Газовый хроматограф

 

„„SU„„1023236, A

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

М Ю Ю«

РЕСПУБЛИК

31511 6 01 и 31/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОЫНТЕТ СССР Г

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ HSOBPETEHNPI " .:--::; -..." ц, K ABTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3258463/23-25. (22) 23.12.80 (46) 15.06.83. Бюл. йВ 22 (72) В. А. Иоонсон, Э. П. Лоог, А. К. Лийн, Я. А. Микк н Е. В. Белова (71) Специальное конструкторское бюро

АН.Эстонской CCP (53) 543.544 (0888) (56) 1. Me Leod Н. А. at а1. Gas — 1! иЫ

chromatography system with Йапю ionisation.

phosphorus, ацИог, nitragen and e1ectron capture detectors орегат п9 simu1taneous1v for

pesticide residue ana1ysis.— Ana1.Chem., 47, 674 (1975).

2. Аналитический газовый хроматограф

АСК-5. Техническое описание АСК-5

00.00 000ТО.СКБ АИ ЭССР (прототип) . (54) (57) ГАЗОВЫЙ ХРОМАТОГРАФ, содержа-. щий две параллельно подключенные разделительные колонкиделители потоков, связанные с выходами разделительных колонок, детекторы электронного захвата, детекторы иониэации в . пламени и двухканальный пламенно-фотометрический детектор, отличающийся тем, что, с целью расширения предела линейного детектирования и улучшения .метрологических характеристик системы детектирования, детекторы электронного захвата соединены с выхо А1ами разделительных колонок через первые выходы делителей потоков, вторые выходы которых соединены между собой, причем детекторы электронного захвата снабжены каналами для подвода дополнительных потоков га-, за, и иа их выходе установлены допоинительнь1е делители потоков, к первым выходам которъщ I подсоединены детекторы иоиизации в пламени. а к вторым — двухканальный пламенно-фотометрический детектор. а

\ °

Фаееь

° 1023236

Изобретение относится к аналитическому приборостроению и может быть применено для,качественного и количественного анализа состава многокомпонентных смесей злементорганическнх соединений, например пестицидов, в газовой хроматографии.

Известны газовые хроматографы, в которых происходит разделение анализируемой смеси в хроматографической колонке с последующим детектированием разделенных компонентов смеси с помощью набора одновременно работающих детекторов, разных по принципу работы, в том числе элементселективных, причем в каждый из этих детекторов направляется известная часть от общего потока газа-носителя 15

\ из разделительной колонки. В качестве детекто-. ров используют детектор иоиизации в пламени (ДИП), детектор электронного захвата (ДЭЗ) и пламенно-фотометрический детектор (ПФД).

Совместная обработка газохроматографической 20 информации, полученной от всех одновременно работающих детекторов, позволяет значительно повысить достоверность качественного анализа, в частности элементорганических соединений в смесях 111. 25

Наиболее близким к предлагаемому является газовый хроматограф, содержащий две параллельно подключенные разделительные колонки, де.лители потоков, соединенные с выходами разделительных колонок, ДЭЗ, ДИП и двухканальнь|й ПФД (21.

Недостатком применяемых в газовой хрома. тографии систем многоканального детектирования является их малый линейный диапазон, поскольку линейные диапазоны отдельных селек35 тивных детекторов лежат в разных областях величин. потоков анализируемых веществ. Так, например, предел линейного детектирования составляет 10 — 10 0 r/с, в то время как предел ПФД на канале фосфора — 10

10 r/c, а на канале серы — 16 — 10 - r/с, -8 и -А 40

Вследствие этого диапазон потоков, в котором эти детекторы одновременно работают в области линейного детектирования, составляет всего один порядок (от 10 (до 10 Ро г/c).

Кроме того, с метрологической точки зрения важно определение количества растворителя во вводимой пробе, поскольку исключается необходимость введения точного количества пробы для определения в ней концентрации целевого комлонента. Но предел линейного детектирования

ДИП (который как универсальный детектор мок<но применять для детектирования растворителей проб) недостаточен для определения попиеесава расеворпеаля; сипаи PHll прп потоке растворителя свыше - 10 r/ñ выходит за пределы области линейного детектирования, так как количество вводимой пробы при ис. пользовании насадочных разделительных колонок составляет как правило 0,5- 2 мкл.

Цель изобретения — расширение предела линейного детектирования и улучшение метрологических характеристик системы детектирования.

Поставленная цель достигается тем, что в газовом хроматографе, содержащем две параллельно подключенные разделительные колонки

ДЭЗ, ДИП и двухканальный ПФД и делители потоков, связанные с выходами разделительных колонок, ДЭЗ соединены с выходами разделительных колонок через первые выходы делителей потоков, вторые выходы которых соединены между собой, причем ДЭЗ снабжены каналами для п.>двода дополнительных потоков газа, и на их выходе.установлены дополнительные делители потоков, к первым выходам которых подсоединены ДИЙ, а к вторым двухканальный ПФД.

На чертеже приведена. схема преплагаемого газового хроматографа.

Хроматограф содержит разделительные колонки 1 и 2, делители 3-6 газовых потоков, (ДЭЗ)7 и 8, ДИП 9 и 10, двухканальный ПФД

11.

К выходам разделительных колонок 1 и 2 подсоединены соответственно делители потоков 3 и 4, к первым выходам которых подключены ДЭЗ 7 и 8, а вторые выходы соединены между собой. К входам ДЭЗ 7 и 8 подключены каналы для подвода дойолнительных газов. На выходе ДЭЗ стоят делители потоков 5 и 6, первые выходы которых соединены с ДИП 9 и 10, а вторые выходы — с ПФД 11.

Устройство работает следующим образом.

Рабочей разделительной колонкой служит колонка 1, а колонка 2 выполняет роль компенсационной колонки в режиме программирования температуры колонок. При этом цепь детекторов; образованная детекторами 7, 9 и

11, является основной, а цепь, состоящая иэ детекторов 8, 10 и 11 — вспомогательной.

Поскольку расходы газа-носителя через рабочую и компенсационную колонки поддерживаются равными и схема подключения детекторов к колонкам симметрична, то в случае„если расходы дополнительных газов, подаваемых в детекторы 7 и 8„выбраны равными. между собой, давление газа на входах детекторов 7 и 8 также одинаково, и поток газа через переходный канал между делителями потоков 3 и

4 отсутствует. Для создания избыточного давnews на входе основной цепи детекторов расход дополнительного таза на входе вспомогательной цепи детекторов уменьшается таким образом, что приблизительно от 1/30 до

1/100 части газа-носителя из рабочей колонки направляется через переходный канал между

1023 23б

3 делителями потоков 3 и 4 во вспомогательную цепь детекторов. Эта часть потока смешивается 1 с газом — носителем из компенсационной колонки 2 в делителе потоков 4. В результате not ток опрделяемых комлонеитов на выходе из делителя потоков 4 оказывается разбавленным в том же выбранном соотношении (1/30 — 1/100). так как расходы газа-носителя в колонках

1 и 2 поддерживаются равными. Таким образом, в детектор 8 (ДЗЗ) попадает элюент иэ 10 рабочей колонки 1 sразбавленном виде,,акали. зируется этим детектором и далее через делитель б, делящий ноток на две равные части, направляется в детекторы 10 (ДИП) и 11 (ПФД). 15

В основной цепи детекторов детектируется неразбавленный элюент рабочей колонки сначала детектором 7 (ДЭЗ), а затем после прохождения делителя 5, делящего поток на две равные части, — детекторами 9 (ДИП} и 11 з0 (ПФД). Таким образом, в детекторе 7 (ДЭЗ) детектируется около 98%, в детекторе 9 (ДИП)"коло 49%, в детекторе 8 (ДЗЗ) — 2%, в детекторе 10 (ДИП) — 1% и в детекторе ll (ПФД) — 50% от всего потока элюента 25 соответственно, если. предположить, что коэффициент,деления потока в делителе 3 составляет 1/50. Таким образом, предел линейного детек-. тировaHHR ДЭЗ в этом случае составляет

10 — SxlO 9 r/c, а ДИП 10 — 10 r/ñ. ° 30

При обработке данных анализа выходные сигналы детекторов 7 (ДЭ3) и 9 (ДИП) используются в области малых коицентращюй определяемых компонентов, сигналы детекторов, 8 (ДЭЗ) и 10 (ДИП) — в области высоких концентраций, где .сигналы детекторов основ35 ной цепи 7 и 9 находятся уже вне линейной области.

Для обеспечения работы дегекторов и делителей потоков в одинаковых пневматических условиях, не зависящих от расходов газа-носи,теля через колонки, сумма расходов газа-носителя и дополнительного газа для каждой цепи поддерживается постоянной. Это позволяет установить любой расход газа-носителя через разделительные колонки без изменения чувст. вительности детекторов н коэффициентов деления делителей потоков.

Поскольку предлагаемая система детектирования симметрична, роль рабочей колонки и основной цепи детекторов могут выполнять колонка 1 и детекторы 7, 9 и 11 (в то время как колонка 2 является компенсационной, а детекторы В, 10 и 11 составляют вспомогательную цепь детекторов), либо колонка 2 и детекторы 8, 10 и 11 (тогда колонка 1 —. компенсационная, а детекторы 7, 9 и 11 составляют вспомогательную цепь детекторов), в зависимости от направления потока газа-носителя через переходный канал между делителями потоков 3 и 4.

Для изолированной работы двух цепей детекторов выравниваются расходы дополнителького газа на входе в обе цепи, причем поток газа-носителя через переходный канал отсутствует.

Применение предлагаемого способа анализа и устройства для его осуществления позволяет. существенно улучшить метрологические характеристики .системы, поскольку открывается возможность определения количества раствори-. теля во введенной пробе и тем самым — прямого расчета концентрации целевого компонента s пробе. и . расширяется область линейного детектирования системы.

1023236

Составитель Э. Скорняков

Техред ЖЛ(астелевиа Корректор

Редактор М, Веселова

Заказ 4262/29 Гщ Sn

ВНИИПИ Государственного комитета СССР ло делам изобретений и открытий

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

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