Principe de la séparation sur une résine échangeuse d’ions La réaction d’échange entre la résine et le mélange à séparer dépend de l’affinité relative de la résine pour le contre ion qu’elle porte et pour l’ion qu’elle doit fixer. Interviennent dans cette fixation : Charge de la résine. Charge et la taille des ions à fixer. Concentration des ions à séparer. Accessibilité aux groupements ionisés de la résine. Vitesse d’écoulement du liquide.

Principe de la séparation sur une résine échangeuse d’ions Étapes de la séparation : Conditionnement de la résine. Application du mélange de solutés. Fixation éventuelle des solutés à la résine = la phase stationnaire (interactions ioniques). Élution : entraînement des solutés par la phase stationnaire.

Principe de la séparation sur une résine échangeuse d’ions Exemple : séparation sur une résine anionique (= échangeur de cations) G-, X+  La résine est conditionnée c’est-à-dire mise dans la colonne dans une solution tampon à pH adéquat (Ex : pH acide), chaque groupement fonctionnel est associé à son contre-ion

Principe de la séparation sur une résine échangeuse d’ions AA2+ AA- AA- AA1+ AA1+ AA- G-, X+  Le mélange de solutés à séparer est déposé sur la résine.

Principe de la séparation sur une résine échangeuse d’ions Les cations peuvent se fixer à la résine (condition : affinité ++) AA2+ AA- AA- AA1+ AA1+ AA- Les anions ne peuvent pas se fixer à la résine. G-, X+  Les solutés migrent dans la résine poreuse.

Principe de la séparation sur une résine échangeuse d’ions Tampon de lavage Les anions (non fixés à la résine) sont emmenés dans le tampon de lavage. AA1+ G-, X+ AA2+ AA- AA- AA1+ AA-  On effectue le lavage de la colonne avec le même tampon que le conditionnement

Principe de la séparation sur une résine échangeuse d’ions Plus le volume de NaOH ajouté augmente et plus le pH augmente. Tampon d’élution pH AA1+ G-, G-, X+ AA2+ V(NaOH) en mL AA1+ Les cations se décrochent en fonction des conditions de pH : pour pH>pHi, l’aa passe sous forme d’anion  Elution : on applique un tampon d’élution qui modifient les conditions de fixation. Par exemple : tampon d’élution = solution de NaOH à 1 mol.L-1

Principe de la séparation sur une résine échangeuse d’ions Tampon de conditionnement = tampon de lavage G-, X+ G-, G-, X+  Régénération de la résine : les contres-ions sont réassociés à leur groupement fonctionnel. La résine est prête à être réutilisée

Exemple de support : la résine Amberlite IRC 50, un échangeur de cations Monomères constitutifs : Acide méthacrylique (95%) Divinylbenzène (5%) Structure de la résine : Observation de la résine au MEB :