Устройство для отбора и ввода проб паровой фазы в газовый хроматограф

 

Изобретение относится к области аналитического приборостроения и найдет применение для определения летучих примесей в природных и сточных водах, биологических объектах, полимерных материалах, пищевых продуктах методом газовой хроматографии. Цель изобретения - уменьшение погрешности измерений. В устройство для пневматического дозирования в парофазном анализе, включающее емкость для пробы и кран-дозатор с дозирующим объемом, введены дополнительные емкость для стандартного раствора и переключающий кран, имеющий каналы, обеспечивающие в одном из его положений поочередно набирать давление газоносителя в одну из емкостей, а в другом положении сбрасывать анализируемую смесь через дозирующий объем для последующего хроматографического анализа. 1 табл., 3 ил.

СО)ОЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51)4 G 01 N 30/24

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

fl0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР

1 (61) 1272228 (21) 4400305/24-25 (22) 31.03.88 (46) 07,11,89. Бюл. 11 - 41 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и конструкторский институт хроматографии (72) С.М.Яновский, Е.A,Ïîïoâ, А.В.Корольков, В.Б.!Одович, А.Д.Новицкий, Б.П.Охотников и 11.Î.Áóðîaà (53) 543.544 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

11 1272228, кл. G 01 N 30/70, 1986.

Витенберг А.Г,, Иоффе Б.В. Газовая зкстракция в хроматографическом анализе, — Л.: .Химия, !982, с. 82. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТБОРА И ВВОДА

ПРОБ ПАРОВОЙ ФАЗЫ В ГАЗОВЫЙ ХРОМАТОГРАФ (57) Изобретение относится к области

Изобретение относится к аналитическому приборостроению, может найти применение для определения летучих примесей природных и сточных вод, биологических и полимерных материалов, пищевых продуктов и других объектов методом газовой хроматографии и является усовершенствованием устройства по авт.св. 1к 1272228.

Цель изобретения — уменьшение погрешности измерений.

На фиг. 1 показана принципиальная схема устройства; на фиг. 2 — циклограмма работы кранов; на фиг. 3— хроматограмма анализа водно-этанольных растворов.

ÄÄSUÄÄ 1528435 д 2 аналитического приборостроения и найдет применение для определения летучих примесей в природных и сточных водах, биологических объектах, полимерных материалах, пищевых продуктах методом газовой хроматографии. Цель изобретения — уменьшение погрешности измерений. В устройство для пневматического дозирования в парофаэном анализе, включающее емкосfb it ambi H кран-дозатор с доэирующим объемом, введены дополнительные емкость для стандартного раствора и переключающий кран, имеющий каналы, обеспечивающие в одном из его положений поо <ередно набирать давление газа-носителя в одну из емкостей, а в другом положении сбрасывать анализируемую смесь через дозирующий объем для последующего хроматографического анализа ° 1 табл., 3 ил, Предлагаемое устройство содержит трехячеечный кран-дозатор 1 и четы- р рехячеечный переключающий кран 2

М (фиг,1). Емкости для пробы 3 и для ,стандартного раствора 4 подсоединены к крану 2. Дозирующий объем 5 подсоединен к крану-доэатору 1. Источник 6 основного газа-носителя соединен с краном-дозатором 1, а на его выходе установлены хроматографическая колонка 7 и детектор 8. Источник Р )

9 дополнительного потока газа-носителя соединен с переключающим краном

2. Линия 10 сброса небольшогс потока обоих газов-носителей перел манометром содержит пневмосопротивление 11.

1520435

Линия 12 сброса предусмотрена для сброса анализируемой смеси через дозирующий объем 5. Обе емкости 3 и 4 и оба крана 1 и 2 термостатируются °

Возможно помещение устройства как в отдельном термостате 13, так и в термостате 14 колонки 7 прибора.

Устройство работает в соответствии с циклограммой, изображенной на фиг.2. В исходном положении кранов, показанном на фиг.1, дозирующий объем 5 через ячейки 1.3, 2.1 и 2.2 кранов соединен с емкостью 3 для пробы и, если ранее в ней было избыточное давление, то дозирующий объем

5 заполнен парогазовой смесью, равновесной с жидкостью, налитой в емкость 3. Поскольку другим концом дозирующий . объем 5 сообщается через

/ ячейку 1.2 с линией 12 сброса, давление в дозирующем объеме 5 сравнивается с атмосферой.

Цикл анализа начинается с переключения крана 1 в момент t, (фиг ° 2) 25 во второе положение. Основным потоком газа-носителя от источника 6 с давлением P анализируемая смесь че- рез ячейки 1.3, 1.2, 1.1 крана вводит-. ся в колонку 7. Участок I циклограммы (фиг.2) отвечает анализу продукта, в течение этого периода с помощью детектора 8 регистрируется хроматограмма. В то же время от источника 9 вспомогательного газа-носителя черея

35 ячейку 2.3 крана 2 в емкости 4 для стандартного раствора создается избыточное давление и устанавливается равновесие в системе газ-жидкость.

В момент t > (фиг.2) кран 1 переводят в исходное первое положение и за период II циклограммы давление в дозирующем объеме 5 сбрасывают до атмосферного в линию 12 сброса.

В момент 3 (фиг.2) переключают кран 2, в результате чего избыточное давление из емкости 4 для стандартного раствора по каналу, соединяющему соответственно ячейки 2.3, 2 .1, 1.3, 1.2, сбрасывается в атмосферу через линию 12 сброса, При этом дозирующий объем 5 заполняется анализируемой смесью, равновесной со стандартным раствором. После выравнивания давления в конце периода III в момент (фиг,2) вновь переключают кран 1 во второе 110JIoæoíèå, при этом смесь, отвечающая с гандартному раствору, вво— дится в хроматографическую колонку 7 на анализ °

3а период IV (фиг.2) регистрируют результаты разделения стандартной смеси. В момент tq (фиг.2) кран 1 переключают в исходное положение и подготавливают дозирующий объем 5 для забора очередной смеси. Весь период от t до t (фиг.2), равный половине цикла анализа 1., устанавливают равновесие в емкости 3 для пробы при избыточном давлении. Моменту (фиг.2) отвечает завершение полного цикла анализа длительностью 2 L, в течение которого осуществляют анализ пробы и стандарта. В дальнейшем операции циклически повторяются, Необходимая кратность промывки дозирующего объема анализируемым газом обеспечивается выбором длительности интервалов (й, t<)и tt< 1. ), а также давления Р, создаваемого в емкостях 3 и 4.

Пример. Работа устройства проверена, а его характеристики определены на.примере анализа водноэтанольных растворов. Установка собрана на базе хроматографа Цвет-100.

Блок газовый взят от прибора JIXN-8

MD. Условия хроматографического разделения: колонка 60 х 0,3 см, заполненная Полисорбом-1 с 0,57. ПЭà — 400, о температура термостата колонок 60 С, детектор пламенно-ионизационный, расходы газа-носителя (гелия) 30 смЗ/мин, ° водорода 30 см з/мин, воздуха

300 см /мин, давление газа-носителя на входе в колонку 0,01 МПа, давление газа-носителя дополнительного (на подпоре) 0,03 МПа. Применяют краны с электроприводами, управляемыми от электронного таймера, собранного ча микросхеме. Крановые сборки собранные в соответствии с фиг.i помещают в один термостат вместе с колонкой °

Давление газов контролируют по образцовому манометру на 0,25 МПа, Емкости 3 и 4 представляют собой стальные цилиндры с навинчивающейся крышкой, внутренним объемом 20 см, в которые заливают 5 см жидкосги. Величина дозируемого объема составляет около

0,3 см . Длительность полуцикла анализа i равняется 5 мин, интервалы времени (t„, г. )и (t., „ } между переключениями краиор составляют 20 с.

Типичная хромагограмма при парофазном анализе растpn, oa этанола при

15204 концентрациях 0,1 об.% (по линии стандарта) и 0,5% (по линии продукта) приведена на фиг ° 3.

Результаты измерений при двух отличающихся температурах, полученные

5 по высотам пиков на диаграммной ленте, и по площади, полученные с интегратора ИЦ-26, приведены в таблице (шкала электрометра 2 10 " А)

6 изобретении при использовании стандартного раствора, анализ которого включен в общий Цикл анализа, что снижает общую погрешность измерений, формула изобретения

Устройство для отбора и ввода проб паровой фазы в газовый хроматограф по авт.св. Ф 1272228, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью уменьшения погрешности измерений, в него включены емкость для стандартного раствора, источник дополнительного газа-носителя и двухпоэиционный переключающий кран, в котором имеются соединяющие каналы, при этом в первом положении крана емкость для пробы соединена через каналы с входом в дозирующий объем крана-доэатора и емкость для стандартного раствора соединена с источником дополнительного газа-носителя, а во втором положении переключающего крана емкость для пробы соединена с источником дополнительного газа-носителя и емкость для стандартного раствора соединена с входом в дозирующий объем крана-дозатара.

Из приведенных данных следует,что устройство обеспечивает высокую воспроизводимость измерений по абсолютным и относительным значениям сигналов при соблюдении постоянства температуры в опыте (величина СКО до

2%). Однако изменение температуры опыта на 3 С приводит к изменению або солютных значений сигналов по высоте 20 на 30%, а по площади на 10%, в то время как проведение измерений по отнршению к стандарту позволяет снизить величину СКО из-за изменения температуры, по крайней мере, в 17 и 4,1 ра- )5 за соответственно.

Таким образом, возможные изменения параметров опытов, проявляющиеся эа длительные промежутки времени, автоматически учитываются в предлагаемом

Показатель

Относит.

Значения площадей

) s., Значения высот Относит, площадь, Snp I Зст высота

1 /Ь, Ст п

S r.т

Т=60

6 о-<

СКО,%

T=63 n s

С КО, %

DX 100 у%

$7 л

2,4

9,9

12,5

29,6 1,7

114,5

113,2

116,2

116,2

119,0

115,8

2,18

1,9

152

153

153

152,4

153, 2

152,7

0,50

0,33

204

203

205,6

207

206,6

205,2

1,7

0,8

266

264,8

266

266

267

266,0

0,8

0,30

f,78

1,79

1,77

1,78

1,74

1,772

0,019

1,08

1,75

1,73

1,74

1,75

1,74 l.742

0,007

0,42

66309

67914

66972

1,5

76283

75373

75118

74886

75028

554

0,7

122739

124782

124458

124167

812

0,65

136089

135989

134948

136409

138561

1327

0,97

1,876

1,870

1,832

1,860

1,833

1,854

0,0206

1,11

1,784

i 804

1,797

1,8216

1,8468

1,810

0,024

1,35.

1520435

Кр

1520435

t, иихф

Составитель В.Толстых

Техред M.Õoäàíè÷ Корректор О.Кравцова

Редактор Н.Тупица

Заказ 6751/46 Тираж 789 Подписное

В11ИИГ!И Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101