DE1623084C3

DE1623084C3 - Method and device for gas chromatographic separation and Be mood of volatile substances in a carrier gas

Info

Publication number: DE1623084C3
Application number: DE1623084A
Authority: DE
Inventors: Rudolf Dipl.-Chem. Dr. 6702 Bad Duerkheim Kaiser; Helmut Dipl.-Phys. 7500 Karlsruhe Oster
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1967-04-14
Filing date: 1967-04-14
Publication date: 1973-11-22
Also published as: DE1623084A1; GB1188776A; NL6804612A; DE1623084B2; FR1565783A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur gaschromatographischen Trennung und Bestimmung von flüchtigen Stoffen in einem Trägergas unter Verwendung eines Detektors, eines schließbaren chromatographischen Tores, das bei Abkühlung die in dem Trägergas mitgeführten flüchtigen Stoffe festhält und diese bei Erwärmung wieder freigibt, sowie einer gaschromatographischen Trennsäule, die einem Temperaturfeld ausgesetzt ist. Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit einem Detektor, einem schließbaren chromatographischen Tor, welches mit einer Heiz- und Kühlvorrichtung versehen ist, bei Abkühlung die in einem Trägergas mitgeführten flüchtigen Stoffe festhält und diese bei Erwärmung wieder freigibt, sowie mit einer gaschromatographischen Trennsäule, welche einem Temperaturfeld ausgesetzt ist.The invention relates to a method for gas chromatographic separation and determination of volatiles in a carrier gas using a detector, a closable chromatographic Tores, which retains the volatile substances carried in the carrier gas when it cools down and this releases it again when heated, as well as a gas chromatographic separation column, which is a temperature field is exposed. The invention also relates to a device for carrying out the method with a detector, a closable chromatographic gate, which is equipped with a heating and cooling device is provided, holds the volatile substances entrained in a carrier gas when it cools down and this releases again when heated, as well as with a gas chromatographic separation column, which a Temperature field is exposed.

Es sind Verfahren zur gaschromatographischen Trennung und Bestimmung von flüchtigen Stoffen in einem Trägergas bekannt, bei denen ein beweglicher Ofen entlang einer Trennsäule geführt wird. Diese Verfahren besitzen den Nachteil, daß mechanische Bewegungseinrichtungen für den beweglichen Ofen vorgesehen sein müssen. Weiterhin ist ein Verfahren vorgeschlagen worden, bei dem durch Wärmeleitung über einer Trennsäule ein Temperaturfeld mit einem vorgebbaren Temperaturgradienten erzeugt wird. Zur Durchführung dieses Verfahrens wird ein Zylinder, der im übrigen zur Umgebung hin thermisch isoliert ist, einseitig beheizt. Eine gewisse Zeit nach dem Einschalten der Heizung wird· der Zylinder auf der ganzen Länge eine Maximaltemperatur erreicht ha-There are methods for gas chromatographic separation and determination of volatile substances in a carrier gas known in which a movable furnace is guided along a separation column. This Process have the disadvantage that mechanical moving devices for the movable furnace must be provided. Furthermore, a method has been proposed in which by conduction A temperature field with a predeterminable temperature gradient is generated over a separation column. To carry out this process, a cylinder, which is otherwise thermally insulated from the environment is heated on one side. A certain time after switching on the heating · the cylinder is on the has reached a maximum temperature over the entire length

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ben. Während der Zeit, in der ein negativer Tempe- der Reihenfolge ihrer Siedepunkte vom Trägergas raturgradient über dem Zylinder und damit auch ausgetrieben. Sie gelangen in die Trennsäule, welche über der Trennsäule vorhanden ist, werden be- ebenfalls über ihre gesamte Länge gleichmäßig erstimmte flüchtige Stoffe in der Trennsäule gespei- wärmt werden kann.ben. During the time in which a negative temperature- the sequence of their boiling points from the carrier gas raturgradient over the cylinder and thus also expelled. You get into the separation column, which is present above the separation column, are also determined evenly over its entire length volatile substances can be stored in the separation column.

chert, die sich an unterschiedlichen Wärmeorten an- 5 Auch bei dieser Vorrichtung ist das Tor, das die sammeln. Steigt die Temperatur auf der gesamten Gaskomponenten eine Zeit lang festhält, räumlich Trennsäule, so verschieben sich diese Wärmeorte in von der Trennsäule getrennt, so daß sich die bereits Richtung auf den Detektor. Die Stoffe, die auf diese genannten Nachteile ergeben. Da eine Auftrennung Weise mit den Wärmeorten verschoben werden, er- der Gasprobe bereits in der Kondensationssäule erreichen nacheinander den Detektor. Es wird also da- io folgt, kann das bekannte Verfahren nicht für eine bei ein Speichervorgang mit einem Trennvorgang kontinuierliche Probeneingabe verwendet werden,
kombiniert. Dieses Verfahren hat aber den Nachteil, Aus der USA.-Patentschrift 3 146 616 ist schließdaß der Temperaturausgleich exponentiell erfolgt, Hch eine Methode und Einrichtung zur Erzeugung und daß daher bei höheren Temperaturen eine starke und Bewegung eines kurzen Temperaturgradienten Herabsetzung der Temperaturfortschreitungsge- 15 entlang einer chromatographischen Trennsäule beschwindigkeit eintritt. Für diejenigen flüchtigen kannt. Die Trennsäule ist in ihrer gesamten wirksa-Stoffe, welche erst bei einer höheren Temperatur men Länge von einer Anzahl nebeneinander anausgetrieben werden, hat das zur Folge, daß die ge- geordneter Heizelemente umgeben, welche nacheinmessene Peakform eine Verfälschung zeigt. Diese ander eingeschaltet werden. Die Abschnitte der Peaks sind deshalb nur mit geringer Empfindlichkeit 20 Trennsäule werden dadurch mittels der auf Widernachzuweisen, stands-, induktiver oder dielektrischer Heizung beru-5 With this device, too, is the gate that collects them. If the temperature rises on the entire gas components for a period of time, spatially separating column, then these heat locations move in separated from the separating column, so that the direction is already on the detector. The substances that result in these disadvantages mentioned. Since a separation can be shifted with the heat locations, the gas samples already in the condensation column reach the detector one after the other. It therefore follows that the known method cannot be used for a continuous sample input during a storage process with a separation process,
combined. However, this method has the disadvantage. From US Pat. No. 3,146,616, it is concluded that the temperature compensation is exponential chromatographic separation column speed occurs. For those fugitive knows. The separation column is effective in its entirety, which is only driven out by a number next to one another at a higher temperature men length, this has the consequence that the ordered heating elements surround which, according to the measured peak shape, shows a falsification. These are turned on differently. The sections of the peaks are therefore only with low sensitivity.

Aus der deutschen Auslegeschrift 1193 702 ist henden Heizelemente nacheinander erwärmt. DerFrom the German Auslegeschrift 1193 702 existing heating elements are heated one after the other. the

eine Vorrichtung zur Anreicherung von Spurenbe- wandernde Temperaturgradient ist nur sehr kurz, soa device for the enrichment of trace-migrating temperature gradients is only very short, see above

standteilen in Gasen zum Zweck der Analyse be- daß die Gefahr besteht, daß die mitwandernden Gas-constituents in gases for the purpose of analysis that there is a risk that the migrating gas

kannt. Bei dieser Vorrichtung wird ein mit Adsorp- 25 komponenten ineinandergreifen und daher nur unzu-knows. In this device, a component with Adsorp- 25 interlocking and therefore only inaccessible.

tionsmittel gefülltes Adsorptionsrohr, das von einer reichend getrennt werden.Adsorption tube filled with medium, which can be sufficiently separated from one another.

Kühlwendel und einer zusätzlichen Heizwendel um- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die geben ist, zunächst durch ein Kühlmittel auf eine oben angeführten Nachteile zu vermeiden,
tiefe Temperatur abgekühlt. Nach Erreichen der tie- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gefen Solltemperatur wird das Analysengas eingeleitet, 30 löst, daß in einem ersten Zeitabschnitt das über dem und alle adsorbierbaren Bestandteile werden von Eingangsteil der Trennsäule angeordnete Tor für den dem Adsorptionsmittel festgehalten. Nach einiger Durchgang des Trägergases und der mit dem Träger-Zeit wird der Analysengasstrom abgestellt, und das gas einströmenden, flüchtigen Stoffe in den restlichen Adsorptionsmittel wird durch die Heizwendel gleich- Hauptteil der Trennsäule geöffnet ist, welcher mäßig über die Rohrlänge erwärmt. Die während der 35 zwecks Speicherung der Stoffe an temperaturver-Vorheizperiode desorbierten Gase strömen ab. Wäh- schiedenen Orten einem Temperaturfeld von in Strörend der folgenden Hauptheizperiode wird ein mungsrichtung negativem Temperaturgradienten aus-Trägergasstrom in das Adsorptionsrohr eingeleitet. gesetzt ist, und daß in einem zweiten Zeitabschnitt Seine Strömungsrichtung ist der des zuvor eingeleite- das Tor durch Abkühlen für den Durchgang der ten Analysengases entgegengerichtet. Die während 40 Stoffe geschlossen ist, während über dem Hauptteil der Hauptheizperiode desorbierten Gase werden in der Trennsäule zwecks Austreibung der dort gespeieinem zugeschalteten Gaschromatographen analy- cherten Stoffe in Richtung auf den Detektor zusätzsiert. lieh ein Temperaturfeld mit einem Gradienten, der inCooling coil and an additional heating coil around- The invention is based on the object, which is to initially avoid one of the disadvantages listed above by means of a coolant,
cooled down at low temperature. After reaching the low temperature, the analysis gas is introduced, 30 solves that in a first period of time the gate for the adsorbent arranged above the and all adsorbable constituents are held by the inlet part of the separation column. After some passage of the carrier gas and the carrier time, the analysis gas flow is switched off, and the gas flowing in, volatile substances in the remaining adsorbent is opened by the heating coil equal to the main part of the separation column, which is moderately heated over the length of the tube. The gases desorbed during the pre-heating period for the purpose of storing the substances flow off. At different locations, a temperature field in the following main heating period, a negative temperature gradient from the carrier gas flow is introduced into the adsorption tube. is set, and that in a second period of time its direction of flow is opposite to that of the previously initiated gate by cooling for the passage of the th analysis gas. The gases that are desorbed during the main part of the main heating period are closed during 40 substances and are added in the separation column in order to expel the substances analyzed there in the direction of the detector in order to expel the activated gas chromatograph. borrowed a temperature field with a gradient falling into

Diese als chromatographisches Tor bezeichnete Strömungsrichtung größer oder gleich Null ist, erVorrichtung zeigt einige Nachteile: Das Analysengas 45 zeugt wird.This flow direction, referred to as the chromatographic gate, is greater than or equal to zero, the device shows some disadvantages: The analysis gas 45 is generated.

muß nach der Anreicherungsperiode abgestellt wer- Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahden, damit nicht unerwünschte Komponenten in den rens, die von der eingangs genannten Vorrichtung Detektor gelangen. Des weiteren wird eine Vielzahl ausgeht, ist erfindungsgemäß dadurch gegeben, daß von Ventilen verwendet, die in einer bestimmten Rei- das chromatographische Tor auf dem Eingangsteil henfolge zu bedienen sind. Schließlich ist die chro- 50 der chromatographischen Trennsäule selbst angeordmatographische Trennsäule von dem Adsorptions- net ist, und daß deren restlicher Hauptteil von einer rohr räumlich weit getrennt. Daher muß eine lange Einrichtung zur Erzeugung eines Temperaturfeldes Zwischenleitung verwendet werden, die ihrerseits ad- mit in Strömungsrichtung negativem Temperaturgrasorbieren und dadurch das Meßergebnis verfälschen dienten sowie einer Heizungseinrichtung zur Erzeukann. Derselbe Nachteil macht sich bei den Ventilen 55 gung eines Temperaturfeldes mit einem Temperaturbemerkbar, gradienten größer oder gleich Null umschlossen ist.must be switched off after the enrichment period A device for carrying out the process, so that there are no undesirable components in the rens that are produced by the device mentioned at the beginning Detector arrive. Furthermore, a large number is run out, is given according to the invention in that Used by valves that are in a certain range- the chromatographic gate on the input part sequence are to be used. Finally, the chromatographic separation column itself is also anordmatographic Separating column from the Adsorptions- net, and that the remaining main part of a pipe spatially separated. Therefore, a long means for generating a temperature field must be used Intermediate line are used, which in turn ad- with negative temperature grass in the direction of flow and thereby falsify the measurement result as well as a heating device for Erzeukann. The same disadvantage is noticeable in the case of the valves 55 supplying a temperature field with a temperature, gradient greater than or equal to zero is enclosed.

Eine ähnlich aufgebaute Vorrichtung und ein ahn- Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unterliches Verfahren sind in der USA.-Patentschrift ansprüchen gekennzeichnet.A similarly constructed device and ahn- further developments of the invention are in the bottom Processes are characterized in the USA patent specification.

3 053 077 beschrieben. Eine Probeneingabestelle ist Das als Tor wirkende Temperaturfeld wird im mit einer Kondensationssäule, einer chromatographi- 60 Eingangsteil der Trennsäule ζ. Β. mittels einer besehen Trennsäule und einem Detektor in Reihe ge- heizbaren und mit einer Kühlflüssigkeit durchspülbaschaltet. Die Kondensationssäule ist zunächst in ren Hohlwendel erzeugt. Das Tor kann für die im einem Bad flüssigen Stickstoffs angeordnet. Nach Trägergas mitgeführten Stoffe als geöffnet betrachtet Aufnahme und Kondensation einer abgemessenen werden, wenn die Hohlwendel mittels einer Heizung Probe des Analysengases wird das Kühlbad entfernt, 65 aufgeheizt worden ist. Sollen die im Trägergas mitge- und die gesamte Kondensationssäule wird langsam führten Stoffe nicht mehr in den restlichen Hauptteil mittels einer elektrischen Heizeinrichtung erwärmt. der Trennsäule gelangen, so wird die Hohlwendel Die gespeicherten Gaskomponenten werden dabei in von einer Kühlflüssigkeit durchströmt; die Stoffe3,053,077. A sample entry point is The temperature field acting as a gate is in the with a condensation column, a chromatographic 60 input part of the separation column ζ. Β. viewed by means of a Separating column and a detector that can be heated in series and flushed with a cooling liquid. The condensation column is initially created in Ren hollow helix. The gate can be used for the im arranged in a bath of liquid nitrogen. Substances carried along after carrier gas are considered to be open Ingestion and condensation can be measured when the hollow helix is heated Sample of the analysis gas is removed from the cooling bath, 65 has been heated. Should the carried in the carrier gas and the entire condensation column is slowly carried out substances no longer in the remaining main part heated by means of an electric heater. reach the separation column, the hollow helix becomes The stored gas components are flowed through by a cooling liquid; the fabrics

werden dann im Eingangsteil der Trennsäule aufgefangen. Die Kühlflüssigkeit kann dabei mittels einer Pumpe durch die Hohlwendel gepumpt werden.are then collected in the inlet section of the separation column. The cooling liquid can by means of a Pump can be pumped through the hollow helix.

Das Temperaturfeld im Hauptteil der Trennsäule wird z.B. durch ein Wärmeleitrohr erzeugt, das die Form eines Hohlzylinders hat und die Trennsäule umschließt. Ein Heizkörper am einen Ende und ein Kühlkörper am anderen Ende des Wärmeleitrohres sorgen für ein Temperaturgefälle innerhalb des Wärmeleitrohres. Eine Isolation zwischen dem Heizkörper und dem Kühlkörper kann die Abstrahlung der Wärme zur Umgebung verhindern.The temperature field in the main part of the separation column is generated, for example, by a heat conduction pipe that carries the Has the shape of a hollow cylinder and encloses the separation column. A radiator on one end and one Heat sinks at the other end of the heat pipe create a temperature gradient within the heat pipe. An insulation between the radiator and the heat sink can reduce the radiation of the Prevent heat to the environment.

Zur Erzeugung eines Temperaturgefälles im Hauptteil der Trennsäule kann auch ein aufgeheiztes konisches Rohr verwendet werden, welches die Trennsäule umschließt. Die Kegelseite mit dem geringeren Querschnitt liegt am Trennsäulenausgang. Das Temperaturgefälle kann auch von einem elektrischen Ofen mit über der Ofenlänge ungleichmäßig verteilten Heizwindungen erzeugt werden.A heated column can also be used to generate a temperature gradient in the main part of the separation column conical tube can be used, which surrounds the separation column. The cone side with the lesser one Cross section is at the column exit. The temperature gradient can also be from an electrical Oven can be generated with heating windings that are unevenly distributed over the length of the oven.

Ist das Tor geöffnet und besteht gleichzeitig das in Strömungsrichtung abfallende Temperaturfeld, so werden die Stoffe in eng begrenzten Räumen je nach Adsorptions- oder Löslichkeitsvermögen im Hauptteil der Trennsäule gespeichert. Sind die Stoffe dort aufgefangen, so wird das Tor durch Umpumpen der Kühlflüssigkeit geschlossen. Das Trägergas kann jedoch durch das geschlossene Tor noch hindurchtreten. If the gate is open and the temperature field falling in the direction of flow exists at the same time, so the substances are in tightly limited spaces depending on the adsorption or solubility in the main part saved in the separation column. If the substances are caught there, the gate becomes the Coolant closed. However, the carrier gas can still pass through the closed gate.

Nun wird ein innerhalb des Wärmeleitrohres angebrachter Zylinder mittels einer Heizung hochgeheizt. Der Zylinder ist dünnwandig und erzeugt in dem von ihm umspannten Trennsäulenbereich ein Temperaturfeld von gleichmäßiger Temperaturverteilung. Als Zylinder kann auch die Trennsäule selbst herangezogen werden. Wird der Zylinder aufgeheizt, so wird die Trennsäule zusätzlich erwärmt, und die zuvor aufgefangenen Stoffe werden dabei abgelöst. Sie werden vom Trägergas in den Detektor gespült.Now a cylinder attached inside the heat pipe is heated up by means of a heater. The cylinder is thin-walled and generates a temperature field in the area of the separating column that it encompasses of even temperature distribution. The separation column itself can also be used as the cylinder will. If the cylinder is heated up, the separation column is additionally heated, and the previously collected ones Substances are removed in the process. They are flushed into the detector by the carrier gas.

Der Zyklus kann erneut begonnen werden, wenn die Trennsäule auf ihren Ausgangszustand zurückgeführt worden ist. Das kann mittels Luftkühlung geschehen. The cycle can be started again when the separation column has returned to its original state has been. This can be done by means of air cooling.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird an Hand der Figur beschrieben.An embodiment of the invention is described with reference to the figure.

Durch eine gerade, rohrförmige, gaschromatographische Trennsäule TS strömen ein Trägergas TG und zu untersuchende Stoffe S. Der Eingangsteil der Trennsäule TS wird von einer Hohlwendel H umspannt. Die Hohlwendel H kann sowohl mittels einer Heizung B aufgeheizt als auch mittels einer Kühlflüssigkeit K gekühlt werden, wobei die Kühlflüssigkeit K von einer Pumpe P durch die Hohlwendel H gepumpt wird. Der von der Hohlwendel H umschlossene Eingangsteil der Trennsäule TS wirkt in Verbindung mit der Kühlflüssigkeit K, mit der Pumpe P und mit der Heizung B für die zu untersuchenden Stoffe S wie ein TorT. Wird die Hohlwendel H durch die Heizung B geheizt, so können die Stoffe S, die von dem Trägergas TG durch die Trennsäule TS gespült werden, durch das Tor T hindurchtreten. Wird die Hohlwendel/? mittels der Kühlflüssigkeit K gekühlt, so werden die Stoffe S in dem Teil der Trennsäule TS, welcher von der Hohlwendel H umspannt wird, aufgefangen; sie können nicht mehr in den restlichen Hauptteil der Trennsäule TS eintreten. Der Hauptteil der Trennsäule TS ist außen von dem Eingangsteil T durch eine Isolation IS thermisch getrennt.A carrier gas TG and substances to be examined S flow through a straight, tubular, gas chromatographic separation column TS . The inlet part of the separation column TS is spanned by a hollow helix H. The hollow helix H can be heated up by means of a heater B as well as cooled by means of a cooling liquid K , the cooling liquid K being pumped through the hollow helix H by a pump P. The inlet part of the separation column TS, which is enclosed by the hollow helix H, acts like a TorT in connection with the cooling liquid K, with the pump P and with the heater B for the substances S to be examined. If the hollow helix H is heated by the heater B , the substances S, which are flushed through the separation column TS by the carrier gas TG , can pass through the gate T. Will the hollow helix /? cooled by means of the cooling liquid K , the substances S are collected in that part of the separation column TS which is spanned by the hollow helix H; they can no longer enter the remaining main part of the separation column TS . The main part of the separation column TS is thermally separated from the entrance part T by an insulation IS on the outside.

Der Hauptteil der Trennsäule TS ist von einem Wärmeleitrohr W umgeben. Am dem Tor T zugewandten Ende des Wärmeleitrohres W befindet sich ein Heizkörper HK, der das Wärmeleitrohr W erwärmt. Am anderen Ende des Wärmeleitrohres W ist ein Kühlkörper KK angeordnet. Zwischen dem Heizkörper HK und dem Kühlkörper KK ist eine Isolation/ vorgesehen, die ein Abstrahlen der Wärme vom Wärmeleitrohr W zur Umgebung verhindert. Der Heizkörper HK, der Kühlkörper KK und die Isolation / bewirken in dem Wärmeleitrohr W ein Temperaturfeld mit einem in Strömungsrichtung des Trägergases TG negativen Temperaturgradienten. Somit wird auch innerhalb der vom Wärmeleitrohr W umgebenen Trennsäule TS ein solches Temperaturgefälle ausgebildet.The main part of the separation column TS is surrounded by a heat pipe W. At the end of the heat pipe W facing the gate T there is a heating element HK which heats the heat pipe W. At the other end of the heat pipe W , a heat sink KK is arranged. An insulation / is provided between the heating element HK and the cooling element KK , which prevents the heat from radiating from the heat pipe W to the environment. The heating element HK, the cooling element KK and the insulation / cause a temperature field in the heat pipe W with a negative temperature gradient in the direction of flow of the carrier gas TG. Such a temperature gradient is thus also formed within the separating column TS surrounded by the heat pipe W.

Ist das Tor T geöffnet und besteht in der Trennsäule TS das in Strömungsrichtung abfallende Temperaturfeld, so werden die Stoffe S in der Trennsäulenfüllung des Hauptteils der Trennsäule TS aufgefangen. Die Speicherung der einzelnen Stoffe S geschieht nach ihrem Adsorptions- oder Löslichkeitsvermögen getrennt jeweils auf einem engbegrenzten Raum.If the gate T is open and the temperature field falling in the direction of flow exists in the separating column TS , the substances S are collected in the filling of the separating column in the main part of the separating column TS. The storage of the individual substances S takes place separately according to their adsorption or solubility in a narrowly limited space.

Die Trennsäule TS wird außerdem von einem Zylinder Z umgeben, der innerhalb des Wärmeleitrohres W angeordnet ist. Als Zylinder Z kann auch das Rohr der Trennsäule TS selbst dienen. Der Zylinder Z ist von einer weiteren Heizung HZ heizbar.The separation column TS is also surrounded by a cylinder Z, which is arranged inside the heat pipe W. The pipe of the separation column TS itself can also serve as the cylinder Z. The cylinder Z can be heated by another heater HZ.

Wird das TorT geschlossen, indem die Kühlflüssigkeit K durch die Hohlwendel H gepumpt wird, so können keine Stoffe S mehr in den Hauptteil der Trennsäule TS eintreten. Nach Einschalten der Heizung HZ entsteht im Innenraum des Zylinders Z zusätzlich ein Temperaturfeld mit gleichmäßiger Temperaturverteilung und wachsender Temperatur, welches sich dem im Strömungsrichtung abfallenden, vom Wärmeleitrohr W erzeugten Temperaturfeld überlagert. Beim Ansteigen der Temperatur innerhalb des Zylinders Z werden die im Hauptteil der Trennsäule TS zuvor aufgefangenen Stoffe S abgelöst und von dem Trägergas TG in einen Detektor D, der direkt an die Trennsäule TS angeschlossen ist, eingespült und registriert.If the gate is closed by pumping the cooling liquid K through the hollow helix H , no more substances S can enter the main part of the separation column TS . After the heater HZ has been switched on, a temperature field with uniform temperature distribution and increasing temperature is also created in the interior of the cylinder Z, which is superimposed on the temperature field generated by the heat pipe W, which drops in the direction of flow. When the temperature inside the cylinder Z rises, the substances S previously trapped in the main part of the separation column TS are detached and flushed and registered by the carrier gas TG into a detector D, which is connected directly to the separation column TS.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. A method for gas chromatographic separation and determination of volatile substances in a carrier gas using a detector, a closable chromatographic gate that retains the volatile substances in the carrier gas when it cools and releases them again when heated, and a gas chromatographic separation column that has a temperature field is exposed, characterized in that in a first period of time the gate (7 ") arranged above the inlet part of the separation column (7'.V) for the passage of the carrier gas (TC) and the volatile substances ( TC) flowing in with the carrier gas (TC) S) in the remaining main part of the separation column (TS) is open, which is exposed to a temperature gradient of negative temperature gradients in the direction of flow for the purpose of storing the substances (S) at different temperatures, and that in a second period of time the gate (T) by cooling for the Passage of the fabrics (S) is closed while above the main part l the separation column (TS) for the purpose of expelling the substances (S) stored there in the direction of the detector (O), a temperature field with a gradient that is greater than or equal to zero in the direction of flow is generated.

2. Device for performing the method according to claim 1, with a detector, a closable chromatographic gate, which is provided with a heating and cooling device, holds the volatile substances entrained in a carrier gas when cooled and releases them again when heated, and with a Gas chromatographic separation column, which is exposed to a temperature field, characterized in that the chromatographic gate (T) is arranged on the inlet part of the chromatographic separation column (TS) itself, and that the remaining main part of a device for generating a temperature field with a negative temperature gradient in the flow direction as well a heating device for generating a temperature field with a temperature gradient greater than or equal to zero is enclosed.

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the input part of the chromatographic separation column (TS) is enclosed by a hollow helix (H) which is optionally heated or a coolant (K) flows through it, and that the remaining main part of the separation column (75 ) is enclosed by a cylinder tube (Z) that can be heated by means of a heater (HZ) , which in turn is surrounded by an outwardly thermally insulated, cylindrical heat conduction tube (W) which, viewed in the direction of flow, has a heater (HK) at its inlet and at its Output carries a heat sink (KK).

4. Apparatus according to claim 2, characterized in that the input part of the chromatographic separation column (TS) is enclosed by a heatable or coolable hollow coil (H) , and that the remaining main part of the separation column (TS) by means of a heater (HZ) heatable cylinder tube (Z) is enclosed, which in turn is surrounded by an outwardly thermally insulated, conical heat conduction tube with the smallest cross section at the end of the separation column.

5. Apparatus according to claim 2, characterized in that the input part of the chromatographic separation column (TS) is enclosed by a heatable or coolable hollow helix (H) and that the remaining main part of the separation column (TS ) can be heated by a heater (HZ) Cylinder tube (Z) is enclosed, which in turn is surrounded by an electrical heating coil with unevenly distributed heating windings.

6. Device according to one of claims 3, 4 or 5, characterized in that the cylinder tube (Z) is a thin-walled metal pipe.

7. Device according to one of claims 3, 4, 5 or 6, characterized in that the cylinder tube (Z) is the main part of the separation column (TS) itself.

8. Device according to one of claims 3, 4, 5, 6 or 7, characterized in that instead of the cylinder tube (Z) a conical heating jacket is provided, the smallest cross section of which is at the exit of the separation column (TS) .

9. Apparatus according to claim 2 or one of the following claims, characterized in that a thermal insulation (IS) is arranged between the input part and the remaining main part of the separation column (TS).