DE1673006C - Detektionsverfahren und Vorrichtung für die Chromatographie - Google Patents
Detektionsverfahren und Vorrichtung für die ChromatographieInfo
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Description
scher Systeme ergibt, der Leichtigkeit, mit der die ven Messung der Strömungsspannung zwischen den
Detektorzellen auf kleinste Größen reduzierbar sind, Enden der Kapillare 14 an den Anschlüssen 5 und 17.
wodurch der Bodenhöhenbeitrag des Detektors ver- Gemäß F i g. 3 besitzt die chromatographische
nachiässigbar klein wird, und die sehr schnelle An- Säule 1 an ihrem Ausgangsende einen Satz Elektroden
spräche auf Änderungen im Eluat. S 9,10,13 wie in F i g. 1 und außerdem ein Paar Elek-
In der bevorzugten Ausführung sind mehrere Vor- troden 18 mit anderen Eigenschaften, z. B. von der
richtungen zum Ermitteln verschiedener elektrischer in der Patentanmeldung P 15 98 930.7-52 beGrößen
durch eine Schaltereinrichtung mit den Elek- schriebenen Art. Ein weiteres Elektrodenpaar 19 ertroden
verbindbar. Dadurch wird das Gerät beson- findungsgemäßer Ausführung befindet sich etwa in
ders vielseitig.und kann gegebenenfalls auch für die to der Mitte der Säule 1, während sich am Eingangs
elektrochemische Detektion verwendet werden. ende der Säule ein weiteres Elektrodenpaar 20 als
Im folgenden wird die Erfindung an Hand von Ausgleichselektroden befndet. Letztere können mit
Ausführungsbeispielen, unter Bezugnahme auf die einem beliebigen der anderen Elektrodenpaare in der
Zeichnungen näher erläutert. Es stellen dar in der Patentanmeldung P 15 98 930 beschriebenen
F i g. 1 und 2 im Schnitt Abschnitte chromato- 15 Weise verbunden werden. Kabel 21 führen in ein
graphischer Säulen, die mit erfindungsgemäßen Überwachungsgerät 22 mit einem Wählschalter 23,
Detektor- und Bezugselektroden zur Durchführung dessen Einstellung festlegt, welche elektrische Größe
des erfindungsgemäßen Verfahrens eingerichtet sind, zu überwachen ist, beispielsweise Leitfähigkeit, der
Fig. 3 eine schematische Gesamtansich' einer sich aus der elektrolytischen OxydatiO'is-Reduktions-
chromatographischen Vorrichtung, wobei gewisse ao reaktion ergebende Strom, elektrische Kapazität,
Teile im Schnitt gezeigt sind, wechselstrompolarographische Daten oder eine be-
F i g. 4 ein typisches, mit dem erfindungsgemäßen liebige andere meßbare elektrische Größe oder Kom-
Verfahren aufgenommenes Chromatogramm. bination verschiedener überlagerter Größen, und ins-
I.i den Figuren stellt ί jeweils die chromato- besondere die Strömungsspannung brw. der sich dargraphische
Säule mit der Wandung 2 dar. 35 aus ergebende elektrische '.· trom.
In Fig. 1 besteht das Elektrodenpaar aun zwei Schalter24 dienen der Auswahl der Elektroden,
porösen leitfähigen Schichten 9 und 10, mit An- zwischen denen die jeweiligen Vorgänge zu Überschlüssen
Il bzw. 12, mit einer zwischengelagerten wachen sind. Drehknöpfe 25, deren Anzahl von den
porösen Schicht 13 aus Isoliermaterial, z. B. aus ge- jeweiligen Erfordernissen bzw. der Vielseitigkeit des
sintertem Polytetrafluorethylen. Die Schichten 9 und 30 Gerätes abhängt, dienen zur Einstellung der Empfind-10
bestehen beispielsweise aus gesintertem Metall- lichkeit der angewandten Spannung und anderer, von
pulver, aus mit Kunststoff verklebtem Graphitpulver der Bedienungsperson einstellbarer Veränderlichen
oder aus einer porösen gesinterten Kunststoff-Pulver- des Gerätes und gestatten die Einstellung der jeweils
schicht mit einem leitfähigen Streckmaterial, z. B. günstigsten Bedingungen für die jeweiligen gelösten
Graphit oder Metall. Diese Ausführung eignet sich 35 Stoffe der zu untersuchenden Probe und den jeauch
für elektri.che Kapazitätsmessungen. weiligen Konzentrationsbereich, in welchem sie zu-
Die Ausführung gemäß F i g. 2 besitzt eine feine gegen sind. Als Hilfsmittel für diese Einstellungen
Kapillare 14 aus isoliermaterial, deren Gesamt- dienen verschiedene Meßgeräte 26, z. B. Voltmeter,
volumen kleiner ist als das Eluatvolumen in einem Amperemeter und Galvanometer.
Abschnitt der Säule 1, dessen Länge der durch- 4° Mit einem Schalter 27 wird ein Oszilloskop 28 anschnittlichen Bodenhöhe der Säule unter deren vor- und abgeschaltet, das zur Beobachtung von Wechselgeschriebenen Betriebsbedingungen cp'spricht. Die strompolarogrammen dient, während ein zweites zwei Enden der Kapillare 14 bestehen jeweils aus Oszilloskop 29 mit Schalter 30 zur Beobachtung der einem ringfö-nigen Abschnitt 15 und 16 aus leit- Form elektrischer Impulse dient, die mittels eines fähigem Material, z. B. Metall, beispielsweise Platin 45 ebenfalls im Gerät 22 eingebauten Pulsgenerators auf oder Graphit, vorzugsweise glasigem Kohlenstoff, die die Elektroden aufgegeben werden können. Die die Elektroden sind. Der Ring 15 besitzt einen An- Frequenzform und Amplitude dieser Impulse läßt Schluß 5, während der Ring 16 einen Anschluß 17 be- sich mittels Drehknopf? 31 einstellen,
sitzt. Zwischen den Anschlüssen 3 und 5 lassen sich Du Ausgänge des Gerätes 22 sind an ein oder elektrochemische Messungen durchführen, wobei die 50 mehrere Schreibgeräte 32 angeschlossen, die die an Säulcnwandung aus leitfähigem Material, z. B. Metall, den verschiedensten Stellen überwachten Meßwerte die eine Elektrode darstellt. In erster Linie dient die automatisch und kontinuierlich auf Papierstreifen 33 Vorrichtung jedoch zur quantitativen oder qualitati- auftragen.
Abschnitt der Säule 1, dessen Länge der durch- 4° Mit einem Schalter 27 wird ein Oszilloskop 28 anschnittlichen Bodenhöhe der Säule unter deren vor- und abgeschaltet, das zur Beobachtung von Wechselgeschriebenen Betriebsbedingungen cp'spricht. Die strompolarogrammen dient, während ein zweites zwei Enden der Kapillare 14 bestehen jeweils aus Oszilloskop 29 mit Schalter 30 zur Beobachtung der einem ringfö-nigen Abschnitt 15 und 16 aus leit- Form elektrischer Impulse dient, die mittels eines fähigem Material, z. B. Metall, beispielsweise Platin 45 ebenfalls im Gerät 22 eingebauten Pulsgenerators auf oder Graphit, vorzugsweise glasigem Kohlenstoff, die die Elektroden aufgegeben werden können. Die die Elektroden sind. Der Ring 15 besitzt einen An- Frequenzform und Amplitude dieser Impulse läßt Schluß 5, während der Ring 16 einen Anschluß 17 be- sich mittels Drehknopf? 31 einstellen,
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Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (8)
1. Detektionsverfahrea zum Überwachen der chromatographische Eluate besteht nach wie vor ein
Zusammensetzung von nichtleitenden und/oder 5 Bedarf an einem empfindlichen Verfahrta und Gerät
schwachleitenden chromatographischen Eluaten der genannten Art, das technisch einfach realisierbar
auf elektrischem Wege, wobei das Eluat in flüssi- ist und schnell auf kleine Zusammensetzungsändeninger
Phase zwischen zwei Elektroden geleitet wird, gen auch in kleinen Eluatvolumen anspricht,
dadurch gekennzeichnet, daß beim Zur Lösung dieser Aufgabe wird nun erfindungs-Hindurchleiten des Eluats dabei eine sich bildende io gemäß vorgeschlagen, daß beim Hindurchleiten des elektrische Strömungsspannung oder der daraus Eluats dabei eine sich bildende elektrische Strömungssich ergebende elektrische Strom gemessen wird. Spannung oder der daraus sich ergebende elektrische
dadurch gekennzeichnet, daß beim Zur Lösung dieser Aufgabe wird nun erfindungs-Hindurchleiten des Eluats dabei eine sich bildende io gemäß vorgeschlagen, daß beim Hindurchleiten des elektrische Strömungsspannung oder der daraus Eluats dabei eine sich bildende elektrische Strömungssich ergebende elektrische Strom gemessen wird. Spannung oder der daraus sich ergebende elektrische
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- Strom gemessen wird. Wenn" sich eine Flüssigkeit mit
kennzeichnet, daß zur Ermittlung der elektrischen einer festen Oberfläche, z. B. der festen Wand eines
Strömungsspannung die flüssige Phase zwischen 15 Rohres in Berührung befindet, ergibt sich in der
den in Stromrichtung auseinanderliegenden Elek- Zwischenschicht eine sogenannte Zeta-Spannung.
troden durch eirc elektrisch isolierende Ver- Findet nun eine Strömung der Flüssigkeit bezüglich
engung geleitet wird. der Oberfläche statt, so führt dies zum Aufbau einer
3. Vorrichtung zum Durchführen des Verfall- Strömungsspar.nung zwischen den entgegengesetzten
rens nach Anspruch 1 mit einer für den Durch- ao Enden der Zwischenschicht, z. B. zwischen entgegenfluß
des Eluats ausgebildeten Detektorzelle mit gesetzten Enden eines Tlohres, durch welches die
im Eluatstrom angeordneter Elektroden und einer Flüssigkeit fließt. Die Spannung nimmt mit der
Vorrichtung zum Ermitteln elektrischer Größen, Strömungsgeschwindigkeit zu und ist sehr empfindlich
dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden (9, gegen Änderungen in der Zusammensetzung der
10; 15,16) in Stromrichtung des Eluats an ent- as Flüssigkeit, sowohl was die Bestandteile als auch was
gegengesetzten Enden einer Verengung (13,14) deren Konzentration betrifft. Die Erfindung macht
aus Isoliermaterial angeordnet sind. sich diese Erscheinung zunutze.
4. Vorrichtung rmch Anspruch 3, dadurch ge- Vorzugsweise wird die flüssige Phase zwischen den
kennzeichnet, daß die Verengung '13) von einer in Stromrichtung auseinanderliegenden Elektroden
poiosen Schicht gebildet ist. 30 durch eine elektrisch isolierende Verengung geleitet.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch ge- Zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verkennzeichnet,
daß die Verengung (14) aus einer fahrens ist eine Vorrichtung mit einer für den Durch-Kapillare
besteht. fluß des Eluats ausgebildeten Detektorzelle mit im
6. Vorrichtung nach Anspruch 3 bis 5, dadurch Eluatstrom angeordneten Elektroden und einer Vorgekennzeichnet,
daß mehrere Vorrichtungen zum 35 richtung zum Ermitteln elektrischer Größen vor-Ermitteln
verschiedener elektrischer Größen gesehen, die dadurch gekennzeicLnc-t ist, daß die
durch eine Schaltereinrichtung (23) mit den Elek- Elektroden in Stromrichtung des Eluats an entgegentroden
(9, 10; 15,16) verbindbar sind. gesetzten F.nden einer Verengung aus Isotiermaterial
7. Vorrichtung nach Anspruch 3 bis 6, dadurch angeordnet sind.
gekennzeichnet, daß das Volumen der Detektor- 40 In einer Ausführung ist die VerengMig von einer
zelle geringer ist als das Eluatvolumen in einem porösen Schicht gebildet. Die Strömungsspannung
Abschnitt in einer chromatographischen Säule kann zwischen den beiden Enden eines porösen
(1), dessen Länge der durchschnittlichen Boden- Pfropfens, z. B. entgegengesetzten Enden eines Abhöhe
der Säule (1) unter deren vorgeschriebenen schnittes der chromatographischen Säulenfüllung geBetriebsbedingungen
entspricht. 45 messen werden. In einer anderen Ausführung besteht
8. Vorrichtung nach Anspruch 3,4 bis 7, da- die Verengung aus einer Kapillare.
durch gekennzeichnet, daß die Elektroden (9,10) Die Überwachung braucht nicht nur oder überaus
zwei porösen Schichten und die zwischen- haupt am Austrittsende des cnromatographischen
gelagerte aus einer porösen Schicht gebildete Ver- Systems stattzufinden. Sie kann auch ganz allgemein
engung (13) aus gesintertem Polytetrafluorethylen so an einer beliebigen Stelle des chromatographischen
bestehen. Systems durchgeführt werden, z. B. an einer beliebi
gen Stelle zwischen der Probeneinfünrungsstelle und
der Stelle, von wo die getrennten Stoffe das System
verlassen. Dadurch läßt sich z. B. sehr einfach früh-55
zeitig feststellen, ob ein«: Änderung des Eluiermittels
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Detektions- oder eines anderen die Trennung beeinflussenden
verfahren zum Überwachen der Zusammensetzung Parameters erwünscht ist. Somit eignet sich die Ervon
nichtleitenden und/oder schwachleitcnden findung dann auch zur L! jerwachung der Trennungschromatographischen
Eluaten auf elektrischem Wege, vorgänge in den verschiedensten Abschnitten eines
wobei das Eluat in flüssiger Phase zwischen zwei 60 Systems zur kontinuierlichen chromatographischen
Elektroden geleitet wird, und eine Vorrichtung zum Trennung, wo eine Änderung der Meßwerte im all-Durchführen
des Verfahrens. gemeinen eine Störung andeutet, die zur Wiederhcr-
Aus Analytical Chemistry, Vol.24, 1952, S. 965 stellung der normalen Verfahrensbedingungen bebis
969, ist bereits ein Vorschlag bekannt, wonach richtigt werden muß.
zwischen zwei Elektroden, die als Kondensator v/ir- 65 Die Erfindung bietet auf dem Gebiet der Chromatoken,
der Eluatstrom hindurchgeleitet und dabei die graphie besondere und überraschende Vorteile wegen
sich ibdcrndc Kapazität gemessen wird. der unerwartet hohen Empfindlichkeit, die sich für
Für ionisierte Eluat-Flüsrigkeiieri wurde auch be- cine ungewöhnlich große Vielzahl chromatography-
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