FI117179B - Kaasukromatografi - Google Patents
Kaasukromatografi Download PDFInfo
- Publication number
- FI117179B FI117179B FI20040098A FI20040098A FI117179B FI 117179 B FI117179 B FI 117179B FI 20040098 A FI20040098 A FI 20040098A FI 20040098 A FI20040098 A FI 20040098A FI 117179 B FI117179 B FI 117179B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- gas chromatograph
- chromatograph according
- sample
- column
- gas
- Prior art date
Links
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 13
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 9
- 229920006254 polymer film Polymers 0.000 claims description 4
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 claims 1
- 239000012774 insulation material Substances 0.000 claims 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 abstract description 6
- 229920005597 polymer membrane Polymers 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 31
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 30
- 239000012510 hollow fiber Substances 0.000 description 19
- 238000000034 method Methods 0.000 description 16
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 13
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 10
- 239000003570 air Substances 0.000 description 8
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 8
- 238000004817 gas chromatography Methods 0.000 description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 description 8
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 description 7
- 239000010408 film Substances 0.000 description 7
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 6
- 210000001601 blood-air barrier Anatomy 0.000 description 5
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 5
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 4
- 239000013626 chemical specie Substances 0.000 description 4
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 4
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 description 3
- 239000013043 chemical agent Substances 0.000 description 3
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 3
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 230000004044 response Effects 0.000 description 3
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 3
- 230000005526 G1 to G0 transition Effects 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 2
- 238000000502 dialysis Methods 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 2
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 2
- OSWPMRLSEDHDFF-UHFFFAOYSA-N methyl salicylate Chemical compound COC(=O)C1=CC=CC=C1O OSWPMRLSEDHDFF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 2
- -1 polysiloxane Polymers 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- 238000009987 spinning Methods 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QDWLBCPOTMKDHK-UHFFFAOYSA-N 2-[4-(trifluoromethyl)pyridin-3-yl]ethanamine Chemical compound NCCC1=CN=CC=C1C(F)(F)F QDWLBCPOTMKDHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005909 Kieselgur Substances 0.000 description 1
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 1
- 241000785681 Sander vitreus Species 0.000 description 1
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 1
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 238000003556 assay Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 description 1
- 229920002301 cellulose acetate Polymers 0.000 description 1
- 239000002575 chemical warfare agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 1
- 238000001212 derivatisation Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 1
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 229960001047 methyl salicylate Drugs 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000005191 phase separation Methods 0.000 description 1
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 1
- 229920002492 poly(sulfone) Polymers 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 1
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000005464 sample preparation method Methods 0.000 description 1
- 150000003384 small molecules Chemical class 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 238000002336 sorption--desorption measurement Methods 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 239000012209 synthetic fiber Substances 0.000 description 1
- 229920002994 synthetic fiber Polymers 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 239000003440 toxic substance Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N30/00—Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
- G01N30/02—Column chromatography
- G01N30/60—Construction of the column
- G01N30/6052—Construction of the column body
- G01N30/6073—Construction of the column body in open tubular form
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/02—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D63/00—Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
- B01D63/02—Hollow fibre modules
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D63/00—Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
- B01D63/02—Hollow fibre modules
- B01D63/031—Two or more types of hollow fibres within one bundle or within one potting or tube-sheet
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2313/00—Details relating to membrane modules or apparatus
- B01D2313/22—Cooling or heating elements
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2313/00—Details relating to membrane modules or apparatus
- B01D2313/22—Cooling or heating elements
- B01D2313/221—Heat exchangers
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N30/00—Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
- G01N2030/0095—Separation specially adapted for use outside laboratory, e.g. field sampling, portable equipments
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N30/00—Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
- G01N30/02—Column chromatography
- G01N30/60—Construction of the column
- G01N30/6034—Construction of the column joining multiple columns
- G01N30/6043—Construction of the column joining multiple columns in parallel
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N30/00—Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
- G01N30/02—Column chromatography
- G01N30/60—Construction of the column
- G01N30/6052—Construction of the column body
- G01N30/6069—Construction of the column body with compartments or bed substructure
Description
117179
Kaasukromatografi - Gaskromatograf 1. Keksinnön ala
Keksintö koskee näytteen analysoimiseen tarkoitettua kaasukromatografia, jossa on 5 syöttöjärjestely näytteen syöttämistä varten, avoin putkimainen kapillaarikolonni näytteen komponenttien erottamista varten, lämpötilan säätelyvälineitä kolonnin lämpötilan säätämistä varten ja ilmaisin näytteen erotettujen komponenttien osoittamiseksi, jossa kaasukromatografissa mainittu kolonni käsittää nipun avoimia putkimaisia kapillaareja.
10 2. Tausta
Kaasufaasinäytteen kemiallinen tila muodostuu höyrystyneistä tai kaasumaisista kemiallisista lajeista, jotka ovat seoksena ympäröivässä aineessa, tyypillisesti ympäristön ilmassa. Ilman sijasta näyte voi olla prosessikaasussa tai tyhjössä. Ilmaisinta käytetään kemiallisten lajien osoittamiseen ja tunnistamiseen määritellyssä ympä-15 röivässä aineessa.
Kemialliselle ilmaisimelle on tunnusomaista sen kyky muuttaa kemiallinen tila säh-kösignaaliksi ja lähettää signaali edelleenkäsittelyyn. Se on tyypillisesti tarkoitettu :Y: suorittamaan määriteltyjen kemiallisten lajien sekä kvalitatiivista että kvantitatiivista :T: määritystä määritellyssä ympäröivässä aineessa. Tällöin teknisenä huolena on se, 20 että ilmaisimen tulos ei ole täysin spesifinen, vaan se on herkkä muille kemikaaleille *** .···. kuin niille, joihin pyritään. Tätä käyttäytymistä nimitetään usein ristikkäisherkkyy- deksi ja se johtaa tyypillisesti väärään positiiviseen tunnistukseen.
• •M * * *
Kaksi perustatapaa kemiallisten ilmaisimien ristikkäisherkkyysongelmaan ovat (i) spesifisempien ilmaisimien kehittäminen (jossa anturi katsotaan mittausketjun en-je:*: 25 simmäiseksi osaksi, joka muuttaa tulosuureen mittaukseen sopivaksi signaaliksi) tai (ii) kemiallisen erotuksen suorittaminen ennen osoitusta. Tyypillisiä ratkaisuja vii-* . meksi mainittuun ovat kromatografiamenetelmien tai suodatuksen tai säädeltyjen \ adsorptio-desorptiomenetelmien käyttäminen tai näytteenvalmistusmenetelmien, joi hin kuuluvat esimerkiksi liuotus, faasien erotus, uutto, kemiallisten johdannaisten ;j· 30 valmistaminen ja ioninvaihto, käyttäminen. Kaasufaasin kemiallista tilaa osoitetta- :*·.· essa ja edullisemmin, kun osoitetaan pieniä aineosia ympäristön ilmasta kannetta- • » valla ilmaisimella, näytteenvalmistusvaiheet ovat vähemmän suotavia, koska niitä 117179 2 on vaikea automatisoida, ne ovat vaikeasti mobilisoitavia ja myös aikaa vieviä ja siten epäsopivia reaaliaikamonitorointiin.
Jäljellä olevista mahdollisuuksista kromatografia on analyyttisessä kemiassa hyvin tunnettu menetelmä kemiallisten erotuksien suorittamiseksi. Kaasukromatografia 5 (GC) on paras menetelmä pysyvien ja haihtuvien yhdisteiden samoin kuin kaasu-faasinäytteiden erottamiseen. Menetelmä suorittaa kemiallisen erotuksen jakamalla seoksen komponentit liikkuvaan kaasufaasiin ja stationaariseen kiinteään tai nestemäiseen faasiin, joka on kiinteällä kantajalla. Vakiokromatografiajärjestelmässä re-tentioaika (joka on aika, joka kuluu näytteen menemiseen syötöstä kolonnin läpi 10 ilmaisimeen) on vakio jonkin erityisen näytteen kohdalla ja sen vuoksi sitä voidaan käyttää näytteen tunnistamiseen. Siten vaikka kromatografia on ensi sijaisesti erotusmenetelmä, kompleksinäytteen erotetut yhdisteet voidaan tunnistaa niiden reten-tioaikojen perusteella. Menetelmä suoritetaan GC-laitteessa, joka muodostuu tyypillisesti näytteensyöttöjäijestelystä, kantokaasusta ja sen virtauksen säätöyksiköstä/-15 yksiköistä, yhdestä tai useammasta kammiossa olevasta kolonnista (joka kammio on tyypillisesti varustettu termostaatilla) ja yhdestä tai useammasta mainittusta kemikaalien ilmaisimesta.
GC:n ratkaiseva tekninen komponentti erotustehon ja siten analyysin resoluution suhteen on kolonni. Erotetaan kaksi peruskolonnia: (i) pakattu kolonni ja (ii) avoin 20 putkimainen eli niin kutsuttu kapillaarikolonni. Pakatut kolonnit muodostuvat esimerkiksi ruostumatonta terästä, nikkeliä tai lasia olevista putkista, joiden sisäläpimi-tat ovat tyypillisesti 1-10 mm. Kolonnit on pakattu inertillä kantojauheella, tavaili- ··· V : sesti piimaalla, jonka keskimääräinen sisäinen huokoskoko on 1-10 μιη ja hiukkas- koko 100-200 pm. Toisen kolonnityypin, avoimen putkimaisen kapillaarikolonnin, ;***: 25 sisäläpimitta on pieni, 10-1 000 pm. Se on tyypillisesti valmistettu kvartsilasista ··· (erittäin puhtaasta lasista), kun taas ulkoseinämä on suojattu kovalla ja sitkeällä po- .*·*. lymeerillä, kuten polyimidillä. Lisäksi ne ovat luonteenomaisesti muodoltaan put kimaisia ja niissä on rajoittamaton virtausreitti kolonnin keskellä. Kvartsilasia oleva : ... sisäpinta on muunnettu kemiallisesti erityyppisillä pinnoitteilla tai kalvoilla, jotka • · · 30 antavat niin kutsutuille stationaarifaaseille erilaisen polaarisuuden ja sen myötä ero-***** tusmenetelmälle selektiivisyyden. Stationaarinen faasi voi olla nestekerros tai ohut kalvo, joka on tyypillisesti valmistettu polymeeristä, kuten polysiloksaanista, sili-:***: konista tai polyamidista ja valinnaisesti funktionalisoitu eri tavoin. Stationaari- \. faasikalvon tekijät, kuten sen kemia, mikrorakenne, morfologia ja paksuus vaikutta- 35 vat kolonnin erotuskyvyn kokonaistehoon.
« · * * «♦ • » 117179 3
Kolonnityypeistä analyyttisessä kemiassa suositaan avointa putkimaista kapillaari-kolonnia sen paremman erotuskyvyn per analyysin kokonaisaika, paremman pitkä-aikaisstabiiliuden ja paremman laadun, joka johtuu toistettavammasta valmistusprosessista, vuoksi.
5 Avoimien putkimaisten GC-kapillaariputkien käyttö yhdessä erilaisten kannettavien ilmaisimien kanssa on alalla hyvin tunnettua, kuten voidaan päätellä seuraavista vii-tejulkaisuista: US 5 114 439 ja US 5 856 616 kuvaavat kooltaan kompaktien ja vähän energiaa kuluttavien GC-kolonnien käyttöä kannettaviin sovelluksiin. Myös WO9941601 kuvaa yhdistetyn spesifisen näytteenottosysteemin ja vähän energiaa 10 kuluttavan GC-kolonnin käyttöä. Lisäksi US-patentti nro 4 888 295 kuvaa "kaupallisesti saatavilla olevan" GC-kolonnin käyttöä yhdessä ilmaisimen, joka muodostuu sarjasta sähkökemiallisia antureita (CPS), ja US-patentti nro 6 354 160 kuvaa GC-kolonnin käyttöä rinnakkain SAVV-antureihin perustuvien ilmaisimien kanssa, jolloin avoimet putkimaiset GC-kolonnit voivat muodostua myös silikonilevyistä.
15 GC-menetelmän käyttäminen kannettavissa laitteissa ja edullisesti kädessä pidettävää kokoa olevissa laitteissa edellyttää laitteita, jotka ovat vähän energiaa kuluttavia, kevyitä ja kompakteja ja jotka osoittavat nopeasti, mutta säilyttäen samalla korkeatasoisen resoluution suurella erotusteholla. Tähän asti kannettavien laitteiden parannukset ovat koskeneet pääasiassa korkeiden lämpötilojen käyttöä kolonneissa sekä 20 parannuksia lämpötilan säädössä ja kuumennusjäijestelmän rakenteessa. Tunnetun tekniikan mukaiset parannukset ovat lisäksi koskeneet kantokaasuvirran modifioin-:teja sekä erityisten näytteenotto- ja osoitusjärjestelmien rakennetta.
9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 .···. Muita tapoja GC-menetelmän sopivuuden kannettaviin sovelluksiin parantamiseksi .···. ovat olleet lyhyemmät kolonnit ja kolonnit, joiden sisäläpimitta on pienempi, ana- • * 25 lyysien tehokkuuden ja nopeuden parantamiseksi. Nämä parannukset johtavat kui-*!!! tenkin huonompaan erotuskykyyn tai vaihtoehtoisesti ne pienentävät näytetilavuutta "···’ ja nostavat merkittävästi energiantarvetta ja sen myötä pumpun hintaa ja mittoja kolonnissa tarvittavan paineenalennuksen kasvamisesta johtuen. Pienemmän näyte-: tilavuuden käyttämisen haittana on se, että se johtaa tyypillisesti ilmaisimen hei- *9 9 30 kompaan vasteeseen ja lisääntyneeseen herkkyyteen paikallisiin vaihteluihin näyt-teessä, mikä vuorostaan johtaa huonompaan tarkkuuteen retentioajassa. Myös pien-[···, ten nestemäärien hallinta saattaa olla teknisesti vaativaa ja kallis ratkaisu.
9 ·;· Nämä haitat on voitettu käyttämällä kolonnia, jossa on nippu avoimia kapillaariput- kia. Katso esimerkiksi Baumbach et ai. (1997) ja Baumbach et ai. (2000).
* * 117179 4
Sellaisia kolonneja valmistavat ja/tai myyvät vain muutamat yhtiöt, nimittäin All-tech Associates Inc. (Deerfield, IL, USA), ChemSpace s.r.o (Pardubice, Tsekin tasavalta), Sibertech (Novosibirsk, Venäjä). Monikapillaarikolonnien etuina on, että ne tuottavat lyhyitä retentioaikoja ja sen myötä nopeita detektioaikoja riittävän suu-5 rella resoluutiolla ja erotuskyvyllä. Lisäksi ne säilyttävät suuren tehonsa laajalla kantokaasun virtausnopeusalueella ja siten verrattuna konventionaalisiin yksikapil-laarikolonneihin ne voivat toimia suuremmilla näytetilavuuksilla, joita on helppo injektoida ja detektoida.
Patenttivaatimusten mukaisen monikapillaarikolonnin ominaisuudet tekevät sen siis 10 ihanteelliseksi kannettavaan kaasukromatografiin.
Kuitenkin koska monikapillaarikolonnit muodostuvat tyypillisesti sadoista yksittäisistä kapillaarikolonneista, on riittävän massiivisille nipuille vaikea saada aikaan tasainen lämmönjakautuminen pienellä energiankulutuksella, mikä huonontaa GC-analyysin tarkkuutta.
15 Vaikka monikapillaarissa GC-kolonneissa näytteen virtausnopeus (tai kantokaasun virtausnopeus) saadaan helpommin paljon suuremmaksi kolonnin läpi kuin yksittäisessä avoimessa putkimaisessa GC-kolonnissa, vertailukelpoinen kaasuvirran nopeus konventionaalisissa monikapillaarikolonneissa on yhä alle 300 ml/min. Joissakin ilmaisintyypeissä tämä virtausnopeus voi olla yhä aivan liian pieni. Sellainen ilmai-20 sin on esimerkiksi yhdistelmätekniikkaa käyttävä monianturinen ioniliikkuvuus-:V: spektrometri, joka on suunniteltu kaasumaisten kemiallisten lajien osoittamiseen ympäristön ilmassa suoralla läpivirtausperiaatteella, kuten kuvataan viitejulkaisuissa .···. W09416320 ja Utriainen et ai. (2003).
··· • ♦ *···* Ilmaisimessa käytetään erityistyyppistä ioniliikkuvuusspektrometriä (IMS), jota ni- 25 mitetään imulauhdutintyyppiseksi tai avoin silmukkatyyppiseksi IMS:ksi, johon on yhdistetty muita antureita, kuten puolijohdekaasuantureita, lämpötila- ja kosteusan- tureita. Ilmaisinta valmistetaan kädessä pidettäviä ja kannettavia kemiallisten ainei-
: den osoituslaitteita varten sellaisilla kauppanimillä kuin ChemProlOO, M90-D1-C
·***: (Environics Oy, Mikkeli, Suomi) ja MultilMS (Dräger Safety, Liibeck, Saksa). Mui- 30 ta tämän ilmaisimen tunnusmerkkejä on se, että siinä käytetään jatkuvaa, tyypillises- ti 800-3 500 ml/min, edullisesti 1 000-2 000 ml/min läpivirtausta, jolla saadaan ai- '*···* kaan hyvä tilastollinen näytetarkkuus ja nopeat vaste- ja talteenottoajat, jotka kaikki ·:· ovat olennaisia piirteitä erityisesti silloin, kun pyritään saamaan varhainen varotus /.j myrkyllisten aineiden läsnäolosta ilmassa. Luonteenomainen piirre tässä ilmaisimes- • * 35 sa on myös se, että herkkyys riippuu virtausnopeudesta, joten suurempaa virtausno- 117179 5 peutta suositaan. Ilmaisimen muita tunnusomaisia piirteitä ovat herkkyys nopeille virtauksen (ja paineen) muutoksille ja nopeille ja suurille kosteus- ja lämpötilamuu-toksille.
3. Yhteenveto keksinnöstä 5 Lisäparannuksia siis tarvitaan. Tämän tarpeen on keksinnössä tyydytetty siten, että keksinnön mukaan käytetyssä monikapillaarikolonnissa avoimissa putkimaisissa kapillaareissa on kaasua läpäisevät seinämät, jossa on polymeerikalvo. Polymeeri-kalvoseinämä viivyttää selektiivisesti joitakin ja päästää läpi joitakin virtaavan näy-tekaasun komponentteja ja parantaa siten edelleen kolonnin erotuskykyä. Kolonni 10 voidaan tehdä lyhyemmäksi ja kaasun pumppaamiseen tarvitaan vähemmän painetta.
Edullisen toteutusmuodon mukaan esillä olevassa keksinnössä käytetään sellaisten onttokuitukalvokapillaarien nippua monikapillaarisena GC-kolonnina kemiallisen erotuksen suorittamiseksi kannettavassa kemiallisessa ilmaisimessa ilmaisimien kemiallisen spesifisyyden parantamiseksi. Kannettava kemiallisten aineiden ilmaisin 15 on edullisimmin osa kädessä pidettävää analysaattoria. Onttoja kuitukalvonippuja on aikaisemmin käytetty laajalti teollisissa kaasuerotusmenetelmissä, teollisissa kaasu-kuivaajissa, on-site-kaasugeneraattoreissa sekä dialyysisuodattimissa nestefaasissa olevien komponenttien erotukseen. Onttokuitukalvojen laaja käyttöalue tekee mahdollisiksi suuret valmistusvolyymit ja siten mahdollisuuden huokeisiin komponent-20 teihin kapea-alaisia sovelluksia, kuten patenttivaatimuksen mukaista kemiallisten :V: aineiden osoitusta, varten.
• * · # * *
Kalvokapillaarien puhtaasti polymeeriperustainen rakenne antaa mahdollisuuden *”*/ pienempiin prosessointi- ja materiaalikustannuksiin konventionaalisiin sintrattua • · *···’ silikaa käyttäviin GC-kapillaarikolonneihin verrattuna ja sen myötä myös taloudelli- .. I: * 25 sempaan ratkaisuun.
• · · ♦ · ♦ ·
Onttokuitukapillaarikalvoseinämät ovat luonteenomaisesti läpäiseviä, ainakin pie- : nimoolimassaisten kaasujen suhteen, kun sen sijaan konventionaaliset sintrattuun ♦ · · silikaan perustuvat GC-kolonnit eivät sitä ole. Samoin materiaalit, joita käytetään • · ” esillä olevien onttokuitujen valmistukseen, ovat luonteenomaisesti polymeerejä, jot- * : V 30 ka ovat lisäksi luonteenomaisesti sopivia alhaisessa lämpötilassa tapahtuvaan syn- teettisten kuitujen kehräysmenetelmiin. Esimerkkejä sellaisista materiaaleista ovat *·. polyolefiinit, polyamidi ja polyesteri samoin kuin vähemmän tavalliset kuitukehrä- » yksessä käytetyt materiaalit, kuten polysulfoni ja selluloosa-asetaatti. Onttokuituka-pillaarikalvoihin ovat sopivia myös niin kutsutut kaksikomponenttikuidut, mikä tar- 117179 6 koittaa kahden polymeerimateriaalin määrätyn rakenteen muodostamista. Tyypillinen esimerkki on kerroskapi 11 aari, jossa sisä- ja ulkoseinämät rakennetaan eri polymeereistä yhdessä prosessissa tai useassa prosessivaiheessa. Sisäseinämä on erään toteutusmuodon mukaan kalvopolymeeriä ja ulkoseinämä on huokoista polymeeriä, 5 joka tukee kalvopolymeeriä. Seinämä on siten kokonaisuudessaan selektiivisesti läpäisevä.
Onttokuitunippu on tyypillisesti elastinen ja helposti käsiteltävä pakkausmenetelmissä. Koska sitä käytetään yleisesti kalvoina, kuidun ulkopuoli osallistuu erotus-prosessiin ja eikä siinä ole tyypillisesti mitään välimateriaalia, jolloin nestevirta pää-10 see virtaamaan molemmilla puolilla. Tämä yhdistelmä on edullinen homogeenisen lämmönjakautumisen aikaansaamisen kannalta, koska nippujen lämmönsäätelyyn voidaan käyttää nesteitä. Yksinkertaisen ja niukasti energiaa kuluttavan lämmönsäätelyn mahdollisuuden ansiosta lämmön vaikutukset ilmaisimeen saadaan vähäisemmiksi ja kemiallisten tunnistusten tarkkuutta saadaan parannetuksi.
15 Keksinnön lisäetu on se, että kun käytetään onttokuitukalvonippua, joka on alun perin suunniteltu teolliseen kuivaajaan, näytteestä voidaan poistaa samanaikaisesti ja selektiivisesti vettä ja muita analyysin kannalta mielenkiinnottomia pienimoolimas-saisia aineita. Kosteuden katsotaan yleensä olevan häiriöksi kemiallisessa osoituksessa ja se saattaa olla erityisesti huolenaiheena suuritilavuuksisissa läpivirtausil-20 maisimissa ja ioniliikkuvuusspektrometreissä. Samaten muuntyyppiset kaasua läpäisevät selektiiviset niput, jotka muodostuvat onttokuitukapillaarikalvoista, ovat v.: käyttökelpoisia suodatukseen perustuvan kemiallisen erotuksen ja kromatografisen V : erotuksen suorittamiseen samanaikaisesti. Suodatus voidaan nimittäin, kuten edellä M· t t mainittiin, katsoa vaihtoehtoiseksi ratkaisuksi kemiallisten ilmaisimien kemiallisen 25 erotustehon parantamiseen yleensä.
«M
”11' Kapillaarien, jotka muodostavat keksinnön mukaisesti käytetyn nippukolonnin, mi- '···* tat ja lukumäärä voivat vaihdella kovin laajoissa rajoissa. Tyypillisesti nipussa on 10-10 000 kappaletta avoimia putkimaisia kalvokapillaareja. Kukin kapillaari on : tyypillisesti pituudeltaan 10-100 cm ja sen sisäläpimitta on 10-1 000 um. Nippu ··· ·...· 30 sisältää edullisesti 100—4 000 kappaletta mainittuja avoimia putkimaisia kapillaareja.
sv. Putkimaisten kapillaarien sisäläpimitta on edullisesti 50-1 000 pm.
« · 5·.·* Nippu muodostuu yleensä mainituista avoimista putkimaisista kapillaareista, jotka ··· ovat olennaisesti suorassa ja rinnakkaisessa muodostelmassa ja joiden välissä on ··· .'.J avoin tila. Ei-halutut pienet molekyylit, kuten vesi, migratoituvat ulos kapillaareista 1 avoimeen tilaan ja siitä järjestelmän poistoaukkoon. Keksinnön mukaisesti käytettyä kolonnia ja/tai nippua rakennettaessa pidin tai kansi pitää tyypillisesti mainittuja kapillaareja yhdessä, niin että ainoastaan kaasu pääsee kapillaarien välistä ilmaisi meen. Mainitun nipun ympärillä voi olla kansi.
117179 7
Keksinnön mukaisessa kaasukromatografissa käytettyihin lämpötilansäätelyvälinei-5 siin kuuluu kuumennusväliaine, joka on järjestetty virtaamaan mainitun kapillaarien välissä olevan avoimen tilan läpi. Rakennelma muistuttaa lämmönvaihdinta ja ratkaisee erinomaisesti lämmönsiirto-ongelmat, joita tavallisesti liittyy pieniin kannettaviin kaasukromatograafeihin. Sellaisten kuumennusongelmien osalta katso esimerkiksi US 5 114439.
10 Mainittuihin lämpötilansäätelyvälineisiin kuuluu edullisesti myös edellä mainittu kansi, joka on valmistettu lämpöä eristävästä materiaalista ja jossa on sisääntulo- ja ulosmenoaukot, jotka sallivat kuumennusaineen virtaamisen kapillaarien välissä olevan avoimen tilan kautta. Käytettäessä kuumennusainetta, joka virtaa kapillaarien ohi, lämpötilansäätelyvälineisiin kuuluu vielä termostaattikuumennin mainitun kuu-15 mennusaineen lämpötilan säätelemistä varten ja se on edullisesti pumppu ja letku tai putki. Pumppu siirtää kuumennusainetta termostaattikuumentimen ja nipun välillä ja edelleen kapillaarien avoimen tilan kautta ja edullisesti takaisin kuumentimeen.
Patenttivaatimuksissa määritellyn kaasukromatografin syöttöjärjestelmässä on tyypillisesti absorboiva suodatin puhtaan ilmaverrokin kehittämiseksi kromatografia-:V: 20 systeemiin. Mainitussa järjestelmässä on lisäksi kaasunsyöttöaukko kaasun päästä- :T: miseksi mainittuun kolonniin. Siinä saattaa olla myös venttiili näytteen ohjaamiseksi kolonniin vaihtoehtoisesti suoraan tai mainitun suodattimen kautta, ja toinen venttii- *** .···. li näytteen ohjaamiseksi vaihtoehtoisesti kolonnin läpi tai suoraan ilmaisimeen.
***** ··.: Patenttivaatimusten määrittelemässä kromatografissa mainittu ilmaisin on tyypilli- 25 sesti ioniliikkuvuusspektrometri IMS. IMS on edullisesti yhdistelmätekniikkaa käyttävä monianturinen IMS, joka on suunniteltu näytteen suoraa läpivirtausta varten.
• * • * · • * · ]*··* Keksintö koskee myös menetelmää näytteen analysoimiseksi edellä kuvatulla kaa- * · T sukromatografilla. Näyte syötetään tyypillisesti kolonniin nopeudella ***** 100-100 000 ml/min. Nopeus on edullisesti 100-3 500 ml/min ja edullisimmin *"*: 30 1 000-2 000 ml/min. On edullista syöttää näytettä jatkuvatoimisesti ilmaisimeen.
Kuten edellä mainittiin, järjestelmä voidaan pakata pieneen tilaan ja se on sen vuok- t si sopiva kädessä pidettävään analysaattoriin. Patenttivaatimusten määrittelemän * * käytön tunnusmerkkinä on siis se, että kaasukromatografi kannetaan kädessä ana- lyysipaikkaan ja sieltä pois.
117179 8
Keksinnön ideana on yhdistää avoimien putkimaisten kapillaarien nippu ilmaisimeen. Nippu erottaa tehokkaasti analysoitavan näytteen komponentit ja ilmaisin osoittaa ne. Keksintö koskee siis myös nipun, joka sisältää avoimia putkimaisia kapillaareja, joiden seinämä on kaasua läpäisevää polymeerikalvoa, käyttöä yhdessä 5 ilmaisimen kanssa kaasunäytteen erottamiseen ja analysointiin.
Mainittu nippu voi muodostaa dialyysisuodattimen, jolloin kapillaarin sisäseinämän ominaispinta-ala on edullisesti suuri. Nippu voi myös muodostaa teollisuuskuivaa-jan, mikä onkin sen alkuperäinen käyttöalue. Tuolloin kapillaarien sisäseinämä on sileä ja vähän läpäisevä. Edullisimmin nippu muodostaa kaasukromatografin kolon-10 nin ja ilmaisin muodostaa sen ilmaisimen. Sellaisen kaasukromatografin ominaisuudet on esitetty edellä. Kaasukromatografin tehokkuuden vuoksi se on edullisesti kädessä kannettava kaasuanalysaattori.
Optimaalisesti keksinnön mukainen onttokuitukapillaarikalvoon perustuva GC-yk-sikkö yhdistettynä kemiallisten aineiden osoittimeen voi tuottaa riittävän kemiallis-15 ten aineiden erotustehon ristikkäisherkkyyden aiheuttaman ongelman parantamiseksi merkittävästi. Laite voi toimia suurella virtausnopeudella, ilman merkittäviä paineen tai virtausnopeuden muutoksia ja se pystyy stabiloimaan nopeasti kosteuden ja lämpötilan muutoksia. Lisäksi se on tarpeeksi pieni, kevyt ja vähän energiaa kuluttava laite käytettäväksi liikkuvissa sovelluksissa ja huokea laite kaupallisen menes-20 tyksen edistämiseksi.
:': *: 4. Keksinnön yksityiskohtainen kuvaus • · • » »
Kuvio 1 kuvaa edullista toteutusmuotoa, jossa käytetään onttokuitukapillaarikalvo- *···’ nippua (2) GC-kolonnina yhdistettynä kemiallisten aineiden ilmaisimeen (1). Näyt- :* teenottoj ärjestely sisältää venttiilin (4), höyrynabsorbointisuodattimen (3) ja kaasun- « ..li* 25 syötön (5). Venttiilin (4) asento määrää, virtaako näyte suodattimen läpi (venttiili •j# js kytkettynä asentoon 4b) tai suoraan (venttiili kytkettynä asentoon 4c) onttokuitunip- puun perustuvaan monikapillaari-GC-kolonniin (2). Venttiilin kytkemishetki asen-: nosta 4b asentoon 4c määrittää t=0 retentioajaksi.
M« * • « · * · *·;·* Toisessa edullisessa toteutusmuodossa, joka sekin on esitetty kuviossa 1, käytetään ΓΛ 30 lisäventtiiliä (6), jota käytetään säätelemään sitä, onko onttokuitunippuun perustuva ·”*: GC-kolonni käytössä (asento 6b tai 6c) vai ei (asento 6a). Nopeampi vasteaika on * ** \ mahdollinen, kun onttokuitunippu ei ole käytössä (asema 6a), mutta spesifisempi tunnistus, jossa esiintyy vähemmän ristikkäisherkkyyttä, on mahdollinen, kun nip-*· pua käytetään (asento 6b tai 6c).
117179 9
Kuvio 2 esittää GC-kolonnina käytetyn onttokuitukapillaarikalvonipun (2) lämpöti-lansäätelyjärjestelyn edullista toteutusmuotoa. Nippu on pakattu ilmatiiviisti suljettuun pakkaukseen, jossa kansi (14) on valmistettu lämmöneristysmateriaalista. Sää-dellysti kuumennettu ja termostaatin (13) säätelemä fluidi (neste tai kaasu) virtaa 5 pakkauksen läpi pumpun (12) avulla muodostaen siten väliaineen (9) kapillaarien (16) väliin. Eräässä edullisessa toteutusmuodossa täytemateriaali (7) on glyserolia tai teollista jäähdytysliuosta. Eräässä toisessa edullisessa toteutusmuodossa täytemateriaali (7) on ilmaa.
Eräässä toisessa edullisessa toteutusmuodossa käytetään samanlaista rakennetta kuin 10 kuviossa 2, mutta tässä tapauksessa järjestelmässä voi joko olla kuumennin (13) tai ei. Tässä edullisessa toteutusmuodossa täyteaine on ilmaa, mutta ilmaa pumpataan sisään ainoastaan sisääntuloon (10a) ja paketti on avoin ulostulossa (toisin sanoen kuumennusaineputki 15 on poistettu).
Eräässä edullisessa toteutusmuodossa nippu (2) on tyypiltään erittäin selektiivinen 15 onttokuitukapillaarikalvonippu teollisuuskuivaajasta, jota myydään sellaisilla tuo-tenimillä kuten Drypoint (Beko), MF-Dryer (CKD, Wilkinson), SF-Serie (Whatman, Balston), Sunsep (Zander, SMC), VarioDry (Ultrafilter) ja Porous Media (Norgren). Tällöin kapillaariseinämän rakenne on esitetty kuviossa 2c ja se muodostuu luonteenomaisesti varsinaisesta onttokuidusta huokoisena alustana (18) ja aktiivisesta 20 tiheästä kerroksesta (kalvo) (19), joka peittää sisäpintaa.
:Y: Eräässä edullisessa toteutusmuodossa ilmaisin (1) on yhdistelmätekniikkaa käyttävä • · monianturinen IMS, jota myydään sellaisilla tuotenimillä kuten ChemProlOO (Envi-*··*. ronics), M90-D1-C (Environics), Multi-IMS (Dräger) tai mikä tahansa muu IMS- IV·' perustainen ilmaisin.
• φ • · * 25 5. Esimerkit • · # • * • *
Seuraavat esimerkit havainnollistavat, mutta eivät rajoita, esillä olevan keksinnön ; perustunnusmerkkejä.
• · * »•I * Järjestely on samanlainen kuin kuvioissa 1 ja 2 esitetyt. Onttokuitukalvokapillaarien :v. nippu on peräisin kalvokuivaajasta (Drypoint Beko). Ilmaisin on ChemProlOO (En- • · 30 vironics), jossa käytetään 1 l/min virtausnopeutta.
• *
Nolla-aika (retentioaika = 0) määritetään kytkemällä venttiili asennosta 4b asentoon : 4c, kuten kuviossa 1 on esitetty.
f * φ 117179 ίο
Kuvio 3 esittää tulosta metyylisalisylaatin (99 %) ja di-isopropyylimetyylifosfonaa-tin (1 %) seoksien syötöstä onttokuitukalvojen muodostaman nipun läpi ilmaisimeen.
Ilmaisin imee ilmaa suodattimen läpi ja mittaa puhtaan taustasignaalin. Venttiili (4) kytkettiin asentoon 4c ja näyte syötettiin samanaikaisesti. Kolmen sekunnin kuluttua 5 venttiili 4c kytkettiin asentoon 4b. Tämä menettely syöttää näyteboluksen puhtaan ilman välissä oleviin kuituihin.
Noin 40 sekunnissa molemmat kemikaalit eluoituvat kolonnin läpi ja ioniliikku-vuusspektrometri (DIMP) ja metallioksidikaasuanturi (MeS) osoittavat ne selektiivisesti. Mikäli näyte olisi syötetty venttiilin 6 kautta, kuten kuviossa 1 (a), signaalien 10 välillä ei olisi ollut minkäänlaista aikaviivettä.
Esillä oleva keksintö koskee laitetta, jota käytetään kemiallisten aineiden ilmaisimena ja edullisemmin lisälaitteena, joka suorittaa kemiallisten aineiden erottelun ja on yhdistetty mihin tahansa kemiallisten aineiden ilmaisimeen. Keksintö parantaa kemiallisten aineiden ilmaisimien kemiallista spesifisyyttä, muodostuu huokeista kom-15 ponenteista ja edistää kovaa käsittelyä kestävää rakennetta. Keksintö on erityisen hyödyllinen, kun sitä käytetään kemiallisten sodankäyntiaineiden ja muiden myrkyllisten ja syttyvien kaasujen ja höyryjen läsnäolon tunnistamiseen sellaisissa sovelluksissa kuten militääri-, teollisuuden tai henkilökohtaisessa suojauksessa tai teollisessa tai ympäristöhygieniassa tai teollisuuden prosessien hallinnassa.
• ♦ • · » ♦ · · 20
< · I
• « f » • 99 » 1 • 9 ··« • 9 • 9 *99 9 999 9 9999 9 99 9 9 9 9 999 • · • · · 9 9 9 9 9 9 9 999 9 9 9 9 999 9 9 9 9 9 9 9 9 9 999 9 9999 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 117179 11
Kirjallisuusviitteet US-patentti nro 5 114 439: Hail, ME. ja Yost, R.A., Direct resistive heating and temperature measurement of metal-clad capillary columns in gas chromatography and related separation techniques.
5 US-patentti nro 4 888 295: Solomon, Z. ja Stetter, 1, Portable System and Method Combining Chromatography and Array of Electrochemical Sensors.
US-patentti nro 5 856 616 Waleed, M.M. ja Snyder, P.A., Hand-held temperature programmable modular gas chromatograph.
WO9941601 Thekkadath, G, ja Haley, L.V., Hand-held detection system using 10 GC/IMS.
US-patentti nro 6 134 944 Koo, J.C. ja Yu, C.M., System and Method for preconcentrating, identifying and quantifying chemical and biological substances.
Utriainen, M., Paakkanen, H. ja Kärpänoja, E., Combining miniaturized ion mobility spectrometer and metal oxide gas sensor for the fast detection of toxic chemical 15 vapors, Sens. Actuators B 93 (2003) 17-24.
W09416320 Paakkanen, H., Kärpänoja, E., Kättö, T., Karhapää, T., Oinonen, A. ja Salmi, H., Method and equipment for definition of foreign matter contents in gases.
9 9 v.: Baumbach, J.I., Eiceman, G.A., Klockow, D., Sielemann, S., von Irmer, A., Explo- V : ration of a multicapillary column for use in elevated speed chromatography, Int. J.
20 Env. Anal. Chem. 66 (1997) 225-239.
«·« • · • ·
Baumbach, J.I., Sielemann, S., Pilzecker, P., Coupling of multi-capillary columns *··| with two different types of ion mobility spectrometer, Int. J. for Ion Mobility Spec- tometry 3 (2000) 28-37.
• » • · · • « · »·» · • · • 44 ·· φ
• · I
• « • » 999 9 4 9 9 999 9 9 999 • • · · · 1 9 9 4 9 9 9 9 9 4
Claims (21)
1. Näytteen analysoimista varten tarkoitettu kaasukromatografi, jossa on syöttö-jäijestely (3-6) näytteen syöttämistä varten, avoin putkimainen kapillaarikolonni (2) näytteen komponenttien erotusta varten, lämpötilansäätelyvälineitä (8-15) kolonnin 5 (2) lämpötilan säätelyä varten, ilmaisin (1) näytteen erotettujen komponenttien osoittamista varten, jossa mainitussa kolonnissa (2) on nippu avoimia putkimaisia kapillaareja, tunnettu siitä, että mainituissa avoimissa putkimaisissa kapillaareissa (16) on kaasua läpäisevät seinämät, joissa on polymeerikalvoa (19)
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kaasukromatografi, tunnettu siitä, että mai-10 nitussa seinämässä on sisäkerros, joka on selektiivisesti kaasua läpäisevää polymeerikalvoa (19), ja huokoisesta tukipolymeeristä muodostuva ulkokerros (18).
3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen kaasukromatografi, tunnettu siitä, että mainitussa nipussa on 10-10 000 kappaletta avoimia putkimaisia kapillaareja (16).
4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen kaasukromatografi, tunnettu 15 siitä, että mainittujen avoimien putkimaisten kapillaarien (16) pituus on 10-100 cm ja sisäläpimitta 10-1 000 pm.
5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen kaasukromatografi, tunnettu siitä, että mainittu nippu sisältää 100-4 000 kappaletta mainittuja avoimia putkimai- v.: siä kapillaareja (16). ··m • * » • · · .···. 20
6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen kaasukromatografi, tunnettu siitä, että putkimaisten kapillaarien (16) sisäläpimitta on 50-1 000 pm. ft#· ..ΙΓ
7. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen kaasukromatografi, tunnettu t.": siitä, että mainittujen avoimien putkimaisten kapillaarien (16) välissä on avoin tila.
. 8. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen kaasukromatografi, tunnettu 25 siitä, että mainitussa kolonnissa (2) on kansi (10,14), joka ympäröi mainittua nippua. » · #««
9. Patenttivaatimuksen 7 tai 8 mukainen kaasukromatografi, tunnettu siitä, että * * ββββ5 mainittuihin lämpötilansäätelyvälineisiin (8-15) kuuluu kuumennusaine (9), joka on . * sovitettu virtaamaan (11) mainittujen kapillaarien (16) välissä olevan avoimen tilan ..IS* kautta. • * # · # *·
10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen kaasukromatografi, tunnettu siitä, että mai nittuihin lämpötilansäätelyvälineisiin (8-15) kuuluu mainittu kansi (14), joka on 117179 valmistettu lämmöneristysmateriaalista ja jossa on sisääntulo- ja ulosmenoaukot (8), jotta mainittu kuumennusaine (9) pääsee virtaamaan mainittujen kapillaarien (16) välissä olevan avoimen tilan kautta.
11. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen kaasukromatografi, tunnettu 5 siitä, että mainittuihin lämpötilansäätelyvälineisiin (8-15) kuuluu termostaatilla varustettu kuumennin (13) mainitun kuumennusaineen (9) lämpötilan säätelyä varten.
12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen kaasukromatografi, tunnettu siitä, että mainittuihin lämpötilansäätelyvälineisiin (8-15) kuuluu pumppu (12) ja letku tai putki (15) mainitun kuumennusaineen (9) pumppaamiseksi ja siirtämiseksi mainitun ter- 10 mostaatilla varustetun kuumentimen (13) ja mainittujen kapillaarien (16) välissä olevan avoimen tilan välillä.
13. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen kaasukromatografi, tunnettu siitä, että mainitussa syöttöjäijestelyssä (3-6) on suodatin (3) höyryn absorboimi-seksi näytteestä, ennen kuin se menee kolonniin (2).
14. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen kaasukromatografi, tunnettu siitä, että mainitussa syöttöjärjestelmässä (3-6) on kaasunsyöttö (5) näytteen päästämiseksi mainittuun kolonniin (2).
15. Patenttivaatimuksen 13 tai 14 mukainen kaasukromatografi, tunnettu siitä, että • · mainittuun syöttöjärjestelmään (3-6) kuuluu venttiili (4) näytteen ohjaamiseksi v : 20 mainittuun kolonniin (2) vaihtoehtoisesti suoraan tai mainitun suodattimen (3) läpi. • » ”1'
16. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen kaasukromatografi, tunnettu siitä, että mainitussa syöttöjäriestelmässä (3-6) on venttiili (6) näytteen ohjaamisek- •"I si mainitun kolonnin (2) läpi tai vaihtoehtoisesti suoraan mainittuun ilmaisimeen (1). • · • « #· ·
17. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen kaasukromatografi, tunnettu : 25 siitä, että mainittu ilmaisin (1) on ioniliikkuvuusspektrometri IMS.
··· « • · *·;·* 18. Patenttivaatimuksen 17 mukainen kaasukromatografi, tunnettu siitä, että IMS ·:··: on yhdistelmätekniikkaa käyttävä monianturinen IMS, joka on suunniteltu näytteen .;..; suoraa läpivirtausta varten.
19. Patenttivaatimuksen 18 mukainen kaasukromatografi, tunnettu siitä, että mai-30 nitussa ilmaisimessa (1) käytetään puolijohtavia antureita, sähköakustisia kaasuantu-reita tai näiden antureiden yhdistelmiä tai kosteus- ja lämpötila-antureita tai minkä tahansa niistä yhdistelmää, jolloin vähintään yksi anturi on mainittu IMS. 117179
20. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen kaasukromatografi, tunnettu siitä, että mainittu avoimien putkimaisten kapillaarien nippu on tyypiltään sellainen, jota käytetään teollisessa kalvokuivaimessa.
21. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukaisen kaasukromatografin käyttö 5 kannettavana ja/tai kädessä pidettävänä kaasuanalysaattorina.
Priority Applications (11)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI20040098A FI117179B (fi) | 2004-01-23 | 2004-01-23 | Kaasukromatografi |
PCT/FI2005/000045 WO2005071395A1 (en) | 2004-01-23 | 2005-01-21 | Gas chromatograph |
CNB2005800028754A CN100454019C (zh) | 2004-01-23 | 2005-01-21 | 气相色谱仪 |
RU2006125218/28A RU2364862C2 (ru) | 2004-01-23 | 2005-01-21 | Газовый хроматограф |
EP05708129A EP1711806B1 (en) | 2004-01-23 | 2005-01-21 | Gas chromatograph with column comprising open tubular capillaries |
US10/586,760 US7520159B2 (en) | 2004-01-23 | 2005-01-21 | Gas chromatograph |
AT05708129T ATE535803T1 (de) | 2004-01-23 | 2005-01-21 | Gaschromatograph mit säule gefüllt mit open- tubular-kapillaren |
CA002553479A CA2553479A1 (en) | 2004-01-23 | 2005-01-21 | Gas chromatograph |
JP2006550209A JP4903056B2 (ja) | 2004-01-23 | 2005-01-21 | ガスクロマトグラフ |
IL176744A IL176744A0 (en) | 2004-01-23 | 2006-07-06 | Gas chromatograph |
HK07101430.9A HK1094465A1 (en) | 2004-01-23 | 2007-02-07 | Gas chromatograph with column comprising open tubular capillaries |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI20040098A FI117179B (fi) | 2004-01-23 | 2004-01-23 | Kaasukromatografi |
FI20040098 | 2004-01-23 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FI20040098A0 FI20040098A0 (fi) | 2004-01-23 |
FI20040098A FI20040098A (fi) | 2005-07-24 |
FI117179B true FI117179B (fi) | 2006-07-14 |
Family
ID=30129428
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FI20040098A FI117179B (fi) | 2004-01-23 | 2004-01-23 | Kaasukromatografi |
Country Status (11)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7520159B2 (fi) |
EP (1) | EP1711806B1 (fi) |
JP (1) | JP4903056B2 (fi) |
CN (1) | CN100454019C (fi) |
AT (1) | ATE535803T1 (fi) |
CA (1) | CA2553479A1 (fi) |
FI (1) | FI117179B (fi) |
HK (1) | HK1094465A1 (fi) |
IL (1) | IL176744A0 (fi) |
RU (1) | RU2364862C2 (fi) |
WO (1) | WO2005071395A1 (fi) |
Families Citing this family (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5212989B2 (ja) * | 2007-03-20 | 2013-06-19 | 国立大学法人浜松医科大学 | 細胞選別方法および細胞選別装置 |
DE102007033906A1 (de) * | 2007-07-20 | 2009-01-29 | Gesellschaft zur Förderung der Analytischen Wissenschaften e.V. | Verfahren zur Analyse von Gasen, insbesondere zur Analyse der menschlichen Ausatemluft |
US8117895B2 (en) | 2008-06-12 | 2012-02-21 | Northern Alberta Institute Of Technology | Gas chromatography capillary devices and methods |
US8087283B2 (en) * | 2008-06-17 | 2012-01-03 | Tricorntech Corporation | Handheld gas analysis systems for point-of-care medical applications |
US8999245B2 (en) * | 2009-07-07 | 2015-04-07 | Tricorn Tech Corporation | Cascaded gas chromatographs (CGCs) with individual temperature control and gas analysis systems using same |
US8707760B2 (en) * | 2009-07-31 | 2014-04-29 | Tricorntech Corporation | Gas collection and analysis system with front-end and back-end pre-concentrators and moisture removal |
US8978444B2 (en) | 2010-04-23 | 2015-03-17 | Tricorn Tech Corporation | Gas analyte spectrum sharpening and separation with multi-dimensional micro-GC for gas chromatography analysis |
CN103069272B (zh) * | 2010-06-07 | 2015-07-01 | 法国原子能及替代能源委员会 | 包括至少一个色谱柱的用于分析气体混合物的系统 |
CN104737012A (zh) * | 2012-10-25 | 2015-06-24 | 株式会社岛津制作所 | 气相色谱仪装置 |
US8841611B2 (en) * | 2012-11-30 | 2014-09-23 | Agilent Technologies, Inc. | Multi-capillary column and high-capacity ionization interface for GC-MS |
JP6443049B2 (ja) | 2013-04-25 | 2018-12-26 | 東レ株式会社 | カートリッジ式中空糸膜モジュール |
WO2015011954A1 (ja) * | 2013-07-23 | 2015-01-29 | 株式会社島津製作所 | ガスクロマトグラフ |
US9664598B2 (en) * | 2013-10-18 | 2017-05-30 | Agilent Technologies, Inc. | Microfluidic contaminant trap for trapping contaminants in gas chromatography |
CN104515824B (zh) * | 2014-12-31 | 2016-08-24 | 同方威视技术股份有限公司 | 气相物质分析装置和气相导入装置 |
CN104517799B (zh) | 2014-12-31 | 2017-09-15 | 同方威视技术股份有限公司 | 检测设备和检测方法 |
US9789434B1 (en) * | 2016-03-28 | 2017-10-17 | Morpho Detection, Llc | Systems and methods for gas pre-separation for detection of substances |
EP3267192B1 (en) * | 2016-07-07 | 2020-08-19 | Alpha M.O.S. | Gas chromatograph comprising metal oxide sensors |
DE102016217891A1 (de) * | 2016-09-19 | 2018-03-22 | Inficon Gmbh | Füllsondenaufsatz mit langgestrecktem gasleitendem Element |
WO2018087339A1 (en) * | 2016-11-11 | 2018-05-17 | Ge Healthcare Bio-Sciences Ab | Chromatography column |
US11313833B2 (en) * | 2018-08-31 | 2022-04-26 | Leidos Security Detection & Automation, Inc. | Chemical trace detection system |
US20220011280A1 (en) * | 2018-11-20 | 2022-01-13 | Hitachi High-Tech Corporation | Analysis Apparatus Having a Plurality of Chromatographs and Controlling Method Thereof |
CN110702817B (zh) * | 2019-11-05 | 2023-06-13 | 兰州东立龙信息技术有限公司 | 手持便携式空气综合检测设备 |
Family Cites Families (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA1221645A (en) * | 1983-02-28 | 1987-05-12 | Yoshihiro Okano | Filtration apparatus using hollow fiber-membrane |
JPS61265567A (ja) * | 1985-05-20 | 1986-11-25 | Fujikura Ltd | マルチキヤピラリ−カラム |
SE8802126D0 (sv) * | 1988-06-07 | 1988-06-07 | Pharmacia Ab | Apparatus for flow field flow fractionation |
US4957620A (en) * | 1988-11-15 | 1990-09-18 | Hoechst Celanese Corporation | Liquid chromatography using microporous hollow fibers |
US5139668A (en) * | 1989-12-27 | 1992-08-18 | Alberta Research Corporation | Hollow fiber bundle element |
CN1058272A (zh) * | 1991-07-23 | 1992-01-29 | 厦门大学 | 电迁移微离子色谱仪 |
DE4234728A1 (de) * | 1992-10-15 | 1994-04-21 | Peter Prof Dr Bartholmes | Verfahren für die Gewinnung und die Umpufferung und/oder Einengung von gelösten Makromolekülen eines Makromolekülegemisches |
JP3322325B2 (ja) * | 1993-12-28 | 2002-09-09 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | 分析用試料濃縮装置 |
DE19514033A1 (de) * | 1995-04-13 | 1996-10-17 | Huels Chemische Werke Ag | Verfahren zur Untersuchung silanbehandelter, anorganischer Materialien |
JPH09159587A (ja) * | 1995-12-12 | 1997-06-20 | Nkk Corp | 分析用燃焼ガスの除湿方法及び分析方法 |
JPH10118436A (ja) * | 1996-10-18 | 1998-05-12 | Ookura Riken:Kk | 分析ガス用水分除去装置 |
US5856616A (en) * | 1997-03-21 | 1999-01-05 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Hand-held temperature programmable modular gas chromatograph |
WO1998057733A1 (de) * | 1997-06-14 | 1998-12-23 | Akzo Nobel N.V. | Membranmodul mit einseitig eingebetteten hohlfasermembranen |
AU2668099A (en) * | 1998-02-11 | 1999-08-30 | Lawrence V. Haley | Hand-held detection system using gc/ims |
JP4520621B2 (ja) * | 2000-11-01 | 2010-08-11 | 信和化工株式会社 | クロマトグラフィー用分離カラム、固相抽出用媒体、及びクロマトグラフィーの試料注入システム |
DE10227721B4 (de) * | 2002-06-21 | 2008-03-13 | Hermsdorfer Institut Für Technische Keramik E.V. | Verfahren zur Herstellung eines Bündels keramischer Kapillaren für ein Separationsmodul |
-
2004
- 2004-01-23 FI FI20040098A patent/FI117179B/fi not_active IP Right Cessation
-
2005
- 2005-01-21 RU RU2006125218/28A patent/RU2364862C2/ru not_active IP Right Cessation
- 2005-01-21 US US10/586,760 patent/US7520159B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2005-01-21 WO PCT/FI2005/000045 patent/WO2005071395A1/en active Application Filing
- 2005-01-21 CA CA002553479A patent/CA2553479A1/en not_active Abandoned
- 2005-01-21 AT AT05708129T patent/ATE535803T1/de active
- 2005-01-21 EP EP05708129A patent/EP1711806B1/en not_active Not-in-force
- 2005-01-21 CN CNB2005800028754A patent/CN100454019C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2005-01-21 JP JP2006550209A patent/JP4903056B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2006
- 2006-07-06 IL IL176744A patent/IL176744A0/en unknown
-
2007
- 2007-02-07 HK HK07101430.9A patent/HK1094465A1/xx not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP1711806B1 (en) | 2011-11-30 |
RU2364862C2 (ru) | 2009-08-20 |
ATE535803T1 (de) | 2011-12-15 |
WO2005071395A1 (en) | 2005-08-04 |
CA2553479A1 (en) | 2005-08-04 |
US20070256474A1 (en) | 2007-11-08 |
JP2007518997A (ja) | 2007-07-12 |
FI20040098A0 (fi) | 2004-01-23 |
US7520159B2 (en) | 2009-04-21 |
CN1910453A (zh) | 2007-02-07 |
IL176744A0 (en) | 2006-10-31 |
CN100454019C (zh) | 2009-01-21 |
EP1711806A1 (en) | 2006-10-18 |
FI20040098A (fi) | 2005-07-24 |
RU2006125218A (ru) | 2008-02-27 |
JP4903056B2 (ja) | 2012-03-21 |
HK1094465A1 (en) | 2007-03-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1711806B1 (en) | Gas chromatograph with column comprising open tubular capillaries | |
US7518380B2 (en) | Chemical impedance detectors for fluid analyzers | |
US3985017A (en) | Gaseous contaminate dosimeter and method | |
Sae-Khow et al. | Pervaporation in chemical analysis | |
US7753991B2 (en) | Water transport method and assembly including a thin film membrane for the addition or removal of water from gases or liquids | |
US5235843A (en) | Method and apparatus for analyzing volatile chemical components in a liquid | |
US4791292A (en) | Capillary membrane interface for a mass spectrometer | |
JP2013503348A (ja) | 試料の予備濃縮システム | |
US6296685B1 (en) | Device and method for sampling in liquid phases using a diffusion body and an analyte-binding phase | |
JP5159712B2 (ja) | ガス測定装置 | |
CN111386459B (zh) | 用于制备用于气相色谱仪的液体样品的设备 | |
JP2009128177A (ja) | ガス分析装置および燃料電池 | |
US6368559B1 (en) | Device for analyzing organic compounds particularly in aqueous and gaseous samples | |
WO2021014835A1 (ja) | ガスセンサによる測定方法及び測定装置 | |
US9074972B2 (en) | Surrogate addition device and a method of analyte concentration | |
Börjesson et al. | Adsorption of volatile fungal metabolites to wheat grains and subsequent desorption | |
SU1157447A1 (ru) | Мембранный сепаратор | |
Liu | PREPARATION AND INTRODUCTION TECHNIQUES | |
Fan et al. | Purification of oligouronides using hollow-fiber membrane functionalised with L-histidine 1099 (2005) 121 Fabel, S., Niessner, R. and Weller, MG Effect-directed analysis by high-performance liquid chromatography with gas-segmented enzyme inhibition 1099 (2005) 103 | |
JPH05142178A (ja) | 検出装置 | |
JPH02240537A (ja) | 溶液中のオゾンの分析装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FG | Patent granted |
Ref document number: 117179 Country of ref document: FI |
|
MM | Patent lapsed |