Хроматографическое устройство для идентификации

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6!) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 04.02.77(2! ) 2450270/23-25 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 05.03.7ЯБюллетень № 9

Дата опубликования описания 08.03.79

Союз Советеких

Соцмвлистиместеттх

Респубпмк

< 651242-, 1 (5!) М. Кл.

G 01 Й 31/08, Гесудерстеенные ееееетет

СССР ее делам езебретенее в еткрытий (53) УДЫ 543.544 (088.8) (72) Авторы изобретения

B. А. Ротин и Г. Г. Холостова (7!) Заявитель

Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт комплексной автоматизации нефтяной и газовой промышленности (54) ХРОМАТОГРАФИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ИДЕНТИФИКАЦИИ

Изобретение относится к области газовой хроматографии и может найти применение для количественного и качественного анализа состава газовых и пар овых с м ес ей.

Известны устройства цля идентификации классов соединений и индивидуальных веществ при хроматографическом анализе, использующие селективные свойства цетекторов, и, в частности, газовых весов !1) . 10

Наиболее близким по значению является устройство, реализующее споеоб ицентификацни инцивицуальных кислороцсоцержащих органических веществ внутри классов и класса углевоцороцов, соцер-15 жашее хроматографические колонки, газом вые весы в качестве весового сепаратора и цва ионизационно-пламенных цетекторан .

В качестве критерия идентификации 20 класса углевоцороцов и индивидуальных кнслороцсопержаших органических ве—

tIIEcTB внутри классов используется ве2 личина уцельной иотшзационной эффективности при ионизационно-пламенном детектировании, зависящая от количества кислородных атомов и характера связей этих атомов в молекуле анализируемого вещества.

Известное устройство для идентификации обладает следующими недостатками: величина критерия идентификации зависит от характера распределения потоков газов в сепараторе, ввицу чего точность определения критерия идентификации невысока.

Кроме того, параметры хроматограммы (высота и плошаць пика) нелинейно связаны с концентрацией анализируемых веществ в пробе, что эатруцняет одновременный с идентификацией количественный анализ веществ.

Цель предлагаемого иэобретенияповышение точности ицентификации.

Она обеспечивается тем, что газовые весы снабжены двумя эжекторами, каж цый из которых установлен в канале

651242 с термоанемометром и соецинен с выхоцом одной из хроматогрвфических колонок, а пламенно-иониэационный детектор поцсоецинен к выходу, по крайней мере, одной йз хроматогрвфических колонок»

Схема прецлвгвемого устройства представлена на чертеже, Оно состоит иэ цвух хроматографических колонок 1 и 2, газовых весов

3 и иониэационно-пламенного детектора 4. Газовые весы 3 соцержат эжекторы 5 и 6, ввеценные в каналы 7 и 8, и термовнемометры 9 и 3.0, рвсположенкле в этих же каналах. Термоанемометры вместе с резисторами 11 и 12 составляют мостовую измерительную схему газовых весов, на оцну из цивгоналей которой ноцается постоянное напряжение, а с другой снимается сигнал.

Элементы схемы соецинены между собой следующим образом.

Выхоцы из колонок 1 и 2 соецинены со вхоцами в эжекторы 5 и 6 соответственно. Термоанализвторы 9 и 10 расположены в каналах 7 и 8 до.эжекторов и псэтому смываются только потоком вспомогательного газа (например, азота), который поцается через ввоц 13 в оба канала. Ионизационно-пламенный цетектор 4 соединяется с выходом из газовых весов. Возможно подключение и ониэаци онно-пламенного детектора к выходу оцной иэ колонок параллельно соответствующему эжектору.

Устройство для ицентификвции работает следующим образом.

В колонки 1 и 2 поцаются газыносители разного молекулярного веса, например, воцород и азот. В зависимости от величины объемного расхода газов носителей и характеристик эжекторов устанавливаются начальное распределение потоков вспомогательного газа через каналы 7 и 8 и начальный разбаланс мостовой измерительной схемы.

Лналиэируемые вещества . (смеси веществ) подаются последовательно в колонки 1 и 2. Разделенные компсненты смеси поступают соответственно через эжекторы 5 или 6. В зависимости от концентрации анализируемого компонента и разности молекулярных весов этого компонента и газа-носителя эжекто ры 5 или 6 соответственно изменяют (уменьшают или увеличивают) потоки вспомогательного газа — азота, протеквющне через каналы 7 и 8. Изменения этих потоков приводят к изменению сопротивления термовнемометров 9 и 10

q, слецоввтельно, к изменению раэбалан% ca мостовой измерительной схемы.

Лнализируемые компоненты поступают также в ионизационнс -пламенный детектор 4 и дают сигнал, пропорциональный их концентрации и ионизаци О онной эффективности, т. е. чувствитель= ности иониэвционно-пламенного цетектора.

Таким образом, могут быть получены хромвтогрвммы анализируемых веществ, в которых площадки пиков связаны с разностью молекулярных весов анализируемых веществ и двух газовносителей и с иониэвционной эффективностью при ионизвци онно-пламенном цетектировании этих веществ.

Если хотя бы одно из анвлизируе мых веществ известно (вешество-станцврт), то для любого цругого вещества могут быть рассчитаны молекулярный вес и Критерий ицентификвции. Моле25 кулярный вес рассчитывается из формулы » — М н М тhl ü» Ув т

Мст- Мн М» — м их %т, х

36 где м „, Ис, Ии и Ли -молекулярные веса анализируьмого вещества, веществастандарта и двух галоносителей, например, водорода и азота сортветственно;

F»>, ст - плошади пиков анализируемого вещества и вещества стандарта, полученных на газовых весах с первым газом-носителем, например водородом;

".»е Яств - площади пиков анализируемого вещества и вещества стандарта, полученных на газовых весах со вторым газом-носителем, например азотом.

Критерий идентификации рассчитывается из формулы

43

А* А r 7 (0» I F»») 3 ю

Кщ. "4 Мсв » и ст(0кл) - у

Р% qt где1Я», Аст «чувствительности (ионизвционные эффективности) ионизационно

56 пламенного детектора;

F»4(Du,п), % ст,(D n)) -площади пиков ана лизируемого вещества и вещества-стандарта, полученных на ионизационно-пламенном детекторе с первым газом-косителем, например, водородом.

Кроме того, иэ полученных хроматограмм могут быть рассчитаны концентрации анализируемых веществ. При

661г Л этом в качестве калибровочных коэффициентов могут быть использованы разности молекулярных весов для хроматограмм, полученных с газовыми весами и относительное значение чувствительности иониэационно-пламенного детектора для хроматограмм, полученных с его помощью.

Таким образом, предлагаемое устройство имеет следующие преимущества.

Оно позволяет одновременно определять критерий идентификации и молекулярный вес неизвестных веществ, поэтому позволяет более точно иденти« фицировать вещества.

Кроме того, позволяет одновременно проводить качественный и количественный анализ. очность определения критерия иден- тификации не зависит от характера распределения потоков газов в газовых весах, так как изменение распределения потоков газов сказывается лишь на начальном сигнале .(Йа нулевой линии) и не влияет на сигнал газовых весов (плошадь пика).

Предлагаемые в данном устройстве газовые весы могут быть использованы отдельно в качестве хроматографического детектора плотности и для определения молекулярных весов и количественного хроматографического анализа.

Формула изобретения

Хроматографнческое устройство для идентификации классов соединений и индивидуальных веществ, содержащее хроматографические колонки, газовые весы, в каналах которых установлены термоанемометры, пламенно-ионизадион» ный детектор и схему измерения,, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности идентификации, газовые весы снабжены двумя эжекторами, каждый из которых установлен в канале с термоанемометром и соединен с выходом одной из хроматографических колонок, а пламенно-ионизационный детектор подсоединен к выходу, по крайней мере, одной их хроматотрафических колонок.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. РЪИИР8 С.ЗУ.Ь. TkmrrrS, ЗОиГПай Of

C hmmatog rephy (4rneterda rn), vol б, р. 13 1, 36 1961.

2. Авторское свидетельство СССР

М 510673, кл. Э 01N Э1/08, 19!6.

651242

Составитель Э. Скорняков

Редактор Б. Павлов Техред С. Мигай Корректор A. Кравченко

Заказ 795/40 Тираж 1089 Подписное

IJHHHTIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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