Устройство для введения пробы в хроматографическую колонку

.С. Осипов и О.А. Рысьев М. Во 72) Авторы иэобре-,еиня Ордена Трудового Красного Знамени специальнконструкторское бюро аналитического прибороНаучно- технического объединения АН СССР я 71) Заявнтел 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ В ХРОМАТОГРАФ ЕДЕНИЯ ПРОБСКУЮ КОЛОНКУИзобретение относится к аппаратуре для химического анализа, в частности к хроматографическому оборудованию для анализа смесей веществ.Известно устройство для ввода про- бы в жидкостный хроматограф под высо 5 ким давлением без применения мембран. Такие устройства работают в режиме остановки потока, которая не ска.,ывается отрицательно на эффективности16 разделения. Устройство представляет собой Т-образный соединитель, установленный непосредственно на входе в колонку. Переднее отверстие Т-образного соединителя закрыто коротким отрезком стал ного прутка, который вынимается в момент введения пробы при остановке потока подвижной фазы Я.Недостатком описанного устройства является невысокая (не менее 2 Х) воспроизводимость дозирования, определяемая погрещностью отбора микроаприцом. Учитывая, что точность обсчета пиков современными интеграторами нахорится на уровне десятых долей йроцента, пприцевые доэаторы непременимы для прецизионных анализов, но удобны для прикидочных и рутинных разделений.Наиболее близким к предлагаемому устройству является устройство для ввода проб в жидкостной хроматограф, содержащее корпус, трехпозиционный золотник с доэирующим и проьывньи каналами и не"одвижное основание, соединенное с верхней частью хроматографической колонки, канал для подвода пробы и канал для слива остатков пробы 21.Однако у известного устройства невысокая точность и Воспроизводимость дозирования, обусловленная тем,"что в момент остановки потока при дозировании, коммуникации, ведущие к насосам и колонке, открываются при повороте золотника, что приводит к неконтролируемому проскоку жидкости через каналы золотника (при снятии давления пе4122 4 10 3 8 бремещение жидкости обеспечивается уп-ругой деформацией элементов гидравли-ческой схемы хроматографа). Невозможно промыть дозирующий канал золотникадлительной прокачкой от насосной системы прибора, а предусмотренная промывка по линии ввода пробы неэффективна в случае дозирования небольшихобъемов склонного к сорбции материала пробы (например, искусственныхили природных полимерных макромолекул - синтетических каучуков, белков). Введение пробы с помощью шприца невозможно провести таким образом,чтобы внести ее непосредственно вцентр верхней части набивки колонки,что обеспечивает наиболее эффективноеразделение и, соответственно, точностьанализа,Цель изобретения - повышение точности и воспроизводимости дозирования.Поставленная цель обеспечиваетсятем, что устройство для введения пробы в.хроматографическую колонку, содержащее корпус, размещенный в немподвижный трехпозиционный золотник сдозирующим каналом, неподвижное основание, содиненное с верхней частьюхроматографческой колонки, канал дляподвода проСы и канал для слива остатков пробы, выполненные в неподвижном основании, снабжено дополнительными каналом для ввода пробы в объемверхней части набивки колонны, выполненным в золотнике, и каналом дляслива промывной подвижной фазы, выполненным в неподвижном основании,причем в одном из рабочих положенийзолотника канал для ввода пробы вобъем верхней части набивки колонкисоединен с каналом для слива промывной подвижной фазы, а дозирующий канал соединен с источником подвижнойфазы и колонкой, а в другом рабочбм.положении золотника дозирующий каналсоединен с каналом для слива остатковпробы и при этом все остальные каналызаперты.Все это дает воэможность осуществлять дозирование, как шприцом, так и с помощью промывного дозируюшего объема, что позволяет оператору без перемонтажа доэатора работать в любом режиме доэирования в зависимости от требований к данному конкретному разделению.На фиг. 1 показана конструкция устройства для введения пробы в хромато 1 20 25 30 35 4 графическую колонку, на фиг, 2 - схема коммутации шести каналов дозатора. Поворотный золотник 1, снабженный дозирующим каналом 2 и каналом 3 для ввода иглы микрошприца, жестко соединен с поворотным устройством 4,снабжен рукояткой 5, закрепленной вкорпусе б с помощью подшипников 7и 8. Поворотное устройство 4 имеетканал 9 для ввода иглы микрошприца,а корпус б снабжен отверстием 10 дляподсоединения канюли шприца типа"Рекорд", Золотник 1 расположен наплоской поверхности неподвижного основания 11, которое укреплено непосредственно на хроматографической колонке 12, заполненной сорбефтом 13.Верхняя часть основания 11 жесткосвязана с корпусом б шестью винтами.(не показаны), .Герметичность системыдостигается за счет качества. обработки нижней плоскости золотника 1, верхней плоскости основания 1 и за счетподжатия золотникак основанию 11тарельчатыми пружинами 14 сжимаемымигайкой 15. В нижней части основания11 расположены выводы канала 16 дляслива промывной жидкости, канала 17для слива излишка пробы, канала 18для подключения насосной системы иканала 10 для заполнения дозирующегообъема с помощью шприца типа "Рекорд",Трубка 18 соединяет систему элюции сустройством.Поворотное устройство может бытьзафиксировано в трех положениях, обозначенных надписями "шприц", "петля"и "элюция" рядом с соответствующимположением рукоятки 5,Цифры 1-Ч соответствуют каналам(фиг. 2), показанным на фиг. 1, а триположения "злюция", "петляи шприцсоответствуют трем положениям рукоятки, Дозирующий канал в теле золотника (фиг. 2) обозначен буквой 3 . Нафиг. 2 римскими цифрами обозначены:- канал для введения иглы микрошприца;- канал для слива промывной жидкости (подвижной фазы); 11 -канал - выход в хроматографическуюколонку; Ч - канал для подсоединенияканюли шприца типа "Рекорд"; Ч - канал для подключения насосной системы;Ч - канал для слива излишка пробыпри дозированни,Устройство работает следующим образом. Соединяют дозатор с хроматографинеской колонкой и насосной системой в10 Формула изобретения Устройство для введения пробы вхроматографическую колонку, содержащее корпус, размещенные в нем подвижный трехпозиционный золотник с дозирующии каналом, неподвижное основание,соединенное с верхней частьв хромато"1графической колонки, канал для подводапробы и канал для слива остатков пробы,выполненные в неподвижном основании,о т л и ч а ю щ е е с я тем,что с .целью повышения точности и воспроизводимости дозирования,оно снабжено дополнительными каиалаии для ввода пробы,в объем верхней части набивки колонки,выполненным в золотникеи каналом для слива промывной подвижной фа фзы выполненным в неподвижном основании,причем в одном из рабочих положений золотника канал для ввода пробы вобъем верхней части набивки колонки соединен с каналом для слива прои 4 внойподвижкой фазы, а дозирующий канал 3соединен с источником подвижной фазыи колонкой, а в другом рабочем положении золотника дозирующий канал соединен с каналом для слива остатковпробы и при этом все остальные какалы 40, заперты. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. ЦвЬег О.А, ей.а). Опехрепз)че4 5 ерспв)еэз 1 песйог ог 11 пЬ ргеззцге1)сто)д сЬг.майодгарЬу - фАпа), СЬеш 1.1975, 47, В 4с. 783-784. 2. Патент СШ Ф 3975946,фа л, 6 О й )/20, 1974 (прототип.5 864 соответствии с чертежом (фиг. 2). В случае дозирования микрошприцои переводят рукоятку в положение "шприц" (насосы предварительно остановлен). При этом открывается сквозной канал 9-3 в поворотном устройстве, золотнике 1 и основании 11 (см. фиг. ). В этот канал вводят иглу микрошприца и дозируют пробу в середину верхней части набивки 13 колонки 12, Затем извлекают иглу, переводят рукоятку в положение "элюция" и включают насосы, которые через трубку 18 и канал 2, питают подвижной фазой колонку 12, В случае ввода пробы с помощьв дозирувщего объема 2 рукоятку переводят в положение "петля". При этом канал 10, куда вставляется канюля шприца типа "Рекорд", содержащего пробу, соединен через доэирующий объем (петлю) 2 с каналом для слива излишка пробы. Индивидуальный канал для слива излишка пробы помогает собрать ее чистойбез загрязнения или разбавления подвижной фазой, что очень важно в случае анализа дорогих и уникальных проб. Важнейшим моментом является то, что в этом положении все остальные каналы заперты. Это исключает сброс давления в насосной системе и колонке, а также любое неконтролируемое перемещение жидкости через каналы устройства за счет упругих деформаций элементов гидравлической схемы хроматографа, связанных,с набором и падением давления. При опорожненин шприца типа "Рекорд" через каналы 10, . 2 и 17, доэирующий канал 2 заполняют пробой, количество которой с высокой воспроизводимостью определено объемои канала, Поворачивают рукоятку в положение "элюция" и проводят анализ, как описано выше.Промывку дозирующего канала 2 производят двумя путями: в положении рукоятки "петля" с помощью шприца типа "Рекорд" в канал подают насосами подвижную фазу через канал 2 в канал 16 для слива промывных растворов.Испытания устройства в составе универсального радиохроматографа ХЖ 230)22 6показывают,что дозатор обеспечлваетвоспроизводимый ввод проб. Так среднее квадратичное отклонение высотыпиков при шести повторных вводах пробы составляет 0,53, а среднее квадратичное отклонение площадей пиков,вычисленное с помощьв вычислителяинтегратора хроиатографического86422 УлРи фца Составитель Э. Скорняковедактор Т. Пар 4 енова Техред И.Табаковнч орректор Н, Швцдкая 3035 ППП "Патент", г. Уагород, ул, П Фили ная Заказ 7772/64ВНИИПИ раа 9 О ПодписноеГосударственного комитета СССРелам изобретений и открытийосква, Ж-Э 5, Раушская наб., д 4/