DE2143415A1 - Sample vaporizer - Google Patents

Sample vaporizer

Info

Publication number
DE2143415A1
DE2143415A1 DE19712143415 DE2143415A DE2143415A1 DE 2143415 A1 DE2143415 A1 DE 2143415A1 DE 19712143415 DE19712143415 DE 19712143415 DE 2143415 A DE2143415 A DE 2143415A DE 2143415 A1 DE2143415 A1 DE 2143415A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
sample
steam
extends
heating
vacuum source
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19712143415
Other languages
German (de)
Other versions
DE2143415C3 (en
DE2143415B2 (en
Inventor
Warren M. Deep River Ontario Thurston (Kanada). P
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Atomic Energy of Canada Ltd AECL
Original Assignee
Atomic Energy of Canada Ltd AECL
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Atomic Energy of Canada Ltd AECL filed Critical Atomic Energy of Canada Ltd AECL
Publication of DE2143415A1 publication Critical patent/DE2143415A1/en
Publication of DE2143415B2 publication Critical patent/DE2143415B2/en
Application granted granted Critical
Publication of DE2143415C3 publication Critical patent/DE2143415C3/de
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J49/00Particle spectrometers or separator tubes
    • H01J49/02Details
    • H01J49/04Arrangements for introducing or extracting samples to be analysed, e.g. vacuum locks; Arrangements for external adjustment of electron- or ion-optical components
    • H01J49/0431Arrangements for introducing or extracting samples to be analysed, e.g. vacuum locks; Arrangements for external adjustment of electron- or ion-optical components for liquid samples
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J49/00Particle spectrometers or separator tubes
    • H01J49/02Details
    • H01J49/04Arrangements for introducing or extracting samples to be analysed, e.g. vacuum locks; Arrangements for external adjustment of electron- or ion-optical components
    • H01J49/0409Sample holders or containers
    • H01J49/0413Sample holders or containers for automated handling
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J49/00Particle spectrometers or separator tubes
    • H01J49/02Details
    • H01J49/04Arrangements for introducing or extracting samples to be analysed, e.g. vacuum locks; Arrangements for external adjustment of electron- or ion-optical components
    • H01J49/0468Arrangements for introducing or extracting samples to be analysed, e.g. vacuum locks; Arrangements for external adjustment of electron- or ion-optical components with means for heating or cooling the sample
    • H01J49/049Arrangements for introducing or extracting samples to be analysed, e.g. vacuum locks; Arrangements for external adjustment of electron- or ion-optical components with means for heating or cooling the sample with means for applying heat to desorb the sample; Evaporation
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/02Devices for withdrawing samples
    • G01N1/22Devices for withdrawing samples in the gaseous state

Description

DR. MÜLLER-BüFf? OIPL-PHYS. DR. MAN ITZ DIPL.-CHEM. DR. DEUFEL DIPL.-ING. FINSTERWALD DIPL-ING. GRÄMKOWDR. MÜLLER-BüFf? OIPL-PHYS. DR. MAN ITZ DIPL.-CHEM. DR. DEUFEL DIPL.-ING. FINSTERWALD DIPL-ING. GRÄMKOW

30. NK.30. NK.

Ph/th - λ 2167Ph / th - λ 2167

ATOIiIC MTEIiGX GI? G-aljADA LIhITED Ottawa, Ontario, LanadaATOIiIC MTEIiGX GI? G-aljADA LIhITED Ottawa, Ontario, Lanada

Jf rob enverdampferJf rob evaporator

Priorität: Kanada vom 16. 10. 1970, Nr. 095 770Priority: Canada from October 16, 1970, No. 095 770

Die Erfindung "betrifft einen Flüssigprobenverdampfer, insbesondere einen Verdampfer für Wasserproben, um die J3estirar:iun£ ihres Douteriumgehalts durch ma ssen speiet ιό-metrische Analyse zu erleichtern.The invention "relates to a liquid sample vaporizer, in particular a vaporizer for water samples, to the J3estirar: iun £ of their douterium content by mass speiet ιό-metric Facilitate analysis.

allgemein bekanntes Verfahren zur Herstellung von flüssigen Proben für die liiassenspektrometrisclie Analyse besteht' in der vollständigen Verdampfung einer bestimm-Is1J ten hen^e einer Flüssigkeit in einem geschlossenen Behäl- ® ter Lind anschließendem Einbringen des Dampfes in ein hossenspektrometer zur Analyse nach Verfahren ähnlich <» aenen, wie sie für die Gasanalyse angewandt werden.commonly known method for the preparation of liquid samples for the liiassenspektrometrisclie analysis is' in the complete vaporization of a limited hours-Is 1 J th hen ^ e a liquid in a closed Behäl- ® ter Lind followed by introducing the steam into a hossenspektrometer for analysis by procedures similar to <»Aen how they are used for gas analysis.

!f Hit den bisherigen *Verfahren ist es schvrierig, eine größere! f Hit the previous * procedure, it is difficult to get a bigger one

"1J Probenzahl sclmell zu analysieren» Bei der Herstellung voii schwerem Wasser ist es erwünscht, eine große ZahlAnalyze "1 J number of samples sclmell" In the production voii heavy water it is desirable to a large number

BADBATH

von Proben aus einer Vielzahl von Wasserquellen schnell zu analysieren, um den Deuteriumgehalt darin zu bestimmen. of samples from a variety of water sources quickly to analyze to determine the deuterium content in it.

Die kanadische Anmeldung Nr. SO? 635 beschreibt einen Verdampfer, der die automatisierte Analyse erleichtert und ein rohrförmiges Glied zum Einführen in die Probe mit reduzierter Eintrittsbohrung, einen si-ch verengenden Verdainpfungsteil und einen Auslaß zur Verbindung mit einem Massenspektrometer und einer Valoiumguelle umfaßt. Diese Vorrichtung ist zur raschen Analyse von flüssigen ■ Proben geeignet, die verhältnismäßig sauber sind. Proben mit einer beträchtlichen Menge Verunreinigungen, wie beispielsweise gelösten Salzen und suspendierten Feststoffen, erfordern zeitraubende Heinigungsvorgänge, bevor dieses Verfahren erfolgreich angewandt werden kann.The Canadian registration number SO? 635 describes one Vaporizer that facilitates automated analysis and a tubular member for insertion into the sample with a reduced inlet bore, a narrowing evaporation part and an outlet for connection with a mass spectrometer and a Valoium source. This device is suitable for the rapid analysis of liquid samples that are relatively clean. rehearse with a significant amount of contaminants, such as dissolved salts and suspended solids, require time consuming cleaning operations before this method can be successfully applied.

Die Erfindung schafft einen Probenverdampfer, der für flüssige Proben mit Verunreinigungen wie beispielsxtfeise gelösten Salzen und suspendierten Feststoffen, wie sie beispielsweise in Seewasser angetroffen werden, geeignet ist. Die Erfindung wendet das Leidenfrost1sehe Phänomen an, gekennzeichnet durch einen siedenden Film einer Flüssigkeit nahe einer über den Leidenfrostpunkt erhitzten Metalloberfläche (das ist die Temperatur, oberhalb welcher die Flüssigkeit das Metall nicht mehr benetzt). Verunreinigungen in der flüssigen Probe nahe der erhitzten Metalloberfläche verbleiben in der flüssigen Phase, wobei eine repräsentative Dampfprobe zur Analyse abgezogen werden kann.The invention provides a sample vaporizer which is suitable for liquid samples with impurities such as, for example, dissolved salts and suspended solids, such as are found, for example, in seawater. The invention uses the Leidenfrost 1 see phenomenon, characterized by a boiling film of a liquid near a metal surface heated above the Leidenfrost point (this is the temperature above which the liquid no longer wets the metal). Impurities in the liquid sample near the heated metal surface remain in the liquid phase and a representative vapor sample can be withdrawn for analysis.

0 9817/0757 bad0 9817/0757 bathroom

2H341S2H341S

Die Erfindung "besteht in einerProbenverdampfer-Apparatur, gekennzeichnet durch eine Probenverdampfungs- und eine Dampfaufnahmekammer, eine Einrichtung zum Aufheizen eines Teils der Oberfläche der Kammer über den Leidenfrost-Punkt und eine Dampfleitung, die sich von einem praktisch zentralen Teil des Teils der Oberfläche bis zu einem Auslaß zur Verbindung mit einer Vakuumquelle und einem Probenanalysator erstreckt.The invention "consists in a sample evaporator apparatus, characterized by a sample evaporation and a Steam receiving chamber, a device for heating a Part of the surface of the chamber via the Leidenfrost point and a steam pipe extending from a practically central one Part of that portion of the surface up to an outlet for connection to a vacuum source and sample analyzer extends.

Fach einer Ausführungsform umfaßt die Probenverdampfer— apparatur eine rohrförmige Verdampfungskammer mit einem konvexen, dampfaufnehmenden Ende, eine Einrichtung zum Aufheizen des konvexen Endes über den Leidenfrost-Punkt, ■wobei die rohrf örmige Kammer., eine Dampfleitung umschließt, die sich von einem praktisch zentralen Teil des dampfaufnehmenden Endes bis zu einem Auslaß zur Verbindung mit einer Vakuumquelle und einem Probenanalysator erstreckt.Compartment of one embodiment comprises the sample vaporizer- apparatus a tubular evaporation chamber with a convex, vapor-absorbing end, a device for Heating of the convex end above the Leidenfrost point, ■ whereby the tubular chamber encloses a steam line, which extends from a practically central part of the vapor-absorbing part End extends to an outlet for connection to a vacuum source and a sample analyzer.

Vorzugsweise umfaßt der Verdampfer wenigstens einen Probenbehälter mit Einrichtungen zum Aufheizen der Probe auf eine Temperatur unter dem Siedepunkt, zum Entgasen.The vaporizer preferably comprises at least one sample container with devices for heating the sample to a temperature below the boiling point, for degassing.

Nach einer weiteren Ausführungsform besteht die Erfindung in einer Probenentnahmevorrichtung mit einem plattenartigen Verdampfungsglied mit einem konkaven, die Probe aufnehmenden Teil, Einrichtungen zum Aufheizen der Platte über den Leidenfrost-Punkt, eine den Dampf abführende, in der Platte liegende Leitung, die sich von einem praktisch zentralen Teil des die Probe aufnehmenden Teils bis zu einem Auslaß zur "Verbindung mit einer Vakuumquelle und einem Probenanalysator erstreckt.According to a further embodiment, the invention exists in a sampling device with a plate-like Evaporation member with a concave, the sample receiving part, means for heating the plate over the Leidenfrost point, a steam exhausting point in the plate lying line extending from a practically central part of the part receiving the sample to an outlet for "connection to a vacuum source and a sample analyzer extends.

209817/0757209817/0757

Erfindungsgemäße Ausführungsformen sind im folgenden unter Bezug auf die Figuren beschrieben; dabei zeigen:Embodiments according to the invention are below Described with reference to the figures; show:

Fig. 1 bis 3 Teilansichten von drei Ausfu.hrungsfor.men der Erfindung, im Querschnitt undFig. 1 to 3 partial views of three Ausfu.hrungsfor.men the Invention, in cross section and

Fig. 4- eine schematische Ansicht einer Ausführungsform für die automatisierte Probennahme.Fig. 4- is a schematic view of an embodiment for automated sampling.

Nach Fig. 1 umfaßt der Verdampfer eine rohrförmige Verdampfungseinrichtung 10 mit einem konvexen, Dampf aufnehmenden Ende 11. Die Einrichtung 10 besitzt Heizeinrichtungen in Form eines elektrischen Heizelementes 15 zum Aufheizen des Endes 11 über den Leidenfrost-Punkt. Die rohrförmige Einrichtung 10 umschließt eine Leitung 12, die sich von einem praktisch zentralen Teil des Endes 11 bis zu einem Auslaß 14 erstreckt. Die Leitung 12.umschließt eine Ausnehmung zur Aufnahme einer Kapillaransaugsonde 16, die mit einer Vakuumquelle und einem Analysator wie beispielsweise einem Massenspektrometer oder Ohromatografen (nicht dargestellt) verbunden ist.According to Fig. 1, the evaporator comprises a tubular one Evaporation device 10 with a convex, vapor-absorbing end 11. The device 10 has heating devices in the form of an electrical heating element 15 for heating the end 11 above the Leidenfrost point. The tubular device 10 encloses a conduit 12 which extends from a practically central part of the end 11 extends to an outlet 14. The line 12 encloses a recess for receiving a capillary suction probe 16, those with a vacuum source and an analyzer such as a mass spectrometer or otromatograph (not shown) is connected.

Die Probe 17 ist in .einer Vertiefung 8 in einem Probenaufnehmer 18 enthalten, welcher Heiz einrichtungen 1J zum Aufheizen der Probe auf eine Temperatur unter dem Siedepunkt zum Entgasen besitzt.The sample 17 is contained in .einer recess 8 in a sample receiver 18, which heating devices 1J for heating the sample has a temperature below the boiling point for degassing.

Die Ausführungsform nach JPig. 2 besitzt eine direkte Verbindung von der Leitung 22 zur Vakuumquelle und zum Analysator in Form der Leitung 26. Eine Verengung 29 am, Ende der Leitung begrenzt die Aufnahme von Dampf· -.-."■The embodiment according to JPig. 2 has a direct connection from line 22 to the vacuum source and to the analyzer in the form of line 26. A constriction 29 at the end of the line limits the absorption of steam · -.-. "■

209817/0767209817/0767

ITael·L i'ig. 3 "besitzt die die Probe verdampfende und aufnehmende Einrichtung die i(1orm einer Platte 30 mit einem konkaven, die Probe aufnehmenden Teil 31 zur Aufnahme einer Probe 37· Eine Heizeinrichtung 35 hält die Oberfläche 31 über dem Leidenfrost-Punkt. Der Dampf wird über die Kapillarsonde 36 durch eine den Dampf abführende Leitung abgezogen, welche durch einen verengten Teil 39 und eine Bohrung 32 gebildet wire.ITael·L i'ig. 3 ″, the device vaporizing and receiving the sample has the i (1 form of a plate 30 with a concave, sample receiving part 31 for receiving a sample 37. A heating device 35 holds the surface 31 above the Leidenfrost point. The steam is over the capillary probe 36 is withdrawn through a line leading away the steam, which line is formed by a narrowed part 39 and a bore 32.

Vorzugsweise besitzt die Platte 30 eine abfallende Entgasungsriime 3Ö. Eine Einlage aus nicht korrodierendem liaterial wie beispielsweise Gold 33 bedeckt die die Probe berührenden Oberflächen.Preferably, the plate 30 has a sloping degassing belt 3Ö. An insert made of non-corrosive limaterial such as for example gold 33 covers those in contact with the sample Surfaces.

Ji1Ig, 4 zeigt eine schematiscne Ansicht einer Vorrichtung zur automatisierten Probennahme einschließlich einem drehbaren Probenwechsler 48, einem Probenverdampfer 40, einem Probenanalysator ^O wie z. B. ein Hassenspektrometer, ein'Steuerventil 5-2 uJid einer Vakuumpumpe 31·Ji 1 Ig, 4 shows a schematic view of a device for automated sampling including a rotatable sample changer 48, a sample evaporator 40, a sample analyzer ^ O such. B. a Hass spectrometer, a control valve 5-2 uJid of a vacuum pump 31

Beim Betrieb wird gemäß irig. 1 die Probe 17 in die Aufnahmeeinrichtung 18 gebracht, welche durch Heizeinrichtungen 13 auf eine Temperatur von annähernd 90 0O erhitzt wird, um die Probe zur Entfernung gelöster Luft oder Gase, die sonst einen gleichmäßigen Betrieb verhindern könnten, zu entgasen. Das Entgasen tritt durch in der Probe auftretende Blasen in Erscheinung,In operation, according to i r ig. 1 brought the sample 17 into the receiving device 18, which is heated by heating devices 13 to a temperature of approximately 90 0 O in order to degas the sample to remove dissolved air or gases which could otherwise prevent smooth operation. The degassing occurs through bubbles appearing in the sample,

Dann wird die rohrförmige Verdampfungseinrichtung 10, auf eine Temperatur von 300 bis 4OO °0 erhitzt, in die Probe 17 abgesenkt. Om das Ende 11 bildet sich ein stabiler Dampffilm 7· ^ie flüssigkeit 17 wird von dem Ende durch laminareThen the tubular evaporation device 10 is on heated to a temperature of 300 to 400 ° 0, in sample 17 lowered. A stable vapor film forms at the end 11 7 · ^ he liquid 17 is from the end by laminar

209817/0757 bad ofhg!nal 209817/0757 bad ofhg! Nal

Strömung ^es Dampfes 7 abgehalten, der durci_ die Wärme der Verdampfungseinrichtung 10 ei-zeugt wird. Der laminare Dampfstrom verhindert die mechanische "Übertragung;'von Teilchen der Verunreinigungen in die Leitung 12. Ist die Probe richtig entgast, ist der Dampffilm 19 stabil, und Dampf wird ohne Herausschleudern von Salzen i'uhig gebildet, die in der flüssigen Phase in Lösung bleiben. ^ Flow it held vapor 7, which is durci_ the heat of evaporation device 10 testifies ei. The laminar vapor flow prevents the mechanical "transfer;" of particles of the impurities into the line 12. If the sample is properly degassed, the vapor film 19 is stable and vapor is formed without the ejection of salts which are in solution in the liquid phase stay.

Ein auf die kapillare Sonde 16 angewandtes Vakuum zieht einen Teil des erzeugten Dampfes zum Analysator hin ab. Die Austrittsöffnung 14- der Verdampfungseinrichtung 10 ist größer als die Kapillarsonde 16, um den freien Abfluß der verdampften Proben durch die Leitung zu ermöglichen.A vacuum applied to the capillary probe 16 draws a portion of the generated vapor towards the analyzer. The outlet opening 14 - of the evaporation device 10 is larger than the capillary probe 16 to allow the vaporized samples to flow freely through the conduit.

Nach i?ig. 2 wird die Probe 17 von einem herkömmlichen Behälter 28 aufgenommen. Die Probe kann durch Erhitzen vor dem Einbringen in den Behälter 18 oder in dem Behälter durch jede geeignete Einrichtung entgast werden. Bei dieser Ausführungsform ist die Vakuumquelle direkt mit der Leitung 22 verbunden. Das Abziehen von Dampf ist durch die Verengung 29 beschränkt, um zu verhindern, daß Luft mit in die Leitung 25 eingesaugt wird. Auch kann ein rasches Abziehen des Dampfes die Bildung eines stabilen Dampffilms stören.After i? 2 the sample 17 is from a conventional one Container 28 added. The sample can be heated by heating prior to placing it in the container 18 or in the container be degassed by any suitable device. In this embodiment, the vacuum source is direct with the line 22 connected. The evacuation of steam is restricted by the constriction 29 to prevent air from entering is also sucked into the line 25. Can also be a rapid removal of the steam interfere with the formation of a stable steam film.

Nach I1Xg. 3 wird ein Tropfen der Probe in die Entgasungsrinne 38 an der äußeren Kante der Platte 30'gebracht. Berührt die Probe die beheizte Einrichtung 30, wird sie erhitzt, und das gelöste Gas ausgetrieben, so daß die Probe klar und stabil ist, wenn sie im konkaven Probenaufnahnieteil 31 liegt. Der Probentropfen 37 schwimmt auf einem Dampfkissen. Die zu entnehmende Dampfprobe wird nach untenAfter I 1 Xg. 3 , a drop of the sample is brought into the degassing channel 38 on the outer edge of the plate 30 '. If the sample touches the heated device 30, it is heated and the dissolved gas is expelled, so that the sample is clear and stable when it lies in the concave sample receiving part 31. The sample drop 37 floats on a steam cushion. The vapor sample to be taken is down

209817/0757 bad original209817/0757 bad original

2U34152U3415

durch eine Verengung 39 und eine Leitung 52 geführt. Die Dampf probe wird durch eine Kapillar sonde 36 in äh-nl.lcher V/eise wie oben unter Bezug auf I1Xg. 1 "beschrieben abgezogen.guided through a constriction 39 and a line 52. The steam sample is passed through a capillary probe 36 in a similar hole as above with reference to I 1 Xg. 1 "is deducted.

I'ig. 4 zeigt schematise]! eine Vorrichtung zur automatisierten Probenentnahme einschließlich einem drehbaren Probenwechsler "48. Der Probenwechsler 48 umfaßt eine Vielzahl von Vertiefungen 41 zur Aufnahme der Proben. Die Proben können vor dem Aufbringen auf den Probenwechsler 48 -....-" entgast werden oder der Probenwechsler kann auf annähernd 90 0C erhitzt werden, um die Proben zu entgasen, wenn sie in die Vertiefungen 41 gebracht sind. Der automatisierte Zyklus beginnt mit dem Einschalten der Vakuumpumpe bei geöffnetem Steuerventil 52· Die Verdampfungseinrichtung wird in eine der Proben abgesenkt, und nach einer zur Ausbildung einer gleichförmigen Dampfströmung ausreichenden Zeit wird das Ventil 52 geschlossen und für den Analysator 50 dosiert. Dann wird die Verdampfungseinrichtung 40 zurückgezogen und das Ventil 52 geöffnet, um die Verdampfungseinrichtung und den Analysator 50 zu reinigen. Der Probenwechsler wird gedreht, um eine neue Probe in Position zu bringen, und der obige Zyklus wird wiederholt.I'ig. 4 shows schematically]! a device for automated sampling including a rotatable sample changer "48. The sample changer 48 comprises a plurality of wells 41 for receiving the samples. The samples can be degassed before being applied to the sample changer 48 -....-" or the sample changer can open approximately 90 ° C. in order to degas the samples when they are brought into the wells 41. The automated cycle begins with switching on the vacuum pump with the control valve 52 open. The evaporation device is lowered into one of the samples, and after a time sufficient for the formation of a uniform vapor flow, the valve 52 is closed and metered for the analyzer 50. The evaporator 40 is then withdrawn and the valve 52 opened to clean the evaporator and analyzer 50. The sample changer is rotated to place a new sample in position and the above cycle is repeated.

Beispiel 1example 1

Nach Fig. 1 besteht die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung in einer Verdampfungseinrichtung 10 aus ITiekel mit einem Durchmesser von 6 mm und einem Dampfeinlaß 9 von 0,5 nun. Das Ende 11 ist halbkugelförmig, jedoch über dem zentralen Seil leicht abgeplattet, um die beste Stabilität für den Dampffilm 7 zu schaffen.According to Fig. 1, the preferred embodiment is the Invention in an evaporation device 10 from ITiekel with a diameter of 6 mm and a steam inlet 9 of 0.5 well. The end 11 is hemispherical, but above that central rope slightly flattened to create the best stability for the steam film 7.

Die maximale Wasserdurchdringung der Verdampfungseinrichtung 10 vor dem Zusammenbruch des Dampf films ist ungefährThe maximum water penetration of the evaporation device 10 before the breakdown of the vapor film is approximate

209817/0757209817/0757

•β. -• β. -

gleich dem Durchmesser der Verdampfungseinrichtung 10. Jedes sichtbare Eindringen reicht aus, um das Ansaugen < von Luft mit dem Dampf auszuschließen. Totaler Luftausschluß tritt ein, bevor eine Oberflächenstörung sichtbar zu erkennen ist.equal to the diameter of the evaporation device 10. Any visible penetration is sufficient to exclude the suction of air with the steam. Total exclusion of air occurs before a surface defect is visible.

Mit der die Probe aufnehmenden, auf 90 C aufgeheizten Einrichtung 18 und mit einer Probenmenge von 0,5 ecm beträgt die Entgasungszeit ungefähr 10 see.With the one that receives the sample and is heated to 90 ° C Device 18 and with a sample amount of 0.5 ecm, the degassing time is approximately 10 seconds.

Die optimale Betrieb st emp.era tür des Endes der Verdampfung seinrichtung wurde zu 300 bis 400 °ö ermittelt.The optimal operation st emp.era door of the end of the evaporation facility was determined to be 300 to 400 ° ö.

Die Spitze der kapillaren Ansaugsonde 16 hat vorzugsweise einen Durchmesser zwischen 0,020 und 0,030 mm. Das angewandte Vakuum liegt vorzugsweise zwischen 0,04- und 15 mm Hg. Diese Werte können geändert werden unter der Voraussetzung, daß Dampf von der Auslaßleitung 14 nicht schneller entfernt wird, als er in die Leitung 9 eintreten kann.The tip of the capillary aspiration probe 16 preferably has a diameter between 0.020 and 0.030 mm. The vacuum applied is preferably between 0.04 and 15 mm Hg. This Values can be changed provided that steam is not removed from outlet line 14 any faster when it can enter line 9.

Es wurde gefunden, daß die Genauigkeit des Systems bei Standardvergleichen besser als - 0,1 ppm bei natürlicher Deuteriumkonzentration war. Es wurde ein absoluter Fehler von etwa 0,3 ppm beim-Vergleich mit totaler Probenverdampfung festgestellt. Jedoch ist dieser Fehler ein konstanter Prozentsatz bei einer gegebenen Temperatur der Wasserprobe und kann zusammen mit anderen Fehlern, die mit der Massenspektrometer-Annäherung an die D/H-Analyse (z. B. H-j.+-Ionenbildung) durch Standardvergleich korrigiert werden.It has been found that the accuracy of the system a standard comparison better than - 0.1 ppm was at natural deuterium concentration. There was an absolute error of about 0.3 ppm when compared with total sample evaporation. However, this error is a constant percentage at a given temperature of the water sample and, along with other errors that occur with the mass spectrometer approximation to the D / H analysis (e.g. Hj. + Ion formation), can be corrected by standard comparison.

Die vorstehend beschriebene Vorrichtung erwies sich als · geeignet für Salzkonzentratinnen bis zu 10 %. The device described above was found to be suitable for salt concentrates up to 10 %.

2098!7/07S7 BAD 0RlGiNAU 2098! 7 / 07S 7 BAD 0RlGiNAU

Beispiel 2Example 2

l\Tach Fig. J hat die Verdampferplatte 30 eine Einlage aus Gold zur Verhinderung der Korrosion. Für die Platte erwiesen sich Temperaturen -von 175 ° "bis 350 0C als geeignet. Ein geeigneter Durchmesser für die LeitungsVerengung 39 lag "bei 0,1 bis 0,6 mm.According to FIG. J, the evaporator plate 30 has an insert made of gold to prevent corrosion. For the plate temperatures proved -from 175 ° "to 350 0 C to be suitable. A suitable diameter for the conduit constriction 39 was" 0.1 to 0.6 mm.

Das Entgasen der Probe durch Einbringen des Tropfens in die Entgasungsrinne 38 erfolgt innerhalb 0,5 bis 2,0 see. Befindet sich der Tropfen in dem die Probe aufnehmenden Teil 315 findet man, daß die Temperatur des Tropfens bei etwa 88 bis 90 0C stabil ist, unabhängig von der Größe des Tropfens oder der Temperatur der heißen Platte.The degassing of the sample by introducing the drop into the degassing channel 38 takes place within 0.5 to 2.0 seconds. If the drop is in the sample receiving part 31 5 , one finds that the temperature of the drop is stable at about 88 to 90 ° C., regardless of the size of the drop or the temperature of the hot plate.

Befriedigende Ergebnisse wurden mit Salzgehalten bis zu 1 °/o erzielt. Es erwies sich jedoch als notwendig, die Platte nach 40 bis 60 verunreinigten Proben wegen Abscheidungen auf der Entgasungsrinne 38 zu reinigen. Um die Zeit für die Probennahme auszudehnen, können mehrere Entgasungsrinnen verwendet werden. Rostfreier Stahl ist anstelle von Gold geeignet, erfordert jedoch eine Erhöhung der Betriebstemperatur von 100 °0, um gute Entgasungseigenschaften zu entwickeln, aufgrund seiner geringe/i wärmeleitfähigkeit.Satisfactory results have been / o achieved with salt concentrations up to 1 °. However, it was found necessary to clean the plate after 40 to 60 contaminated samples due to deposits on the degassing channel 38. Multiple degassing troughs can be used to extend the sampling time. Stainless steel is suitable in place of gold, but requires an increase in operating temperature of 100 ° 0 to develop good degassing properties due to its poor thermal conductivity.

Es versteht sich, daß Änderungen der dargelegten Ausführungsformen vorgenommen werden können, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Beispielsweise müssen die Heizeinrichtungen nicht notwendigerweise so sein, wie in den Figuren dargestellt, sondern können irgendeine geeignete Einrichtung sein, die die erforderliche Temperatur schafft. Auch kann ein linearer Probenwechsler eingesetzt werden anstelle des in Fig. 4 gezeigten drehbaren Probenwechslers.It is understood that changes to the embodiments set forth can be made without departing from the scope of the invention. For example, the heating devices not necessarily as shown in the figures, but can be any suitable Be a facility that creates the required temperature. A linear sample changer can also be used instead of the rotatable sample changer shown in FIG.

209817/0757209817/0757

J.0J.0

Weiter kann gemäß Fig. 3 eine direkte Verbindung von der Leitung 32 zur Vakuumguelle wie in Fig. 2 gegen die Ansaugsonde 26 ausgewechselt werden.Furthermore, according to FIG. 3, a direct connection from the Line 32 to the vacuum source as in Fig. 2 against the Suction probe 26 must be replaced.

-Patentansprüche--Patent claims-

2 09817/07572 09817/0757

Claims (6)

Pat entansprüchePatent claims . Probenverdampfer-Apparatur, g e k e η η ζ eichnet durch, eine Probenverdampfer- und. eine Dampf auf nahmekammer, eine Einrichtung zum Aufheizen eines Teils der Oberfläche der Kammer über den Leidenfrost-Punkt und eine Dampfleitung, die sich von einem praktisch zentralen Teil des Teils der Oberfläche bis zu einem Auslaß zur "Verbindung mit einer Vakuumquelle und einem Prob enan'alysa tor erstreckt.. Sample evaporator apparatus, g e k e η η ζ calibrated through, a sample vaporizer and. a steam receiving chamber, means for heating part of the surface of the chamber above the Leidenfrost point and a steam line, extending from a practically central part of the part of the surface to an outlet for "connection." with a vacuum source and a prob enan'alysa tor extends. 2. Probenverdampfungs-Apparatür nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine rohrfÖrmige Verdampfungskammer mit einem konvexen, Dampf aufnehmenden Ende, eine Einrichtung zum Aufheizen des konvexen Endes über den Leidenfrost-Punkt, wobei die rohrfÖrmige Kammer eine Dampfleitung umschließt, die sich von einem praktisch zentralen Teil des dampfaufnehmenden Endes bis zu einem Auslaß zur Verbindung mit einer Vakuumquelle und einem Probenanalysator erstreckt.2. sample evaporation apparatus according to claim 1, characterized through a tubular evaporation chamber with a convex, vapor-receiving end, a Means for heating the convex end above the Leidenfrost point, the tubular chamber being a Steam line encloses, which extends from a practically central part of the steam-absorbing end to a Extends outlet for connection to a vacuum source and a sample analyzer. 3. Prob enverdampfungs-Appara tür nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch wenigstens einen Probenbehälter mit einer Einrichtung zum Aufheizen der Probe auf eine Temperatur unter dem Siedepunkt zum Entgasen.3. Prob enverdampfungs-Appara door according to claim 2, characterized by at least one sample container with a device for heating the sample to a Temperature below the boiling point for degassing. 4-, Apparatur nach Anspruch 3jgekennzeich.net durch eine Vielzahl von Probenbehältern, eine Einrichtung zum Vorwärtsbewegen der Behälter zur aufeinanderfolgenden Probennahme und eine Einrichtung zum Senken und Heben der rohrförmigen Kammer gleichzeitig mit dem sich vorwärts bewegenden Behälter.4-, apparatus according to claim 3jgekennzeich.net through a variety of sample containers, one facility for advancing the containers for successive sampling and means for lowering and raising the tubular chamber simultaneously with the advancing container. 209817/0767209817/0767 5* Apparatur nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich net, daß die Leitung der rohrförmigen Kammer eine Ausnehmung zur Aufnahme einer kapillaren Ansaugsonde umfaßt, wobei die Sonde nicht dichtend zu der öffnung angeordnet und mit der Vakuumquelle und dem Probenanalysator verbunden ist«5 * apparatus according to claim 2, characterized net that the line of the tubular chamber a Recess to accommodate a capillary suction probe comprises, the probe not sealing to the opening arranged and with the vacuum source and the sample analyzer connected is" 6. Apparatur nach Anspruch 2» dadurch gekennzeich net, daß die Leitung eine strömungsdrosselnde Einrichtung nahe dem Ende aufweist.6. Apparatus according to claim 2 »characterized in that the line has a flow-restricting device having near the end. 7* Apparatur nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Verdampferplatte mit einem konkaven, die Probe aufnehmenden Teil, eine Einrichtung zum Aufheizen der Platte über den Leidenfrost-Punkt, eine Dampfleitung in der Platte, die sich von einem praktisch zentralen Teil des die Probe, aufnehmenden Teils bis zu einem Auslaß zur Verbindung mit einer Vakuumquelle und einem Probenanalysator erstreckt.7 * Apparatus according to claim 1, characterized by an evaporator plate with a concave, the Sample receiving part, a device for heating the plate above the Leidenfrost point, a steam line in the plate, which extends from a practically central part of the part receiving the sample to a Outlet for connection to a vacuum source and a Sample analyzer extends. 209817/0757209817/0757
DE2143415A 1970-10-16 1971-08-30 Sample vaporizer apparatus Granted DE2143415B2 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CA95770 1970-10-16

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2143415A1 true DE2143415A1 (en) 1972-04-20
DE2143415B2 DE2143415B2 (en) 1974-08-22
DE2143415C3 DE2143415C3 (en) 1975-04-03

Family

ID=4087801

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2143415A Granted DE2143415B2 (en) 1970-10-16 1971-08-30 Sample vaporizer apparatus

Country Status (7)

Country Link
US (1) US3751660A (en)
JP (1) JPS5228027B1 (en)
CA (1) CA921280A (en)
DE (1) DE2143415B2 (en)
FR (1) FR2109701A5 (en)
GB (1) GB1359518A (en)
NL (1) NL7112728A (en)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3007538C2 (en) * 1980-02-28 1982-11-11 Finnigan MAT GmbH, 2800 Bremen Device for the preparation of substances dissolved in solvents for mass spectrometric investigations of the same
US4960992A (en) * 1983-08-30 1990-10-02 Research Corporation Technologies Method and means for vaporizing liquids by means of heating a sample capillary tube for detection or analysis
US4814612A (en) * 1983-08-30 1989-03-21 Research Corporation Method and means for vaporizing liquids for detection or analysis
US4861989A (en) * 1983-08-30 1989-08-29 Research Corporation Technologies, Inc. Ion vapor source for mass spectrometry of liquids
DE9103652U1 (en) * 1991-03-25 1992-04-23 Siemens Ag, 8000 Muenchen, De
MXPA03008628A (en) 2001-03-22 2006-03-15 Univ Maryland Sensor probe for measuring temperature and liquid volumetric fraction of a liquid droplet laden hot gas and method of using same.
DE102006030310B3 (en) * 2006-06-30 2008-02-07 Technotrans Ag Method for analyzing a liquid from a liquid stream or supply, and device for carrying out this method
WO2015132579A1 (en) * 2014-03-04 2015-09-11 Micromass Uk Limited Sample introduction system for spectrometers
CN111261006A (en) * 2020-03-09 2020-06-09 肇庆学院 Leidenfrost effect observation and measurement device based on mobile phone video
US11533828B2 (en) 2020-05-13 2022-12-20 Raytheon Company Electronic cooling systems
RU201959U1 (en) * 2020-08-27 2021-01-25 Общество с ограниченной ответственностью Научно-техническая фирма «БАКС» FLOW-TYPE STEAM SAMPLER

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1498547A1 (en) * 1964-07-30 1969-05-22 Varian Mat Gmbh Device for substance investigation through evaporation, ionization and ion current measurement
US3498107A (en) * 1968-04-23 1970-03-03 Res Assistants Corp Automatic sample introduction system for gas analytical chromatographs

Also Published As

Publication number Publication date
JPS5228027B1 (en) 1977-07-23
DE2143415C3 (en) 1975-04-03
GB1359518A (en) 1974-07-10
DE2143415B2 (en) 1974-08-22
FR2109701A5 (en) 1972-05-26
US3751660A (en) 1973-08-07
NL7112728A (en) 1972-04-18
CA921280A (en) 1973-02-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60037570T2 (en) METHOD AND DEVICE FOR EXTRACTION, ANALYSIS AND MEASUREMENT OF COMPONENTS ASSOCIATED IN A DRILLING FEATURE
DE1573799C3 (en) Method for locating a leak in a heat exchanger and device for carrying out the method
DE102013112823B3 (en) Apparatus and method for the detection of gas
DE2143415A1 (en) Sample vaporizer
WO2016016000A1 (en) Light microscope having a sample stage for cryomicroscopy
DE602004011795T2 (en) METHOD FOR INTRODUCING STANDARD GAS INTO A SAMPLING VESSEL
DE1498653A1 (en) Method and device for surface measurement of solids
DE2747619A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR EXAMINING A GAS FLUID
DE1138257B (en) Device for sampling liquefied gases for the analytical determination of their composition
DE102014118623B3 (en) Apparatus and method for performing a leak test on fuel rod capsules
DE3636716C2 (en)
DE2151211A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR LEAK TESTING OF AEROSOL CANS
DE1773609A1 (en) Method and device for the analysis of the hydrogen contained in steel by warm extraction in carrier gas and subsequent gas chromatographic determination
DE102012223390B4 (en) Mobile corrosion and material testing device for corrosion and scaling investigations
DE102008004426A1 (en) Measuring device and measuring method for the automated measurement of the properties of digested sludge present in a biogas plant
DE2513832C2 (en) Arrangement for the electron-optical examination of samples
DE4137532C2 (en)
DE19531595A1 (en) Rapid, quasi-real time automatic determn. of dioxin in flue gases by measuring indicative substance
DE2846682A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR THE PHOTOMETRIC ANALYSIS OF LIQUIDS
DE3410203A1 (en) DEVICE FOR CONTINUOUSLY MONITORING THE DENSITY OF ATMOSPHERIC SODIUM
DE600238C (en) Process and device for determining the gas content of liquids
CH326610A (en) Gas-tight shut-off and introduction device, in particular for vacuum hot extraction apparatus
DE2009961C (en) Device for demixing-free evaporation of liquids for analysis samples
DE2428466A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR REGULATING THE FLUID PRESSURE DURING PARTICLE EXAMINATION
DE3116672A1 (en) Process and apparatus for degassing liquids containing gases dissolved therein

Legal Events

Date Code Title Description
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)
E77 Valid patent as to the heymanns-index 1977
8339 Ceased/non-payment of the annual fee