CS199092B1 - Helium densitometer with chromatographic detection - Google Patents

Helium densitometer with chromatographic detection Download PDF

Info

Publication number
CS199092B1
CS199092B1 CS656677A CS656677A CS199092B1 CS 199092 B1 CS199092 B1 CS 199092B1 CS 656677 A CS656677 A CS 656677A CS 656677 A CS656677 A CS 656677A CS 199092 B1 CS199092 B1 CS 199092B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
helium
pycnometer
chromatographic
volume
circuit
Prior art date
Application number
CS656677A
Other languages
Czech (cs)
Inventor
Karel Kubicek
Original Assignee
Karel Kubicek
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Karel Kubicek filed Critical Karel Kubicek
Priority to CS656677A priority Critical patent/CS199092B1/en
Publication of CS199092B1 publication Critical patent/CS199092B1/en

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)

Description

Vynález ee týká heliového denzitoeetru e chroeetogrefickou detekci, určeného k mířeni ekutečných huetot porézních materiálů e polymerů.The invention relates to a helium densitizer and to a chroeetogrefic detection intended to target the real huetos of porous materials and polymers.

Doeud využívané pyknometry ne eířeni ekutečných huetot porézních eetoriélů používej! k míření buď kapalínu nebo plynné helium.Doeud used pycnometers not spreading the real huetot of porous eetoriels! to target either liquid or helium gas.

Míření skutečné hustoty porézních materiálů spočívá ve stanoveni objemu kapaliny nad katalyzátorem objemovým, nebo váhovým způsobem. Výhodou stanovení Jo velké přesnost stanovení objemu. Nevýhodou jo naopak velké preenoet etenovenl, zkresleni výsledků v důsledku obtížného edplyfovénl vzorků a nikdy 1 možnosti rozpouítini v použitém médiu a u polymornlch látek možností bobtnáni polymerů. K mířeni skutečné hustoty so využívá 1 opačného postupu, tj. vážení vzorku ne vzduchu a v tsrmostatované kapalině a definovanou hustotou. Druhý postup využívá inertního helia pro stanoveni skutečné hustoty, kdy ee opít míří ob* Jam pyknomotru zaplněný katalyzátorem, nejčaatíjl manomatrlckým postupem, který spočívá v komprimování helia o definovaný objem za současného mířeni tléků. Výhodou tohoto uspořádání jo dokonalé lnertneat helia vůči mířenému substrátu a tlm 1 přesnost stanovaní. Nevýhodou jo nutnost pracovat a vakuem o tlaku cca 0,1 Pa a případní 1 rtuti a velké pmcnost mířeni.The actual density of the porous materials is measured by determining the volume of liquid above the catalyst in a bulk or weight manner. The advantage of determining Jo is its high volume determination accuracy. The disadvantage is, on the other hand, the large preenoet, distortion of the results due to the difficulty of pre-emitting samples and never the possibility of dissolution in the medium used and, in the case of polymeric substances, the possibility of swelling of polymers. To measure the actual density, s uses 1 opposite procedure, ie weighing the sample in air and in the liquid to be measured and defined density. The second method uses inert helium to determine the actual density, when it is drunk again by the jam of the pycnometer filled with the catalyst, not by a maneuvering process consisting in compressing the helium by a defined volume while aiming for the clowns. The advantage of this arrangement is perfect lnertneat helium with respect to the aiming substrate and damping accuracy 1. The disadvantage is the necessity to work with a vacuum at a pressure of about 0.1 Pa and possible 1 mercury and a high level of aiming.

Výie uvedené nedoetatky neeé heliový denzltometr e chromatogrefiekou detekci podleThe abovementioned non-decomposition is not a helium densimeter and chromatographic detection according to

199 092199 092

199 092 vynálugm, sestávající z pyknomotru U-tvaru, který má v eárll zapojen čtyřceetný napouštěcl ventil a Čtyřceetný přepínací ventil, přičemž čtyřceetný napouštěcl ventil ja napojen Jedním obvodem na hélium a druhým na pyknometr, a čtyřceétným přepínacím ventilem je apojen pyknometr v jedné poloze paralelně a chromatogreflekým obvodem tvořeným kapeeltnlm objemem a tepelně vodlvoetni celou a ve druhé poloze sériově a tímto chromatogrefickým obvodem. Měřicím médiem je dvojice Inertních plynů β rozdílnou tepelnou vodivosti, nepř. hélium e ergon, popřípadě hélium a duelk, přlCemž argon, případně duelk Je nosným Inertním plynom chramatogreflckého obvodu. Napouštěcl ventil slouží k nepouštěni pyknomotru héliem za dynamických podmínek. Chromatografický obvod aeatává z éppélnš vodlvostnlho detektoru a kapacitního objemu. Metoda využívá velkého rozdílu tepelné vodivosti zvolené dvojice lnotrnich plynů, který ao měří v tepelné vodlvoetni celo a kapacitní objem má za úkol snížit vysokou koncentraci hélia v nosném plynu tak, aby ho bylo možno přesně indikovat v tepelné vodlvostnl cela, protože tato metada pracuje a velkými objemy permanentních plynů, např. 30 až 50 ml, narozdíl od klasických chromatogreflckých postupů.199 092 invented, consisting of a U-shaped pycnometer having a four-way inlet valve and a four-way toggle valve connected in a field, the four-way toggle valve connected to one helium circuit and the other to the pycnometer, and the four-way toggle valve connected and a chromatographic circuit consisting of a capillary volume and heat-conducting the entire and in the second position serially and through this chromatographic circuit. The measuring medium is a pair of Inert gases β of different thermal conductivity, or. helium and ergon, respectively helium and duel, wherein argon and duel, respectively, is the carrier inert gas of the chromatographic circuit. The impregnated valve serves to release the pycnometer with helium under dynamic conditions. The chromatographic circuit is composed of an elliptical water-level detector and a capacitive volume. The method utilizes a large difference in thermal conductivity of the selected pair of flax gases, which o measures in the thermal hydrofoil cell and the capacity volume is designed to reduce the high helium concentration in the carrier gas so that it can be accurately indicated in the thermal hydrofluence cell. volumes of permanent gases, e.g. 30 to 50 ml, as opposed to conventional chromatographic procedures.

Uspořádáni héliového denzltomotru a chromatogrefickou detekci zachovává všechny výhody héliového denzltomotru a manomatrickou detekci. Výhodou navrženého uspořádáni jo Jednoduché stanoveni na komerčním chromatografu a doplňkovým zařízením podle vynálezu.The helium denzltometer arrangement and chromatographic detection retains all the advantages of the helium denzltometer and manomatic detection. The advantage of the proposed arrangement is simple determination on a commercial chromatograph and an additional device according to the invention.

Příkladné provedeni héliového denzltomotru a chromatogrefIckou detekci Je schématicky zobrazeno na obr, i, zatímco obr. 2 znázorňuje pro srovnáni achoma dosud používaného héliového denzltomotru podle 3irů a Brula a manomatrickou detekci. Novost řešeni a dosahovaný účinek héliového donzltoaotru podle vynálezu vyplyne nejlépe za vzájemného srovnáni tšchto přístrojů.An exemplary embodiment of a helium densimeter and chromatographic detection is schematically shown in FIG. 1, while FIG. 2 illustrates the helium densimeter used according to 3 ' and Brula and manomatic detection for comparison. The novelty of the solution and the effect achieved by the helium donor engine according to the invention results best from the mutual comparison of these devices.

Heliový denzltomotr a manomatricko detekci, znázorněný na obr. 2, ao akládá z vlastního pyknomotru 1 a objemem vpy|(n a * nía za a*bou spojených dvou okalibrovaných objemů: první objem V2 7 a druhý objem V3 8, kterážto soustava je oddělena uzavíracím ventilem 9 od U-manomotru 10. opatřeného odplyňovaclm ventilem 11, spojeného přee napouštěcl ventil 12 a heliovým zásobníkem 13. Aparát ja dále vybaven vyrovnávací nádržkou 14 na rtuř a pomocným U-manomotrom 15.Helium denzltomotr and manomatricko detection shown in FIG. 2, and COST own pyknomotru 1 and the volume in Py | (n * Nía for a * bou associated two okalibrovaných volumes: a first volume V2 7 and a second volume V 3 8, and she system It is separated by a shut-off valve 9 from a U-manometer 10 provided with a degassing valve 11 connected to the valve 12 and a helium reservoir 13. The apparatus is further provided with a buffer tank 14 for mercury and an auxiliary U-manometer 15.

Po vloženi analyzovaného materiálu do pyknomotru X ao odplynl vzorek pomoci odplyňovaciho ventilu 11. poté ae odplyňovaci ventil 11 uzavře a napustí aa helium napouštšclm ventilem 12 do zvoleného tlaku coa 20 kPa, Indikovaného pomocným U-manomotrom 15 a nastaví aa hladina rtuti k rysce objemu 8 a změří aa tlak p3 na U-manomatru 10. poté ao zvýši hladina rtuti k rysce druhého objemu 7 a pyknomotru 1 postupně stejným způsobem a změříš* tlaky p2 a Pj. 3o-li objem pyknomotru £ a vloženým analyzovaným materiálem Vj, první objem 7 V2 a druhý objem 8 V3, platí podle Boylova zákona pro thormoatatovaný prostor (Vt ♦ v2 + V3) p3 - (Vt + V2) . p2 (V1 * v2) p2 - vt . Pl <vi ♦ V2 ♦ V3) p3 - vt . Pl After inserting the analyzed material into the pycnometer X o, the sample was degassed by the degassing valve 11. then the degassing valve 11 closes and infuses aa helium inlet valve 12 to a selected pressure of 20 kPa indicated by the U-manometer 15 and adjusts aa mercury to volume. and measure the aa pressure p 3 on the U-manometer 10 then o and increase the mercury level to the second volume line 7 and the pycnometer 1 in the same way, and measure the pressures p 2 and P 1. 3o, if the volume of the pycnometer 8 and the material to be analyzed Vj, the first volume of 7 V 2 and the second volume of 8 V 3 , according to Boyl's law, for thormoatated space (V t ♦ v 2 + V 3 ) p 3 - (V t + V 2 ). p 2 ( V 1 * v 2 ) p 2 - in t . Pl < v i ♦ V 2 ♦ V 3 ) p 3 - in t . Pl

Z uvedených rovnic ao vypočte Vj jako průměr tři mšřonl.From the above equations α, Vj is calculated as the average of three meshes.

199 092199 092

Skutečné hustota ^ej(Ut ·· vypočte podle rovnice:The actual density ^ e j ( Ut ·· is calculated by the equation:

JVz Vpykn - V1 kdo Gyz jo navážka vzorku , Vpykn obJ·* prázdného pyknometru a J Vz V pykn - V 1 who Gy z y sample weight, V pykn ob J · * empty pycnometer and

Vj jo objem pyknometru a vloženým analyzovaným materiálem, tzn. objem prostoru nad katalyzátorem v pyknometru neplněný heliem.Vj is the volume of the pycnometer and the material to be analyzed, ie. volume of space above the catalyst in a pycnometer not filled with helium.

Na obf. 1 jo znázorněn heliový dmnzitometr s chromatografickou detekci podle vynálezu, sestávající z pyknometru 1. 0-tvaru, který mé v sérii zapojen čtyřceetný napouětěci ventil 2 a čtyřceetný přepínací ventil 3, přičemž čtyřceetný napouětěci ventil 2 je napájen Jenním obvodem ne helium a druhým obvodom na pyknometr 1 a ityřcaatným přepínacím ventilem 3 je opojen pyknometr _1 v jedné poloze paralelně e chromatografickým obvodem, tvořeným kapacitním objemem 4 a tepelně vodivoetni celou 5 a ve druhé poloze sériově o chromatografickým obvodem, tvořeným kapacitním obvodem 4 e tepelně vodivoetni celou 5.Na obf. 1 shows a helium-densimeter with chromatographic detection according to the invention, consisting of a p-shaped O-shaped pycnometer 1.0 having a four-way sweep valve 2 and a four-way sweep valve 3 in series, the four-sweep sweep valve 2 being fed by a single helium circuit and a second circuit on The pycnometer 1 and the four-way switch valve 3 are connected by the pycnometer 1 in one position in parallel with the chromatographic circuit consisting of the capacitive volume 4 and the thermal conductive whole 5 and in the second position in series with the chromatographic circuit consisting of the capacitive circuit 4 and the thermal conductive all 5.

Měřicím médiem je dvojice Inertních plynQ e rozdílnou tepelnou vodivosti, např. helium a argon, helium a dusík, přičemž argon, případně dusík, je noeným Inertním plynom chromatogreflekého obvodu. Heliový donzitomotr e chromatografickou detekci podle vynálezu pracuje zcela rozdílně od postupu e manometrlckou detekci.The measuring medium is a pair of inert gases having different thermal conductivities, for example helium and argon, helium and nitrogen, with argon or nitrogen being the charged inert gas of the chromatogreflile circuit. The helium dontitometer for chromatographic detection according to the invention works quite differently from the procedure for manometric detection.

Funkce zařízeni epočivé v přímém měřeni objemu V* chromatografleky. Pomoci čtyřcostného napouětěclho ventilu 2 ao pyknoaotr 1 a vlaženým analyzovaným materiálem propláchne heliem při nestaveni přepínacího ventilu 3 do polohy paralelního zapojeni pyknometru 1 a chromatografického okruhu, poté oe uzavře pyknometr 1 pootočením napouětěclho ventilu 2 a pomoci přepínacího ventilu 3 so pyknometr 3L sériově zápoji do okruhu chromatografu a kapacitním objemem 4 a topolně vodivoetni celou 5, kdo oo provede tepelně vodivoetni detekce objemu V±. Tatáž operace ae potom provede e prázdným pyknometrem 1.The function of the device is a direct measurement of the volume V * of the chromatograph. Using the quadruple voltage valve 2 and the pycnoaotr 1 and the lukewarm analyzed material, flushes the helium when the switch valve 3 is not in the parallel position of the pycnometer 1 and the chromatographic circuit, then closes the pycnometer 1 by turning the pressure valve 2 and chromatograph with a capacity volume of 4 and a topically conductive whole 5 to perform thermally conductive volume detection V ± . The same operation ae then performs an empty pycnometer 1.

□β-ll Aj velikost záznamu chromatografického signálu (chromatografického piku) pro při pad pyknometru e náplni měřené létkyVelikost β-II Aj size of the recording of the chromatographic signal (chromatographic peak) for the pycnometer pad and the measured flight load

A2 pro pyknometru bez náplně, pak pro skutečnou hustotu ^e|<ut pletl vztah Vpykn ' Ai kde Gyz je navážka náplně měřené létky a Vpykn objem pyknometru bez náplně.A pycnometer for two unfilled, then the true density ^ e | <ut confused the relation V pykn ' A even where Gy z is the weight of the filling measured by the flight and V pykn is the volume of the pycnometer without the filling.

Použiti heliového denzéfometru o manometrickou indikaci, kdy oo objem pevné fáze měří z diference tlaku a Je nutno použit vyooco citlivého manometru, obvyklo O-type, a k odečítáni výšky hladiny jo nutno použit katetometru e vyěěí přesnosti než 0,1 mm, mé v podstatě charakter statických adaorpčnich přístrojů, vyžadujících vakuové zařizeni a dosažitelným tlakem cca 1 mPa pro dokonalé neplněni pyknometru.The use of a helium densepheter with a manometric indication where the volume of the solid phase is measured from the pressure difference and a high-pressure sensitive manometer, usually O-type, is required, and if the level is read, static adsorption devices requiring a vacuum device and an achievable pressure of about 1 mPa to completely fail the pycnometer.

Heliový denzltometr e chromatograflckou indikací podle vynálezu měří přímo objem helia v pyknometru - při slepém pokusu bez vzorku - a při přéci objem pyknometru společné a objemem pórů. Diference těchto objemů udává přímo objen? pevné féze. Heliový denzltometr e chromatograflckou indikaci podle vynálezu nevyžaduje instalaci vykuového zařizeni, ale pracuje e dvojici inertních plynů a dokonalého promyti ee dosáhne pouhou záměnou helia za argon a naopak, přičemž zařízeni pracuje za izobarických podmínek. Hodnoty nemusí být vyjádřeny v absolutních jednotkách objemu, ale v relativních hodnotách chromatograflckých plků (Av Ag) pro daný koneteatni objem, který byl předem změřen.The helium densimeter with the chromatographic indication according to the invention measures directly the volume of helium in the pycnometer - in a blank test without a sample - and at the same time the volume of the pycnometer common and the pore volume. The differentiation of these volumes gives a direct discovery? solid féze. The helium densitometry meter of the present invention does not require the installation of an evacuation device, but operates with a pair of inert gases and achieves a perfect purge by merely replacing helium with argon and vice versa, the device operating under isobaric conditions. The values need not be expressed in absolute volume units, but in relative chromatographic peaks (A in Ag) for a given conceal volume that has been previously measured.

Vynález jo využitelný při stanovováni skutečná hustoty pevná fáze porézních materiálů a polymerů, což jo nutná zejména v otázkách heterogenní katalýzy, ale 1 izolační schopnosti materiálů, povrchových vlastnosti a Jiných fyzikálních vlastnosti pevných látek.The invention is useful in determining the true solid-state density of porous materials and polymers, which is particularly necessary in heterogeneous catalysis, but the insulating properties of materials, surface properties and other physical properties of solids.

Claims (1)

Heliový denzltometr e chromatograflckou detekci, vyznačený tle, že sestává z pyknometru 1 U-tvaru, který má v eárll zapojen čtyřcestný nepouětácí ventil 2 o čtyřcestný přepínací ventil 3, přičemž čtyřcestný napouětěcí vontll 2 jo napojen jedním obvodem na helium a druhým obvodem na pyknometr 1 a čtyřceetným přepínacím ventilem £ jo apojen pyknoeotr 1 v jodná poloze paralelně a chromatograflckým obvodom tvořeným kapacitním objemem 4 a tepelně vodlvoetnl celou 5 a vo druhá poloze sériově e tímto chromatograflckým obvodem, přičemž měřicím mádlem jo dvojice inertních plynů β rozdílnou tepelnou vodivosti, např. helium a argon, helium a dualk apod., z nichž argon, případně duoik, ja nosným inertním plynem chromá· tografickáho obvodu.Helium densimeter for chromatographic detection, characterized in that it consists of a U-shaped pycnometer 1 having a four-way non-flowing valve 2 connected to a four-way reversing valve 3 in which the four-way flowing vont11 is connected with one circuit to helium and the other to the pycnometer 1. and a pycnoeotr 1 in the iodine position in parallel and a chromatographic circuit consisting of a capacitance 4 and a thermal hydrotermination of the whole 5 and in a second position in series with this chromatographic circuit, with a pair of inert gases β of different thermal conductivity, e.g. and argon, helium and dualk and the like, of which argon or duo, respectively, is the carrier inert gas of the chromatographic circuit.
CS656677A 1977-10-11 1977-10-11 Helium densitometer with chromatographic detection CS199092B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS656677A CS199092B1 (en) 1977-10-11 1977-10-11 Helium densitometer with chromatographic detection

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS656677A CS199092B1 (en) 1977-10-11 1977-10-11 Helium densitometer with chromatographic detection

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS199092B1 true CS199092B1 (en) 1980-07-31

Family

ID=5413030

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS656677A CS199092B1 (en) 1977-10-11 1977-10-11 Helium densitometer with chromatographic detection

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS199092B1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Fatt et al. Relative permeability studies
Webb Volume and density determinations for particle technologists
Peška et al. Cellulose in bead form: properties related to chromatographic uses
US3574281A (en) Dilatometer cell
KR880010317A (en) Volumetric measuring device and measuring method
US4660412A (en) Three fluid method for non-mercury intrusion porosimetry
Valentin et al. Determination of gas-liquid and gas-solid equilibrium isotherms by chromatography: I. Theory of the step-and-pulse method
Doube et al. Studies of poly (vinyl chloride)/solution chlorinated polyethylene blends by inverse gas chromatography
CS199092B1 (en) Helium densitometer with chromatographic detection
US3798536A (en) Device for detecting leakages by using helium as a tracer gas
Aoyagi et al. Tracer diffusion and viscosity study at 25. deg. in binary and ternary liquid systems
Rahi et al. Effect of temperature on soil-water diffusivity
Li et al. Preparation and characterization of neutral poly (ethylene glycol) methacrylate-based monolith for normal phase liquid chromatography
Martin et al. Pressure dependence of diffusion coefficient and effect on plate height in liquid chromatography
RU2196319C2 (en) Procedure measuring specific surface of dispersive and porous materials
Berezkin et al. Investigation of the role of adsorption at the stationary phase interface in capillary columns prepared with cross-linked phases
US4560288A (en) Thermometer for measuring cryogenic temperatures
Bevan et al. A new quantitative integral detector for gas chromatography: The “Brunel” mass integral detector
Munk et al. Flow Sensitivity of the Micro Adsorption Detector
Macko et al. Experimental evaluation of sorbent bed homogeneity in high-performance liquid chromatographic columns
Daines Apparatus for the determination of methane sorption on coal at high pressures by a weighing method
Benado et al. Water activity calculation by direct measurement of vapor pressure
Osburn et al. Vapor permeabilities by dynamic sorption
Park Aids for the Analyst-Semimicro Gas Permeability Apparatus for Sheet Material
Sutherland et al. Transient rates of gas sorption. III. Pore structure, adsorption isotherms, and calculated rates at constant volume