DE2015316A1

DE2015316A1 - Vorrichtung zur flüssigkeitschromatographisch-spektroskopisch-chemischen Analyse

Info

Publication number: DE2015316A1
Application number: DE19702015316
Authority: DE
Inventors: Toyohiko Koganei Tokio Naono (Japan). P GOln
Original assignee: Nihon Denshi KK
Current assignee: Jeol Ltd
Priority date: 1969-04-01
Filing date: 1970-03-31
Publication date: 1970-10-08
Also published as: GB1308171A; US3637310A; JPS5423279B1; DE2015316B2; FR2039116A5

Description

Patentanwalt Dipi.-Phys. Gerhard Lied! 8 München 22 Steinsdorfstr. 21-2!TTeI. 2984

B 4584

Nihon Denshi Kabushiki Kaisha 1418 Nakagami, Akishima, Tokyo / Japa η

Vorrichtung zur flüssigkeitschromatographisch-spektroskopisch-

chemischen Analyse i

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur flüssigkeitschr bmatogr äphisch-spektroskopisch-chem ischen Analy se.

Bei gewöhnlichen Flüssigkeitsehromatographen durchlaufen die von der Chromatographensäule eluierten Proben eine Probenzelle, die für ein Strahlenbündel einer konstanten Wellenlänge durchsichtig ist. Der Absorbtionsgrad dieses Strahlenbündels wird anschließend von einem De-

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tektor gemessen, während die Probe die Probenzelle durchläuft. Ein Aufzeichnungsgerät zeichnet aufgrund der von einem Detektor erhaltenen Signale ein Chromatogramm auf. Um die Komponenten der Probe genau identifizieren zu können, und sie den entsprechenden Spitzen des Spektrums zuordnen zu können, werden die Teile der aus der Säule eluierten Proben entweder quantitativ oder periodisch als Fraktionen von einer entsprechenden Sammelvorrichtung gesammelt. Die Zuordnung zwischen dem Chromatogramm und den gesammelten Fraktionen erfolgt durch einen Markierungsmechanismus, welcher mit dem Aufzeichnungsgerät zusammenarbeitet. Die in einzelnen Röhrchen gesammelten Fraktionen werden anschließend durch Messung ihrer Absorbtionsspektren im Ultravioletten, im Sichtbaren oder im Infraroten bestimmt. Das oben genannte Verfahren erweist sich insbesondere insofern als nachteilig, als zur Identifizierung der Komponenten der Proben mühselige und zeitraubende Schritte durchgeführt werden müssen.

Der vorliegenden Krfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine neuartige Vorrichtung zu schaffen, die mit den genannten Nachteilen nicht mehr behaftet ist, und welche auf einfache Weise eine gleichzeitige Feststellung des Chromatogramms sowie eine Identifizierung der Fraktionen mittels Spektroskopie im Ultravioletten, im Sichtbaren oder im Infraroten erlaubt. Diese Aufgabe wurde gelöst durch eine Chromatographensäule, eine Probenzelle, welche die eluierten Probenkomponenten der Chromatographensäule durchlaufen, eine Lichtquelle zur Aussendung eines Strahleribündels, für das die in der Probenzelle befindliche Probe lichtdurchlässig ist, ein Spektrometer, welches die von der Lichtquelle ausgehende Strahlung des Strahlenbündels zerlegt und mit dem die Probenzelle wiederholt der Wellenlänge nach abgetastet werden kann, einen Detektor zur Messung des

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Absorbtionsgrades der Probe für das sie durchsetzende Strahlenbündel, ein Aufzeichnungsgerät zur Aufzeichnung der von dem Detektor erzeugten Signale, eine Torschaltung, _?ura alle Signale durchzulassen, die bei einem festen Wellenlängenwert von dem Detektor gemessen werden, sowie durch einen Schreiber, der alle von der Torschaltung durehgelaösenen Signale registriert., ,

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist eine Anordnung vorgesehen, welche die Spitzenwerte der von dem Schreiber re- j gistierten Signale feststellt und diese dem Aufzeichnungsgerät zuführt, so daß dieses den Absorbtiönsgrad während einer bestimmten zeitlichen Periode aufzeichnet, wenn die Anordnung die Spitzenwerte der registriersignale nie feststellt.

Die folgende Zeichnung dient der weiteren Erläuterung der Erfindung. Darin zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild von einer typischen Vorrichtung zur f lüssigkeitschromatogr aphisch- spektroskopisch- chemischen Analyse, bei der ein Spektrometer zur Identifizierung der i

aus einer Chromätographensäule eluierten Komponenten verwendet wird;

Fig. 2 ein Diagramm zur Erläuterung der Erfindung; ■■ . - _

Fig. 3 ein Spektrunjdas mit der in Fig. 1 dargestellten Anordnung auf gezeichnet ist und

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Fig. 4 ein Chrom atogramm, das den Absorbtionsgrad der aus der Säule eluierten Probenkomponenten anzeigt.

In Fig. 1 ist ein Flüssigkeitschromatograph 1 dargestellt, der eine Chromatographensäule 2 enthält. Weiterhin ist aus Fig. 1 ein Spektrometer 3 ersichtlich, das eine Lichtquelle 4, ein Prisma 5, einen Hohlspiegel 6, ein Spektralgerät 7, eine Probenzelle 8 und einen Detektor 10 enthält. Durch Drehen oder Verschwenken des Spektralgerätes 7 wird das von der Lichtquelle 4 ausgehende Strahlenbündel wiederholt in seine Spektralanteile zerlegt. Ein halbdurchlässiger Spiegel 11 unterteilt das Strahlenbündel in zwei Bündel gleicher Intensität^ von denen das eine nach Durchlauf der im Brennpunkt angebrachten Probenzelle 8 von dem Detektor 10 aufgefangen wird, während das zwä. te als Referenzstrahlenbündel dient.

Es sei angenommen, daß die von der Chromatographensäule 2 eluierten Komponenten der Probe in zwei Komponenten A und B , wie aus Fig. 2 ersichtlich, zerfallen. Diese beiden Komponenten werden nacheinander der Probenzelle zugeführt. Der durch die Probenzelle 8 fokussierte Strahl wird hierbei geschwächt, wobei der Grad dieser Schwächung von dem Absorbtionsgrad der betrachteten Probe abhängt. Es entsteht daher eine Energiedifferenx zwischen dem Vergleichsstrahl und dem die Probe durchsetzenden Strahl. Diese Differenz wird von dem Detektor in Form eines elektrischen Signales, beispielsweise eines Stromes, festgestellt und einem Aufzeichnungsgerät 12 zugeführt, welcher das so erzeugte Absorbtionsspektrum aufzeichnet. Das in Fig. 3 näher dargestellte Absorbtionsspektrum, welches der Änderung des Absorbtionsgrades der Probenkomponenten entspricht, wird durch die wiederholte von dem Spektralgerät 7 erzeugte Abtastung der Wellen-

länge nach hervorgerufen. Das gemäß Fig. 2 abgetastete Chromatogramm setzt sich aus den Abtastperioden zusammen, die von der Zeit bestimmt sind, die für einen Umlauf oder eine Schwenkbewegung des Spektralgerätes 7 erforderlich ist. Das Absorbtionsspektrum wird auf diese Weise immer wieder aufgezeichnet. Die zwei benachbarten in Fig. 2 gezeigten Absorbtionsspektren ähneln einander in der Gestalt, sie unterscheiden sich nur leicht in ihrer Höhe, wobei diese Differenz ihrer Höhe proportional zu der Dichte der Probenkomponente ist. Fig. 3 zeigt einen Ausschnitt des Spektrums an den mit den Bezugszeichen i und j bezeichneten Stellen der Probenkomponente A. und den mit χ und y bezeichneten Stellen der Probenkomponente B. Um Wföerholungen zu vermeiden, sind die anderen Stellungen in dieser Figur nicht dargestellt. Das Spektralgerät 7 enthält eine Schaltvorrichtung, um eine spezielle Wellenlänge für die Bestimmung des Absorbtionsgrades bei derselben auszuwählen. Wenn nun das Spektralgerät 7 in einer Stellung angelangt ist, bei der eine bestimmte Wellenlänge, z.B. 570 m μίη den Hohlspiegel 6 reflektiert wird, werden von dem Spektralgerät jeweils Impulse an eine Torschaltung 13 abgegeben. Zu diesem Zeitpunkt empfängt die Torschaltung die Aufzeichnungssignale von dem Detektor 10, welche von einem Schreiber 14, wie aus Fig. 4 ersichtlich, aufgezeichnet werden.

Durch das im folgenden beschriebene Verfahren wird erreicht, daß das Aufzeichnungsgerät 12 die Absorbtionsspektren des Spektrometers 3 nur dann mißt, wenn das Chromatogramm in seinem Kurvenverlauf Maxima, durchläuft. Zu diesem Zweck werden, wie aus Fig. 1 ersichtlich, die von der Torschaltung 13 registrierten Signale dem Schrei-

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ber 14 zugeführt und dort registriert. Gleichzeitig werden diese Signale an ein erster Schieber Register 15 angelegt, in dem das erste einkommende Signal gespeichert wird und an eine Vergleichsschaltung 16 angelegt wird. Das nächste eintreffende Signal wird an das erste Schieber Register 15 angelegt, das in gleicher Weise gespeichert und der Vergleichsschaltung 16 zugeführt wird, wobei zu diesem Zeitpunkt das zuerst gespeicherte Signal an ein zweites Schieber Register 17 angelegt wird und wieder gespeichert und der Vergleichsschaltung 16 zugeführt wird. Die Vergleichsschaltung 1.6 gibt an ein Regelgerät 18 das Spitzensignal oder die Spitzensignale weiter, welche von der Vergleichsschaltung 16 festgestellt worden sind, wenn sich die Differenz zwischen zwei gespeicherten Signalen, welche durch Subtraktion der Intensität des zweiten Signales von der des ersten Signales durchgeführt wird, von plus nach minus umschlägt. Zu diesem Zeitpunkt werden von dem Regelgerät 18 an das Aufzeichnungsgerät 12 ein Signal oder Signale zugeführt, aufgrund derer das Aufzeichnungsgerät 12 für eine gegebene Zeitspanne zu arbeiten beginnt und sich anschließend wieder automatisch ausschaltet. Hierdurch wird erreicht, daß das Aufzeichnungsgerät 12 die Abs orbtionsspektren nur in den Zeitpunkten mißt, in denen das Chromatogramm Spitzenwerte erreicht.

Aus obiger Beschreibung ist ersichtlich, daß mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung gleichzeitig die Absorbtionsspektren von dem Aufzeichnungsgerät 12 und ein Chromatogramm von dem Schreiber 14 registriert werden können. Die von der Chromatographensäule eluierten Komponenten können auf diese Weise einfach und rasch anhand ihrer Absorbtionsspektren identifiziert werden.

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Claims

Patentansprüche ·

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1 ./Vorrichtung zur f lttssigkeitschromatographischrspektroskopisch-

chemischen Analyse, gekennzeichnet durch eine Chromatographensäule (2), eine Probenzelle (8), welche die eluierten Probenkomponenten der Chromatographensäule (2) durchlaufen, eine Lichtquelle (4) zur Aussendung eines Strahlenbündels, für das die in der Probenzelle befindliche Probe lichtdurchlässig ist, ein Spektrometer (3), welches die von der Lichtquelle ausgehende Strahlung des Strahlenbündels (9) zerlegt und mit dem die Probenzelle wiederholt der Wellenlänge nach abgetastet werden kann, einen Detektor (10) zur Messung des Absorptions.-grades der Probe für das sie durchsetzende Strahlenbündel, ein Aufzeichnungsgerät (12) zur Aufzeichnung der von dem Detektor (10) erzeugten Signale, eine Torschaltung (13), um alle Signale durchzulassen, die bei einem festen Wellenlängenwert von dem Detektor (10) gemessen werden, sowie durch einen Schreiber (14), der alle von der Torschaltung (13) durchgelassenen Signale registriert.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, .gekennzeichnet durch eine Anordnung (15 mit 18), welche die Spitzenwerte der von dem Schreiber registrierten Werte feststellt, und diese dem Aufzeichnungsgerät (12) zuführt, so daß dieses den Absorbtionsgrad während einer bestimmten zeitlichen Periode aufzeigt, wenn die Anordnung (15 mit 18) jeweils die Spitzenwerte der registrierten Signale feststellt.

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