik, o'ziga xoslik va analit va
elutsiya sharoitlariga mos kelishiga bog'liq.
7. Ma'lumotlarni yig'ish va tahlil qilish tizimi: detektordan signallarni yozib
olish va tahlil qilish uchun ma'lumotlarni yig'ish va tahlil qilish tizimi ishlatiladi. U
qo'shimcha tahlil qilish va talqin qilish uchun xromatografik ma'lumotlarni,
jumladan cho'qqi balandliklari, ushlab turish vaqtlari va hududlarni oladi. Tizim
bilan bog'langan dasturiy ta'minot ma'lumotlarni qayta ishlash, eng yuqori
integratsiya, miqdorni aniqlash va xromatogrammalarni yaratish imkonini beradi.
8. Haroratni nazorat qilish tizimi: Haroratni nazorat qilish ion almashinuvi
xromatografiyasida ajralishning barqarorligi va takrorlanishini ta'minlash uchun
juda muhimdir. Ustun va mobil faza haroratni nazorat qiluvchi pech yoki termostat
yordamida doimiy haroratda saqlanishi mumkin. Haroratni nazorat qilish, ayniqsa,
sezgir analizatorlar uchun yoki harorat ajratish samaradorligiga ta'sir qilganda
muhimdir.
Ushbu asboblar va komponentlar ion almashinuvi xromatografiyasini amalga
oshirish uchun birgalikda ishlaydi, bu murakkab aralashmalardagi ionlarni ajratish,
tozalash va tahlil qilish imkonini beradi. Murakkab xromatografiya tizimlari,
shuningdek, ion almashinish xromatografiyasining ishlashi va ko'p qirraliligini
22

yanada oshiradigan ustunlarni almashtirish klapanlari, gradient elutsiya tizimlari va
bir nechta parametrlarni avtomatlashtirilgan boshqarish kabi qo'shimcha
funktsiyalarni o'z ichiga olishi mumkin.
3.1 Stationar faza: ion almashinadigan smolalar.
Ion almashinuvi xromatografiyasida statsionar faza ion almashinadigan
qatronlardan iborat bo'lib, ular ionlarni ajratish va tozalashda muhim rol o'ynaydi.
Ion almashinadigan qatronlar - bu harakatchan fazada analit bilan o'zaro ta'sir
qilishi va ion almashishi mumkin bo'lgan o'ziga xos funktsional guruhlarga ega
qattiq materiallar. Ion almashinuvi qatronini tanlash ajratiladigan ionlarning turiga,
pH sharoitlariga va kerakli ajratish selektivligiga bog'liq.
Ion almashinuvi xromatografiyasida ishlatiladigan ion almashinadigan
qatronlarning ikkita asosiy turi mavjud:
1. Kation almashinadigan qatronlar: Kation almashinadigan qatronlar manfiy
zaryadlangan funktsional guruhlarni o'z ichiga oladi, ular kationlarni tanlab
bog'lashi va almashishi mumkin. Kation almashinadigan smolalardagi umumiy
funksional guruhlarga sulfonik kislota (-SO3H) va karboksilik kislota (-COOH)
kiradi. Ushbu funktsional guruhlar musbat zaryadlangan ionlarni o'ziga tortadi va
ushlab turadi, shu bilan birga boshqa turlar, masalan, anionlar va neytral
molekulalar ustundan ushlab turmasdan o'tishiga imkon beradi.
2. Anion almashinadigan qatronlar: Anion almashinadigan qatronlar
anionlarni tanlab bog'lash va almashish qobiliyatiga ega musbat zaryadlangan
funktsional guruhlarga ega. Anion almashinadigan smolalardagi umumiy
funktsional guruhlarga to'rtlamchi ammoniy (-N+(CH3)3) va uchinchi darajali
amin (-NR3+) kiradi. Ushbu funktsional guruhlar manfiy zaryadlangan ionlarni
o'ziga tortadi va ushlab turadi, shu bilan birga kationlar va neytral molekulalar kabi
boshqa turlarning ustundan ushlab turmasdan o'tishiga imkon beradi.
Kation yoki anion almashinadigan qatronni tanlash kerakli ajralish va analit
ionlarining tabiatiga bog'liq. Maqsadli ionlarga yaqin bo'lgan va tegishli
23

selektivlikni ko'rsatadigan funktsional guruhlarga ega bo'lgan qatronni tanlash
muhimdir. Bundan tashqari, qatron tanlangan ish sharoitlarida, masalan, pH
diapazoni va xromatografik tizimning haroratida barqaror bo'lishi kerak.
Ion almashinadigan qatronlar odatda ikkita shaklda mavjud:
1. Jel tipidagi qatronlar: Gel tipidagi qatronlar gözenekli jelga o'xshash
tuzilishga ega bo'lib, ion almashinuvi shovqinlari uchun yuqori sirt maydonini
ta'minlaydi. Ushbu qatronlar yuqori aniqlik va yaxshi ajratish samaradorligini
taklif qiladi, ammo boshqa shakllarga qaraganda kamroq bog'lash qobiliyatiga ega
bo'lishi mumkin.
2. Katta gözenekli qatronlar: Katta gözenekli qatronlar yuqori darajada
gözenekli bir tuzilishga ega bo'lib, tezroq massa o'tkazish va yuqori bog'lash
qobiliyatini ta'minlaydi. Ushbu qatronlar keng ko'lamli ajratish va sanoat ilovalari
uchun afzallik beriladi.
Shunisi e'tiborga loyiqki, ion almashinadigan smolalarni o'ziga xos
xususiyatlariga ko'ra, masalan, ion almashinish qobiliyatining kuchiga qarab yana
tasniflash mumkin. Misol uchun, kuchli kation almashinadigan qatronlar keng pH
diapazonidagi kationlarga nisbatan yuqori afiniteye ega, zaif kation
almashinadigan qatronlar esa pastroq afiniteye ega va odatda maxsus pH sharoitida
qo'llaniladi.
Tegishli ion almashinadigan qatronni tanlash ion almashinuvi
xromatografiyasida muvaffaqiyatli ion ajratish va tozalashga erishish uchun juda
muhimdir. Xromatografik ishlashni optimallashtirish va kerakli ajratish natijalarini
olish uchun qatron turi, funktsional guruhi, sig'imi, barqarorligi va zarracha hajmi
kabi omillarni hisobga olish kerak.
24

3.2 Xromatografik ustunlar va tizimlar.
Xromatografik ustunlar va tizimlar xromatografiyada, shu jumladan ion
almashinish xromatografiyasida muhim komponentlardir. Ular tahlil qiluvchi
moddalarni fizik-kimyoviy xossalariga ko‘ra ajratish va tahlil qilishda hal qiluvchi
rol o‘ynaydi. Bu erda xromatografik ustunlar va tizimlarning umumiy ko'rinishi:
Xromatografik ustunlar: Xromatografik ustun silindrsimon naycha bo'lib,
unda statsionar faza mavjud bo'lib, u erda analitlarni ajratish sodir bo'ladi. Ustunni
tanlash o'ziga xos xromatografik texnikaga, statsionar fazaning turiga va
mo'ljallangan dasturga bog'liq. Xromatografik ustunlarning har xil turlari mavjud,
jumladan:
1. Qadoqlangan ustunlar: Qadoqlangan ustunlar odatda zarrachalar yoki
boncuklar shaklida statsionar faza bilan to'ldiriladi. Ajratish samaradorligini
oshirish uchun statsionar faza bir xilda yoki ma'lum bir naqshda qadoqlanishi
mumkin. Qadoqlangan ustunlar odatda ion almashinadigan xromatografiya, teskari
fazali xromatografiya va o'lchamni istisno qilish xromatografiyasida qo'llaniladi.
2. Kapillyar ustunlar: kapillyar ustunlar kichik ichki diametrga (odatda 1 mm
dan kam) va yuqori sirt maydoniga ega, bu esa yuqori ajratish samaradorligiga olib
keladi. Ular ko'pincha yuqori samarali suyuqlik xromatografiyasi (HPLC) kabi gaz
xromatografiyasi (GC) va suyuq xromatografiya (LC) usullarida qo'llaniladi.
3. Monolitik ustunlar: Monolitik ustunlar mukammal massa uzatish va past
bosimni ta'minlaydigan uzluksiz statsionar faza tuzilishidan iborat. Ular suyuq
xromatografiyada ham, kapillyar elektroxromatografiyada ham (CEC) qo'llaniladi.
Xromatografik tizimlar: Xromatografik tizimlar xromatografik ajratishni
amalga oshirish uchun zarur bo'lgan barcha sozlamalarni o'z ichiga oladi. Ular
tahlil qiluvchi moddalarni ajratish, aniqlash va tahlil qilish uchun birgalikda
ishlaydigan turli komponentlardan iborat. Xromatografik tizimlarning ba'zi asosiy
komponentlari:
25

1. Nasos: Nasos xromatografik ustun orqali doimiy oqim tezligida mobil
fazani etkazib berish uchun javobgardir. Bu tahlil qiluvchi moddalarni qayta ishlab
chiqarish va ajratishni ta'minlaydi.
2. Injektor: Injektor namunani xromatografik tizimga kiritish uchun
ishlatiladi. U qo'lda yoki avtomatlashtirilgan bo'lishi mumkin, bu namunani
ustunga aniq va takrorlanadigan in'ektsiya qilish imkonini beradi.
3. Detektor: Detektor ajratilgan tahlil qiluvchi moddalarni ustundan
elutsiyalanganda aniqlaydi va ularning miqdorini aniqlaydi. UV-Vis detektorlari,
flüoresans detektorlari, sindirish ko'rsatkichlari detektorlari, massa spektrometrlari
va o'tkazuvchanlik detektorlari kabi turli xil detektorlar qo'llaniladi. Detektorni
tanlash tahlil qiluvchi moddaning tabiatiga va talab qilinadigan sezgirlikka bog'liq.
4. Ma'lumotlarni yig'ish tizimi: ma'lumotlarni yig'ish tizimi detektordan
signallarni ushlaydi va qayta ishlaydi. U xromatografik ma'lumotlarni, shu
jumladan saqlash vaqtlarini, eng yuqori balandliklarni va hududlarni qayd qiladi.
Ma'lumotlarni qayta ishlash dasturi eng yuqori integratsiya, miqdorni aniqlash va
xromatogrammalarni yaratish imkonini beradi.
5. Pech yoki haroratni nazorat qilish tizimi: gaz xromatografiyasi kabi ba'zi
xromatografik usullarda ustun uchun doimiy haroratni saqlash uchun pech yoki
haroratni nazorat qilish tizimi ishlatiladi. Bu izchil ajratishni ta'minlaydi va
takrorlanishni yaxshilaydi.
6. Dasturiy ta'minot va kompyuter: Xromatografik tizimlar ko'pincha
asboblar parametrlari, ma'lumotlarni yig'ish va ma'lumotlarni tahlil qilish ustidan
nazoratni ta'minlaydigan maxsus dasturiy ta'minot yordamida boshqariladi va
boshqariladi. Xromatografik ma'lumotlarni saqlash va tahlil qilish uchun
kompyuterlar qo'llaniladi, bu esa keyingi sharhlash va hisobot berish imkonini
beradi.
7. Ustunli isitgich yoki termostat: Suyuq xromatografiyada ustunning
haroratini nazorat qilish uchun ustunli isitgich yoki termostat ishlatiladi, bu ajratish
samaradorligi va selektivlikka ta'sir qilishi mumkin.
26

8. Gradient elutsiya tizimi: Ba'zi xromatografik ajratish uchun gradient
elutsiya tizimi qo'llaniladi. Bu vaqt o'tishi bilan mobil faza tarkibini yoki
gradientini bosqichma-bosqich o'zgartirishga imkon beradi, har xil saqlash vaqtlari
bilan tahlil qiluvchi moddalarni ajratishni kuchaytiradi.
3.3 Ion almashinuvi xromatografiyasining qo’llanilishi.
Ion almashinish xromatografiyasi ko'p qirrali ajratish usuli bo'lib, turli
sohalarda keng qo'llaniladi. Ion almashinuvi xromatografiyasining ba'zi asosiy
qo'llanilishi:
1. Suvni tozalash: Ion almashinuvi xromatografiyasi suvni tozalash
jarayonlarida suv manbalaridan ionlar va aralashmalarni olib tashlash uchun keng
qo'llaniladi. U og'ir metallar (masalan, qo'rg'oshin, simob, mishyak), nitratlar,
sulfatlar va boshqa zararli ionlar kabi ifloslantiruvchi moddalarni olib tashlash
uchun ishlatiladi va shu bilan ichimlik, sanoat va atrof-muhit uchun suv sifatini
yaxshilaydi.
2. Farmatsevtik tahlil va tozalash: Ion almashinuvi xromatografiyasi
farmatsevtika sanoatida farmatsevtika birikmalarini tahlil qilish, tozalash va sifatini
nazorat qilish uchun hal qiluvchi rol o'ynaydi. U faol farmatsevtik ingredientlarni
(API), aralashmalarni, parchalanish mahsulotlarini va tegishli moddalarni ajratish
va miqdorini aniqlash uchun ishlatiladi. Ion almashinuvi xromatografiyasi
biofarmatsevtik tadqiqotlar va ishlab chiqarishda oqsillar, peptidlar va nuklein
kislotalarni tozalash va izolyatsiya qilish uchun ayniqsa qimmatlidir.
3. Atrof-muhit tahlili: Ion almashinuvi xromatografiyasi havo, suv, tuproq
va boshqa atrof-muhit matritsalarida ionlar va ifloslantiruvchi moddalarni kuzatish
va o'lchash uchun atrof-muhitni tahlil qilishda qo'llaniladi. U og'ir metallar,
anionlar (masalan, xloridlar, fosfatlar, sulfatlar) va organik ionlar kabi atrof-
muhitni ifloslantiruvchi moddalarni tahlil qilish uchun ishlatiladi. Ushbu
ma'lumotlar atrof-muhitning ifloslanish darajasini baholashda va tegishli tuzatish
strategiyalarini amalga oshirishda yordam beradi.
4. Oziq-ovqat va ichimliklar tahlili: Ion almashinuvi xromatografiyasi oziq-
ovqat va ichimliklar sanoatida turli ionlar, qo'shimchalar va ifloslantiruvchi
27

moddalarni tahlil qilish uchun keng qo'llaniladi. U oziq-ovqat mahsulotlarining
ozuqaviy komponentlarini (masalan, minerallar, vitaminlar) aniqlash, shuningdek,
oziq-ovqat qo'shimchalari, konservantlar va ifloslantiruvchi moddalarni (masalan,
pestitsidlar, mikotoksinlar) tahlil qilish uchun ishlatiladi. Ion almashinuvi
xromatografiyasi shuningdek, organik kislotalar, aminokislotalar va shakar kabi
ichimliklar tarkibiy qismlarini tahlil qilish uchun ishlatiladi.
5. Energiya va neft-kimyo tahlili: Ion almashinuvi xromatografiyasi yoqilg'i
namunalarini, moylash moylarini va boshqa neft-kimyo mahsulotlarini tahlil qilish
va tozalash uchun energiya va neft-kimyo sohalarida qo'llaniladi. U yoqilg'i va
moylash materiallarining sifati va ishlashiga ta'sir qilishi mumkin bo'lgan ionlar va
ifloslantiruvchi moddalarni aniqlash uchun ishlatiladi.
6. Biotexnologiya va biokimyo: Ion almashinuvi xromatografiyasi
biotexnologiya va biokimyoda oqsillar, peptidlar, fermentlar, nuklein kislotalar va
uglevodlar kabi biomolekulalarni tozalash va ajratish uchun keng qo'llaniladi. Bu
murakkab aralashmalardan qiziqarli biomolekulalarni ajratib olishga imkon beradi,
quyi oqimda qayta ishlash, dori-darmonlarni topish va biofarmatsevtika ishlab
chiqarishga yordam beradi.
7. Radiokimyo: Ion almashinuvi xromatografiyasi radiokimyoda radioaktiv
izotoplarni ajratish va tozalash uchun qo'llaniladi. Bu aralashmadan o'ziga xos
radioizotoplarni ajratib olish imkonini beradi, tadqiqot, tibbiy tasvirlash va
radioterapiya qo'llanilishini osonlashtiradi.
Bular ion almashinuvi xromatografiyasining keng ko'lamli qo'llanilishiga bir
nechta misollar. Uning ko'p qirraliligi, tanlanganligi va keng turdagi namunalar
bilan ishlash qobiliyati uni ko'plab ilmiy va sanoat fanlarida qimmatli vositaga
aylantiradi.
28

Xulosa
Xulosa qilib shuni aytganda, Ion almashinuvi xromatografiyasi suvni
tozalash, farmatsevtik tahlil, atrof-muhit tahlili, oziq-ovqat va ichimliklar tahlili,
energiya va neft-kimyo tahlili, biotexnologiya va radiokimyo kabi turli sohalarda
keng ko'lamli ilovalarni topgan kuchli ajratish usulidir. U ionlarni ajratish uchun
mukammal selektivlik va rezolyutsiyani taklif etadi va ayniqsa zaryadlangan
turlarni o'z ichiga olgan murakkab aralashmalarni tozalash va tahlil qilish uchun
qimmatlidir.
Statsionar faza (ion almashinadigan qatron) va harakatlanuvchi faza o'rtasida
ionlarning teskari almashinuvini o'z ichiga olgan ion almashinuvi
xromatografiyasining tamoyillari ushbu texnikaning asosini tashkil qiladi. Ion
almashinadigan qatronlarni kation almashinadigan va anion almashinadigan
qatronlarga bo'lish ularning zaryad xususiyatlariga ko'ra maqsadli ionlarni tanlab
ushlab turish va elutsiya qilish imkonini beradi. Tegishli ion almashinuvi qatroni
va ish sharoitlarini tanlash optimal ajratish va tozalash natijalariga erishish uchun
juda muhimdir.
Nasoslar, injektorlar, detektorlar va ma'lumotlarni yig'ish tizimlari kabi turli
komponentlarni o'z ichiga olgan xromatografik ustunlar va tizimlar ion
almashinuvi xromatografiyasini samarali amalga oshirishga yordam beradi. Ushbu
komponentlar murakkab aralashmalardagi ionlarni aniq va ishonchli ajratish,
aniqlash va miqdorini aniqlash uchun birgalikda ishlaydi. Ustun texnologiyasi,
detektor sezgirligi va dasturiy ta'minot imkoniyatlaridagi yutuqlar ion almashinuvi
xromatografiyasining ishlashi va ko'p qirraliligini yanada oshirdi.
Xulosa qilib aytganda, ion almashinish xromatografiyasi turli sohalarda
ionlarni ajratish, tozalash va tahlil qilishning muhim usuli bo'lib qolmoqda. Uning
keng qo'llanilishi, mustahkam tamoyillari va davom etayotgan yutuqlari uni
murakkab aralashmalarda zaryadlangan turlarning xatti-harakatlarini tushunish va
boshqarishga intilayotgan olimlar va tadqiqotchilar uchun qimmatli vositaga
aylantiradi.
29

Foydalanilgan adabiyotlar
1. Файзуллаев О. Туробов Н. Рўзиев Е. Қуватов А.Муҳаммадиев Н.
Аналит
2. кимё лаборатория машғулотлар. Тошкент. Янги аср авлод. 2006. 445
3. Файзуллаев О. Электрокимёвий текшириш усуллар. Тошкент Ўқитувчи
1996 йил168 бет
4. Агасян П.К., Н олаева Е.Р. Теория и практ а потенсиометри и
потенсиометрического титрования. М.: Химия. 1972. 138 с.
5. Дорохова Е.Н., Прохорова Г.В. Аналитическая химия. Физ о-
химические методы анализа. М.: Высшая школа.1991. 256 с.
6. Антропов Л.И. Теоретическая электрохимия. М.: Высшая школа.1984.
7. Ruziyev E . A Elektrokimyoviy analiz usullari bo ’ yicha masalalar to ’ plami
SamDU 2017 -88 bet
8. Ruziyev E . A ., Muxammadiyev N . Q ., Fayzullayev N . Miqdoriy taxlil
natijalarini matematik qayta ishlash . Samarqand SamDU 1997 -33 bet
9. Ruziyev E.A Kimyoviy analiz usullari bo’yicha masalalar to’plami Samarqand:
SamDU 2017 -84 bet
10. Алимарин И.П. Лабораторные метод и к практ уму физ о-
химических и
11. физических методов анализа. Электрохимические методы. М.: Химия.
1981.111 с.
Foydalanilgan elektron veb sahifalar.
1. Ommaviy qidiruv tizimi: www.google.com
2. Ma’lumotlar joylashtirilgan veb sahifa: www.fayllar.org
3. Elektron kitoblar jamlanmasi joylangan veb sahifa: www.ziyouz.com
4. Turli xil ma’lumotlarga ega veb sahifa: www.wikipedia.org
5. O zbekiston Milliy kutubxonasi: ʻ https://natlib.uz
6. O‘zbekiston ilmiy elektron kutubxonasi: http://elibrary.uz
30

Ion almashinishi xromotografiyasi

Sotib olish