DE2157081A1 - Vorrichtung zum Nachweis eines Stoffes in einem strömenden Fluid - Google Patents

Description

2157081 Patentanwalt Dipl.-Phys. Gerhard Liedl 8 München 22 Steinsdorfstr. 21-22 Tel. 29 84

B 5409 NIHON DENSHI KABUSHIKI KAIS0HA

1418 Nakagami-cho, Akishima-shi, TOKYO / Japan

Vorrichtung zum Nachweis eines Stoffes in einem strömenden Fluid

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Nachwels eines Stoffes in einem strömenden Fluid, d. h. in einem strömenden gasförmigen oder flüssigen Medium, nachdem eine Pyrolyse oder Verflüchtigung stattgefunden hat.

Z/M

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Eine Vorrichtung dieser Art ist aus der USA-Patentschrift 3 128 619 bekannt. Wenn diese Vorrichtung als Flüssigkeitschroxnatographdetektor verwendet wird, können damit leicht Komponenten eines strömenden Fluids, beispielsweise Cholesterin, Steroide, Harze und dergleichen nachgewiesen werden, die mittels eines !Colorimeters oder Katharometers nicht nachweisbar sind.

Es sind zwei Verfahren zum Nachweis eines Stoffes in einem strömenden Fluid, das auf einen Förderer aufgebracht wurde, bekannt, nämlich das Überziehverfahren und das natürliche Tropf verfahren. Beim ersten Verfahren wird die Zuleitung sehr nahe beim Förderer angeordnet, um diesen mit dem strömenden Fluid kontinuierlich zu überziehen. Während des Trocknungsprozesses teilt sich das Fluid jedoch in kleine, unregelmäßig geformte Tröpfchen auf, die nicht nur unterschiedliche Mengen an Flüssigkeit enthalten, sondern auch einen unregelmäßigen Abstand voneinander aufweisen. Demgemäß wird das Chromatogramm der nachgewiesenen Komponenten gezackt bzw. sägezahnartig, wodurch es nur schwer ausgewertet werden kann. Beim zweiten bekannten Verfahren tropft das strömende Fluid von der Zuleitung in Form von Tröpfchen auf den Förderer, da der Abstand zwischen der Zuleitung und dem Förderer relativ groß ist. Daher ändert sich aufgrund der Unterschiede in der Zähigkeit und Dichte des strömenden Fluids und aufgrund der Eigenvibration der Vorrichtung der Abstand zwischen den Tröpfchen. Demgemäß ist die Flüssigkeitsmenge jedes Tröpfchens unterschiedlich groß, weswegen das Chromatogramm der nachgewiesenen Komponenten (genau wie beim ersten Verfahren) gezackt bzw. sägezahnartig wird. Da es weiterhin sehr schwierig ist, die Flüssigke its menge eines Tröpfchens unter einen gewissen Grenzwert zu verringern, ist der Nachweis scharfer Signale, auch wenn der wellige Verlauf der Signale durch Verringe-

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rung des Abstandes zwischen den Tröpfchen verringert wird, sehr unwahrscheinlich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen Nachteil zu beseitigen und eine Vorrichtung zu schaffen, mittels der die zu untersuchenden Stoffe In einem strömenden Fluid auf sichere Art und Welse sowie leicht auswertbar nachweisbar sind.

Zur Lösung dieser Aufgabe Ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß der Aufgabeeinrichtung eine Vibrationseinrichtung zugeordnet Ist; weiterhin ist ein eine relativ niedrige Temperatur aufweisender Abschnitt zur Beseitigung des Trägerflulds, wobei auf dem Förderer Komponenten des Fluldstromes als Bückstand verbleiben, vorgesehen, ein Abschnitt zur Umwandlung des Rückstandes In eine gasförmige Substanz und schließlich eine Einrichtung zum Transport der gasförmigen Substanz zu einem Detektor, mittels dessen die Anwesenheit der Untersuchungskomponenten anzeigbar ist.

Mit dieser Vorrichtung ist es möglich, die zu untersuchenden Komponenten In einem strömenden Fluid genau und entsprechend der Änderung ihrer Dichte nachzuweisen; hierbei wird eine Leitung, die mit dem strömenden Fluid beliefert wird, automatisch und periodisch In einer Auf- und Abbewegung vibriert, so daß sie die Oberfläche eines sich bewegenden Förderbandes, auf das die Tröpfchen des strömenden Fluids aufgebracht werden, Intermittierend berührt. Hierbei werden die Tröpfchen so gesteuert, daß sie jeweils eine gleiche Menge an Fluid enthalten und gleichen Abstand auf dem sich bewegenden Förderband haben.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird sodann das Trägerfluld, das einen Teil des strömenden Fluids bildet, In einem Trägerfluld-Entfernungsabschnltt vollkommen beseitigt, und der auf dem Förderband verbleibende Rückstand wird in einem Rückstand-Entfernungsabschnltt thermisch zersetzt.

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Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform anhand der Zeichnung.

Diese zeigt In:

Flg. 1 die erfindungsgemäße Vorrichtung In schematlscher Darstellung;

Flg. 2 eine Tellanslcht einer Ausführungsform der Vibrationseinrichtung für die Zuleitung;

Flg. 3 ein von der bekannten Vorrichtung erhaltenes Cholesterln-

Chromatogramm und

Flg. 4 ein von der erfindungsgemäßen Vorrichtung erhaltenes

Cholesterln-Chromatogramm.

Wie aus Flg. 1 ersichtlich, Ist ein endloses Förderband 1 aus rostfreiem Stahl oder dergleichen vorgesehen, das sich mittels eines Treibrades 2 In Pfellrlchtung bewegt. Ein von einem nicht dargestellten Flüssigkeitschromatographen abgezogenes strömendes Fluid wird von der Leitung 4 durch das Rohr 3 abgeleitet und auf das sich bewegende Förderband 1 aufgebracht. Das Förderband 1 läuft durch einen Abschnitt 5 zur Beseitigung des Trägerflutds, der eine Kammer aufweist, In der das Trägerfluld entfernt wird. Die Temperatur In der Kammer wird relativ niedrig gehalten, beispielsweise 100 C, um aus dem auf das Förderband 1 aufgebrachten Teil des Stromes lediglich das Trägerfluld zu verdampfen, wodurch auf dem Förderband 1 andere Kompo-

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nenten des Stroms als Bückstand verbleiben. Das verdampfte Tragerfluid wird durch Erzeugung eines Unterdrucks aus der Kammer entfernt. Zu diesem Zweck ist eine Absaugpumpe 6 vorgesehen. Das Förderband läuft sodann durch einen Rückstand-Umwandlungsabschnitt 7, der eine Kammer aufweist, in der der Rückstand in gasförmigen Zustand überführt wird. Die Temperatur der Kammer wird relativ hoch gehalten, beispielsweise etwa looo C, um wenigstens einen Teil des vom Förderband 1 getragenen Bückstandes thermisch zu zersetzen oder zu verdampfen. Das sich ergebende Gas wird durch ein Transportgas, das von einem Gaszylinder 8 geliefert wird, zu einem Detektor gebracht, beispielsweise einem Flammionisationsdetektor 9, und das Ausgangssignal des Detektors 9 wird von einer entsprechenden Aufzeichnungseinrichtung 13 aufgezeichnet. Selbstverständlich kann bei der Anwendung der Erfindung ein bekannter Gaschromatograph-Massendetektor verwendet werden. Dies kann unter anderem sein ein Katharometer, ein Gasdichte-Ausgleichsdetektor oder ein Flammionisationsdetektor. Bei letzterem kann als Transportgas Argon, Helium oder Wasserstoff· verwendet werden.

Das Förderband 1 läuft sodann über die Bolle 10 und das Antriebsrad 2 durch einen Förderband-Reinigungsabschnitt 11, in dem die Oberfläche des Förderbandes 1 gesäubert wird, bevor es die nächste Ausgabemenge des strömenden Fluids aus der Leitung 4 befördert.

Es Ist erwünscht, daß die Leitung 4 die Oberfläche des Förderbandes 1 berührt, so daß ein konstanter Austrag des strömenden Flutda ermöglicht wird. Zur Durchführung dieses Vorhabens dient die Vorrichtung gemäß Fig. 2, die jedoch lediglich eine von vielen möglichen

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Aueführungsformen zum Erreichen des gewünschten Zieles darstellt.

Wie aus Flg. 2 ersichtlich, wird die Leitung 4 zur Aufgabe des strömenden Fluids auf das Förderband 1 von einem hohlen Zylinder 14 gehalten, der an einem Arm 15 gelagert Ist. Dieser Arm 15 Ist mittels eines Stiftes 17 an einem aufrechtstehenden Träger 16 angelenkt. Eine mit Vorsprüngen 19 versehene Nockenscheibe Ist an dem einen Ende des Armes 15 angeordnet, um Ihn In Schwingungen zu versetzen. Der Arm 15 wird mittels einer Feder 20 gegen die Nockenscheibe 18 gedrückt. Diese Nockenscheibe 18 wird mittels eines nicht dargestellten Motors In Drehung versetzt, und zwar mit etwa 50 Umdrehungen pro Minute, so daß die Leitung 4 periodisch das Förderband 1 beaufschlagt und währenddessen das strömende Fluid, das sich an der Spitze der Leitung 4 befindet, auf das Förderband 1 aufgebracht wird.

Bei einem Vergleich des durch eine übliche Vorrichtung erhaltenen Cholesterlnchromatogramms gemäß Fig. 3 mit einem erfindungsgemäß erhaltenen Cholesterlnchromatogramm gemäß Flg. 4 wird deutlich, daß die Signale beim bekannten Verfahren, bei dem das strömende Fluid auf natürliche Weise auf das Förderband tropft, aufgrund der FlÜsslgkeltsmenge In jedem Tröpfchen und des unterschiedlichen Abstandes zwischen den Tröpfchen Wellen aufweisen. Dem gegenüber Ist die unerwünschte Wellenform bei Durchführung des Verfahrens mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung fast nicht vorhanden, wodurch die Auswertung erheblich erleichtert wird.

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Claims (5)

Patentansprüche

1.) Vorrichtung zum Nachwels eines Stoffes In einem strömenden Fluid, von dem ein Teil mittels einer Aufgabeeinrichtung auf einen Förderer mit festgelegter Bewegungsrichtung aufbringbar Ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufgabeeinrichtung (4) eine Vibrationseinrichtung (15, 18, 19) zugeordnet Ist, mittels der die Aufgabeeinrichtung gleichmäßig Intermittierend mit dem Förderer (1) In Berührung bringbar und das aus der Äufgabeelnrlchtung gelieferte Fluid In gleichgroßen und In gleichem Abstand voneinander angeordneten Tröpfchen auf den Förderer aufbringbar Ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufgabeeinrichtung (4) an dem einen Arm (15) eines mlttlg angelenkten Hebelarmes angeordnet Ist, dessen anderer Arm mit einer Nockenscheibe (18) In Wirkverbindung steht.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen eine relativ niedrige Temperatur aufweisenden Abschnitt (5) zur Beseitigung des TrSgerflulds, wobei auf dem Förderer (1) die Untersuchungskomponenten des Fluids als !Rückstand verbleiben.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß dem Abschnitt (5) zur Beseitigung des Trägerflulds In Bewegungsrichtung des Förderers (1) ein weiterer Abschnitt (7) zur Umwandlung des Bücketandes In eine gasförmige Substanz nachgeordnet Ist.

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5. Vorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine dem Abschnitt (7) zugeordnete Einrichtung (8) zum Transport der gasförmigen Substanz zu einem Detektor (9) zur Anzeige der Anwesenheit der Untersuchungskomponenten.

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