Детектирующее устройство для жидкостной хроматографии

 

Л. Н. Коломиец, Г. Г. Павлушков, О. А. Рысьев, Е. Б;--ймидель, О. Н. Яковлев и P. Г. Виноградова ! (72) Авторы изобретения

Ордена Трудового Красного Знамени Специальное

i конструкторское бюро аналитического приборостроения„,ф СССР (71) Заявитель (54) ДЕТЕКТИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЖИДКОСТНОЙ

ХРОМАТОГРАФИИ

Изобретение относится к устройствам для детектирования в жидкостной хроматографии и может быть использовано для анализа широкого круга объектов.

В настоящее время разработаны различные принципы детектирования для жидкостной хроматографии, в том числе, основанные на применении газовых детекторов.

Известна конструкция компаунд-хроматографа, включающая блок, подачи элюента, колонку для разделения мето-. дами жидкостной хроматографии, устройство для ввода проб в газовый хроматограф, включающий источник газаносителя, испаритель, колонку н газо"

35 вый детектор 1} . Газовый хроматограф выступает в роли детектирующей систе.мы по отношению к жидкостному хроматографу, Особенностью этого хромато20 графа, обусловившей его применение для специальных аналитических задач, является поступление в детектор дискретных порций элюата.

Известен также детектор для жидкостной хроматографии, основанный на применении. детектора ионизации в пламени, Он включает колонку для жидкостного разделения, выход из которой связан с транспортным элементом, например, в виде ленточной спирали из нихрома, установленной с возможностью перемещения через камеру испарения элюента, камеру деструкции и пиролиза и камеру очистки, причем камера деструкции и пиролиза связана с детектором иониэации в пламени (2).

Недостатком этой конструкции является ее недолговечность и сложность.. 1

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство для детектирования жидкостей и газов, включающее хроматографическую колонку, газовый детектор и емкость с индика" торным веществом, причем перед детектором установлено сужающее устройство, 879461 к которому подсоединена емкость е индикаторным веществом (31.

Это устройство обладает рядом недостатков, в том числе трудностью установления равновесия между статическим давлением подвижной фазы и индикаторного вещества и возможностью подсоса индикаторного вещества в отсутствие анализируемого компонента за счет незначительных флуктуаций 10 расхода элюата.

Целью.изобретения является повышение чувствительности детектирующей системы.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для детектирования для жидкостной хроматографии, включающем газовый детектор с подводящей коммуникацией, на которой установлено сужающее устройство, соединенное с емкостью для индикаторного вещества, емкость для индикаторного вещества снабжена криостатом. а коммуникация между сужающим устройством и газовым детектором снабжена массообменным устройством, например барботером, соединенным с источником реакционного га за.

Известные детекторы для жидкостной хроматографии уступают некоторым га30 зовым детекторам, например, селектив-. ным ионизационным детекторам, в чувствительности, а система прототипа не обеспечивает возможности проводить хроматографическое разделение при оптимальных скоростях элюента, так как скорость подвижной фазы связана со статическим давлением в емкости с индикаторным веществом, Введение криостата в состав конструкции позволяет приспосабливать статическое давление

40 индикаторного вещества к статическому давлению подвижной фазы, что расширяет область использования предлагаемой конструкции по сравнению с прототипом.

В сужающем устройстве установившееся 45 равновесие между статическим давлением подвижной фазы и индикаторного вещества нарушается при выходе зоны анализируемого компонента за счет увеличения динамического давления и, в 50 соответствии с уравнением Бернулли уменьшение статического давления подвижной фазы по сравнению с давлением индикаторного вещества приводит к подсосу индикаторного вещества. Отличие предлагаемого устройства от прототипа, состоит в том, что функционирование конструкций прототипа основано на установлении равновесия статического давления при температуре термостатирования индикаторного вещества посредством изменения скорости подвижной фазы, а в качестве индикаторного вещества использовано вещество, по отношению к которому применяемый детектор был наиболее чувствителен.

Введение в конструкцию массообменного устройства позволяет расширить область применения устройства и повысить чувствительность детектирования. поскольку через массообменный аппа- рат пропускают реакционный газ, который при взаимодействии с индикаторным веществом может образовывать соединения, по отношению к которым используемый газовый детектор селективно чувствителен (например, хлорсодержащие соединения в случае использования электронозахватного детектора) . Этот прием позволяет приспособить конструкцию прототипа к использованию для целей жидкостной хроматографии, повысить селективность детектирования, снизить ,помехи (флуктуации, шума, фона) и повысить чувствительность всей детектирующей системы.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

Детектирующая система для жидкостной хроматографии включает коммуникацию 1 от колонки 2, на которой установлено сужающее устройство 3, соединенное с емкостью 4 для индикаторного вещества, снабженную криостатом 5, На участке коммуникации 1 между сужающим устройством 3 и детектором 6 установлено массообменное устройство 7 с источником 8 реакционного газа.

Устройство работает следующим образом.

Элюат из колонки 2 подают через сужающее устройство 3 в массообменное устройство 7, куда из источника реакционного газа 8 подают газ. С помощью изменения температуры криостата 5 предварительно устанавливают равновесие статических давлений между индикаторным веществом и потоком элюата, в результате чего не происходит попадания индикаторного вещества в коммуникацию 1, При выходе зоны анализируемого вещества происходит изменение плотности и скорости подвижной фазы, а следовательно изменяется динамическое давление элюата, нарушение равновесия- статических давлений, что вызы5 8794 вает подсос в коммуникацию 1. Количество индикаторного вещества и служит мерой для количественной оценки содержания анализируемого вещества в зоне. Для обеспечения стабильной работы всей детектирующей системы поток элюата отводят в массообменный аппарат, из которого в детектор поступает газ с оптимальным, с точки зрения параметров детектирования, составом. 10

Состав этого газа соответствует смеси, получающейся при отдувке индикаторнос

ro вещества из элюата с помощью газа из источника 8. В ходе отдувки можно проводить реакции взаимодействия газа и индикаторного вещества с образованием продуктов, по отношению к которым детектор наиболее селективен.

Конструкция была испытана в лабо- 2о раторных условиях.

Практические испытания показали, что с ее помощью можно проводить детектирование широкого круга объектов с высокой чувствительностью (до 25

10 ю г).

Детектирующая система является универсальной и пригодна для любых видов. жидкостной хроматографии как органи6l четких, так и неорганических соедине-... ний.

Формула изобретения

Детектирующее устройство для жидкостной хроматографии, включающее газовый детектор с подводящей коммуникацией, на которой установлен сужаюдий элемент, соединенный с емкостью для индикаторного вещества, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения чувствительности детектирования, емкость с индикаторным ве-: ществом снабжена криостатом, а подводящая коммуникация между сужающим элементом и детектором снабжена массообменным аппаратом, соединенным с источником реакционного газа.

Источники информации, принятые во внимание при вкспертизе

1. Коломиец Л. Н., Королев А. А. в сб. Газовая хроматография в нефтехимии, И., ".Наука", 1976, с. 245.

2. Авторское свидетельство СССР

¹ 535300, кл. G 01 N 31/08, 01.02.77.

3. Авторское свидетельство СССР

¹ 575566, кл..G Ol и 31/08, 23.01.76 (прототип).

ВНИИПИ Заказ 9709/13 Тираж 910 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4