Газовый хроматограф

 

Изобретение относится к газовой хроматографии и может быть использовано для контроля природной среды и мониторинга при решении экологических задач. Сущность изобретения заключается в том, что газовый хроматограф содержит последовательно расположенные блок подготовки и подачи газа-носителя, блок отбора и ввода пробы, хроматографическую колонку, детектор и регистратор, а также блок создания стоячих волн, связанный через возбудитель колебаний с хроматографической колонкой, причем возбудитель колебаний выполнен в виде цилиндра, а хроматографическая колонка навита по цилиндру в виде катушки. Технический результат данного изобретения заключается в осуществлении регистрации без использования разнообразных адсорбентов и применения различных методов наполнения ими хроматографической колонки.

Изобретение относится к газовой хроматографии и может быть использовано для контроля природной среды и мониторинга при решении экологических задач.

Известны хроматографы для анализа атмосферного диоксида углерода, содержащие последовательно связанные блок подготовки и подачи носителя, блок отбора и ввода пробы, хроматографическую колонку, детектор и регистратор (Авторское свидетельство СССР N 1338594, кл. G 01 N 30/00, 1987, патент РФ N 2018620, кл. C 01 N 30/20, 1994).

К недостатку известных хроматографов относится то, что для разделения конкретных компонентов требуются конкретные адсорбенты для наполнения ими хроматографической колонки или нанесения их на стенки колонки.

Также известен хроматограф, описанный в патенте США N 4280823, кл. В 01 D 51/08, 1981. Принцип его действия основан на использовании метода и аппаратуры для звукового разделения и анализа компонентов смеси. Наиболее близким к данному изобретению является газовый хроматограф, содержащий последовательно расположенные блок подготовки и подачи газа-носителя, блок отбора и ввода пробы, хроматографическую колонку, детектор и регистратор, а также блок создания стоячих волн, связанный через возбудитель колебаний с хроматографической колонкой (см. заявку Великобритании N 2059796, кл. В 01 D 15/08, 1981).

Недостатком известного изобретения является осуществление регистрации с использованием разнообразных адсорбентов и применением различных методов наполнения ими хроматографической колонки.

Технический результат данного изобретения заключается в осуществлении регистрации без использования разнообразных адсорбентов и применения различных методов наполнения ими хроматографической колонки. В этом случае происходит также усовершенствование конструкции хроматографа.

Данный технический результат достигается за счет того, что в газовом хроматографе, содержащем последовательно расположенные блок подготовки и подачи газа-носителя, блок отбора и ввода пробы, хроматографическую колонку, детектор и регистратор, а также блок создания стоячих волн, связанный через возбудитель колебаний с хроматографической колонкой, согласно изобретению возбудитель колебаний выполнен в виде цилиндра, при этом хроматографическая колонка навита по цилиндру в виде катушки.

Принцип функционирования хроматографа состоит в том, что по всей хроматографической колонке внутри нее или на ее стенках создают периодическую последовательность стоячих волн колебаний с длиной волны, сопоставимой (и менее) с размером поперечного сечения хроматографической колонки, после чего анализируемую пробу пропускают через созданную последовательность стоячих волн. Для этого в газовом хроматографе имеется блок создания стоячих волн, который связан с хроматографической колонкой, при этом возбудитель колебаний расположен на входе хроматографической колонки, а на ее выходе закреплена поперечная шайба или установлен дроссель. Другим вариантом аналогичного газового хроматографа является хроматограф, в котором возбудитель колебаний выполнен в виде цилиндра, при этом хроматографическая колонка навита по цилиндру в виде катушки. При прохождении пробы с потоком газа-носителя через хроматографическую колонку молекулы различных масс, взаимодействуя с периодической последовательностью стоячих волн, с различной скоростью взаимодействуют как со стенками хроматографической колонки, например капиллярной, так и с адсорбентом при его наличии. Стоячие волны придают различным видам молекул пробы различные скорости прохождения через хроматографическую колонку и приводят к разделению компонент пробы. Это, в свою очередь, приводит к повышению эффективности разделения компонент. Для изготовления описываемого газового хроматографа достаточно оснастить стандартный газовый хроматограф звуковым генератором и подключить к последнему звуковой динамик (динамическую головку), который следует поместить на входе в хроматографическую колонку или осуществить контакт динамика со стенками хроматографической колонки. Звуковой динамик также можно изготавливать в виде цилиндра, при этом хроматографическую колонку плотно наматывают на динамик в виде катушки. Звуковую частоту при этом выбирают таким образом, чтобы длина волны колебаний была сопоставима или меньше диаметра хроматографической колонки, затем возбуждают стоячие волны. К динамику можно подключить поперечную шайбу, которую следует поместить в хроматографическую колонку. Можно также осуществлять контакт дросселя со стенками хроматографической колонки. После этого хроматограф используется обычным образом, широко описанным в литературе.

Использование данного изобретения позволяет осуществлять регистрацию с помощью хроматографа без использования разнообразных адсорбентов и применения различных методов наполнения ими хроматографической колонки.

Формула изобретения

Газовый хроматограф, содержащий последовательно расположенные блок подготовки и подачи газа-носителя, блок отбора и ввода пробы, хроматографическую колонку, детектор и регистратор, а также блок создания стоячих волн, связанный через возбудитель колебаний с хроматографической колонкой, отличающийся тем, что возбудитель колебаний выполнен в виде цилиндра, при этом хроматографическая колонка навита по цилиндру в виде катушки.