JP2000009604A - ヘッドスペース試料導入装置 - Google Patents

ヘッドスペース試料導入装置

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JP2000009604A JP10192354A JP19235498A JP2000009604A JP 2000009604 A JP2000009604 A JP 2000009604A JP 10192354 A JP10192354 A JP 10192354A JP 19235498 A JP19235498 A JP 19235498A JP 2000009604 A JP2000009604 A JP 2000009604A
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茂夫 安居
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ヘッドスペース容器から試料ガスを採取する
管路内に結露する水を除去して、ガスの計量を正確に行
う。 【解決手段】 ガス保持管20にキャリアガスを圧縮し
て保持しておき、容器1から試料ガスをガス計量管12
側へ送出する直前に、第三六方バルブ19を実線の接続
状態に切り替えて、第1六方バルブ10を介してガス採
取管9から容器1内に勢いよくキャリアガスを逆流させ
る。これにより、ガス採取管9の内壁に付着していた水
滴は容器1内に押し戻される。その後、第1六方バルブ
10を実線の接続状態に切り替えて、容器1の上部空間
から試料ガスを採取する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、液体試料や固体試
料から揮発した気体試料をヘッドスペース法により採取
してガスクロマトグラフ装置等へ導入するヘッドスペー
ス試料導入装置に関する。
【0002】
【従来の技術】ヘッドスペース分析法は、容器内に収容
した液体試料又は固体試料を一定温度に一定時間加熱す
ることにより比較的沸点の低い成分を揮発させ、容器内
の上部空間からそれら成分を含むガスを一定量採取して
ガスクロマトグラフ装置等に導入して分析を行うもので
ある。こうした方法を利用したクロマトグラフ分析は、
例えば、食品中の香料の測定、水中の揮発性有機化合物
の測定等に適している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来のヘッドスペース
分析用ガスクロマトグラフ装置では、予め専用容器に一
定量の試料液を収容しておき、これを装置にセットして
分析を開始するという、いわゆるバッチ処理による分析
が一般的である。しかしながら、例えば、工場からの排
水に含まれる有機化合物の監視等を行う場合には、所定
時間毎に(昼夜を問わず)排水を採取して分析を繰り返
し行う必要があるため、バッチ処理では自動分析が行え
ない。そこで、こうした用途に対応するために、ヘッド
スペース容器に一定量の試料液を自動的に採取し、該容
器内の上部空間(ヘッドスペース)から取り出したガス
をガスクロマトグラフ装置に導入する試料導入装置が要
望されている。
【0004】こうした試料導入装置では、ヘッドスペー
ス容器やそれに接続されたガス採取管等は恒温槽に収納
され、試料液からの試料成分の揮発や、該成分を含むガ
スを容器から取り出す期間中、所定温度(例えば60℃
程度)に維持される。しかしながら、例えば使用者が測
定状態を見るために恒温槽の扉を一時的に開放すると、
恒温槽内の温度は急激に降下する。試料液が水を含むも
のであると、容器内及びガス採取管には水蒸気が充満し
ているから、温度降下により結露が生じ、水滴がガス採
取管の内壁面に付着する。こうした水がガスとともに後
段のガスクロマトグラフ装置に導入されると、相対的に
試料成分の量が減少し、正確な分析に支障をきたす恐れ
がある。
【0005】本発明はこのような点に鑑みて成されたも
のであり、その目的とするところは、ガス採取管を通し
て水が送出されることを防止することができるヘッドス
ペース試料導入装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に成された本発明は、液体試料が収容された容器の上部
に接続されたガス採取管を介し、該容器内の液面の上部
空間から試料ガスを採取して分析装置へ送出するヘッド
スペース試料導入装置において、 a)圧縮された不活性なガスを保持するガス保持手段と、 b)前記ガス採取管上に設けられ、前記容器に対して前記
ガス保持手段と試料ガス送給先とを選択的に接続する流
路切替手段と、 c)前記容器内から試料ガスを採取する直前に、前記流路
切替手段により容器とガス保持手段とを接続し、該ガス
保持手段から容器側へ不活性なガスを高い圧力でもって
流す制御手段と、を備えることを特徴としている。
【0007】
【発明の実施の形態】本発明に係るヘッドスペース試料
導入装置では、制御手段は、容器の上部空間からガスを
吸引する前に、流路切替手段により容器とガス保持手段
とを接続する。すると、ガス保持手段から不活性なガス
(例えば、窒素、ヘリウム又はその他の希ガス類)が高
い圧力でもってガス採取管を通り容器まで流れ込む。こ
のガスの圧力によって、容器から流路切替手段に至るガ
ス採取管内に溜まっていた水滴は容器内へ押し戻され
る。その結果、ガス採取管内の水は一掃される。なお、
不活性なガスとして極めて湿度の低い乾燥ガスを用いる
ようにすれば、このガスの圧力のみでは押し出しにくい
微細な水滴も蒸発させて容器内に戻すことができるので
一層効果的である。
【0008】
【発明の効果】本発明に係るヘッドスペース試料導入装
置によれば、ヘッドスペース容器からの試料ガス採取前
にガス採取管内の水分が一掃されるので、試料ガス送給
先(例えばガス計量管や後段の分析装置など)に水が送
出されてしまうことを防止できる。このため、試料ガス
の計量を正確に行うことが可能となり、分析の正確性や
再現性が向上する。
【0009】
【実施例】以下、本発明に係るヘッドスペース試料導入
装置の一実施例を図面を参照して説明する。図1は本実
施例のヘッドスペース試料導入装置の要部の構成図であ
る。このヘッドスペース試料導入装置の後段にはガスク
ロマトグラフ装置が接続されており、図1ではガスクロ
マトグラフ装置の一部であるカラム40も記載してい
る。
【0010】まず、図1によりこの装置の構成を説明す
る。上下に狭口開口を有する容量100mLのヘッドス
ペース容器(以下、単に「容器」と記す)1の下部開口
には、三方バルブ2を介して送液ポンプ3の吐出口が接
続されるとともに、バルブ5が接続されている。送液ポ
ンプ3の吸引口は、外部から試料液が供給される試料液
供給口4に接続されている。一方、容器1の上部開口に
は、キャリアガス供給口8に連なるバルブ6が接続され
るとともにガス排出用のバルブ7が接続されている。ま
た、この上部開口には、第1六方バルブ(6ポート2ポ
ジションバルブ)10のポートdに至るガス採取管9も
接続されている。
【0011】第1六方バルブ10のポートeは第2六方
バルブ(6ポート2ポジションバルブ)11のポートd
に接続されており、第2六方バルブ11のポートe、f
間にはガス計量管12(例えば所定の内容積を有するル
ープ管)が接続されている。第2六方バルブ11のポー
トcは、バルブ15を介して真空ポンプ16に接続され
るとともに圧力計14に接続されている。また、第2六
方バルブ11のポートbはこの試料導入装置の試料ガス
出口となっており、ガスクロマトグラフ装置のカラム4
0に接続されている。
【0012】第1六方バルブ10のポートbは、バルブ
17を介してキャリアガス供給口18に接続されてい
る。また、第1六方バルブ10のポートcは、第3六方
バルブ(6ポート2ポジションバルブ)19のポートd
に接続されており、第3六方バルブ19のポートe、f
間には所定容量(例えば5mL)のガス保持管20が接
続されている。更に、第3六方バルブ19のポートaは
高いガス圧(例えば600kPa)でもってキャリアガス
を供給可能な高圧キャリアガス供給口21に接続されて
いる。なお、第1〜第3六方バルブ10、11、19の
他のポートは全て閉鎖栓により閉塞されている。
【0013】上記容器1や第1〜第3六方バルブ10、
11、19等は恒温槽22内に設置されており、任意の
一定温度に維持可能になっている。一方、ガスクロマト
グラフ装置のカラム40は恒温槽22とは独立に温度制
御が可能なカラムオーブン41内に設置されている。ま
た、制御部30はマイクロコンピュータ等を含んで構成
されており、付設された操作部31を介して与えられる
各種設定や指示に応じて所定のプログラムを実行し、後
述のように上記各バルブの切替動作やポンプの動作を制
御する。
【0014】次に、上記構成において、試料液を容器1
内に貯留し、該試料液から揮発する試料ガスを採取して
カラム40へ送出するまでの一連の動作を説明する。以
前測定した試料液が容器1内に残留している場合には、
まず、バルブ5を開放して残留試料液を排出した後に、
一旦バルブ5を閉鎖し、送液ポンプ3を駆動して試料液
を三方バルブ2を介して容器1内に送給する。そして、
適宜量の試料液が容器1内に溜まったならば、三方バル
ブ2を切り替えるとともにバルブ5を開放して、容器1
内の試料液を廃棄する。必要に応じてこのような動作を
複数回繰り返すことにより、容器1内を新たな(つま
り、これから測定しようとする)試料液でもって洗浄す
る。その後、バルブ7を閉鎖した状態でバルブ6を開放
することにより容器1内にキャリアガスを導入し、容器
1内に残る試料液の液滴をキャリアガスとともにバルブ
5を介して排出する。これにより、容器1内にはキャリ
アガスが充満する。
【0015】その後、次のようにして試料液の計量を行
う。まず、第1六方バルブ10を図1の実線の接続状
態、第2六方バルブ11を点線の接続状態とする。これ
により、容器1は、第1六方バルブ10のポートd、
e、第2六方バルブ11のポートd、cを介して圧力計
14に接続される。バルブ5、6、7、15を閉鎖する
一方、三方バルブ2を容器1側に接続して送液ポンプ3
を駆動し、所定流量でもって試料液を容器1内に送給す
る。試料液が容器1内に溜まってゆき液位が上昇する
と、容器1内の上部空間の容積は減少する。上述のよう
に、上部空間に連通した管路は全てバルブにより閉塞さ
れているので、この空間は密閉空間である。従って、液
位が上昇するに伴い、圧力計14により検出されるガス
圧は増加する。
【0016】このような液位つまり試料液量と検出ガス
圧との対応関係は予め実験により測定され、制御部30
のメモリにその対応関係が格納されている。操作部31
を介して使用者により試料採取量が指示されると、制御
部30は、その液量に対応したガス圧を上記対応関係か
ら求めて制御目標値とする。そして、圧力計14による
検出ガス圧がその制御目標値に達したときに三方バルブ
2を切り替え、容器1内への試料液の送給を停止する。
その後、送液ポンプ3を停止する。これにより、容器1
内にはちょうど試料採取量に相当する試料液が溜まる。
通常、100mLの容器では50〜60mL程度の試料
液を貯留させる。
【0017】このようにして所定量の試料液を容器1に
採取した後、容器1内の上部空間から試料ガスを取り出
すには次のようにする。まず、恒温槽22を所定温度
(例えば60℃程度)に上昇させて一定に維持し、容器
1内の試料液から試料成分の揮発を促進させる。また、
第1六方バルブ10を点線の接続状態に、第2六方バル
ブ11を実線の接続状態に切り替えるとともにバルブ1
7を閉鎖する。そして、バルブ15を開放して真空ポン
プ16を駆動させる。すると、第1六方バルブ10のポ
ートeからガス計量管12を介して真空ポンプ16に連
なる管路内が真空状態になる。一方、第3六方バルブ1
9を点線の接続状態にし、高圧キャリアガス供給口21
から乾燥したキャリアガスを送り込む。すると、ガス保
持管20内にはそのガス供給圧にほぼ近い高いガス圧で
もってキャリアガスが充填される。
【0018】恒温槽22の温度を上記所定温度に所定時
間保った後に、試料ガスをガス計量管12に送るに先立
って、まず、第3六方バルブ19を実線の接続状態に切
り替える。すると、第1六方バルブ10と第3六方バル
ブ19とを介してガス保持管20とガス採取管9とが接
続されるから、ガス保持管20に蓄えられていたキャリ
アガスは上記流路を勢いよく通過して容器1内へ流入す
る。
【0019】通常、恒温槽22により容器1やガス採取
管9は上記所定温度に維持されているから、容器1内の
試料液に含まれる水は気化して水蒸気となって容器1内
の上部空間やガス採取管9内に充満している。このよう
な状態で、例えば使用者が恒温槽22の扉を誤って或い
は内部の状態を確認しようとして開放すると、恒温槽2
2内部の温度が急激に下がり、水蒸気が凝縮して容器1
内壁やガス採取管9内壁に付着(つまり結露)する。上
述のようにキャリアガスを流すと、容器1−第1六方バ
ルブ10ポートd−第1六方バルブ10ポートc−第3
六方バルブ19ポートdの管路内壁に付着していた水滴
はキャリアガスにより容器1内へ押し戻される。また、
キャリアガスは乾燥しているため、キャリアガスの圧力
のみでは移動させることが困難なごく微細な水滴もキャ
リアガス中に揮発し容器1内に運び去られる。
【0020】このようにして水のパージを行った後に、
第1六方バルブ10を実線の接続状態に切り替えると、
容器1内の上部空間にある試料ガスが真空状態になって
いる管路内に吸引される。これにより、ガス計量管12
内に試料ガスが充満する。水は液体としてでなく水蒸気
としてのみガス計量管12に流れ込むので、ガス計量管
12での試料ガスの計量は正確に行える。その後に、第
2六方バルブ11を点線の接続状態に切り替えると、キ
ャリアガス供給口13から第2六方バルブ11のポート
aに供給されたキャリアガスによりガス計量管12から
試料ガスが押し出され、カラム40に導入される。
【0021】なお、上記実施例は一例であって、本発明
の趣旨に沿って適宜変形や修正を行なえることは明らか
である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係るヘッドスペース試料導入装置の
一実施例の要部の構成図。
【符号の説明】
1…ヘッドスペース容器 2…三方バルブ 3…送液ポンプ 4…試料液供給口 5、6、7、15、17…バルブ 9…ガス採取管 10、11、19…六方バルブ 8、13、18、21…キャリアガス供給口 12…ガス計量管 20…ガス保持管 30…制御部

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 液体試料が収容された容器の上部に接続
    されたガス採取管を介し、該容器内の液面の上部空間か
    ら試料ガスを採取して分析装置へ送出するヘッドスペー
    ス試料導入装置において、 a)圧縮された不活性なガスを保持するガス保持手段と、 b)前記ガス採取管上に設けられ、前記容器に対して前記
    ガス保持手段と試料ガス送給先とを選択的に接続する流
    路切替手段と、 c)前記容器内から試料ガスを採取する直前に、前記流路
    切替手段により容器とガス保持手段とを接続し、該ガス
    保持手段から容器側へ不活性なガスを高い圧力でもって
    流す制御手段と、 を備えることを特徴とするヘッドスペース試料導入装
    置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN107084860A (zh) * 2017-06-20 2017-08-22 海南聚能科技创新研究院有限公司 反应生成微量气体在线检测系统
CN116143055A (zh) * 2023-02-10 2023-05-23 安徽瑞柏新材料有限公司 一种高速换气的防挥发醋酸甲酯封罐装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107084860A (zh) * 2017-06-20 2017-08-22 海南聚能科技创新研究院有限公司 反应生成微量气体在线检测系统
CN116143055A (zh) * 2023-02-10 2023-05-23 安徽瑞柏新材料有限公司 一种高速换气的防挥发醋酸甲酯封罐装置
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