Способ хроматографического анализаи устройство для его осуществления

 

O Il H C A H H Е „„845091

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 18.12.78 (21) 2698981/23-25 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М Кл 3

С 01 N 31/08

Гооударстееннык комитет

Опубликовано 07.07.81. Бюллетень № 25

Дата опубликования описания 17.07.81 (53) УДК 543.544 (088.8) А0 девам изобретений и открытий (72) Автор изобретения

В. И. Калмановский (71) Заявитель (54) СПОСОБ ХРОМАТОГРАФИЧЕСКОГО АНАЛИЗА

И УСТРОИСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к аналитической химии, конкретно к хроматографическому анализу многокомпонентных смесей, и предназначено для количественного анализа в случае неполного разделения хроматографических зон.

Известны методы проявительной колоночной хроматографии, включаюшие хроматографическое разделение некоторого количества анализируемой смеси и поочередное измерение содержания компонентов детектором с получением сигнала в виде электрического напряжения, пропорционального концентрации компонентов (1) и(2).

В тех случаях, когда анализируемые компоненты близки по своим физико-химическим свойствам и их не удается разделить полностью, недостатком известного способа является большая ошибка, связанная с взаимным наложением хроматографических пиков.

Известен также способ хроматографического анализа, включаюший хроматографическое разделение анализируемой смеси с получением сигнала электрического напряжения. пропорционального производной от изменения концентрации компонентов во времени, измерение и регистрацию этого сигнала (3).

Этот способ позволяет получ ить более острые пики компонентов на хроматографах, что облегчает идентификацию веществ и уменьшает ошибку определения.

Наиболее близким по технической сугцности к заявляемому является устройство. включающее разделительную хроматографическую систему, детектор преобразования изменения концентрации в электрическое тв напряжение, линейный ускоритель, дифференцирующую приставку и регистратор (4) .

Недостатком его является то, что на результирующей хроматограмме каждому компоненту соответствует двусторонний пик, так как при возрастании концентрации компонента (передний фронт пика) и ее убывании (задний фронт) знаки производной противоположны. При этом отрицательная ветвь основного пика не позволяет обнару20 жить выходящие вместе с ней неполностью определенные пики компонентов, выходящие позже основного. Положительная ветвь основного пика маскирует пики компонентов, выходящих раньше основного. Ошибка

845091

Формула изобретения

55 определения, связанная с положением пиков компонентов, велика.

Целью изобретения является повышение разрешающей способности и точности хроматографического анализа.

Указаная цель достигается тем, что в качестве хроматограмм измеряют и регистрируют напряжение одной полярности. Эта полярность может быть выбрана положительной, либо отрицательной в зависимости от того, выходят ли интересующие аналитика неразделенные пики до или после пика основного компонента.

Измерение напряжения одной полярности резко улучшает разрешающую способность хроматографического анализа за счет появления участка нулевой линии между регисрируемыми пиками хроматограммы. Одновременно повышается точность количественного анализа, так как наиболее искаженная наличием мешающих компонентов часть сигнала не измеряется и не регистрируется, а доля определяемого компонента в измеряемом напряжении значительно возрастает.

Предложенный способ может быть реализован с помощью устройства, включающего разделительную хроматографическую систему, детектор преобразования изменения концентрации в электрическое напряжение, линейный усилитель, дифференцирующий усилитель и регистратор.

Предлагаемое устройство снабжено линейным усилителем с однополярной характеристикой, установленным между дифференцирующим усилителем и регистратором.

На фиг. изображено устройство для осуществления способа; на фиг. 2 и 3 сопоставление хроматограмм, полученных в соответствии с прототипом и по предлагаемому способу.

Устройство (фиг. 1) содержит разделительную хроматографическую систему 1, состоящую из устройства ввода пробы 2 и разделительной хроматографической колонки 3, ионизационно-пламенного детектора с линейным усилителем 4, дифференцирующего усилителя 5, линейного усилителя с однополярной характеристикой 6 и регистратора 7.

Хроматографическая разделительная система 1, детектор с усилителем 4 и дифференцирующий усилитель 5 работают обычным образом. Напряжение с выхода диффе- ренцируюшего усилителя 5 поступает на вход линейного усилителя с однополярной характеристикой 6, который усиливает напряжение только одного знака. Выбор регистрируемой полярности осуществляется переключателем полярности, входящим в сос тав усилителя 6. При этом на диаграммной ленте регистратора1<7 фиксируется хроматограмма. Каждому компоненту соответствует один пик, все пики имеют одну полярность

1О

2О

l и регистрируются по одну сторону нулевой линии. Параметры пика (высоты и площадь) могут быть однозначно связаны с концентрацией соответствующего компонента.

На фиг. 2 приведен пример реализации предлагаемого способа с помощью предлагаемого устройства в сопоставлении с хроматограммой, полученной на основе способа-прототипа (фиг. 3).

В качестве примера приведены хроматограммы фракции легкого бензина на капиллярной колонне со скваланом. Условия проведения опыта: газовый хроматограф

«Цвет 2» с ионизационно-пламенным детектором и усилителем ИМà — 65, колонка

100 м х 0,25 мм неподвижная фаза-сквалан, объем пробы 0,5 мкл,деление потока 1:100, расход газа-носителя через колонку 0,09 мл/мин.

Сопоставление хроматограмм показывает значительное улучшение разрешающей способности: пики 4,5 и 6 на фиг. 2 полностью отделены друг от друга и между ними зарегистрированы участки нулевой линии. Критерии разделения P между пиками 4 и 5 на хроматограмме фиг. 2 составляет 0,96, а на фиг. 3 — 1,72, что означает повышение разрешающей способности в 1,8 раза. При этом погрешность, обусловленная неполным разделением пиков, уменьшилась в 7 раз.

1, Способ хроматографического анализа, включающий хроматографическое разлеление анализируемой смеси, получение сигнала электрического напряжения, пропорционального производной от изменения концентрации компонентов во времени, измерение и регистрацию этого сигнала, отличаюи ийся тем, что, с целью повышения разрешающей способности и точности анализа, производят измерение и регистрацию напряжения одной полярности.

2. Устройство для осуществления способа по п. 1, включак>щее разделительную хроматографическую систему, детектор преобразования изменения концентрации в электрическое напряжение, линейный усилитель. дифференцирующий усилитель и регистратор, отли ающееся тем, что оНо снабжено линейным усилителем с однополярной характеристикой, установленным между дифференциальным усилителем и регистратором.

Источники информации прйнятые во внимание при экспертизе

1. Руководство по газовой хроматографии, Под ред. А. А. Жуховицкого, М., «Мир

1969, с. 15 — 17.

2. Жидкостная колоночная хроматография. Под ред.3. Дейла, К. Мацека. Я. Янака. М., «Мир», 1978, т. 1, с. 19 — 22.

845091

3. Берман А. Д., Франк Ю. А., Яновский М. И. Повышение разрешаемости хроматограмм путем дифференцирования сигнала детектора. — «Заводская лаборатория», т. 34, 1968, № 3, с. 272 — 274.

4. Берман А. Д., Франк Ю. А., Янковский М. И. Метод расчета хроматограмм для сильно перекрывающихся пиков-. Сб.

«Газовая хроматография», вып. 9, НИИТЭХИМ, М., 1969, с. 24 — 28 (прототип) Я Р7

Puz. Г

845091

Составитель А. Бочков

Редактор О. Филиппова Техред А. Бойкас Корректор Н. Швыдкая

Заказ 4135/2 Тираж 907 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патен1», г. Ужгород, ул. Проектная, 4