Хроматограф с программированием давления газа-носителя

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(Д 1 М, Кп,з 6 01 В 31/08 с присоединением заявки М(23) Приоритет Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытийДата опубликования описания 150682 о(72) Авторы изобретения В,Е. Щербина, А.М. Пожидаев и Г.П. Федоров Волго-Уральский научно-исследовательский,и проектныйинститут по добыче и переработке сероводородосодержащих газовИзобретение относится и газовым хроматографам с регулированием давления газа-носителя на выходе хроматографической колонки.По основному ант. св. В 705331. известен хроматограф с программированием данления газа-носителя, содержащий пневмоповторитель с задат чиком программы и две параллельно подключенные ко входу детектора.газовые линии, в одной из которых последовательно установлены регулятор давления, пробонводное устройство и хроматографическая колонка, а в другой - регулятор давления, пневматический клапан с задатчиком воздуха управления и программным переключателем 1).Недостатком известного устройства является смешивание потоков газа-носителя обеих линий перед детектором, что приводит к следующему отрицательному эфФекту, ограничинающему аналитические возможности хроматог- рафа: дополнительное существенное размывание разделенных полос комполнентов в месте смешивания потоков в момент прохождения хроматографической полосы, так как уменьшается мгновенная концентрация анализируе 2мого компонента в пределах полосы,а ширина полосы увеличивается эасчет сложения основного и дополнительного потоков газа-носителя, врезультате чего получают невысокуюточность и воспроизводимость анализа,Цель изобретения - повышение точности анализа.Укаэанная цель достигается тем,что в хроматограф введен концент 1 Йтор, выполненный в виде трубки, заполненной сорбентом, имеющий продольный градиент температур и соединенный с выходными соплами пневмоповторителя и входом детектора.На фиг.1 изображена принципиальная схема хроматографат на фиг.2конструкция. концентратора с эпюройраспределения температуры по длинеконцентратора, продольный разрез.Хроматограф содержит две газовыелинии, в основной из которых установлен регулятор 1 давления, пробовводное устройство 2, хроматографи ческая колонка 3 и пневмоповторитель4, с задатчиком программы. В другойветви - регулятор 5 данления, пневматический клапан б. Сопла пневмоповторителя 4 и пневмоклапана б под- ЗО ключены к входуконцентратора 7, ко 935781торый своим выходом подключен квходу детектора 8, а глухие их камеры через программный переключатель9 к эадатчику 10 программы пневмоповторителя 4 и задатчику 11 воздуха управления пневматического клапана б,Хроматограф работает следующимобразом.Газ-носитель подается на входырегуляторов 1 и 5. Регулятор. 1 стабилизирует давление в узле 2 вводаи начале колонки 3, регулятор 5 -давление перед пневмоклапаном б,вследствие чего расход газа, протекающего через детектор 8, постоянен.Этот расход складывается из расходагаза-носителя через колонку 3 ипроточную камеру пневмоповторителя4 и расхода газа-носителя черезпроточную камеру пневмоклапана б.Попеременным переключением по заданной программе воздуха управления вглухие камеры пневмоповторителя 4и пневмоклапана б осуществляетсяпрограммированием давления газа-носителя на выходе колонки 3. При этомрасход газа-носителя через детектор8 остается постоянным за счет, изменения соотношения величин основногои дополнительного потоков при регулировании давления,Проба анализируемого газа вводится с помощью ввода 2 в колонку 3.Разделенные компоненты транспортируются через проточную камеру пнев-,моповторителя 4 и после смешения с 35дополнительным потоком газа-носителяподаются на вход концентратора 7,Концентратор 7 представляет собойтрубку, заполненную сорбентом, спродольным градиентом температуры. 40Концентратор устраняет влиянияне присущих классической схеме устройств между колонкой 3 и детектором8 и эффектов смешивания основного идополнительного потоков газа-носителя 45Установка концентратора перед детектором позволяет снизить эффектразмыва хроматографической полосы,возникающий при ее разбавлении дополнительным потоком газа-носителя засчет преобразования формы полосы.Кроме этого, концентратор позволяетснизить влияние установленных послеразделительной колонки устройств,которые неизбежнО искажают формупика, и снижают точность вычисленийего площади эа счет того, что концентратор формирует полосу послеэтих устройств непосредственно переддетектором. Таким образом, формырегистрируемых пиков описываютсяодним распределением, зависящим только от процессов формирования полосыв концентраторе. И.наконец постоянство перепада давлений на концахконцентратора и стабильный расход , 65 газа-носителя через него позволяютизбежать учета нелинейных зависимос.тей, определяющих взаимодействиепроцессов одновременного изменениядавления, температуры и расхода.Концентратор выполнен в виде трубки 1 (Фиг.2), заполненной сорбентом12, имеющей входное и выходное отверстия, электрический нагреватель13, выполненный в виде обмотки спеременным шагом намотки из проволоки с высоким удельным сопротивлением,навитой на термостойкой изоляционнойоболочке б концентратора,Изменение шага навивки определяется выбранной формой распределениятемпературы вдоль концентратора.Сорбционная емкость концентраторавыбирается из расчета превышения еюколичества наиболее летучего компонента в пробе на 10-15.Поток газа-носителя должен бытьнаправлен в сторону понижения температуры.Концентратор работает следующимобразом.При вводе пробы в концентраторпроисходит поглощение ее сорбентом,и дальнейшее ее движение осуществляется за счет вымывания компонентагазом-носителем и переноса его нанезаполненные участки сорбента подвижению потокаЗа счет изменениятемпературы вдоль слоя сорбента,обеспечиваемого нагревателем 13,получают изменение сорбционной емкости сорбирующего слоя. Таким образом хроматографическая полоса движется в слое сорбента с переменнойемкостью.При движении хроматографическойполосы элюирование компонента вразличных ее частях происходит сразличной скоростью за счет различияв сорбционной емкости участков сорбирующего слоя в пределах полосы. Вчасти полосы, характеризующейсяменьшей сорбционной емкостью,элюирование компонента происходит с большей скоростью и соответственно наоборот в части полосы, характеризующейся большей сорбционной емкостью,элюирование происходит медленнее.Таким образом происходит перераспределение компонента внутри полосы,Концентрация компонента в более холодной части полосы относительно горячей ее части непрерывно повышается. Следовательно, ширина полосы помере ее движения уменьшается, чтовызывает увеличение мгновенной концентрации в пределах полосы, поскольку количество компонента в полосеостается постоянным. Таким образом, включение концентратора перед детектором хроматографа с программированием давления га5 935781 Формула изобретения ВНИИПИ Заказ 4198/44 ТиРаж 887 Подписно Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проек за-носителя приводит к компенсированию размыва хроматографической полосы,возникающего при смешивании основного и дополнительного потоков газаносителя. Это приводит к увеличениюреальной чувствительности прибора за 5счет увеличения значений мгновенныхконцентраций в пределах хроматографической полосы. Уменьшение. шириныхроматографической полосы приводитк лучшему разделению хроматографических пиков, а идентичность условий формирования хроматографическихпиков способствует повышению точности счета площади пиков за счет использования более простой модели 5аппроксимации кривой распределениямгновенных концентраций компонентав пределах хроматографической полосы. Хроматограф с программированием давления газа-носителя по авт.св. М 705331, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности анализа, в него введен концентратор, выполненный в виде трубки, заполненной сорбентом, имеющий продольный градиент температур и соединенный с выходными соплами пневмоповторителя и входом детектора. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе