FR2637685A1 - Dispositif pour l'injection d'un echantillon gazeux dans une colonne de chromatographie en phase gazeuse - Google Patents

Abstract

La présente invention concerne un dispositif pour l'injection d'un échantillon retenu dans ou sur un support dans la colonne d'un chromatographe en phase gazeuse, comportant une enceinte propre à recevoir ledit support en provoquant la désorption ou la distillation-extraction de l'échantillon, une source de gaz neutre propre à traverser ledit support pour entraîner l'échantillon des composés soumis à analyse. Selon l'invention, le dispositif comporte une chambre intermédiaire 16 disposée entre ladite enceinte et la colonne du chromatographe, ladite chambre étant associée d'une part à une source de froid 22 et d'autre part à une source de chaleur 18 et ladite chambre est associée à des moyens propres à assurer la mise en oeuvre de ladite source de froid et de ladite source de chaleur de façon programmable et contrôlée. L'invention est utilisable dans un chromatographe en phase gazeuse.

Description

La présente invention concerne un dispositif en vue de l'analyse d'un échantillon retenu préalablement sur un support ou extrait d'un substrat et injecté dans une colonne de chromatographie en phase gazeuse.

L'invention concerne plus particulièrement les analyses par chromatographie en phase gazeuse de composés volatils et présents en proportion très réduite dans un mélange quelconque.

Ces composés volatils sont généralement recherchés pour les propriétés qu'ils introduisent dans une atmosphère naturelle, soit qu'il s'agisse dtun effet bénéfique et souhaité, comme dans le cas de parfum ou d'arôme alimentaire, soit qu'ils introduisent au contraire un effet parasite et indésirable comme dans le cas où lton souhaite analyser et détecter la source d'une pollution, d'une odeur désagréable, ou encore lorsque que l'on est en présence d'un composé toxique ou agressif.

On utilise généralement dans ce genre de cas les techniques d'analyse par chromatographie en phase gazeuse dite "d'espace de tête" et qui permettent d'assurer l'injection de l'échantillon à tester dans la colonne d'un chromatographe en phase gazeuse.

On peut effectuer une concentration préalable des produits recherchés et l'on procède à cet effet à la retenue (par adsorption ou absorption) sur un support adéquat, tel que le charbon actif, des composés recherchés en faisant circuler systématiquement et pendant le temps nécessaire l'atmosphère où les composés sont présents, de façon à retenir les composés recherchés ainsi piégés sur le support.

On dispose ainsi d'un échantillon test de produit piégé qui peut donc être soumis à analyse par injection dans la colonne d'un chromatographe en phase gazeuse.

Cette méthode est généralement préférée à une concentration utilisant la mise en solution des composés volatils recherchés dans un solvant ; selon cette méthode l'atmos- - phère destinée à l'analyse est soumise à un barbotage à travers un liquide absorbant ou à travers un piège froid, suivi d'une récupération dans un solvant des composés volatils recherchés. Cette opération plus longue et plus complexe présente en outre l'inconvénient lors de la phase finale de l'analyse chromatographique de présenter des interférences avec le solvant, d'où perte de résolution, ainsi qu'un effet de dilution, d'où perte de sensibilité.

L'invention intéresse donc le procédé d'analyse d'espace de tête uwinisant la rétention de composés volatils sur un support et leur dégagement par effet thermique, ou encore le dégagement à partir des produits soumis à essai des composés volatils par entrainement gazeux éventuellement assisté par effet thermique.

Et l'invention intéresse plus particulièrement l'étape d'injection de ces composés volatils ainsi dégagés depuis leur support vers la colonne de chromatographie. On précisera que le terme support utilisé dans le présent mémoire descriptif désignera soit le matériau (charbon actif ou autre) servant à la rétention des composés volatils ; soit un substrat naturel (végétal ou minéral) ou artificiel (aliment, pièce synthétique moulée, etc...) contenant lesdits composés volatils.

Il existe plusieurs procédés permettant de récupérer les composés volatils piégés sur un support en vue de les diriger en bloc vers la colonne d'analyse.

On utilise parfois le passage en solution par exemple en faisant traverser l'éprouvette contenant le support à analyser par un solvant ; cette technique présente cependant l'inconvénient précédemment signalé des interférences et de l'effet de dilution lors de la phase d'analyse chromatographique, due à la présence du solvant.

On connalat également des procédés dans lesquels le mélange des composés volatils soumis à analyse est évacué thermiquement du support ; toutefois cette récupération thermique par désorption ou par distillation-éxtraction présente l'inconvénient en elle-meme d'être longue et de s'étaler sur un certain temps ; de plus elle est sélective en ce sens que les espèces les plus volatiles se dégageront en plus forte proportion dans les premières minutes, de sorte que la composition de l'ensemble injecté n'est pas constante dans le temps.

Il est au contraire nécessaire que l'échantillon soutiré de l'éprouvette puisse être conservé dans son homogénéité et introduit en bloc dans la colonne d'analyse.

On connais également un appareillage utilisant une aiguille apte à pénétrer dans l'éprouvette contenant la phase "d'espace de tête" en vue de transférer globalement cette phase et de l'injecter dans le chromatographe, ce procédé étant cependant applicable à partir d'éprouvettes contenant le mélange gazeux à l'état libre et en concentration suffisante.

Il est donc souhaitable dans le cas d'analyses chromatographiques, dans lequel les composés sujet à analyse sont en proportion très faible, (nécessitant une concentration), de disposer d'un procédé et d'un appareillage susceptible de permettre l'injection en bloc et instantanée des composés volatils récupérés.

L'invention répond à cet objet et permet de récupérer par désorption thermique les composés volatils recherchés et qui ont été concentrés sur un support ou par distillationextraction des composés présents dans un substrat soumis à essai, et de les injecter en bloc, par conséquent en respectant la composition homogène de l'échantillon, dans la colonne d'un chromatographe
Un autre objet de l'invention est de permettre la réalisation d'un tel dispositif intermédiaire entre l'éprouvette contenant l'échantillon à analyser et le chromatographe, qui assure le stockage tampon des produits après désorption ou après distillation-extraction, en vue de leur réinjection dans le chromatographe, sans risque de dégradation des composés, et en présentant un fonctionnement particulièrement fiable et performant tout en ne mettant en oeuvre que des moyens simples et par conséquent revenant à un prix de fabrication très économique, tout en étant modulaire et adaptable à tout chromatographe.

A cet effet l'invention concerne un dispositif pour l'injection d'un échantillon volatil retenu sur un support dans la colonne d'un chromatographe en phase gazeuse, du type comportant une enceinte associée à des moyens de chauffages propre à recevait ledit support en provoquant la désorption ou la distillation-extraction de l'échantillon, le dispositif comportant en outre une source de gaz neutre propre à traverser ledit support pour entrainer ltéchantil- lon des composés soumis à analyse et désorbés ou extraits depuis ledit support, et le dispositif est caractérisé en ce qu'il comporte une chambre intermédiaire disposée entre ladite enceinte et la colonne du chromatographe, ladite chambre étant associée d'une part à une source de froid et d'autre part à une source de chaleur et ladite chambre est associée à des moyens propres à assurer la mise en oeuvre de ladite source de froid et de ladite source de chaleur de façon programmable et contrôlée, de sorte que dans un premier temps ladite chambre intermédiaire soit apte à retenir les composés gazeux de l'échantillon désorbé ou extrait depuis l'enceinte et piégé par le froid, tandis que dans une phase ultérieure la chambre est apte après mise en action des moyens de chauffage à libérer instantanément et globalement lesdits composés gazeux ainsi injectés dans ladite colonne de chromatographie.

De préférence les parois intérieures de ladite chambre qui forment paroi d'échanges thermiques présentent une surface importante par rapport à son volume.

Et plus particulièrement ladite chambre est conformée de telle façon qu'en aucun point l'espace séparant deux parois se faisant face ne soit supérieur å 2mm. Elle peut être garnie intérieurement de ralentisseurs de flux (billes, anneaux, chicanes...3.

De façon avantageuse ladite chambre intermédiaire est conformée sous forme d'un tube capillaire dont le diamètre intérieur est compris entre 0,2 et î mm.

On comprend que dans ces conditions le gaz inerte entraidant par élut ion les composés volatils désorbés ou extraits depuis l'enceinte #mont, constitue un courant dont les filets lèchent les parois de la chambre intermédiaire sans que les composés volatils puissent échapper au piégeage par le froid lors de la première phase de mise en oeuvre de la chambre intermédiaire selon l'invention.

Si l'on considère par exemple que l'espace maximal entre deux parois opposées est de 2 mm, aucune molécule entraînée dans ce courant ne pourra se situer éloIgnée d'une paroi de plus de 1 mm, et il est donc possible dans ces conditions en maintenant la température des parois de la chambre à une valeur voulue de s'assurer que toute ces molécules seront piégées par le froid et bloquées par conséquent contre les parois.

Selon une caractéristique plus spécifique de l'invention le tube capillaire est réalisé en matériau inerte telle la silice-fondue désactivée éventuellement imprégnée d'une phase stationnaire, ou garnie d'un ralentisseur de flux constitué par exemple de billes.

Et il est situé à l'intérieur d'un volume intermédiaire parcouru par un fluide réfrigérant, ledit volume comportant à cet effet une entrée et une sortie de ce fluide qui peut être notamment de l'azote liquide.

Plus particulièrement encore le tube capillaire est lui-même inséré dans une enveloppe extérieure de protection réalisé en céramique présentant un coefficient de dilatation faible et de préférence cette céramique est à base d'aluinine dans une proportion supérieure à 60% et plus spécialement supérieur à 95%.

Et l'ensemble formé du tube capillaire et de son enveloppe de protection est entouré par un élément chauffant constituant la source de chaleur pour la libération de l'échan- tiglon lors de la seconde phase de mise en oeuvre de l'appareil.

Et cet élément chauffant, réalisé sous forme d'une résistance est constitué d'un fil électriquement résistant entourant l'enveloppe de céramique, ou inséré dans celle-ci.

Selon encore une autre caractéristique l'ensemble est constitué par le tube capillaire et son enveloppe de protection en céramique est inséré dans une seconde enveloppe extérieure en céramique en laissant libre un espace intermédiaire entre l'enveloppe de protection en céramique et ladite enveloppe extérieure, espace intermédiaire apte à être parcouru par le fluide réfrigérant.

Selon une autre particularité le tube capillaire est associé à une sonde de détection de température constituée notamment du fil d'un thermocouple aboutissant à un affichage extérieur. extérieur. trieur
Et plus spécialement le thermocouple est de préférence relié à un dispositif d'asservissement propre à commander l'alimentation de la résistance dès que la température programmée au sein de la chambre intermédiaire est atteinte
Selon encore une autre caractéristique la résistance chauffante associée à la chambre intermédiaire et autour de l'enveloppe céramique de protection du tube capillaire déborde sur les parois extérieures de ladite enveloppe de céramique au-delà de la zone desservie par le courant de fluide réfrigérant.

L'invention concerne également un procédé de récupération et de piégeage de composés volatils provenant d'un support et destiné à être soumis à une analyse par chromatographie en phase gazeuse et caractérisé en ce que l'on provoque l'entraînement par un gaz neutre des composés volatils au fur et à mesure de leur désorption thermique ou leur distillation-extraction depuis le support et que l'on fait passer l'éluat sur un piège à froid en obligeant les filets du courant gazeux à lécher les parois du piège maintenu à une température inférieure à la température de solidification desdits composés volatiles, après quoi, à lc fin de la période de désorption ou distillation-extraction, lorsque sensiblement tous les composés volatils ont échappé au support et se trouvent piégés en phase solide sur les parois du piège amont, on provoque le réchauffement sensiblement instantané des parois du piège depuis une température inférieure à la température de solidification des composés soumis à analyse, jusqu'à une température suffisamment élevée pour permettre leur vaporisation, en provoquant ainsi la libération sensiblement instantanée et en bloc de l'ensemble desdits composés ramenés en phase gazeuse et ainsi apte à être injectés vers la colonne de chromatographie.

D'autres caractéristiques et avantages de 11 invention ressortiront de la description qui suit et qui est donnée en rapport avec une forme particulière présentée à titre d'exemple non limitatif et en se référant aux dessins annexes.

La figure 1 représente une vue partiellement en coupe verticale de l'ensemble de l'appareil.

La figure 2 représente une vue en coupe verticale de la chambre intermédiaire.

La figure 3 représente une vue en élévation latérale de la chambre intermédiaire et de sa connexion haute et basse sur l'ensemble de l'appareil.

La figure 4 représente une vue en perspective avec arraché partiel de la structure de la chambre intermédiaire.

La figure 5 représente une éprouvette pour contenir un support d'adsorption en place sur l'appareil.

La figure 6 représente une éprouvette pour dégager un échantillon volatil depuis un substrat par distillationextraction.

On voit selon la figure 1 que l'ensemble de l'appareil se compose de trois étages successifs formant - l'étage A : arrivée du fluide vecteur - 11 étage B : four de désorption ou à distillation-extrac
tion - l'étage C : chambre intermédiaire de piégeage par le froid et de libération instantanée.

Ces trois étages se superposant sur l'étage inférieur D constitué du chromatographe.

Il est entendu que la disposition qui précède a été adoptée pour les besoins de l'intelligence de la description et la clarté des dessins sans être aucunement liée à un caractère critique et nécessaire ; et les divers étages qui sont ici représentés pourraient être disposés différemment par exemple étant alignés selon un plan horizontal.

L'ensemble représenté est monté sur une structure porteuse constituée du montant 1 sur lequel sont solidarisées les trois consoles fixes 2,3 et 4 ainsi que la potence articulée supérieure 5.

Entre les consoles 3 et 4 est disposé le four à désorption ou à distillation-extaction 6 apte à contenir intérieurement l'éprouvette 7 contenant le support, dans lequel les composés volatils recherchés sont retenus (figure 5).

L'éprouvette 7 est insérée à cet effet entre les deux appuis 3 et 4 avec interposition de joints 38,38' (figure 5) assurant 1 'étanchéité.

La variante de la figure 6 représente un réceptacle 29 situé à l'intérieur de l'éprouvette 7 et dont les bords supérieurs évasés 30 reposent sur l'appui circulaire 31 intérieur à l'éprouvette 7. Ce réceptacle est prévu pour contenir un substrat 32 contenant les composés volatils à étudier. Ce substrat 32 repose sur un lit de matériau inerte (laine de roche) 33 s'opposant à ltentraînement de particules solides avec le fluide parcourant le réceptacle selon les flèches figurant sur la figure 6.

Arrivant dans la chambre inférieure 34 du réceptacle, après avoir traversé le lit filtrant 33, le courant de fluide neutre entrainant les composés volatils s'échappe par les~ ouvertures 35,35',36,36' pour se diriger vers la chambre intermédiaire inférieure constituant le piège froid.

Les éléments liquides entraînés et recondensés éventuellement se déposent dans le fond borgne 37 de la chambre 34 et ne peuvent ainsi accompagner les composés volatils recherchés.

L'éprouvette 7 placée dans le four est entourée de la résistance chauffante 8 dont la température peut être controlée à partir du capteur 9.

L'ensemble est inséré dans un carter 10 assurant l'isolation de cet ensemble par rapport au milieu extérieur.

En amont, c'est-à-dire à sa partie supérieure l'éprouvette 7 se trouve connectée à l'arrivée du fluide vecteur depuis le conduit 11 ; ce dernier aboutit à un embout 12 maintenu sous pression par un ensemble compressif tel le ressort 13 depuis le dispositif de potence mobile 5 assurant ainsi 11 étanchéité et le débouché du fluide vecteur vers l'éprouvette 7.

A sa base l'éprouvette 7 est bloquée contre la console 3 par le raccord 14 comportant éventuellement des ailettes de refroidissement propres à éviter une dégradation notamment des joints situés à la base de l'éprouvette et auquel l'effet thermique de la résistance chauffante 8 se communique risquant de provoquer une dégradation du joint.

Le raccord 14 aboutit à l'étage inférieur C (figure 1) représentant essentiellement la chambre intermédiaire de piégeage par le froid et de libération instantanée qui constitue l'essentiel de l'invention.

Cette chambre est enfermée dans un carter de protection 15' et elle est bloquée entre la console 3 et la console inférieure 2.

La figure 2 représente, ainsi que la figure 4 la structure de cette chambre intermédiaire formée d'une pluralité de structures tubulaires concentriques ci-après décrites.

Au centre est disposé un tube capillaire en silice fondu 15 qui définit dans son espace intérieur 16 la chambre intermédiaire.

Ce tube central 15 est inséré dans une enveloppe concentrique de protection en céramique 17 dont la paroi intérieure est sensiblement au contact de la paroi extérieure du tube capillaire en silice fondue 15, avec interposition (selon une génératrice) du fil 25 d'une sonde thermique.

Autour de ce tube céramique 17 est enroulé le fil d'une résistance de chauffage 18 aboutissant aux sorties d'alimentation 19,19' (figure 3).

L'ensemble formé par le tube capillaire intérieur 15 et le tube céramique associé 17 est lui-même inséré dans une colonne tubulaire concentrique formée de la colonne céramique 20 elle-même insérée dans le cylindre de protection en acier inoxydable 21.

Et entre la colonne céramique 20 et le tube céramique intérieur 17 est laissé libre un espace annulaire 22 communiquant avec l'extérieur par l'entrée 23 et la sortie supérieure 24.

Au tube capillaire central 15 est associé le fil 25 d'une sonde thermique constituée par exemple d'un thermocouple débouchant à l'extérieur en 26,26' et permettant de déterminer en tout instant et de façon extrêmement précise la température régnant au stin de la chambre intermédiaire 16 formée par ltespace-intérie-ur du tube capillaire 15.

La base de la chambre intermédiaire 16 débouche sur le raccord 27 permettant la fixation sur l'ensemble d'analyse chromatographique.

Un joint notamment en amiante respectivement inférieur 28 et supérieur 28' vise à assurer une Isolation thermique de l'ensemble tubulaire concentrique définIssant la structure de la chambre interméd aire.

Le fonctionnement de l'ensemble précédemment décrit peut être exposé comme suit.

Dans un premier temps, l'ensemble des appareils étant en place, et notamment l'eprouvette contenant le support étant insérée dans le four, on procède à la phase de désorption ou distillation-extraction et de piégeage des composés volatils soumis à analyse.

Dans cette phase initiale la résistance 8 est mise sous tension dans le cas d'un dégagement par désorption et elle peut ltetre dans le cas d'une distillation-extraction et le fluide vecteur est alimenté depuis la conduite 11 et il traverse régulièrement l'éprouvette 7 ainsi que en aval la chambre intermédiaire 16.

Le passage du fluide neutre provoque l'entrainement des composés volatils dégagés depuis leur support.

Ces éléments volatils entraînés dans le fluide neutre sont donc acheminés vers la chambre intermédiaire 16 qu'ils vont traverser de haut en bas.

Pendant cette phase cependant la chambre intermédiaire est maintenue à une température appropriée et qui est en tout cas inférieure à la température de solidification la plUS basse des composés recherchés ; et comme ces composés ne sont pas nécessairement connus ni soupçonnés au départ, on procèdera à un refroidissement des parois de la chambre intermédiaire 16 aussi bas que possible par exemple par circulation dans l'espace annulaire 22, depuis la conduite d'alimentation 23 et évacuation par la conduite 24, d'azote liquide ; de sorte que l'on doit dans de telles conditions être certains que tous les composés, si volatIles soientils, et si basse soit leur température de solidification, ne risquent pas de "survivre" à 11 état gazeux en mélange dans le fluide d'élution, hélium par exemple.

Dans ces conditions tous les composés se trouvent givrés contre la paroi intérieure du tube capillaire 15, ceci au fur et à mesure qu'ils sont entraînés depuis le four et arrivent dans la chambre intermédiaire 16
On voit que dans ces conditions cette chambre intermédiaire tout en laissant passer le gaz vecteur neutre tel que l'hélium retient les composés volatils et l'échantillon se trouve déplacé de ltéprouvette et se retrouve intégralement en fin de l'opération dans la chambre intermédiaire en position d'attente.

Lorsque l'opération a été maintenue suffisamment longtemps, en fonction du contenu de l'éproutette, par exemple pendant une durée de 10 à 20 minutes, tous les composés étant alors en transit et en attente dans la chambre intermédiaire ou chambre tampon 16, on peut passer à la phase ultérieure qui consiste alors à libérer instantanément ces composés de façon à les injecter en bloc et sans discrimination, c'est-à-dire sans fractionnement dans le temps et dans l'espace vers la colonne de chromatographie.

A cet effet la circulation de fluide réfrigérant est arrêtée et immédiatement ensuite le courant est envoyé dans la résistance 18 qui entoure le tube de céramique 17 associé au tube capillaire 15.

Les caractéristiques de cette résistance sont choisies (puissance, densIté de répartition des spires, etc...) de façon à assurer un débit de calories propre à porter l'ensemble du tube céramique 17 et du tube capillaire intérieur 15 à une température permettant la vaporisation des composés volatils ceci en un temps aussi court que possible et limité à une ou quelques secondes.

Ainsi et dans le cadre des essais et expérimentations auxquels il a été procédé par les demandeurs, il 2 été constaté que le passage d'une température de l'ordre de - 150t à une température positive de 350#C pouvait être atteint en moins de 3 secondes.

Dans ces conditions les composés volatils stabilisés par le froid sur les parois de la chambre intermédiaire sont, en un temps extrêmement court remis à l'état gazeux et ceci globalement et en restituant l'ensemble homogène et non fractionné du mélange initial et cet ensemble peut être entralné immédiatement et globalement par le gaz vecteur vers la colonne de chromatographie.

De préférence la température est surveillée par le thermocouple 25 lequel peut être avantageusement relié à un dispositif d'asservissement programmant la température souhaitée au sein de la chambre intermédiaire de façon à éviter une dégradation des composés soumis à analyse.

En général on ne dépassera pas une température de l'ordre de 250 à 3000, sans que ces chiffres aient la valeur d'un plafond.

Et compte tenu du temps de réaction de 11 oeil et de la main humaine,- il n'est pas souhaitable que# le contrôle de la température atteinte soit laissé à la merci d'un temps de réaction trop long de l'opérateur.

Le dispositif d'asservissement conduit avantageusement par le thermocouple permet ainsi de s'assurer de façon certaine, automatique et infaillible que la température de consigne au sein de la chambre intermédiaire ne sera pas dépassée ; de plus dès que la température programmée a été constatée (ou prévue à partir de l'évolution de la courbe compte tenu d'une inertie éventuelle du système), l'asservissement bascule le régime de chauffage sur un débit de calories permettant de maintenir la température de consigne.

L'invention permet ainsi de façon nouvelle et avec des moyens particulièrement simples, et donc dans des conditions élégantes, de régler le problème jusqu'à présent difficile de la transition entre l'éprouvette contenant (à l'état concentré) les composés volatils soumis à analyse et la colonne de chromatographie.

Ainsi se trouve résolu le problème de la lenteur de la phase de désorption ou de distillation-extraction qui n'est plus un handicap, de sorte que le dégagement de l1échantil- lon peut être conduit dans des conditions de durée qui ne représentent plus une contrainte ; ceci permet notamment une désorption ou une distillation-extraction dans des conditions douces et à température modérée ne risquant pas d'entraîner une dégradation des produits.

Le passage dans la chambre intermédiaire réfrigérée permet la récupération de la totalité et dans l'homogénéité initiale du mélange des composés volatils ; ces composés étant ainsi stockés en attente.

Et ultérieurement lors de la phase de réchauffement et de volatilisation des composés, ces derniers restituent par conséquent une phase gazeuse homogène qui correspond à l'échantillon global soumis à analyse ; et cet échantillonnage se trouve disponible immédiatement en amont de l'appareil de chromatographie dans lequel il peut donc être directement injecté sans nécessiter des appareillages ou des opérations coûteuses et complexes.

A côté de sa simplicité de fonctionnement, de sa conception modulaire rendant l'appareil adaptable à tout chromatographe et de l'économie de moyens, l'invention permet d'obtenir des performances exceptionnelles au niveau des résultats dans l'analyse chromatographique.

Ces résultats exceptionnels sont obtenus grâce à une vitesse de chauffe exceptionnellement élevée atteignant et dépassant 1000000 par minute.

Le contrôle précis de la température est obtenu, grâce à une prise des données mesurées au coeur même du système et non pas à l'extérieur de l'enveloppe.

Grâce en effet aux conditions opérationnelles ainsi réalisées et notamment à l'homogénéité de l'échantillonnage gazeux, on obtient au niveau graphique la présentation de pics extrêmement nets et pointus évitant toute ambiguité dans la détermination des différents composés, ceci restant vrai quelles que soient les quantités de matière analysées.

De sorte que l'invention permet d'exploiter au maximum le pouvoir de résolution de l'appareil d'analyse chromatographique lui-même en évitant notamment les incertitudes liées à des pics écrasés, élargis ou répétitifs.

Le dispositif de l'invention permet de traiter efficacement tout échantillon, soit en direct à partir d'un substrat contenant les composés recherchés, soit par l'intermédiaire d'un support pouvant ainsi être soumis à analyse tout solide, poudre, polymère, produit végétal, produit agro-alimentaire, atmosphère ambiante ou phase gazeuse prélevée.

Claims (16)

REVENDICATIONS

1 - Dispositif pour l'injection d'un échantillon retenu dans ou sur un support dans a colonne d'un chromatographe en phase gazeuse, du type comportant une enceinte (6) propre à recevoir ledit support (7) en provoquant la désorption ou la distillation-extraction de l'échantillon, le dispositif comportant en outre une source de gaz neutre propre à traverser ledit support pour entraîner l'échantil- lon des composés soumis à analyse et désorbés ou extraits depuis ledit support, caractérisé en ce qu'il comporte une chambre intermédiaire (16) disposée entre ladite enceinte et la colonne du chromatographe, ladite chambre étant associée d'une part à une source de froid et d'autre part à une source de chaleur et ladite chambre est associée à des moyens propres à assurer la mise en oeuvre de ladite source de froid et de ladite source de chaleur de façon programmable et contre lée, de sorte que dans un premier temps ladite chambre intermédiaire soit apte à retenir les composés gazeux de l'échantillon désorbé ou extrait depuis l'enceinte et piégé par le froid, tandis que dans une phase ultérieure la chambre est apte après mise en action des moyens de chauffage à libérer instantanément et globalement lesdits composés gazeux ainsi injectés dans ladite colonne de chromatographie.

2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en outre en ce que les parois extérieures de la chambre intermédiaire sont sensiblement au contact d'une enveloppe (17) de protection et de conduction thermique réalisée en céramique.

3 - Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'enveloppe est faite d'une céramique réfractaire.

4 - Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que ltenveloppe est en céramique contenant un pourcentage d'alumine supérieur à 60%.

5 - Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'enveloppe est en céramique à base d'alumine sensiblement pure et présente un taux supérieur à 958.

6 - Dispositif selon l'une des revendications 1,2,3 ou 4, caractérisé en ce que les parois intérieures de ladite chambre qui forment paroi d'échanges thermiques présentent une surface importante par rapport à son volume et ladite chambre (15) est conformée de telle façon qu'en aucun point l'espace séparant deux parois opposées ne soit supérieur à 2 mm.

7 - Dispositif selon l'une des revendications 5 à 5, caractérisé en ce que l'espace intérieur de la chambre comporte des inégalités de relief définissant des chicanes, telles que des déformations venues des parois ou corps insérées dans ledit espace et reposant sur les parois.

8 - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que ladite chambre intermédiaire (16) est conformée sous forme d'un tube capillaire (15) dont le diamètre intérieur est compris entre 0,2 et 1 mm.

9 - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le tube capillaire (15) est réalisé en silice fondue désactivée.

10 - Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que le tube capillaire (15) est situé à l'intérieur d'un volume intermédiaire < 22) parcouru par un fluide réfrigérant, ledit volume (22) comportant à cet effet une entrée (23) et une sortie (24) de ce fluide qui peut être notamment de l'azote liquide.

11 - Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que l'ensemble formé du tube capillaire (15) et de son enveloppe de protection (17) comporte une résistance (18) chauffante constituant la source de chaleur pour la libération de l'échantillon lors de la seconde phase de mise en oeuvre de l'appareil.

12 - Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce que la résistance est noyée dans la masse de l'enveloppe céramique (17).

13 - Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce que cette résistance (18) est constituée d'un fil ou ruban électriquement résistant et notamment disposé en hélice autour de l'enveloppe céramique (17).

14 - Dispositif selon la revendication 10,11 ou 12, caractérisé en ce que ensemble est constitué par le tube capillaire (15) et son enveloppe céramique de protection (17) associée est insérée dans une enveloppe extérieure également en céramique (21) en laissant libre ledit volume intermédiaire (22) défini par l'espace s tué entre l'enveloppe céramique et ladite enveloppe extérieure, cet espace intermédiaire étant apte à être parcouru par le fluide réfrigérant.

15 - Dispositif selon l'une des revendications 2 à 13, caractérisé en ce que le tube capillaire (15) est associé à une sonde de détection de température constituée notamment du fil ou ruban (25) d'un thermocouple aboutissant à un affichage extérieur.

16 - Dispositif selon la revendication 15, caractérisé en ce que le thermocouple est relié à un dispositif d'asservissement propre à commander l'alimentation de la résistance dès que la température programmée au sein de la chambre intermédiaire est atteinte.