DE2139979A1

DE2139979A1 - Vorrichtung zum Übertragen von Material fur eine chromatographische Detektion

Info

Publication number: DE2139979A1
Application number: DE19712139979
Authority: DE
Inventors: Hanmel Dr Brunn Dubsky (Tschecho Slowakei)
Original assignee: Czech Academy of Sciences CAS
Current assignee: Czech Academy of Sciences CAS
Priority date: 1970-08-11
Filing date: 1971-08-10
Publication date: 1972-02-17
Also published as: GB1323840A; US3744973A; CS150104B1

Description

PATENTANWALT

9. August 1971 Anw.-Akte: j?5.397

PATENTANMELDUNG

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Anmelder: Ceskoslovenskö akademie vSd., Praha 1, N&rodni tr_o 3

Titel; Vorrichtung zum Übertragen von Material für eine chromatographische Detektion

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Übertragen von Material für eine chromatographische Detektion, vor allem für Flüssigkeitsoder für Gaschromatographie.

Die Flüssigkeitschromatographie wird vor allem zur Analyse von Material verwendet, das nicht vergast oder in Form von Dämpfen verarbeitet werden kann. Beide Verfahren benötigen eine Anordnung, welche das analysierte Material nach Aufteilen in Fraktionen fallweise über andere Elemente des Chromatographen dem Detektor zuführten, in dem das Material der Detektion unterworfen wird und die Fraktionen bestimmt werden.

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Es ist eine Reihe von Detektionsverfahren an Flüssigkeitschromatographen bekannt. Zur Zeit dürfte der sogenannte Drahtchromatograph mit Ionisationsdetektion der.empfindlichste sein. Bei diesem wird ein Trägerdoaht verwendet, auf welchen die Lösung von der chromatographischen Kolonne übertragen wird - die Fraktion mit der mobilen Phase. Diese Lösung umspült den Draht, ein Teil davon bleibt haften und der wesentlich größere unausgenützte Teil fließt in den Abfall ab_o Der Teil der Lösung, der am Draht ™ haften bleibt, kommt bei Bewegung des Drahtes in den Verdampfungsraum, in dem die mobile Phase verdampft wird und die Fraktion am Draht verbleibt, der weiter in ein Pyrolisationsrahr eintritt, wo bei hoher Temperatur in einer inerten Atmosphäre der Rest der Fraktion in kleinere Pyrolisationsprodukte unterteilt wird. Ein Teil dieser Produkte entweicht durch die Durchgangsöffnungen für den Draht und der Rest kommt in einen Flammenionisationsdetektor, wo Änderungen der Ionisation wahrgenommen und weiter verarbeitet werden.

Ein anderes Verfahren, bei welchen die Fraktion direckt am Braht verbrannt wird, der durch den Detektor führt, ist wegen der geringen Empfindlichkeit und wegen des großen Geräusches verhältnismäßig unvorteilhaft.

Ein Nachteil beider Verfahren liegt darin, daß der benützte Trägerdraht einen verhältnismäßig geringen Querschnitt haben muß, um leicht gedrillt werden zu können, was ein wesentlicher Nachteil ist, da er eine kleine Trägeroberfiäche bildet, auf welcher die

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mobile Phase mit der Fraktion aufgetragen wird. Ein weiterer Nachteil der DrahtUbertragung besteht darin, daß dabei nichtquantitative Ergebnisse verarbeitet werden und dec größte Teil der Lösung in den Abfall kommt. Ein weiterer Nachteil ist die Möglichkeit eines Reißens des Drahtes während des Betriebes·

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die erwähnten Nachteile zu beseitigen und ein verhältnismäßig einfaches und wirksames Ubertragungsverfahrens zu schaffen, das eine leichte übertragung zum Beispiel einer Flüssigkeit ermöglicht, und zwar quantitativ. Sie soll ferner ermöglichen, während des Prozesses Imprägnationsmittel beizufügen, und keine selbstständige Abdampfvorrichtung benötigen.

Diese Aufgabe wird erfindungsmäßig dadurch bei einer Vorrichtung zu* Übertragen von Material für chromatographische Detektion von der chromatographischen Kolonne zum Ionisationsdetektor gelöst, daß die Vorrichtung einen Rotationskörper mit einer beheizten Sammeloberfläche enthält, die in einen Detektor eingreift und oberhalb oder unterhalb des Auslasses der chromatographischen Kolonne angeordnet ist.

Ein Vorteil der erfindungsmäßigen Vorrichtung liegt darin, daß die Sammelfläche aus dem zweckmäßigsten Material hergestellt werden kann, was zum Beispiel bei Drahtträgern unmöglich ist. Als besonders geeigneteies Material zeigt sich nach den erfindungsgemäßen durchgeführten Versuchen entweder aufgerauhtes Blech oder

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ein Geflecht. Für manche Proben zeigt sich ein poröses Material vorteilhafter, zum Beispiel keramisches Material. Gut haben sich zum Beispiel Quarzgeflechte bewährt, die besonders günstige Eigenschaften aufweisen. Die Sammelfläche weist den weiteren Vorteil auf, daß auf sie verhältnismäßig leicht ein Imprägnationsmittel aufgetragen werden kann, zum Beispiel ein das Verbrennen der Probe beschleunigender Katalysator, in welchen die Probe eindringt, zum Beispiel Kobaltoxyde und dergleichen.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung kann auf einfache Weise eine Thermoionisationsdetektor gebildet werden, falls zum Beispiel ein Salz eines Alkalimetalls aus einem Vorratsbehälter kontinuierlich auf die Sammelfläche aufgetragen wird. Der so ausgeführte Detektor weist bessere Eigenschaften auf als die bekannten Vorrichtungen und hat eine konstante Empfindlichkeit.

Die Erfindung ist in der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

" Fig. 1 ein praktisches Ausfuhrungsbeispiel in schematischein Schnitt, wobei eine Sammelfläche in Form einer kreisförmigen Unterlagscheibe ausgeführt ist,

Fig. 2 eine Draufsicht nach Fig. 1,

Fig« 3 ein weiteres Ausfuhrungsbeispiel mit einer Sammelfläche in Form eines Zylindermantels im Schnitt und

Fig. 4 eine Seitenansicht nach Fig. 3.

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Die Vorrichtung gemäß Fig. 1 und 2 besteht im wesentlichen aus folgenden Bestandteilen: einem an einer Welle 2 befestigten Rotationskörper 1 mit einem Antriebmotor 4, der die Welle 2 antreibt. Am Umfang des Rotationskörpers 1 ist eine Sammelfläche 3 in Form einer Scheibe vorgesehen, welche während des Betriebes entweder direkt durch elektrischen Strom als Widerstandskörper beheizt wird, oder indirekt durch eine Gasflamme oder dergleichen. Gemäß der Darstellung wird zum Beheizen der Sammelfläche 3 eine Infrarotlampe 8 verwendet. Oberhalb der Sammelfläche 3 ist die chromatographische Kolonne 5 und unterhalb ein Detektor 6 mit einem Brenner 12 vorgesehen, dessen Bestandteile Elektroden 7 sind_ff an deren Klemmen 10 und 11 ein Auswertungsgerät des Chromatographen angeschlossen ist.

Die in den Figuren 3 und 4 dargestellte Vorrichtung zeigt eine im wesentlichen ähnlich ausgeführte Alternative; die Sammelfläche 3 ist jedoch zylindrisch. Der strichliert angedeutete Vorratsbehälter 9 dient zum Dosieren des Imprägnationsmittels, das auf die Sammelfläche 3 aufgetragen wird.

Die erfindungsgemäße Anordnung arbeitet folgendermaßen:

Der Antriebsmotor 4 verursacht ein Drehen des Rotationskörpers 1 mit der Welle 2 in Pfeilrichtung. Aus der chromatographischen Kolonne 5 tropft auf die Sammelfläche 3 eine Probe der mobilen Phase mit der Fraktion und bleibt hier haften oder wird hier absorbiert. Falls nötig, wird gleichzeitig aus dem Vorratsbehälter 9 auf die Sammelfläche 3 ein Imprägnationsmittel aufgetragen. Da die Sammelfläche 3 auf eine vorbestimmte Temperatur beheizt wird, ver-

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dampft die mobile Phase während des Zeitintervalles, bevor die Fraktion den Detektor 6 erreicht. Hier wird sie verbrannt und die entstandenen Gase verursachen beim Durchgang zwischen den Elektroden 7 eine Änderung der Ionisation. Diese Änderungen werden durch das Auswertungsgerät wahrgenommen.

Die Vorrichtung ermöglicht eine beliebige Gestaltung der Elektroden 7. Beide Elektroden 7 können zum Beispiel oberhalb des Geflechtes sein, wie es in den Figuren 1 bis 4 angedeutet ist. Gemäß einer anderen Anordnung kann der Brenner 12 des Detektors 6 eine Elektrode bilden, die zweite kann oberhalb des Geflechtes sein, gegebenenfalls kann eine Elektrode die Sammelfläche 3 bilden. Eine höhere Empfindlichkeit kann durch Verdoppeln der Brenner des Detektors und der Elektroden 7 erreicht werden. Bei diesem Verdoppeln kann man bei einer Fraktion durch Flammenionisation auch eine Thermeionisationsdetektion erzielen. Falls der Auslaß aus der Kolonne 5 so ausgeführt ist, daß die Probe auf die Sammelfläche 3 in zwei Bändern aufgetragen wird, können zwei unabhängige Detektionssysteme ausgenutzt werden.

Bei einem praktischen Beispiel wurde auf die Sammelfache 3, die die Form einer Scheibe von einem Durchmesser 8 cm aus metallischem und nichtmetallischem Material aufwies, eine Probe aus einer Kolonne als Tropfen aufgetragen. Als mobile Phase wurde Alkohol, Azeton, Hexan, Benzin und Wasser verwendet. Als Probenfrationen wurden Zucker, Squalen und kondensierte aromatische Stoffe verwendet. Die Probe wurde im Detektor jeweils vollkommen und ohne Reste ver-

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brennt. Diese Anordnung wurde auch für die Gaschromatogrqphie
verwendet. Es wurde zum Beispiel Azetylazetonat so festgestellt, daß eine Probe von Aluminiümazetonat in einem Rohr erhitzt und
durch einen Argonstrom auf die Sammelfläche 3 getrieben wurde, wo es kondensierte. Es war nicht nötig, nach dem Verbrennen tier -Probe nach der Detektion die Reste zu entfernen.

Falls es notwendig ist, kann die Anordnung mit weiteren Geräten
zum Reinigen, Waschen, gegebenenfalls auch zum Kühlen der Sammelfläche 3 ausgesetzt werden.

Claims

- 8 PATENTANSPRUCHES

M .j Vorrichtung zum übertragen von Material für die chromatographische Detektion von der chromatographischen Kolonne zum Ionisationsdetektor, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung aus einem rotierenden Körper (1) mit

^ einer beheizten Sammelfläche (3) besteht, der in einen Detektor (6) ragt und oberhalb oder unterhalb des Auslasses der chromatographischen Kolonne (5) angeordnet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sammelfläche (3) aus Metall, beziehungsweise aus einem Metallflechtwerk besteht.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sammelfläche (3) aus nichtmetallischem Material, zum Beispiel aus keramischem Material hergestellt ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sammelfläche (3) durch ein Quarzgeflecht gebildet wird.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Sammelfläche (3) an einer Kühl- bzw. Reinigungsvorrichtung vorbeibewegt.

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6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Vorratsbehälter (9) zum Auftragen eines Imprägnationsmaterials auf die Sammelfläche (3) besitzt.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Imprägnationsmaterial ein Katalysator ist.

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