DE2645841A1 - Gaschromatographiegeraet fuer unmittelbar kombinierten betrieb mit einem spektralanalysegeraet - Google Patents

Description

PATENTANWALT

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D B MÖNCHEN 22, THIERSCHSTRASSE 27 TELEGRAMME: MAYPATENT MÜNCHEN TELEX Ö2 4487 PATOP TELEFON QOBOJ 22SO 51

B-26-P-3/1488 München, 11. Oktober 1976

Dr. M./m

Block Engineering, Inc. in Cambridge/Massachusetts,USA

Gaschromatographiegerät für unmittelbar kombinierten Betrieb mit einem Spektralanalysegerät

Kurze Zusammenfassung (Abstract) der Erfindung: Die Erfindung betrifft ein Gaschromatographiegerät für unmittelbar kombinierten ("on line") Betrieb mit einem Absorptionsspektralanalysegerät, besonders einem Infrarotspektrometer. Das erfindungsgemäße Gerät ist so ausgebildet, daß es mit verschiedenen Absorptionsspektralanalysegeräten hinsichtlich Zykluszeit, Abmessungen, thermischen Eigenschaften und bequemer Handhabung äußerst kleiner Proben von chemisch sehr aktiven Stoffen verträglich (kompatibel) ist.

Stand der Technik und Beschreibung der Erfindung: Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der Gaschromatographiegeräte und betrifft besonders ein verbessertes Gaschromatographiegerät für gekoppelten ("on line") Betrieb mit Absorptionsspektralanalysegeräten, besonders Infrarotspektrometern.

Die chromatographische Elution eines Gemisches von Probendämpfen ist ein übliches Laboratoriumsverfahren. Die getrennten Probenbestandteile treten aus der Chromatographiesäule mit einer Geschwindigkeit aus-, die von vielen Faktoren abhängt, darunter die Strömungsgeschwindigkeit des Trägergases. Der Wirkungsgrad der chromatographischen Trennung hängt davon ab, daß die Säule für gegebene Säulenbedingungen bei oder sehr nahe bei der optimalen Trägergasgeschwindigkeit betrieben wird. Die wirksamsten chromatographischen Systeme liefern in guten Abständen voneinander eluierte Bestandteile der Probenmischung,

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die durch enge Bandenbreiten auf chromatographischen Aufzeichnungen gekennzeichnet sind. Das heißt, die eluierten Proben treten aus der Chromatographiesäule vorzugsweise in einem möglichst kurzen Zeitintervall gemessen von der Vorderseite zur Rückseite der Bande (peak) aus.

Andererseits erfordern Absorptionsspektralanalysegeräte eine festgelegte und in einem gegebenen Spektrometer nicht verringerbare Zeitspanne zur Abtastung der Probe durch den gewählten Frequenzbereich, zur Verarbeitung und Aufzeichnung der erhaltenen Daten. Gegenwärtig ist das Infrarotspektrometer das zur chemischen Identifizierung von Stoffen am meisten verwendete Laboratoriumsinstrument.

Die Ansprechzeit der gegenwärtig verfügbaren Infrarotspektrometer ist um etwa eine Größenordnung länger als die Durchgangszeit einer austretenden Bande bei den gegenwärtig verfügbaren GasChromatographen mit hohem Wirkungsgrad. Infolgedessen sind diese beiden Instrumente normalerweise für eine unmittelbare Verbindung und direkt kombinierten Betrieb nicht geeignet (nicht kompatibel), sondern können in Kombination miteinander zur Trennung und Identifizierung von chemischen Verbindungen nur unter Anwendung von Verfahrensmaßnahmen und HiIfsgriffen verwendet werden, die hohe Geschicklichkeit und erheblichen Zeitaufwand erfordern und nur von qualifiziertem technischen Personal durchgeführt werden können. Bei der bisherigen Praxis werden die aus einer Chromatographiesäule austretenden eluierten Probenbanden (peaks) in getrennten Probenzellen aufgefangen und aufbewahrt und dann die getrennten Probenzellen einzeln nacheinander in das Spektrometer für die zur vollständigen Spektralanalyse erforderliche Zeit eingesetzt. Ein direkt mitlaufender oder gekoppelter Betrieb ("on line") eines Gaschromatographen in Kombination mit einem Absorptionsspektralanalysegerät, wie einem Infrarotspektrometer, war bisher für eine über den vollen Spektralbereich gehende Analyse nicht möglich.

Wegen der umständlichen und mühsamen Verfahren, die für die einen weiten Frequenzbereich erfassende Absorptionsspektralanalyse von eluierten Proben erforderlich waren, wurde eine als "fliegende" Analyse ("on the fly" analysis) bezeichnete Methode

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entwickelt. Dabei wird die eluierte Probenbande "fliegend", d.h. direkt, durch das Spektrometer geleitet, und es werden die Werte des Absorptionsspektrums aufgezeichnet, die in der kurzen Zeitspanne erhältlich sind, welche das Probenmaterial zum Vorbeiströmen an den Fenstern der Probenzelle benötigt. Ein erfahrener analytischer Chemiker kann die spärlichen Daten eines solchen "fliegend" gemessenen Absorptionsspektrums benutzen, um einige nützliche Hinweise für die Identifizierung der Probenverbindung zu erhalten. Die "fliegende" Spektrometeranalyse ist ein Kompromiß und hat nur einen begrenzten Wert als Ersatz für die den vollen Frequenzbereich abtastende Spektralanalyse.

Zusätzliche Probleme treten bei der gegenwärtigen Praxis der Kombination "von GasChromatographiegeräten mit ein Absorptionsspektrum messenden Spektrometern, besonders Infrarotspektrometern, auf. Die Probenverbindungen treten aus Chromatographiesäulen mit höheren Temperaturen aus. Gegenwärtige Chromatographiegeräte erfordern sperrige Öfen und verschiedene Einrichtungen zur Temperaturregelung. Die höheren Temperaturen des Chromatographen, wenn dieser ohne besondere Wärmeabschirmung neben einem Infrarotspektrometer aufgestellt ist, wurden den Betrieb des Spektrometers beinträchtigen.

Es ist üblich, GasChromatographiesäulen bei programmierten höheren Temperaturen zu betreiben, die so ausgewählt sind, daß alle Komponenten der zu eluierenden Probe genügend flüchtig sind. Plötzliche Temperaturänderungen der Eluate, wenn diese aus einer Chromatographiesäule austreten und in Probenzellenbehältern aufgefangen und vorübergehend aufbewahrt werden, bevor sie der Spektrometeranalyse zugeführt werden, können zu veränderten physikalischen Zuständen der eluierten Proben führen. Eine rasche Abkühlung von eluierten Proben kann eine Kondensation an den Probenzellenfenstern bewirken. Alle diese Effekte wirken sich nachteilig auf die Qualität der durch Absorptionsspektralanalyse erhaltenen Werte aus.

Eine Verringerung der erforderlichen Anzahl von Hantierungen mit giftigen und gefährlichen Materialien während Verfahren zur Analyse und zur Qualitätskontrolle einer Produktion sind ein

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wesentlicher Vorteil. Kein gegenwärtig verfügbares Gaschromatographiegerät ist so ausgebildet, daß die von ihm gelieferten Proben unmittelbar mit einem Infrarotspektrometer verarbeitet werden können. Die Geräte sind also nicht miteinander kompatibel. Infolgedessen müssen die eluierten Proben von Hand vom Auslaß des Chromatographen in eine Spektrometerprobenzelle überführt werden. Nach Durchführung der Spektralanalyse muß der Probeninhalt der Probenzelle aus dieser vollständig entfernt werden. Alle diese gegenwärtig erforderlichen Verfahrensstufen erfordern getrennte Arbeitsgänge von Hand und sind mit gewissen Gefahrenmomenten behaftet. Eine kontinuierliche unmittelbar gekoppelte ("on stream") Weiterbearbeitung von gefährlichen Stoffen verringert wesentlich die Gefahren von Verlust oder Ausbreitung von giftigen Probenmaterialien.

Die Unverträglichkeit der gegenwärtig verfügbaren Gaschromatographen und Infrarotspektrometer betrifft nicht nur die Zeit-Unverträglichkeit. Bereits die Größe und die senkrechten Abmessungen gegenwärtiger Chromatographen im Vergleich mit den Abmessungen von Spektrometerprobenzellen erschweren die unmittelbare physikalische Abstimmung der vom Chromatographen gelieferten Materialien mit der Spektrometerprobenzellen-Apparatur. Die oben erwähnten verschiedenen Umgebungstemperaturbedingungen für den Betrieb dieser zwei Arten von Instrumenten erschweren weiter die Kombination gegenwärtig verfügbarer Chromatographen und Infrarotspektrometer für unmittelbar gekoppelten ("on line") Betrieb.

Die Chromatographiesäule liefert große Volumina ausströmender Gase, wovon ein Teil mit Anteilen von reaktionsfähigen korrodierenden Probengemischdämpfen kombiniert sein kann. Infrarotspektrometer sind empfindliche komplizierte Instrumente, welche durch korrodierende Chemikalien leicht beschädigt werden. Eine unmittelbare physikalische Kombination des aus Gaschromatographiegeräten austretenden Produkts mit Infrarot- und anderen Absorptionsspektrum-Spektrometern führt in Abwesenheit von besonderen Vorsichtsmaßnahmen zur Gefahr von Korrosion und Beschädigung empfindlicher Teile des Spektrometers.

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Es besteht also ein Bedarf für ein Gaschromatographiegerät, das mit einem Absorptionsspektralanalysegerät kompatibel, und direkt kombinierbar ist und bequem zusammen mit diesem auch in kontinuierlichem Betrieb benutzt werden kann. Besonders besteht ein Bedarf für ein kompakt gebautes einfach zu betreibendes Gaschromatographiegerät, das für unmittelbare Kombinaten ("on line") mit Infrarotspektrometern geeignet ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Allzweck-Gaschromatographen zu schaffen, der mit Absorptionsspektrum-Spektrometern kompatibel und für unmittelbar kombinierten Betrieb damit geeignet ist, und sich leicht handhaben läßt, wobei besonders die Abmessungen, thermischen Eigenschaften und Laufzeiteigenschaften des kompakten GasChromatographen mit einem unmittelbar daneben aufgebauten und gleichzeitig gekoppelt ("on line") betriebenen Laboratoriums-Infrarotspektrometer eines gegenwärtig verfügbaren Typs und dessen Ansprechzeit kompatibel sind und der Säulenauslaß des GasChromatographen direkt mit einer Probezellenaufnahmeeinrichtung im Absorptionsspektrum-Spektrometer verbunden ist.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Gaschromatographiegerät mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen. Bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Kurz zusammenfassend wird also durch die Erfindung die Kombination eines verbesserten Gaschromatographiegeräts mit einem Spektralanalysegerät und ein Gaschromatographiegerät, das ntt Absorptionsspektralanalysegeräten, besonders Infrarotspektrometern, kombinierbar ist, geschaffen. Das Chromatographiegerät ist für einen kompakten Aufbau eingerichtet, seine verschiedenen Bestandteile sind getrennt thermostatiert und voneinander und vor übermäßigem Wärmeübergang auf benachbarte Teile und Apparaturen wärmeisoliert. Im Chromatographiegerät ist eine mit einem Ventil versehene Durchflußprobenzelle angeordnet und so ausgebildet, daß sie "direkt" ("on line") Probenmaterial für gekoppelte ("on line") Absorptionsspektralanalyse liefert. Erfindungsgemäß ist das Chromatographiegerät mit Einrichtungen versehen, um seine zeitliche Arbeitsweise (Ansprechzeit) auf eine Geschwindigkeit einzustellen, die mit der Arbeitsgeschwindigkeit 'bei der Absorptionsspektralanalyse, besonders mit der Frequenz-

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abtastzyklusgeschwindigkeit eines Infrarotspektrometers kompatibel ist.

Die Erfindung wird erläutert durch die folgende Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, die sich auf die beigefügte Zeichnung bezieht. Es zeigen:

Fig. 1 eine teilweise aufgeschnittene Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform des Chromatographiegeräts; Fig. 2 einen Querschnitt gemäß der Ebene 2-2 der Fig. 1 und Fig. 3 ein schematisches Fließdiagramm des Chromatographiegeräts der Fig. 1 und 2.

Eine teilweise weggebrochene Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung zeigt Fig. 1, worin ein Absorptionsspektralanalysengerät 10 fragmentarisch gezeigt ist. Für den Zweck der vorliegenden Beschreibung sei angenommen, daß das verwendete Absorptionsspektralanalysengerät ein Infrarotspektrometer ist. Die erfindungsgemäße Kombination eines Chromatographiegeräts und Absorptionsspektralanalysengeräts soll jedoch im Rahmen der Kombination jedes Spektralanalysengerät umfassen, das aus der Vielzahl verschiedener Spektralanalyseninstrumente für Ultraviolett, sichtbares Licht, Raman-, NMR und andere Wellenbereiche ausgewählt ist. Das in den Figuren gezeigte Infrarotspektrometer 10 ist mit einem Uhtersuchungsprobenschacht 12 versehen , in den eine Untersuchungsprobenzelle normalerweise zur Durchführung des Analysenganges eingesetzt wird.

Der erfindungsgemäße GasChromatograph weist eine obere Kammer 16 auf, die mit einer mit besonderen Abmessungen ausgebildeten unteren Kammer 18 verbunden ist. Die untere Kammer ist so bemessen, daß sie leicht in den Probentestschacht 12 des Infrarotspektrometers paßt. Auf dem Gebiet der Instrumentenherstellung gibt es informelle Vereinbarungen über Abmessungen von Armaturen, Anschlüssen und Zubehörteilen, die heute von den verschiedenen Herstellern weithin angenommen sind. Entsprechend kann das erfindungsgemäße Chromatographiegerät ohne weiteres mit Spektralanalyseanlagen der meisten Hersteller kombiniert werden. Fig. 2 zeigt die in Fig. 1 dargestellte Ausführungsform der Erfindung in einem Längsschnitt gemäß der Ebene 2-2. Fig. 2 zeigt deutlich die Beziehung zwischen der unteren Kammer 18 und dem

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Spektrometer-Untersuchungsprobenschacht 12. Die obere Kammer 16 besteht aus einer Innenauskleidung 22, die gegenüber einer Außenwand 26 durch im Zwischenraum zwischen Außenwand und Innenauskleidung eingebrachtes Isoliermaterial 24 wärmeisoliert ist. Die obere Kammer 16 ist in einem mit Platten ausgekleideten Rahmen 30 gehalten, um die Gesamtanordnung genügend starr und fest zu machen und eine Basis zum Anbringen verschiedener anderer Teile des Chromatographen zu bilden, die im folgenden beschrieben werden.

Die obere Kammer 16 ist mit einer gebogenen Trennwand 28 versehen, die im oberen Teil der Kammer 16 innerhalb der Innenauskleidung 22, jedoch davon getrennt angebracht ist. Die Trennwand 28 ist mit einer Anzahl kleiner Öffnungen 29a, 29b, 29c, versehen, durch die erhitzte Luft aus dem Raum zwischen der Trennwand 28 und der Innenauskleidung 22 in den Innenbereich der Kammer 16 strömen kann. Die Vorrichtungen zum Erhitzen der Luft im Raum zwischen der Trennwand 28 und der Innenauskleidung 22 sind weiter unten beschrieben.

Außerdem weist die Trennwand eine rechteckige öffnung 31 auf. Ein angelenktes Luftrohr 40 mit rechteckigem Querschnitt dient sowohl als Einlaß für kühle Luft in den Innenraum der Kammer als auch als Auslaß für heiße Luft aus diesem Innenraum, je nach der Stellung des Luftrohrs. Der Gelenkzapfen 41 ist in einem Halter 41a befestigt, der an der Außenseite der Innenauskleidung 22 angebracht ist. In Fig. 2 zeigt die ausgezogene Linie das Luftrohr 40 in der Stellung zum Abführen heißer Luft aus dem Innenraum der Kammer 16, während die strichpunktierte Linie die Stellung des Luftrohrs 40 zum Einführen kühler Luft in den Raum zwischen der Trennwand 28 und der Innenauskleidung 22 angibt. In dieser letztgenannten Stellung verschließt das schwenkbare rechtwinklige Luftrohr 40 die rechteckige Öffnung 31 in der Trennwand. So wird die kühle Luft in den Raum über der Trenn-Trennwand 31 umgeleitet, wo sie erwärmt wird. Das schwenkbare Luftrohr 40 wird durch die Wirkung eines Tauchmagneten 32, der einen Stellarm 33 betätigt, in der gewünschten Stellung gehalten. Der Stellarm 33 ist am schwenkbaren Luftrohr in einem Abstand unterhalb der durch den Drehzapfen 41 gehenden Schwenkachse angelenkt. Eine kleine Bewegung des Tauchmagnet-

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ankers und seines Stellarms bewegt das schwenkbare Luftrohr
je nach der Richtung der Ankerbewegung in die entsprechende
Kühl-.oder Heizzyklusstellung und hält es in dieser Stellung.

Ein Thermostatfühler 42 ist in der Außenwand 26 der Kammer 16 gehalten und erstreckt sich in deren Innenraum. Ein kleiner
Motor 34 ist außerhalb der Kammer 16 gehalten, und seine
Welle erstreckt sich in die Kammer und treibt dort ein Käfiggebläse 35 an. Das Gebläse 35 ist in einem Gebläsegehäuse 35a gehalten, das zwischen der Trennwand 28 und der Innenauskleidung 22 angeordnet ist. Im Austrittsbereich des Gebläsegehäuses ist ein Heizelement 38 angeordnet. Der Thermostatfühler 42
kann mit seinen in den Zeichnungen nicht gezeigten Regeleinrichtungen so eingestellt werden,daß der Tauchmagnet 32, der
Gebläsemotor 34 und das Heizelement 38 betätigt werden, um im Inneren der Kammer eine vorbestimmte Temperatur aufrechtzuerhalten. In dem automatisierten Temperaturregelsystem sind sowohl Heiz- als auch Kühlzyklen vorgesehen. So bildet die Kammer 16 einen Heißluftofen mit Temperatürfeineinstellung, um die
Chromatographiesäulen bei den für optimalen Betrieb des Chromatographen gewünschten Temperaturen zu halten.

Der Chromatograph ist mit zwei identischen gefüllten Chromatographiesäulen versehen, der ersten oder analytischen Säule 50 und der zweiten oder Referenzsäule 52, die jeweils zu einer
flachen Spirale gewunden sind. Die Spiralen sind koaxial nebeneinander im Inneren der oberen Kammer 16 angeordnet. Warme
Luft, deren Temperatur thermostatisch geregelt wird, wird in
der Kammer im Kreis geführt und hält beide Säulen über die jeweiligen Längen der Spiralen bei der vorher festgelegten Temperatur. Die Ausbildung der Säulen in Spiralform und deren Anordnung nebeneinander in der Ofenkammer 16 ermöglicht ein
gleiches und gleichbleibendes Erwärmen mit geringeren Verlust durch Wärmeabstrahlung in die Umgebung des Chromatographen.

Eine Einfüllvorrichtung 56 ist so angebracht, daß sie sich
teilweise durch den mit Platten ausgekleideten Rahmen 30 nach außen und teilweise in die Kammer 16 erstreckt. Die Einfüllvorrichtung ist mit dem Einlaßende der analytischen Säule 50 verbunden. Die Einfüllvorrichtung ist isoliert, getrennt thermo-

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statieit an J durch eine leitende Heizschlange 58 heizbar (^pJJ. 3).

Fig. 3 i ί t eine schema t.i sehe Darstellung der in den Fig. 1 und L-" 'T^zei-Jt.en Ausführungsforin der Erfindung und zeigt die Vei bi ndungen zwischen dem verschiedenen Teilen des Chromate— gr^i h',-n

Ein Tragergasvorrat, normalerweise eine nicht gezeigte Druckf lasche mit unter Druck stehendem Helium, Stickstoff oder einem anderen geeigneten Trägergas, ist mit dem Trägergaseinlaß 60 der Einfüllvorrichtung 56 und außerdem mit dem Einlaß der Referenzsäule 52 verbunden. Es ist üblich, das Trägergas durch irgendeine zweckmäßige Vorrichtung zu erwärmen, bevor es in die Referenzsäule strömt. Obgleich die schematische Figur 3 eine unmittelbare Verbindung zwischen dem Trägergasvorrat und der Referenzsäule 52 ohne solche Vorwärmung zeigt, ist ein solches Vorwärmverfahren üblich und oft notwendig für das richtige Arbeiten des Instruments.

Die aus den spiralig aufgewickelten Säulen 50 bzw. 52 austretenden Gase strömen durch Ventile 64 bzw. 66 in Wärmeleitfähigkeitsdetektoren 68 und 70. Vom Referenzdetektor 70 strömen die Gase durch ein Absperrventil 72 und eine Drosseleinrichtung 74. Vom analytischen Detektor 68 strömen die Gase durch ein Absperrventil 76 und in eine unten beschriebene Untersuchungsprobenzelle 90. Die Ventile 64, 66, 72 und76, die den Durchfluß der aus den Säulen austretenden Ströme regeln, werden im folgenden als Säulenventile bezeichnet, während die anderen, unten im Zusammenhang mit der Untersuchungsprobenzelle beschriebenen Ventile als ProbenzellenventiIe bezeichnet sind. Die SMulenventi Ic- und Probenzel lenventi Ie sind jeweils kombiniert und bilden das Mehrwegsäulenventi] 86 und Mehrwegzellenventi1 96. Die räumliche Anordnung der Mehrwegventile 86 und 96 ergibt sich aus den Fig. 1 und 2.

Die Untersuchungsprobenzelle 90 ist quer zur unteren Kammer 18 angeordnet. Der Untersuchungsprobenschacht 12 des Infrarotspektrometers 10 ermöglicht das Einsetzen einer Unter-

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suchungsprobenzeiLt· in eim-n Strahl der im Spektrometer erzeugten Infrarotstrahlung. Die Untersuchumjszel Le yü Ist eine hohle ■ Kämmt-r aus Mt-tu Ii oder· ti Las mit. Fenstern ~-j2, 94 an dir beiden Enden. Die Fenster rand dicht mit der Kammer verbunden (an dieser versiege.¹11) und bestehen aus einem Mater La L, das für die bei der Analyse zu verwendende Wellenlänge der Strahlung ausreichend durchlässig ist. Hei der Infrarotanaiyse sind kris-tal liriffi Natriumchlorid oder Natriumbromid übliche Fens terma teria Lien.

Wenn die untere Kammer 10 in den Untersuehungsprobenschacht 12 des Infrarotspektrometers eingesetzt ist, ist die quer angeordnete Probenzelle 90 koaxiaL mit dem Infrarotstrahl des Spektromoters und wird von diesem durchstrahlt. Diese Anordnung ist.leicht ersichtlich aus den Figuren.

Äußere Wärmeeinwirkung, die? durch Strahlung oder Wärme Leitimg in das Spektrometer gelangt, stört die Analyse des Infrarotabsorptionsspektrums. Infolgedessen muß man beim Einsetzen der unteren Kammer 18 ir.-den Spektrometeruntersuchungsprobenschacht sorgfältig darauf achten, daß beim Betrieb des Chromatographen erzeugte Überschußwärme den Betrieb des Spektrometers nicht stört. Andererseits müssen die aus der analytischen Säule 50 austretenden eluierten Probendämpfe bei einer genügend hohen Temperatur gehaLten werden, um dampfförmig zu bleiben und Kondensation an den Zellenfenstern und in den Verbindungsrohren zu vermeiden. Der Chromatograph-Wärmeleitfähigkeitsdetektor mit seinen beiden getrennten durchströmten Detektoreinrichtungen 60 und 70 spricht auf Änderungen der Umgebungstemperatur in nachteiliger Weise an. Um diese verschiedenen Bedingungen zu erfüllen, ist ein neuartiger Aufbau der Wärmeleitfähigkeitseinrichtung mit Wärmeregelung eier daran angebrachten -Teile-vorgesehen.. Zwei dickwandige Platten oder Gußteile 100 und 102 sind so geformt, daß sie nebeneinander angeordnet eine Kammer 104 bilden, in der die beiden Wärme-Lei tfähigkeitsdetektoren 6b und 70 gehaLten sind. An den Platten 100, 102 sind Oberflächen vorgesehen, an denen das MehrwegsäuLenventiI 06 und das MehrwegzeLLenventi1 96 in Wärmekontakt angebracht sind. Ventilschäfte öua und 96a erstrecken

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sich bLs atilerha Lb der Außenwandp Latten des Rahmemi κ), '>.. daß die Ventile bequem einstellbar sind. Die Probenzelle >u ist eb^nf'c» ILs an tien Platten 1OCj im 102 in kontro L Liertem Wärmekoniakt damit gehalten. Die Platten ίου, 102 bilden einen. Wärmespeicher erheblicher Größe, der durch eine Heizschlange 106 erwärmt wird. Die benachbarten SpektrometerteiLe werden mittels der Wärmeabschirmung 108 vor der von den erwärmten Platten 100,102 .msgesandten Wärmestrahlung isoliert. Alle Rohrverbindungen von den Säulen, den Detektoren, der Probenzelle) und zum Auslaß ^n die Atmosphäre gehen durch die jeweiligen Mehrwegventile 86 und 96, wie oben beschrieben. Die gewünschte Temperatur der aus den Säulen austretenden Gase kann aufrechterhalten werden und dennoch wird mittels der thermostatierten abgeschirmten Wärmespeicherplatten 100 und erreicht, daß kein Vfiitmeüberschuß aus der Umgebung zum Spektrometer gelangt. Es ist zweckmäßig, wie in Fig. 2 gezeigt, ein eingeschlossenes Luftbad zu verwenden, um bei den empfindlichen Teilen, z.B. den Wärmeleitfähigkeitsdetektoren 68 und 70, Temperaturkonstanz aufrechtzuerhalten.

Der erfindungsgemäße Chromatograph, der für Kombination mit Absorptionsspektralanalysegeräten eingerichtet ist, kann in verschiedener Weise benulzt werden; 1.) für übliche chromatographische Verfahren, 2.) für die "fliegende" rasche Teilanalyse und schließlich '}.) in einer Flußunterbrechungsmethode, die besonders zweckmäßig bei Hochdruckverfahren benutzt wird. In diesen letztgenannten Verfahren der Chromatographie unter Druck können die Drosseleinrichtungen 74, 78 und 8C in der Weise benutzt werden, wie in den Patentanmeldungen Nr. P 26 07 830.8 "Gaschromatographieverfahren"

der AnmeLderin und Nr. P 26 07 031.9 "Gaschromatographiegerätybeschriebun.

Bei üblichen Chromatographischen Verfahren und "fliegender" Analyse werden die Drosse!einrichtungen 74,78 und 80 normalerweise entfernt oder zuvor auf "offen" eingestellt.

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Claims (8)

1. Patentansprüche

   1 .) Gas Chromatographieger ät für unmittelbar kombinierten Betrieb mit einem Spektralanälysegerät, dadurch gekennzeichnet, daß das Gaschromatographiegerät eine obere Kammer (16) und eine damit verbundene untere Kammer (18) aufweist, von denen die untere Kammer solche Abmessungen hat, daß sie in einen entsprechend bemessenen Untersuchungsprobenschacht eines Spektralanalysegeräts paßt, wobei ferner die obere Kammer (16)wärmeisoliert und mit Heizvorrichtungen (38) und eine gleichbleibende Temperatur aufrechterhaltenden Temperaturrege !vorrichtungen (42)versehen ist und in dieser Kammer eine Chromatographiesäule (50) des Chromatographen gehalten ist, deren "Einlaß mit einer Einführungsvorrichtung (56) verbunden ist, und ferner gekennzeichnet durch einen Detektor (68), eine Probenzelle (90) und eine Mehrzahl von Ventilen (64,66,72,76 bzw. 86,96), wobei der Detektor, die Zelle und wenigstens zwei Mehrwegventile (86,96) neben und an in der unteren Kammer (18) angeordneten auf eine thermostatisch geregelte Temperatur erwärmten Metallplattenvorrichtungen (100,102) angebracht sind und die so gehaltene Probenzelle (90) sich quer zur unteren Kammer (18) erstreckt und kurze Rohrverbindungen zwischen der Säule und Ventilen, zwischen dem Detektor und Ventilen und zwischen der Zelle und Ventilen vorgesehen sind, so daß aus der Säule austretendes eluiertes Probenmaterial mitgeführt und kurz in der Probenzelle zurückhaltbar ist und sich während der Durchführung der Absorptionsspektralanalyse die untere Kammer (18) des Chromatographiegeräts mit der quer angeordneten Probenzelle (90) innerhalb des Untersuchungsprobenschachts (12) des Spektralanalysengeräts befindet, jedoch diesem gegenüber wärmeisoliert ist.
2. 2. Chromatographiegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß es für unmittelbar kombinierten Betrieb mit einem das Absorptionsspektrum aufnehmenden Infrarotspektrometer als Spektralanalysegerät eingerichtet ist.

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3. 3. Chromatographiegerät nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Durchflußdrosseleinrichtung (74,79,80), die zwischen wenigstens ein Ventil (72,76) und die zur Atmosphäre führende Auslaßleitung eingeschaltet ist, wodurch der am Säulenauslaß gemessene Druck der Chromatographiesäule (50) und der Druck in der Probenzelle (90) während des Betriebs bei Überatmosphärendruck gehalten werden können.
4. 4. Chromatographiegefcät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizvorrichtung in der oberen Kammer (16) Heizvorrichtungen (38) und Vorrichtungen (28,29, 31,35), welche erwärmte Luft im Kreislauf durch die Kammer führen, aufweist.
5. 5. Gerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Chromatographiesäule (50) zu einer flachen Spirale gewunden und in der wärmeisolierten oberen Kammer (16) so angeordnet ist, daß die Achse der flachen Spirale einen rechten Winkel mit der Senkrechten bildet.
6. 6. Gerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in der oberen Kammer (16) neben und koaxial mit der (ersten) Chromatographiesäule (50) eine zu einer flachen Spirale gewundene zweite Chromatographiesäule angeordnet ist, wobei die erste Säule eine analytische Säule und die zweite Säule eine Referenzsäule ist und beide Säulen durch die um sie strömende Heißluft unter identischen Wärmebedingungen gehalten sind.
7. 7. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die mit thermostatischer Temperaturregelung erwärmte und in der unteren Kammer (18) angeordnete Plattenvorrichtung (100,102) aus zwei zueinander passenden Platten (100,102) besteht, die so geformt sind, daß sie im zusammengebauten Zustand einen Hohlraum umschließen, in dem zwei Wärmeleitfähigkeitsdetektoren (68,70) gehalten sind, und äußere Flächen zum Befestigen der zwei Mehrwegventile (86,96) und eine äußere Vertiefung zum Befestigen der Probenzelle (90) aufweisen, wobei die Ventile und die Probenzelle, wenn sie an den Platten angebracht sind, mit diesen in wärmeleitender Verbindung sind, und neben den Platten Heizschlangen (106)

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   und Thermostatregelvorrichtungen angebracht sind, welche die mit den Detektoren, Ventilen und der Probenzelle zusammengebauten Platten in einem vorbestimmten Temperaturbereich halten, wodurch die in der unteren Kammer (18) angeordneten Teile des Chromatographiegeräts, die dem Absorptionsspektralanalysegerät benachbart sind, bei einer vorgegebenen Betriebstemperatur haltbar sind, ohne daß das benachbarte Analysengerät einer übermäßigen Erwärmung durch das Chromatographiegerät ausgesetzt ist.
8. 8. Gaschromatographiegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Kammer (16) und untere Kammer (18), die blockmäßig miteinander verbunden sind, voneinander wärmeisoliert sind, so daß die in der unteren Kammer befindliche quer angeordnete Probenzelle (90) von der in der oberen Kammer (16) angeordneten.Erhitzungsvorrichtung, welche die Säule oder Säulen bei einer erhöhten Temperatur hält ,wärmeisoliert ist, wodurch bei der Durchführung der Absorptionsspektralanalyse an aus dem Chromatographiegerät in die Probenzelle eingeführtem Probenmaterial keine übermäßige Wärme vom Chromatographiegerät durch die Wände der unteren Kammer zu daneben angeordneten Teilen des Absorptionsspektralanalysegeräts gelangen kann.

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