DE1623013A1

DE1623013A1 - Verfahren zur gaschromatographischen Fluessigkeitsanalyse

Info

Publication number: DE1623013A1
Application number: DE19651623013
Authority: DE
Inventors: Naumann Dr Alfred
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1965-09-30
Filing date: 1965-09-30
Publication date: 1970-10-22

Description

Verfahren zur gaschromatographischcn Flüssigkeitsaralyse-Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur gaschromatographischen Flüssigkeitsanalyse. Während die Dosierung von gas-oder dampfförmigen Mefmedien in der Caschrcmatographie wenig Schwierigkeiten bereitet, bringt die Dosierung von flüssigen Medien erhebliche Probleme mit sich, insbesondere wenn sie, wie bei der Proseßgaschrcmatographie, Gasblasen, Schwebstoffe, schwersiedende Reste oder Wasser enthalten. @s. ist mit einem häufig nicht tragbaren Aufwand verbunden, die zu analysierende technische FlUssigkeit so zu reinigen und aufzubereiten, da# die bekannten, mechanisch'sehr pruzisen Dosierventile durch Erosion nicht undicht werden oder keine Verunreinigung bzw. Vergiftung der Trennsäule durch hochsiedende oder irreversiebel absorbierende Substanzen eintritt. Ein weiterer Nachteil der bisherigen Verfahren zur gaschroiratographischen Flüssigkeitsanalyse, bei der die flüssigen Proben zuerst verdampft werden mussen, um sie in den Tragergasstrcm eindosieren zu können, ist die wegen der notwer. digen Sofortverdampfung angewendete hohe Verdampfungstemperatur, die zum Abbau oder zur Zerstörung empfindlicher Substanzen führen kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den gcschilderten, insbesondere bei der Prozcßgaschromatographie auftretenden Schwierigkeiten abzuhelfen.
Als Lösung dieser Aufgabe wird ein Verfahren zur gaschromatographischen Flüssigkeitsanalyse vorgeschlagen, daß dadurch gekennzeichnet ist, da# die zu analysierende Flüssigkeit in einem Austauscher mit einem kontinuierlich stromenden Gas in Berührung gebracht wird, welches sich mit den zu messenden Komponenten der Fl. i : ssigkeit nach Maßgabe ihrer Loslichkeit anreichert und daß dieses angereicherte Gas als Zwischenträger in den eigentlichen Trägergasstrom einer gaschromatographischen Meßeinrichtung in an sich bekannter Weise eindosiert wird. Besonders einfach gestaltet sich das Verfahren, wenn die-Siedepunkte der zu untersuchenden Komponenten eng beieinanderlicgen und das Zwicchcnträgergas so gewählt ist, da# für die Komponenten das Dalton'sche Gesetz in seincm linearen Bereich gilt ; in diesem Fall wird die Konzentration der Kompcncnten proportional in den Zwischenträgergasstrom übertragen.
Als Beispiel seien in diesem Zusammenhang Gemische von benachbarten Fraktionen von Kohlenwasserstoffen, wie C4-Isomere oder C6-Isomere genannt, deren Danpfdrücke sehr nahe beieinanderliegen. Bei Gemischen mit grösserem Siedebereich, deren sämtliche Kompor. enten meßtechnisch interessieren, erfolgt der Übergang der Konzentrationen nicht mehr proportional, sondern ist mit einem vorausberechenbaren oder empirisch zu ermittelnden Dampfdruckfaktor behaftet.
Bei derartigen Gemischen sind häufig schwer flüchtige Komponenten für die ANalysenaufgabe uninteressant, aber sehr störend, da sie wegen ihrer langen Retenticnszeiten die Trennsäulen verstopfen und den Ablauf der lIessungen erheblich verlangsamen. Solche unerwünschten, schwer flUchtígen Komponenten können bei dem vorgeschlagenen Verfahren durch Wahl einer entsprechend niedrigen Temperatur des Austauschers von vornherein am Übergang in den Zwischenträgergasstrem gehindert werden.
Ein weiterer Vorteil des vorgeschlagenen Verfahrens ist neben der gcnauen Dosiermöglichkeit von Casen s@wie der großen Reinheit des die Trennsäulen beaufschlagenden Probenstroms noch darin zu schen, daß die Trcnnsäule und damit der ganze Analysator bei wesentlich niedrigcrer Temperatur als bei der Flüssigkeitsdirektdosierung betrieben werden können, was sich auf die Lebensdauer der Trennsäulen und der Detekteren sehr günstig auswirkt.
Zur Erläuterung der Erfindung ist ein Ausführurgsbeispiel in der Figur schematisch dargestellt und im folgenden beschrieben.
Die zu analysierende Flüssigkeit fließt durch die Zuleitung 1 kontinuierlich in ein Cefaß 2 und aus diesem durch das Abflußrohr 3 weiter. Rin an beiden Seiten offenes Steigrohr 4 taucht mit seinem unteren Ende in die Flüssigkeit in den Gefäß 2 ein. In dieses untere Ende mdndet eine Leitung 5 für das Zwischentrügergas 6.
Die aus der Leitung 5 austretenden Gasblesen reiCen die zu analysierende Flüssigkeit in den Steigrohr 4 nach oben, wobei ein intensiver Gavaustausch in Gegcr. strcn stattfindet. Über das freie obere Ende des Steigrohrs4 ist ein Überfangrohr 7 gestülpt, das mit seines unteren Ende in das Oberteil des Gefäßes 2 mündet urd eincsteils als Rückleitung für die obere aus dem Steigrohr 4 ausretende Flüssigkeit dient, anderenteils an seinem oberen Ende mit der Fortleitung 8 für das angereicherte Zwischenträgergas versehen ist. Zur Einstellung eincr bestimaten Temperatur fur den so gestalteten Gegenstromaustauscher trägt das Überfangrohr 7 au#en eine regelbare Heizwicklung 9. Das Zwischenträgergas wird über die Leitung 8 einer in bekannter Weise arteitenden Dosiereinrichtung 10 mit dem Dosiervolucren 11 zugefuhrt, in den eigentlichen Trägergasstrcm 12 eindosiert und dem durch die Trennsäule 13 sinnbildlich dargestellten Gaschromatographen zugeleitet. In die Gasleitung 8 kann zwischen Austauscher und Dosiereinrichtung 10 je nach Bedarf ein Absorber 14 für im Casstrom mitgefUhrtes Wasser eingeschaltet werden, welcher beispielsweise als Molekularsieb ausgebildet oder mit einem Trockenmittel wie Silikagel bestückt ist. FUr spezielle Fälle kann das in der Leitung 8 strömende, angereicherte Zwischenträgergas noch in einem vor der Dosiereinrichtung 10 eingeschalteten Reaktor 15 chemisch, themisch oder zu Markierungszwecken radioaktiv behandelt werden.
Anstelle des in der'Figux dargestellten, nach dem Gegenstromprinzip arbeitenden Austauschers können auch auf andere Weise arbeitende Austauscher treten, die das Zwischenträgergas auf möglichst kurzer Strecke möglichst intensiv mit der zu absorbierenden Flüssigkeit in Berührung bringeno Als weitere Beispiele seien einmal ein Austauscher genanr. welcher im wesentlichen aus einem vcn der zu analysierenden Flüssigkeit durchströmten Gefäß besteht, das am Grunde eine oder mehrere mit dispergierenden Fritten versehone Zuführungen für das Zwischenträgergas aufweist, welches angereichert aus dem Raum über dem Flüssigkeitsspiegel abgeführt wird. Bei einem anderen Austauscher ist das von der su analysicrenden Flüssigkeit durchstree,. am Grund und Oberteil mit Zu-und Ableitungen für das Zwischenträgergas versehene Gefäß mit Füllkorpern großer Oberfläche, sum Beispiel Raschig-Ringen oder Glasperlen gefüllt. Zur Konstanthaltung des Flüssigkeitsspiegels in den von der zu analysierenden Flüssigkeit durchströmten austauschergefäßen sind Mittel vorgesehen, wie zum Beispiel das in der Figur gezeigte, als Überlauf ausgebildete Abflußrohr 3. Die Konstanthaltung des Flüssigkeitsspiegels soll einen genügend freien Raum oberhalb der strömenden Flüssigkeit sichern, um ein Eindringen von Flüssigkeit in die Zwisch@nträgergasableitung zu verhindern.
8 Patentansprüche 1 Bl. Zeiclmung

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Verfahren zur gaschromatographischen Flüssigkeitsanalyse, dadurch gekennzeichnet, da# die zu analysierende FlUssigkeit in einem Austauschcr mit einem kontinuierlich strömenden Gas in Berührung gebracht wird, welches sich mit den zu messenden Komponenten der Flüssigkeit nach Maßgabe ihrer Loslichkeit anreichert und daß dieses angereicherte Gas als Zwischenträger in den eigentlichen Trägergasstrom einer gaschromatographischen Gaseinrichtung in an sich bekannter Weise eindcsiert wird.
2. Vertahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dan Zwischenträgergas so gewUhlt ist, daß für die zu messenden en Komponenten das Dalton'sche Gesetz im linearen Bereich gilt.
3. Einrichtung zur Durchführung des Yerfahrens, gekennzeichnet durch ein von der zu analysierenden Flüssigkeit durchströmtes Gefä# ; einen nach dem Gegenstromprinzip arbeitenden Austauscher, bestehend aus einer in dem Gefäß unterhalb des Flüssigkeitsspiegels frei in ein Steigrohr mündenden Zuleitung fUr das Zwischenträgergas, einem tuber das freie obere Ende des Steigrohrs gestülpten unten mit dem Gefäß, oben mit der Fortleitvng für das Zwischenträgergas in Verbindung stehenden Überfangrohr ; eine regelbare Heizung für den Austauscher.
4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, da# der Austauscher aus einem vcn der zu analysierenden Flüssigkeit durchströmenden Gefäß besteht, welches an Grunde eine cder mehrcre mit dispergierenden Fritten versehene Zuführungen und am Oberteil eine Fortleitung für das Tragergas aufweist.
5. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Austauscher aus einem von der zu analysierenden PlUssigReit durchströmenden, mit Füllkörpern gro#er Oberfläche gefüllten, aN Crunde und Oberteil mit Zu-und Ableitung für das Zwischenträgergas versehenen Gefäß besteht.
6. Einrichtung nach Anspruch 3 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß in den von der zu-analysierenden Flüssigkeit durchströmenden Gefä#en Mittel zur Konstanthaltung der sie durchströmenden Flüssigkeit angeordnet sine.
7. Einrichtung nach Anspruch 3 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, da# nach dem Austauscher in die Zwischenträgergasleitung ein Wasserabsorter, zum Beispiel ein Molekularsieb einschaltbar ist ;
8. Einrichtung nach Anspruch 3 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, da# in der Ieitung für das Zwischenträgergas zwischen Austauscher und Gaschromatographen ein chemisch, thermischer oder radioaktiver Reaktor einschaltbar ist.