DE60313521T2 - Verfahren zur Messung der effektiven Temperatur in einem abgeschlossenen Behälter - Google Patents

Verfahren zur Messung der effektiven Temperatur in einem abgeschlossenen Behälter Download PDF

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Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Analysieren von Materialien und genauer ein Verfahren zur exakten Messung der wirksamen Temperatur innerhalb eines geschlossenen Behälters, wie eines Gasraumbehälters bzw. eines Headspace-Gläschens.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Das Verfahren der Gleichgewichts-Gasraumextraktion beinhaltet das Einbringen einer flüssigen oder festen Probe in einen geeigneten geschlossenen Behälter und das Warten, bis flüchtige Analyse innerhalb der Probe einen Gleichgewichtszustand der Konzentration zwischen der Probenmatrix und dem Dampf darüber (d.h. dem Gasraum) erreichen. Ein festes Dampfvolumen wird dann zur Analyse in einen Gaschromatographen überführt. Im Gleichgewichtszustand ist die Konzentration jedes Analyten im Gasraum durch die Menge des vorhandenen Analyten, die Volumina der beiden Phasen und den Aufteilungskoeffizienten für diesen Analyten zwischen den beiden Phasen definiert. Der Aufteilungskoeffizient, der eine thermodynamische Eigenschaft ist, hängt stark von der Temperatur ab und muss daher innerhalb der Instrumente sorgfältig gesteuert werden, wenn eine gute analytische Genauigkeit erreicht werden soll.
  • Die derzeit verfügbaren Gasraum-Probenehmer des Standes der Technik, wie das TurboMatrix Automatic Headspace Sampler-Modell, das von PerkinElmer Instruments LLC auf dem Markt ist, sind dafür ausgelegt, eine sehr stabile Gläschentemperatur beizubehalten, indem sie einen großen, thermostatisierten metallischen Ofenblock verwenden. Trotz der Tatsache, dass stabile Gläschentemperaturen aufrechterhalten werden können, bleiben jedoch noch eine Reihe von Problemen im Hinblick auf die Temperatursteuerung.
  • Beispielsweise kann die wahre Temperatur des Gläschens möglicherweise nicht exakt gemessen werden. Der elektronische Sensor, der verwendet wird, um die Tempe ratur zu überwachen, befindet sich in der Regel innerhalb eines Heizbandes, das den Ofenblock umgibt und von dem Gläschen entfernt ist. So gesehen, gibt die Temperaturablesung möglicherweise nicht in allen Einstellungen die wahre Gläschentemperatur wieder. Außerdem könnte es sein, dass nicht an allen Stellen im Gläschen die gleiche Temperatur herrscht.
  • Ein weiteres Problem könnte entstehen, wenn ein neues (kaltes) Gläschen in den Ofenblock eingebracht wird. In diesem Fall könnte es in einem oder mehreren der anderen Gläschen zu einem Temperaturabfall kommen, der anhand bekannter Verfahren nicht sofort erfasst werden kann. Ferner berücksichtigen bekannte Verfahren der Temperaturmessung möglicherweise nicht die Tatsache, dass die Gläschentemperatur sich im Lauf der Zeit verändern kann.
  • Ein anderes mögliches Problem besteht darin, dass bestimmte Anforderungen, wie GLP (Good Laborstory Practices)-Zertifizierungsstandards und FDA (Fond and Drug Administration)-Zulassungsanforderungen, verlangen könnten, dass die Gläschentemperatur überwacht und/oder kalibriert wird.
  • Außerdem sind manche Instrumente, die nicht dem Stand der Technik entsprechen, möglicherweise nicht gut für das Gebiet der Gläschentemperatursteuerung geeignet. So gesehen kann es wünschenswert sein, die Leistung dieser Instrumente anhand eines einfachen Verfahrens der Temperaturmessung zu bewerten.
  • Üblicherweise würde ein Thermoelement oder eine ähnliche Temperaturmesssonde in das Gläschen eingeführt. Dieses Verfahren ist jedoch umständlich, unterbricht den normalen Betrieb des Instruments und erfordert Spezialgeräte. Außerdem gibt eine Ablesung von einem einzigen Punkt innerhalb des Gläschens die „wirksame" Temperatur des ganzen Gläschens möglicherweise nicht wahr an. Stattdessen wäre es besser, eine geeignete Probe in einem Gläschen zu verwenden und Chromatographie zu nutzen, um die Temperatur zu bestimmen – schließlich ist es dieses Verfahren, für das eine Standardisierung angestrebt wird.
  • Was gewünscht wird, ist daher ein Verfahren zur Messung der wirksamen Temperatur innerhalb eines geschlossenen Behälters, das die wahre Behältertemperatur bei allen Instrumenteneinstellungen exakt wiedergibt, das Temperaturschwankungen über verschiedene Stellen im Behälter berücksichtigt, das die Temperatur jedes Behälters getrennt von anderen Behältern misst, wenn eine Vielzahl von Behältern verwendet wird, das die Tatsache berücksichtigt, dass die Behältertemperatur sich im Lauf der Zeit verändern kann, das eine Temperaturkalibrierung erlaubt, das verwendet werden kann, um die Temperatursteuerleistung eines Instruments zu bewerten, das leicht durchgeführt werden kann, das den normalen Betrieb des Instruments nicht unterbricht, das keine Spezialwerkzeuge erfordert und das Chromatographie nutzt, um die Temperatur zu bestimmen.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Somit ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Messung der wirksamen Temperatur innerhalb eines geschlossenen Behälters zu schaffen, das die wahre Behältertemperatur bei allen Instrumenteneinstellungen exakt wiedergibt.
  • Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens zur Messung der wirksamen Temperatur innerhalb eines geschlossenen Behälters, das die oben genannten Eigenschaften aufweist und die Temperaturschwankungen über verschiedene Behälterpositionen berücksichtigt.
  • Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens zur Messung der wirksamen Temperatur innerhalb eines geschlossenen Behälters, das die oben genannten Eigenschaften aufweist und die Temperatur jedes Behälters getrennt von anderen Behältern misst, wenn eine Vielzahl von Behältern verwendet wird.
  • Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens zur Messung der wirksamen Temperatur innerhalb eines geschlossenen Behälters, das die oben genannten Eigenschaften aufweist und die Tatsache berücksichtigt, dass die Behältertemperatur sich im Lauf der Zeit verändern kann.
  • Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens zur Messung der wirksamen Temperatur innerhalb eines geschlossenen Behälters, das die oben genannten Eigenschaften aufweist und eine Temperaturkalibrierung ermöglicht.
  • Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens zur Messung der wirksamen Temperatur innerhalb eines geschlossenen Behälters, das die oben genannten Eigenschaften aufweist und verwendet werden kann, um die Temperatursteuerleistung eines Instruments zu bewerten.
  • Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens zur Messung der wirksamen Temperatur innerhalb eines geschlossenen Behälters, das die oben genannten Eigenschaften aufweist und leicht durchzuführen ist.
  • Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens zur Messung der wirksamen Temperatur innerhalb eines geschlossenen Behälters, das die oben genannten Eigenschaften aufweist und das den normalen Betrieb des Instruments nicht unterbricht.
  • Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens zur Messung der wirksamen Temperatur innerhalb eines Behälters, das die oben genannten Eigenschaften aufweist und keine Spezialausrüstung erfordert.
  • Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens zur Messung der wirksamen Temperatur innerhalb eines geschlossenen Behälters, das die oben genannten Eigenschaften aufweist und Chromatographie nutzt, um die Temperatur zu bestimmen.
  • Diese und andere Aufgaben der vorliegenden Erfindung werden durch die Schaffung eines Verfahrens zur Messung der Temperatur innerhalb eines geschlossenen Behälters mit einem Gasraum erreicht. Ein flüssiges Lösungsmittel wird in den Behälter gegeben, und eine feste Verbindung wird dem flüssigen Lösungsmittel zugesetzt, um eine gesättigte Lösung zu erzeugen. Man lässt den Dampf der gesättigten Lösung den Gleichgewichtszustand im Gasraum des geschlossenen Behälters erreichen, und ein Volumen davon wird auf eine Chromatographiesäule übertragen, wo chromatographische Ablesungen des äquilibrierten Dampfs vorgenommen werden. Eine Temperatur im geschlossenen Behälter wird dann auf der Basis der chromatographischen Ablesungen des äquilibrierten Dampfs berechnet, wobei die Temperaturablesung auf der Konzentration des flüssigen Lösungsmittels und der festen Verbindung im äquilibrierten Dampf beruht.
  • Vorzugsweise umfassen die chromatographischen Ablesungen Ablesungen von Peak-Flächen des flüssigen Lösungsmittels und der festen Verbindung. Am meisten bevorzugt umfasst der Berechnungsschritt den Schritt der Berechnung einer Temperatur im geschlossenen Behälter aufgrund eines Verhältnisses der Ablesungen von Peak-Flächen des flüssigen Lösungsmittels und der festen Verbindung.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das flüssige Lösungsmittel n-Dodecan und die feste Verbindung umfasst Naphthalen. In einer anderen Ausführungsform umfasst das flüssige Lösungsmittel n-Octadecan, und die flüssige Verbindung umfasst Anthracen.
  • Die Erfindung und ihre speziellen Merkmale und Vorteile werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung in Zusammenschau mit der begleitenden Zeichnung deutlicher.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnung
  • 1 ist eine schematische Darstellung eines geschlossenen Gläschens, für das die Temperatur gemäß der vorliegenden Erfindung gemessen werden kann;
  • 2 ist eine graphische Darstellung des idealen Dampfdruckverhaltens für eine binäre Mischung gemäß dem Raoult'schen Gesetz, wie von der vorliegenden Erfindung angewendet;
  • 3 ist eine graphische Darstellung eines Chromatogramms einer Testmischung aus n-Dodecan und Naphthalen, die über einen Temperaturbereich thermostatisiert ist, und erläutert einen Teil der Theorie, die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegt;
  • 4 ist ein Plot eines Flächenverhältnisses (Naphthalen/n-Dodecan) gegen eine eingestellte Temperatur in °C und erläutert einen Teil der Theorie, die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegt; und
  • 5 ist ein Plot einer linearen Beziehung zwischen den Naphthalen- und n-Dodecan-Flächen, der einen Teil der Theorie darstellt, die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegt.
  • Ausführliche Beschreibung der Erfindung
  • Auf dem Weg zur vorliegenden Erfindung wurden Überlegungen angestellt, sich die Temperaturabhängigkeit von Aufteilungskoeffizienten zunutze zu machen, um die wirksame Temperatur in einem Gläschen zu bestimmen. Gemäß einem solchen Verfahren würde eine Lösung aus zwei zu lösenden Stoffen in einem geeigneten Lösungsmittel hergestellt. Die zu lösenden Stoffe und das Lösungsmittel würden so gewählt, dass ihre Aufteilungskoeffizienten unterschiedliche Temperaturprofile zeigen. Ihre relativen Konzentrationen (somit die Größen ihrer chromatographischen Peaks) wären ein Maß für die Temperatur.
  • Es wurde jedoch gefunden, dass dieser Ansatz ungünstig sein kann, da er von einer sehr genauen Steuerung der Konzentrationen und Volumina abhängt. Außerdem müssten die Komponenten chemisch ähnlich sein, damit ihre relativen Ansprechfaktoren auf dem GC-Detektor konstant wären, und daher wären Unterschiede in den Aufteilungskoeffizientprofilen nur klein.
  • Es wurde auch überlegt, sich die Temperaturabhängigkeit von Dampfdrücken zunutze zu machen, um die wirksame Temperatur in einem Gläschen zu bestimmen. Entsprechend diesem Verfahren würde ein Überschuss an einer geeigneten Verbindung, die in einem thermostatisierten Headspace-Gläschen vorhanden wäre, den Gasraum mit verdampfter Verbindung sättigen. Die Konzentration des Dampfs am Sättigungspunkt wäre proportional zum Dampfdruck. Der Dampfdruck hängt von der Temperatur ab, und daher ist die Dampfkonzentration im Gasraum temperaturabhängig. Durch Wählen von zwei Verbindungen mit unterschiedlichen Dampfdruckkurven wäre das Verhältnis ihrer Konzentrationen (somit der Größen ihrer chromatographischen Peaks) ein Maß für die Temperatur.
  • Es wurde jedoch gefunden, dass dieser Ansatz ungünstig sein kann, da sich die Dampfdrücke von zwei Verbindungen, wenn diese zusammengemischt werden, jeweils ändern, weil sie konzentrationsabhängig sind, und somit Ergebnisse schwierig vorauszusagen sind.
  • Um die Nachteile des Standes der Technik zu überwinden und um die Bedenken hinsichtlich der oben beschriebenen Ansätze zu vermeiden, wurde entschieden, sich die Temperaturabhängigkeit von Löslichkeit und Dampfdruck zunutze zu machen.
  • Unter Bezug auf 1 beruht das Verfahren auf der Löslichkeit einer festen Verbindung 10 in einem geeigneten flüssigen Lösungsmittel. Eine ausreichende Menge Feststoff 10 wird zugegeben, um sicherzustellen, dass eine gesättigte Lösung 12 erzeugt wird. Die Sättigungskonzentration ist stark von der Temperatur abhängig, sollte aber bei jeder gegebenen Temperatur jeweils gleich sein. Diese Wirkung bedeutet auch, dass die Konzentration beider Verbindungsdämpfe im Gasraum 14 innerhalb eines geschlossenen Gläschens 16, das die gesättigte Lösung 12 enthält, bei jeder gegebenen Temperatur vorhersagbar ist. Die Verbindungskonzentrationen im Gasraum 14 hängen nun sowohl von der Löslichkeit in Flüssigkeit als auch dem Dampfdruck ab und sollten eine verstärkte Temperaturwirkung liefern.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform wurden Naphthalen als feste Verbindung und n-Dodecan als flüssiges Lösungsmittel gewählt. Diese Verbindungen haben sich aus einer Reihe von Gründen als geeignet erwiesen, beispielsweise aufgrund der Tatsache, dass sie beide Kohlenwasserstoffe sind und eine relative Ansprechfaktor-Reproduzierbarkeit auf allen Flammenionisierungsdetektoren liefern sollten. Außerdem wird n-Dodecan bei Konzentrationen von etwa 30 % bei Umgebungstemperatur mit Naphthalen gesättigt, was den Messvorgang vereinfacht. Darüber hinaus sind die Dampfdrücke von reinem n-Dodecan und reinem Naphthalen ähnlich, es sind chromatographie-freundliche Verbindungen, die durch fast jede Säule geschickt werden können, und ihre Dampfdruckkurven unterscheiden sich deutlich.
  • Jedoch sei darauf hingewiesen, dass die Kombination aus n-Dodecan und Naphthalen in keiner Weise beschränkend aufgefasst werden soll und dass die Verwendung zahlreicher Kombinationen von Verbindungen mit der erfindungsgemäßen Messung in Betracht gezogen wird. Genauer haben Versuche gezeigt, dass die Verwendung von n-Dodecan und Naphthalen auf Temperaturen im Bereich von etwa 40 bis 70°C (Naphthalen schmilzt bei 800°C) beschränkt sein kann. Für höhere Temperaturen können andere Verbindungen, wie eine Kombination aus n-Octadecan und Anthracen, verwendet werden, ohne von der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
  • Das allgemeine Verfahren, das mit der vorliegenden Erfindung angewendet wird, beinhaltet die folgenden Schritte. Erstens wird ein Gläschen, das eine etwa 10/90-Mischung von n-Dodecan und Naphthalen enthält, in einen Headspace Sampler gegeben und bei der eingestellten Temperatur thermostatisieren gelassen (d.h. in der Regel für etwa 20 Minuten). Dann wird ein geeignetes Volumen des äquilibrierten Gasraumdampfs auf eine Chromatographiesäule zur Bestimmung überführt. Schließlich wird die Temperatur des Headspace-Gläschens von dem Verhältnis der beiden Peak-Flächen abgeleitet, wie nachstehend ausführlicher erörtert wird.
  • Theoretisches Modell
  • Der Dampfdruck einer Komponente in einer binären Mischung kann zweckmäßig anhand des Raoult'schen Gesetzes als
    Figure 00090001
    beschrieben werden.
    Wobei:
  • p0
    der Dampfdruck der Verbindung in der Mischung ist
    p
    der Dampfdruck der reinen Verbindung ist
    x
    die Molfraktion der Verbindung in der Mischung ist
    n1
    die Molzahl der anderen Verbindung ist
    n2
    die Molzahl der untersuchten Verbindung ist
  • 2, welche das ideale Dampfdruckverhalten für eine binäre Mischung gemäß dem Raoult'schen Gesetz darstellt, zeigt, wie der relative Dampfdruck, somit die Dampfphasenkonzentration, jeder Komponente von der Konzentration dieser Komponente in der flüssigen Mischung und dem Dampfdruck der reinen Verbindung abhängt. Falls der Dampf chromatographisiert werden würde, dann würde das Peakflächenverhältnis für die beiden Verbindungen sowohl von ihren flüssigen Konzentrationen als auch ihren reinen Dampfdrücken abhängen.
  • Die Konzentration einer gesättigten Lösung von Naphthalen in n-Dodecan ist temperaturabhängig und kann wiederum durch eine andere Form des Raoult'schen Gesetzes folgendermaßen beschrieben werden:
    Figure 00100001

    Wobei:
  • Lf
    die Molfusionswärme ist
    R
    die Gaskonstante ist
    T0
    die absolute Temperatur des Erstarrungspunkts der Verbindung ist
    T
    die absolute Temperatur der Lösung ist
  • Die Abhängigkeit des Dampfdrucks einer reinen Substanz von der Temperatur kann anhand der Clapeyron-Clausius-Gleichung folgendermaßen beschrieben werden:
    Figure 00100002

    Wobei:
  • Lv
    die molare Verdampfungswärme ist
    C
    eine Konstante ist
  • Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass in der Praxis aufgrund von intermolekularen Kräften Abweichungen von den Gleichungen 1, 2 und 3 zu erwarten sind. Daher sollten diese Beziehungen nur als Richtlinien verwendet werden.
  • Die Gleichungen 1, 2 und 3 können kombiniert werden, was die Gleichungen 4 und 5 ergibt, die den vorhergesagten Dampfdruck p0 für eine Komponente in einer gesättigten Mischung mit der Temperatur T in Beziehung setzt, wie folgt:
    Figure 00110001

    Wobei:
  • a
    eine Konstante ist
    b
    eine Konstante ist
    c
    eine Konstante ist
    d
    eine Konstante ist
  • Das Verhältnis der beobachteten Dampfdrücke wäre:
    Figure 00110002

    Wobei:
  • p0'
    der vorhergesagte Dampfdruck für die zweite Verbindung ist
    a'
    eine Konstante ist, die auf die zweite Verbindung bezogen ist
    b'
    eine Konstante ist, die auf die zweite Verbindung bezogen ist
    c'
    eine Konstante ist, die auf die zweite Verbindung bezogen ist
    d'
    eine Konstante ist, die auf die zweite Verbindung bezogen ist
  • Die Gleichung 6 kann auf die endgültige Form
    Figure 00120001
    reduziert werden.
    Wobei:
  • a
    eine Konstante ist
    b
    eine Konstante ist
    c
    eine Konstante ist
    d
    eine Konstante ist
    f
    eine Konstante ist
    g
    eine Konstante ist
  • Da die Verbindungskonzentration und damit die chromatographische Peak-Fläche somit proportional zum Dampfdruck ist, gilt Gleichung 7 auch für das Peakflächenverhältnis, wie nachstehend ausführlicher beschrieben.
  • 3 zeigt Chromatogramme der Testmischung aus n-Dodecan und Naphthalen, die über einen Temperaturbereich thermostatisiert wurde. Die Versuchsbedingungen sind in Tabelle 1 angegeben. 4 zeigt einen Plot des Flächenverhältnisses (Naphthalen/n-Dodecan, um eine positive Steigung zu ergeben) gegen eine eingestellte Temperatur in °C. Die mangelnde Gleichmäßigkeit des Plots kann durch Messfehler bewirkt sein oder kann ein echter Hinweis auf variierende Temperaturen im Gläschen sein (die Ablesungen wurden mit verschiedenen Gläschen in unterschiedlichen Karussellpositionen und zu unterschiedlichen Zeiten durchgeführt).
    Chromatograph AutoSystem X1 (PerkinElmer Instruments)
    Säule 30 m × 0,32 mm × 1,0 μm PE-5 (PerkinElmer Instruments)
    Ofen 200°C isothermisch
    Trägergas Helium bei 12,5 psig mit PPC
    Schnittstelle Split Injector bei 250°C mit Liner mit geringem Totvolumen
    Detektor FID bei 300°C, Bereich × 1, Dämpfung × 4
    Gasraum HS40 XL (PerkinElmer Instruments)
    Thermostattemp. 44°C bis 72°C in 4°-Schritten
    Thermostatzeit 20 min
    Druck 15 psig mit PPC
    Druckdauer 1 min
    Einspritzdauer 0,5 min
    Entnahmedauer 0,5 min
    Probe 180 mg Naphthalen und 20 mg n-Dodecan in 22 ml-Gläschen
    TABELLE 1 – Versuchsbedingungen
  • Durch Umkehren der Flächenverhältnisse scheinen die Daten sich der folgenden einfachen linearen Beziehung anzunähern, die auch in 5 aufgezeichnet ist:
    Figure 00130001
  • Durch Lösen von Gleichung 8 für T kann somit die Temperatur des Gläschens durch Verwendung eines Chromatographen zur Messung der Peak-Flächen für n-Dodecan und Naphthalen bestimmt werden.
  • Die vorliegende Erfindung liefert somit ein Verfahren zur Messung der wirksamen Temperatur innerhalb eines geschlossenen Behälters, das exakt die wahre Behältertemperatur bei allen Instrumenteneinstellungen wiedergibt, Temperaturvariationen über verschiedene Behälterpositionen berücksichtigt, die Temperatur jedes Behälters separat von anderen Behältern misst, wenn ein Vielzahl von Behältern verwendet wird, die Tatsache, dass die Behältertemperatur sich im Lauf der Zeit ändern kann, berücksichtigt, eine Kalibrierung ermöglicht, zur Bewertung der Temperatursteuerleistung eines Instruments verwendet werden kann, einfach in der Anwendung ist, den normalen Betrieb des Instruments nicht unterbricht, keine Spezialausrüstung erfordert und Chromatographie nutzt, um die Temperatur zu bestimmen.
  • Obwohl die Erfindung mit Bezug auf eine spezielle Anordnung der Teile, Merkmale usw. beschrieben wurde, soll dies nicht alle möglichen Anordnungen oder Merkmale umfassen, und der Fachmann kann in der Tat auf andere Modifikationen und Variationen kommen.

Claims (6)

  1. Verfahren zum Bestimmen der Temperatur innerhalb eines abgedichteten Behälters, das die folgenden Schritte umfasst: Bereitstellen eines abgedichteten Behälters mit einem Gasraum; Einbringen eines flüssigen Lösungsmittels in den Behälter; Hinzufügen einer festen Verbindung zu dem flüssigen Lösungsmittel, um eine gesättigte Lösung zu bilden; Zulassen, dass Dampf der gesättigten Lösung im Gasraum des abgedichteten Behälters einen Gleichgewichtszustand erreicht; Übertragen eines Volumens des im Gleichgewichtszustand befindlichen Dampfs auf eine chromatographische Säule; Durchführen von chromatographischen Ablesungen des im Gleichgewichtszustand befindlichen Dampfs; und Berechnen einer Temperatur im abgedichteten Behälter aufgrund der chromatographischen Ablesungen des im Gleichgewichtszustand befindlichen Dampfs, wobei die Temperaturberechnung auf der Konzentration des flüssigen Lösungsmittels und der festen Verbindung in dem im Gleichgewicht befindlichen Dampf beruht.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die chromatographischen Ablesungen Ablesungen von Peak-Flächen des flüssigen Lösungsmittels und der festen Verbindung umfassen.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei der Berechnungsschritt den Schritt des Berechnen der Temperatur in dem abgedichteten Behälter aufgrund eines Verhältnisses der abgelesenen Peak-Flächen des flüssigen Lösungsmittels und der festen Verbindung umfasst.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das flüssige Lösungsmittel n-Dodecan umfasst und die feste Verbindung Naphthalen umfasst.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei der Berechnungsschritt die folgende Gleichung verwendet:
    Figure 00160001
    wobei FlächeDodecan und FlächeNaphtalen abgelesene Peak-Flächen von n-Dodecan bzw. Naphthalen sind und T die Temperatur im abgedichteten Behälter ist.
  6. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das flüssige Lösungsmittel n-Octadecan umfasst und die feste Verbindung Anthracen umfasst.
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7563022B2 (en) * 2003-11-28 2009-07-21 Ontario Power Generation Inc. Methods and apparatus for inspecting reactor pressure tubes
JP5695561B2 (ja) 2008-05-27 2015-04-08 パーキンエルマー・ヘルス・サイエンシーズ・インコーポレイテッドPerkinelmer Health Sciences, Inc. クロマトグラフィーシステムおよびそれを用いた方法
AU2010228936B2 (en) * 2009-03-24 2015-07-09 Perkinelmer U.S. Llc Sorbent devices with longitudinal diffusion paths and methods of using them
US8388736B2 (en) * 2009-10-02 2013-03-05 Perkinelmer Health Sciences, Inc. Sorbent devices and methods of using them
CA2801055C (en) 2010-06-14 2019-01-08 Perkinelmer Health Sciences, Inc. Fluidic devices and methods of using them
EP2618913B1 (de) 2010-09-22 2019-07-03 PerkinElmer Health Sciences, Inc. Rückspülungsverfahren und -vorrichtungen für chromatographiezwecke
WO2014043127A2 (en) * 2012-09-13 2014-03-20 Geosyntec Consultants, Inc. Passive sampling device and method of sampling and analysis
EP3317434A4 (de) 2015-06-30 2018-06-06 PerkinElmer Health Sciences, Inc. Chromatographiesysteme mit mobilen phasengeneratoren

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3753369A (en) * 1970-12-28 1973-08-21 Monsanto Co Recording of reciprocal of temperature
US4670400A (en) * 1981-05-18 1987-06-02 The B. F. Goodrich Company Determination of monomer conversion by headspace analysis
JPH05506096A (ja) 1990-03-02 1993-09-02 テクマー カンパニー 分析装置の移送装置
US5405836A (en) * 1993-03-02 1995-04-11 Nabisco, Inc. Pet foods with water-soluble zinc compound coating for controlling malodorous breath
US5441700A (en) 1993-06-07 1995-08-15 Markelov; Michael Headspace autosampler apparatus
US5792423A (en) 1993-06-07 1998-08-11 Markelov; Michael Headspace autosampler apparatus and method
US5431023A (en) * 1994-05-13 1995-07-11 Praxair Technology, Inc. Process for the recovery of oxygen from a cryogenic air separation system
FR2734363B1 (fr) * 1995-05-16 1997-08-01 Pernod Ricard Methode de mesure de la teneur en 18o et/ou 15n d'une substance chimique, appareillage et dispositif de pyrolyse
US5932482A (en) 1998-08-10 1999-08-03 Markelov; Michael Headspace vial apparatus and method

Also Published As

Publication number Publication date
US7459313B2 (en) 2008-12-02
US20040014232A1 (en) 2004-01-22
EP1338875B1 (de) 2007-05-02
US6645773B2 (en) 2003-11-11
US20090052497A1 (en) 2009-02-26
US20030156987A1 (en) 2003-08-21
DE60313521D1 (de) 2007-06-14
EP1338875A1 (de) 2003-08-27
US8017081B2 (en) 2011-09-13

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