JP2001194354A - ガス・クロマトグラフィによる試料の分析方法および分析装置 - Google Patents
ガス・クロマトグラフィによる試料の分析方法および分析装置Info
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Abstract
マトグラムを得ることが可能なガス・クロマトグラフィ
による試料の分析方法および分析装置を提供する。 【解決手段】 調査される成分および水を含有する試料
のガス・クロマトグラフィ分析に関する。熱脱離が行わ
れた試料は、高沸点成分および水を保持して低沸点成分
を通過させる第1の極性分離管(13)内にキャリア・
ガスによって移送される。低沸点成分は、第2の極性ま
たは無極性分離管(18)に分岐の一方がつながってお
りその分岐の他方が無極性分離管(17)につながって
いる分岐点を通過して、前記第2の分離管(18)への
アクセスができないように無極性分離管(17)に導か
れ、その後、高沸点成分および水が、無極性分離管(1
7)へのアクセスができないように前記第2の分離管
(18)に移送され、水は、クライオフォーカスによっ
て前記第2の分離管(18)の上流で除去される。
Description
ラフィによる試料の分析方法および分析装置に関する。
は液体中に存在する少量の成分を調査するためにガス・
クロマトグラフィを使用するには、まず、後でこれらの
成分を適切な供給システムを介してガス・クロマトグラ
フィに送り込むために、これらの気体または液体を濃縮
することが知られている。しかし、例えば空気中に含有
される汚染物質を濃縮する場合など、収集された試料が
水分を含有するときには、その空気中に含有される水分
も濃縮されるので問題が生じる。
ロマトグラフィ・システムに著しい害を及ぼし、その
上、例えば質量分析計の感度に大幅な低下が生じたとき
には分析の妨げにもなる。分離管内に水が存在すると保
持時間が変わり、具体的には量に応じてかつ種々の物質
ごとに保持時間が変わり、したがって信頼性ある測定結
果を得るためには、水をできる限り完全に除去する必要
がある。
れている。しかしこの場合、プロセス中に極性成分も除
去され、一方、無極性成分は本質的に影響を受けないま
まである、という欠点がある。しかし、水以外の極性成
分が除去されると、クロマトグラフが誤った結果を出
す。水に関して温度依存性の吸着力を示す充填毛管カラ
ムも知られており、これを適切に設定することによっ
て、高沸点成分および水を保持した状態で低沸点成分を
通過させる。
頼性あるガス・クロマトグラムを得ることが可能な、請
求項1および13の前提部分に記載されている方法およ
び装置を作り出すことである。この目的は、それぞれ請
求項1および13の特徴部分に従って達成される。
係るガス・クロマトグラフィによる試料の分析方法は、
分離される成分および水を含有する試料を、先行する熱
脱離の後にガス・クロマトグラフィによって分析する方
法であって、高沸点成分および水を保持して低沸点成分
を通過させる第1の極性の分離管(13)内に、熱脱離
が行われた試料をキャリア・ガスによって移送し、前記
低沸点成分が、第2の極性または無極性分離管(18)
に分岐の一方がつながっておりその分岐の他方が無極性
分離管(17)につながっている分岐装置(16)を通
過して、第2の極性または無極性分離管(18)へのア
クセスができないように無極性分離管(17)に導か
れ、その後、高沸点成分および水が、前記無極性分離管
(17)へのアクセスができないように第2の極性また
は無極性分離管(18)に導かれ、前記水が、クライオ
フォーカスによって前記第2の極性または無極性分離管
(18)の上流で除去されることを特徴としている。
トグラフィによる試料の分析方法は、請求項1記載の発
明において、気体試料、液体試料、または固体試料を分
析することを特徴としている。本発明のうち請求項3に
係るガス・クロマトグラフィによる試料の分析方法は、
請求項1または2記載の発明において、引き続き前記試
料にクライオフォーカスを行って熱脱離させ、その後、
前記試料を第1の極性の分離管(13)に移送すること
を特徴としている。
トグラフィによる試料の分析方法は、請求項1乃至3の
うちいずれか一項に記載の発明において、前記試料が交
換可能なサンプリング管(2)内に位置付けられたとき
に、前記試料の熱脱離を行うことを特徴としている。本
発明のうち請求項5に係るガス・クロマトグラフィによ
る試料の分析方法は、請求項4記載の発明において、前
記サンプリング管(2)内の試料を、適切な媒質の流れ
に通すことによって、熱脱離装置(1)内に収集するこ
とを特徴としている。
トグラフィによる試料の分析方法は、請求項1乃至5の
うちいずれか一項に記載の発明において、前記無極性分
離管(17)および前記第2の極性または無極性分離管
(18)へのアクセスが、空気の作用によりできなくな
ることを特徴としている。本発明のうち請求項7に係る
ガス・クロマトグラフィによる試料の分析方法は、請求
項1乃至6のうちいずれか一項に記載の発明において、
前記アクセスが、前記無極性分離管(17)から前記第
2の極性または無極性分離管(18)に、時間に応じて
切り換えられることを特徴としている。
トグラフィによる試料の分析方法は、請求項1乃至6の
うちいずれか一項に記載の発明において、前記アクセス
が、水よりも短い保持時間を有する化合物の保持時間に
合せて較正された信号に応じて、前記無極性分離管(1
7)から前記第2の極性または無極性分離管(18)に
切り換えられることを特徴としている。
トグラフィによる試料の分析方法は、請求項8記載の発
明において、前記信号が、トルエンの保持時間に合わせ
て較正されることを特徴としている。本発明のうち請求
項10に係るガス・クロマトグラフィによる試料の分析
方法は、請求項1乃至6のうちいずれか一項に記載の発
明において、前記アクセスが、前記第1の極性の分離管
(13)で検出された水の漏出に基づいて、前記無極性
分離管(17)から前記第2の極性または無極性分離管
(18)に切り換えられることを特徴としている。
マトグラフィによる試料の分析方法は、請求項1乃至1
0のうちいずれか一項に記載の発明において、前記無極
性分離管(17)および前記第2の分離管(18)用の
炉(28、29)が、互いに独立して動作することを特
徴としている。本発明のうち請求項12に係るガス・ク
ロマトグラフィによる試料の分析方法は、請求項1乃至
11のうちいずれか一項に記載の発明において、前記第
1の極性の分離管(13)にアクセスする上流では、前
記試料の流量を増大させることを特徴としている。
・クロマトグラフィによる試料の分析装置は、サンプリ
ング管(2)を保持するための熱脱離装置(1)を有す
る、ガス・クロマトグラフィによって試料を分析する装
置であって、熱脱離装置(1)の下流には第1の極性の
分離管(13)が接続され、前記第1の極性の分離管
(13)の下流には、無極性分離管(17)と第2の極
性または無極性分離管(18)の間で切り換わることが
可能な分岐装置(16)が接続され、水を除去するため
の装置(23)が、前記第2の極性または無極性分離管
(18)の上流に接続されていることを特徴としてい
る。
マトグラフィによる試料の分析装置は、請求項13記載
の発明において、クライオフォーカス装置(6)が、前
記熱脱離装置(1)と前記第1の極性の分離管(13)
の間に配置されることを特徴としている。本発明のうち
請求項15に係るガス・クロマトグラフィによる試料の
分析装置は、請求項13または14に記載の発明におい
て、前記水を除去するための装置(23)がクライオフ
ォーカスを含むことを特徴としている。
マトグラフィによる試料の分析装置は、請求項15記載
の発明において、前記水を除去するための装置(23)
が、冷却装置および加熱装置を含むことを特徴としてい
る。本発明のうち請求項17に係るガス・クロマトグラ
フィによる試料の分析装置は、請求項16記載の発明に
おいて、前記水を除去するための装置(23)が、加熱
巻線(32)で取り巻かれて内部に別のサンプリング管
(2)が位置付けられている冷却可能な金属管(33)
を収容し、前記金属管(33)と前記別のサンプリング
管(2)との間には、熱伝導度検出器(26)が接続さ
れている排気ライン(25)に接続する環状の隙間(3
4)が設けられていることを特徴としている。
マトグラフィによる試料の分析装置は、請求項13乃至
17のうちいずれか一項に記載の発明において、前記熱
脱離装置(1)および/またはクライオフィーカス装置
(6)が冷却装置および加熱装置を含み、特に、加熱巻
線(32)で取り巻かれて内部に別のサンプリング管
(2)が位置付けられている冷却可能な金属管(33)
が設けられていることを特徴としている。
マトグラフィによる試料の分析装置は、請求項18記載
の発明において、排気ライン(4または9)に接続する
環状の隙間(34)が、熱脱離装置(1)および/また
はクライオフォーカス装置(6)内で、前記金属管(3
3)とそれぞれの前記サンプリング管(2)の間に配置
されることを特徴としている。
マトグラフィによる試料の分析装置は、請求項13乃至
19のうちいずれか一項に記載の発明において、前記熱
脱離装置(1)のサンプリング管(2)が交換可能であ
ることを特徴としている。本発明のうち請求項21に係
るガス・クロマトグラフィによる試料の分析装置は、請
求項13乃至20のうちいずれか一項に記載の発明にお
いて、前記熱脱離装置(1)および、適切な場合には、
前記クライオフォーカス装置(6)を、切換弁(11)
によって前記第1の極性の分離管(13)から分離でき
ることを特徴としている。
マトグラフィによる試料の分析装置は、請求項13乃至
21のうちいずれか一項に記載の発明において、前記熱
脱離装置(1)または下流のクライオフォーカス装置
(6)が、移送毛管(7または10a、10b)によっ
て前記第1の極性の分離管(13)に接続されることを
特徴としている。
マトグラフィによる試料の分析装置は、請求項13乃至
22のうちいずれか一項に記載の発明において、排気ラ
イン(14)を含むカラム接続部材(12)が、前記第
1の極性の分離管(13)の上流に接続されることを特
徴としている。本発明のうち請求項24に係るガス・ク
ロマトグラフィによる試料の分析装置は、請求項13乃
至23のうちいずれか一項に記載の発明において、前記
分岐装置(16)が、毛管アダプタによって相互接続さ
れる中央分岐部材(36)と2つの別の分岐部材(3
7)、(38)とを含むことを特徴としている。
マトグラフィによる試料の分析装置は、請求項24記載
の発明において、監視検出器(40)が、前記中央分岐
部材(36)に接続されることを特徴としている。本発
明のうち請求項26に係るガス・クロマトグラフィによ
る試料の分析装置は、請求項13乃至25のうちいずれ
か一項に記載の発明において、加熱可能な移送毛管
(7)及び別の加熱可能な移送毛管(10)が、2つの
別個の炉(8)および炉(15)内に位置付けられるこ
とを特徴としている。
マトグラフィによる試料の分析装置は、請求項13乃至
25のうちいずれか一項に記載の発明において、加熱可
能な移送毛管(7)及び別の加熱可能な移送毛管(1
0)が、共通の炉内に位置付けられることを特徴として
いる。本発明のうち請求項28に係るガス・クロマトグ
ラフィによる試料の分析装置は、請求項13乃至27の
うちいずれか一項に記載の発明において、前記第1の極
性の分離管(13)が、専用の炉(27)内に位置付け
られることを特徴としている。
マトグラフィによる試料の分析装置は、請求項13乃至
27のうちいずれか一項に記載の発明において、前記第
1の極性の分離管(13)が、炉(8)内に位置付けら
れることを特徴としている。本発明のうち請求項30に
係るガス・クロマトグラフィによる試料の分析装置は、
請求項13乃至29のうちいずれか一項に記載の発明に
おいて、前記第2の極性または無極性分離管(18)お
よび前記無極性分離管(17)が、それぞれ炉(28)
および(29)内にそれぞれ位置付けられることを特徴
としている。
マトグラフィによる試料の分析装置は、請求項13乃至
29のうちいずれか一項に記載の発明において、前記第
2の極性または無極性分離管(18)および前記無極性
分離管(17)が、共通の炉内に位置付けられることを
特徴としている。本発明のうち請求項32に係るガス・
クロマトグラフィによる試料の分析装置は、請求項13
乃至27のうちいずれか一項に記載の発明において、前
記第1の極性の分離管(13)、前記第2の極性または
無極性分離管(18)、および前記無極性分離管(1
7)が、共通の炉内に位置付けられることを特徴として
いる。
離する効果の無い、固定相を備える極性分離管の前置カ
ラムとして使用が行われることによって、最初は低沸点
成分を通過させながら高沸点成分および水を保持するこ
とができる。低沸点成分は、空気の作用によって閉じる
ことが可能な分岐であって、その分岐の一方が気体用の
無極性分離管につながっており他方がクライオフォーカ
ス装置を介して別の極性のまたは無極性の分離管につな
がっている分岐を経て、無極性分離管上で分離するが、
この分岐を空気の作用で切り換えた後に、高沸点成分を
有する水をクライオフォーカス装置のその領域内から除
去し、この高沸点成分を、クライオフォーカス装置の下
流にある極性または無極性の分離管内で分離する。さら
に、この場合、水を除去することとその後に行われる分
離および試料の分析、ならびに別の分離管上での分離と
その後に行われる別の試料の分析は、同時に実施するこ
とができる。
て、気状の試料だけではなく水を含有する液状の試料も
自動的に利用することができる。以下の記述および従属
項から、本発明の別の改善例が推測される。添付図面に
概略的に示す例示的な実施形態の助けを借りて、本発明
について以下により詳細に説明する。
ィ装置は、サンプリング管2に入っている試料用の熱脱
離装置1と、キャリア・ガス接続部材3と、排気ライン
4とを備えている。材料をサンプリング管2からクライ
オフォーカス装置6に移送する際にその材料に損失が生
じないようにするため、熱脱離装置1からクライオフォ
ーカス装置6の供給ヘッド5装置につながる移送毛管7
を移送炉8で加熱することができる。クライオフォーカ
ス装置6は排気ライン9を備えている。クライオフォー
カス装置6の下流にある移送毛管10a、10bは、適
切な場合には切換弁11を介して、毛管前置カラムとし
ての役割をする極性分離管13のカラム接続部材12に
つながっており、このカラム接続部材12は排気ライン
14を備えている。切換弁11は、フラッシング、較
正、または自動サンプリング用の、いくつかの供給ライ
ンまたは放出ライン11a〜11dも備えている。移送
毛管10a、10bは移送炉15内に配置されており、
この移送炉15は、適切な場合には移送炉8と共通の炉
を形成するものである。
に配置されており、水の存在下での分離に関して安定な
特性を示す。分離管17、18は互いに別々に分岐装置
16に接続されており、この分岐装置16は、弁20ま
たは21および制御器22を介して気体を充填すること
が可能な気体用ライン19を介し、分離管17、18の
一方へのアクセスがそれぞれの場合について空気の作用
によりできなくなるようにしている。
特にミクロボア・カラムの原理に従って動作し、低沸点
成分を分離するように働く。分離管17は、アナライザ
A1に接続されている。分離管18は、極性成分の分離
に関して安定な特性を有する極性または無極性の分離管
である。分離管18はアナライザA2に接続されてい
る。分離管18の上流には、水を除去するための装置2
3が接続されており、この装置23は、キャリア・ガス
接続部材24と、妨害水を除去するための排気ライン2
5とを備えている。この場合、排気ライン25に接続さ
れた熱伝導度検出器26は、水が完全に除去されたこと
を監視するために使用される。
8と単一の炉を形成することが可能な炉27内に配置す
ることができる。毛管分離管17、18は、炉28およ
び29内にそれぞれ配置することが好ましいが、適切な
場合には極性分離管13と共に共通の炉内に配置するこ
ともできる。
は冷却装置を備えており、この冷却装置は、ペルチェ要
素、低温自動制御装置、または液体窒素などの液化した
気体用の通路によって形成することができる。図示する
例示的な実施形態では、ハウジング・ケース30に、冷
却剤供給源に接続することが可能な冷却剤用ボア31が
設けられており、このハウジング・ケース30は、加熱
用巻線32で取り巻かれた金属管33であってその一部
がサンプリング管2を収容している金属管33を収容し
ている。排気ライン25に接続する環状の隙間34は、
金属管33とサンプリング管2との間に位置付けられ
る。キャリア・ガス接続部材24は、供給ヘッド35の
領域内で、サンプリング管2内へと開いている。分離管
18は、この分離管18がサンプリング管2内に突出す
るように、水を除去するための装置23に差し込まれて
いる。サンプリング管2の内径は分離管18の外径より
も大きいので、サンプリング管2の内部は環状の隙間3
4にも接続する。
置6は、水を除去するための装置23に相当するように
設計することができ、したがってこれらの装置に関する
それぞれの場合については図2を参照されたい。この設
計は、例えば独国特許第4419596号(DE441
9596C1)と一致するように選択することができる
が、本発明では、例えば独国特許出願公開第19817
017号(DE19817017A1)に記載されてい
る加熱カートリッジに関してそれぞれ考慮しながら、ペ
ルチェ要素または低温自動制御装置によって冷却をもた
らすことも可能である。しかし、適切な場合には、分割
モード動作が望ましくないときの熱脱離装置1およびク
ライオフォーカス装置6の場合、適切な場合には、環状
の隙間34および排気ライン4または9を用いずに済ま
せることができる。熱脱離装置1は、例えば独国特許第
19520715号(DE19520715C1)に記
載されているように、サンプリング管2を使用する場合
と同様に設計することができる。
分岐部材36が、毛管アダプタ39を介して2つの別の
分岐部材37、38に接続されており、分岐部材37、
38の一部は弁20または21および制御器22を介し
て気体用ライン19または分離管17または18に接続
されており、適切な場合には、この中央分岐部材36を
監視検出器40、特に熱伝導度検出器に接続することが
可能である。
てサンプリング管2の加熱を制御することによって、サ
ンプリング管2に入っている試料の熱脱離を行う。存在
する水も含めた脱離物質を移送するため、熱脱離中に、
キャリア・ガス接続部材3を介してキャリア・ガスをサ
ンプリング管2に送り込むとともに加熱された移送毛管
7を介してクライオフォーカス装置6に導く。この場
合、キャリア・ガスの均一な供給は、制御器を有する流
れセンサを介しての各方法ステップで一定に維持され
る。熱脱離は流れを分割せずに行われるので排気ライン
4は閉じたままであり、これにより環状の隙間34への
アクセスは空気の作用によって閉じられる。
な場合には切換弁11を用いることによってその終わり
でカラム接続部材12から遮断し、その排気ライン9を
例えば弁(図示せず)を介して開き、そのサンプリング
管2を、例えば液体窒素を用いて適切に冷却することに
よってマイナス150℃に冷却し、それによって、含有
される水も含めて調査が行われる試料の成分全てをサン
プリング管2に収集して濃縮するようにする。その後、
監視を行いながら、加熱巻線32を用いてサンプリング
管2を例えば350℃の温度まで加熱しながら排気ライ
ン9を閉じ、濃縮された成分全てがクライオフォーカス
装置6のサンプリング管2から離れ、次いでこれらの成
分を、切換弁11を開いてキャリア・ガスを使用するこ
とにより、カラム接続部材12を介して分離管13内に
導く。
る際、初めは存在する水の影響を受けず、高沸点成分お
よび水は、異なる強さの相互作用の力によって、低沸点
の本質的に無極性の成分よりも長い時間、その分離管1
3に保たれる。炉27が周囲温度の極性分離管13によ
る分離の第1の相では、低沸点無極性成分、すなわち炭
素原子を1個からおよそ4個またはそれ以上有する成分
が、分離の効果をほとんど示さずに極性分離管13内を
流れ、その後、分岐装置16内を流れる。この場合、弁
20は開いており、したがって分岐装置16は、空気の
作用により極性または無極性分離管18に対して閉じて
おり、したがって低沸点無極性成分は、制御されたキャ
リア・ガスの流れによって、無極性分離管17へと流れ
ることが可能になる。これらの成分は、無極性分離管1
7内で分離し、アナライザA1で分析される。
は、弁20を閉じて弁21を開き、その結果、分岐装置
16は空気の作用によって無極性分離管17から遮断さ
れるようになる。弁20、21は、原則として時間に応
じて切り換えられ、この切換えは、無極性分離管17に
おいて、水に比べて沸点が低い特定の化合物の保持時間
に合わせて較正され、例えばトルエンの保持時間に合わ
せて較正される。しかし適切な場合、入って来る水に基
づいて水に反応を示す監視検出器40が信号を出力する
ときにはより早く行うことも可能であり、これは、水を
除去するための装置33を介して極性分離管18に向か
う、全体的な気体の流れのこのときの逆向きの方向に基
づく高沸点成分および水によるアクセスを可能にする効
果があり、次いで全ての高沸点成分および/または水を
放出するために、炉27によって極性分離管13をさら
に加熱する。
沸点成分を3つの相で水から分離することが可能にな
る。第1の相において、クライオフォーカス装置6で濃
縮する場合と同様に高沸点成分および水を収集して濃縮
する。第2の相では、水を除去するための装置23のサ
ンプリング管2を、その加熱巻線32を使用して加熱
し、開いた排気ライン25を介して水を除去する。この
加熱は、水の凝固点よりも高く、水の沸点よりも低い温
度になるまで行われ、例えば10〜20℃などの比較的
低い温度が好ましい。この温度は、この場合にできる限
り成分の損失が無いように、しかし十分な水蒸気分圧が
存在するように選択される。この場合、試料中の水の含
有量の監視は、水の存在に反応を示し、かつ排気ライン
25に接続されている熱伝導度検出器26を用いて行
う。水が完全に除去されたら、熱伝導度検出器26によ
って出力された信号に基づいて排気ライン25を閉じ、
第3の相では、水を除去するための装置23のサンプリ
ング管2を、加熱巻線32を使用してプログラムされた
やり方でさらに加熱し、個々の成分を再び次々と放出さ
せ、次いで極性または無極性分離管18へと導いて、そ
れらの成分を次々に分離し、アナライザA2で分析す
る。
ンプリング管2を加熱巻線32で加熱することによっ
て、また、排気ライン25を開いた状態で、水を含有す
る供給された試料を流れていくキャリア・ガスが、水を
除去するための装置23のサンプリング管2の最後で供
給ヘッド35からそれて極性または無極性分離管18に
流れ、環状の隙間34を通って排気ライン25に戻るこ
とによって、水を除去する。個々の成分を除去するこの
形は分割モード動作とも呼ばれ、ここで開いている排気
ライン9を用いてクライオフォーカス装置6で行うこと
もでき、ここで開いている排気ライン4を用いて熱脱離
装置1でも行うことができる。排気ライン4、9、およ
び25のそれぞれは、分割動作中に圧力制御することに
よって、好ましくは空気の作用によって開く弁を有して
いる。
確なピーク端(ピーク・テイリングを避ける)を実現す
るため、増大する流速によって連続的に開く排気ライン
14により引き起こされる動作に基づいて、試料をカラ
ム接続部材12に素早く導入することが好都合である。
これから得た試料の薄さは一般に許容される。試料は、
交換可能なサンプリング管2を用いて熱脱離装置1に導
入することができる。しかしこの代わりに、排気ライン
9を開いた状態での分割モード動作中、吸入された周囲
雰囲気によって試料を熱脱離装置1のサンプリング管2
に収集することもでき、またこの気体は、環状の隙間3
4および排気ライン9を介して除去される。適切な場合
には、移送毛管7の領域内で、クライオフォーカス装置
6の上流に切換弁11を配置することもできる。
この調整方法は、まず、現在接続されている供給ライン
11aおよび11bの助けを借りて、試料注入口から出
口までフラッシュし、次に、同様に接続された移送毛管
10a、供給ライン11aおよび11bの助けを借り
て、またキャリア・ガス接続部材3に接続された供給ラ
インの助けも借りて、熱脱離装置1およびクライオフォ
ーカス装置6をフラッシュし、このとき、排気ライン1
4を閉じた状態で、試料を極性分離管13を介してカラ
ム・インターフェース12へとさらに導く。したがっ
て、上記の循環経路に基づけば、この試料を分析すると
同時に新たな試料を得ることが可能であり、または熱脱
離装置1およびクライオフォーカス装置6の較正を実施
することが可能である。
7、および18は個々の炉27、28、および29内に
同様に配置され、それぞれの試料が通過した後に、これ
らの分離管13、17、18を個別に冷却して後続の試
料に向けた準備が行われるようにする。温度間隔は、そ
れぞれただ1つの分離管13、17、18に割り当てら
れた炉27、28、29によってより小さくなるよう
に、かつより素早く冷却が行われるように選択される。
または無極性分離管18、または無極性分離管17から
の空気の作用による排除は、弁20、21の切換えに基
づいて、また制御器22に基づいて実現され、これによ
って、排気ライン19からの気体は、極性分離管13内
を流れるキャリア・ガス流によって規定されるよりも速
い流速で設定される。この場合、直径が例えば50μm
から100μmである毛管アダプタ39は、長さおよび
直径に関し、かつ使用する気体の圧力に応じて寸法決め
されるが、これは、中央分岐部材36から、それぞれ使
用されていない分離管17、18につながる分岐部材3
7、38の一方にまで拡散が生じないように決められ
る。
ス・クロマトグラフィによる試料の分析方法及び装置に
よれば、水を含有する試料から信頼性あるガス・クロマ
トグラムを得ることができる。
示す概略図である。
離装置またはクライオフォーカス装置または水を除去す
るための装置の一実施形態の、概略的な設計を断面で示
す図である。
点の設計を断面で示す図である。
Claims (32)
- 【請求項1】 分離される成分および水を含有する試料
を、先行する熱脱離の後にガス・クロマトグラフィによ
って分析する方法であって、高沸点成分および水を保持
して低沸点成分を通過させる第1の極性の分離管(1
3)内に、熱脱離が行われた試料をキャリア・ガスによ
って移送し、前記低沸点成分が、第2の極性または無極
性分離管(18)に分岐の一方がつながっておりその分
岐の他方が無極性分離管(17)につながっている分岐
装置(16)を通過して、第2の極性または無極性分離
管(18)へのアクセスができないように無極性分離管
(17)に導かれ、その後、高沸点成分および水が、前
記無極性分離管(17)へのアクセスができないように
第2の極性または無極性分離管(18)に導かれ、前記
水が、クライオフォーカスによって前記第2の極性また
は無極性分離管(18)の上流で除去されることを特徴
とするガス・クロマトグラフィによる試料の分析方法。 - 【請求項2】 気体試料、液体試料、または固体試料を
分析することを特徴とする請求項1に記載のガス・クロ
マトグラフィによる試料の分析方法。 - 【請求項3】 引き続き前記試料にクライオフォーカス
を行って熱脱離させ、その後、前記試料を第1の極性の
分離管(13)に移送することを特徴とする請求項1ま
たは2に記載のガス・クロマトグラフィによる試料の分
析方法。 - 【請求項4】 前記試料が交換可能なサンプリング管
(2)内に位置付けられたときに、前記試料の熱脱離を
行うことを特徴とする請求項1乃至3のうちいずれか一
項に記載のガス・クロマトグラフィによる試料の分析方
法。 - 【請求項5】 前記サンプリング管(2)内の試料を、
適切な媒質の流れに通すことによって、熱脱離装置
(1)内に収集することを特徴とする請求項4に記載の
ガス・クロマトグラフィによる試料の分析方法。 - 【請求項6】 前記無極性分離管(17)および前記第
2の極性または無極性分離管(18)へのアクセスが、
空気の作用によりできなくなることを特徴とする請求項
1乃至5のうちいずれか一項に記載のガス・クロマトグ
ラフィによる試料の分析方法。 - 【請求項7】 前記アクセスが、前記無極性分離管(1
7)から前記第2の極性または無極性分離管(18)
に、時間に応じて切り換えられることを特徴とする請求
項1乃至6のうちいずれか一項に記載のガス・クロマト
グラフィによる試料の分析方法。 - 【請求項8】 前記アクセスが、水よりも短い保持時間
を有する化合物の保持時間に合せて較正された信号に応
じて、前記無極性分離管(17)から前記第2の極性ま
たは無極性分離管(18)に切り換えられることを特徴
とする請求項1乃至6のうちいずれか一項に記載のガス
・クロマトグラフィによる試料の分析方法。 - 【請求項9】 前記信号が、トルエンの保持時間に合わ
せて較正されることを特徴とする請求項8に記載のガス
・クロマトグラフィによる試料の分析方法。 - 【請求項10】 前記アクセスが、前記第1の極性の分
離管(13)で検出された水の漏出に基づいて、前記無
極性分離管(17)から前記第2の極性または無極性分
離管(18)に切り換えられることを特徴とする請求項
1乃至6のうちいずれか一項に記載のガス・クロマトグ
ラフィによる試料の分析方法。 - 【請求項11】 前記無極性分離管(17)および前記
第2の分離管(18)用の炉(28、29)が、互いに
独立して動作することを特徴とする請求項1乃至10の
うちいずれか一項に記載のガス・クロマトグラフィによ
る試料の分析方法。 - 【請求項12】 前記第1の極性の分離管(13)にア
クセスする上流では、前記試料の流量を増大させること
を特徴とする請求項1乃至11のうちいずれか一項に記
載のガス・クロマトグラフィによる試料の分析方法。 - 【請求項13】 サンプリング管(2)を保持するため
の熱脱離装置(1)を有する、ガス・クロマトグラフィ
によって試料を分析する装置であって、熱脱離装置
(1)の下流には第1の極性の分離管(13)が接続さ
れ、前記第1の極性の分離管(13)の下流には、無極
性分離管(17)と第2の極性または無極性分離管(1
8)の間で切り換わることが可能な分岐装置(16)が
接続され、水を除去するための装置(23)が、前記第
2の極性または無極性分離管(18)の上流に接続され
ていることを特徴とするガス・クロマトグラフィによる
試料の分析装置。 - 【請求項14】 クライオフォーカス装置(6)が、前
記熱脱離装置(1)と前記第1の極性の分離管(13)
の間に配置されることを特徴とする請求項13に記載の
ガス・クロマトグラフィによる試料の分析装置。 - 【請求項15】 前記水を除去するための装置(23)
がクライオフォーカスを含むことを特徴とする請求項1
3または14に記載のガス・クロマトグラフィによる試
料の分析装置。 - 【請求項16】 前記水を除去するための装置(23)
が、冷却装置および加熱装置を含むことを特徴とする請
求項15に記載のガス・クロマトグラフィによる試料の
分析装置。 - 【請求項17】 前記水を除去するための装置(23)
が、加熱巻線(32)で取り巻かれて内部に別のサンプ
リング管(2)が位置付けられている冷却可能な金属管
(33)を収容し、前記金属管(33)と前記別のサン
プリング管(2)との間には、熱伝導度検出器(26)
が接続されている排気ライン(25)に接続する環状の
隙間(34)が設けられていることを特徴とする請求項
16に記載のガス・クロマトグラフィによる試料の分析
装置。 - 【請求項18】 前記熱脱離装置(1)および/または
クライオフィーカス装置(6)が冷却装置および加熱装
置を含み、特に、加熱巻線(32)で取り巻かれて内部
に別のサンプリング管(2)が位置付けられている冷却
可能な金属管(33)が設けられていることを特徴とす
る請求項13乃至17のうちいずれか一項に記載のガス
・クロマトグラフィによる試料の分析装置。 - 【請求項19】 排気ライン(4または9)に接続する
環状の隙間(34)が、熱脱離装置(1)および/また
はクライオフォーカス装置(6)内で、前記金属管(3
3)とそれぞれの前記サンプリング管(2)の間に配置
されることを特徴とする請求項18に記載のガス・クロ
マトグラフィによる試料の分析装置。 - 【請求項20】 前記熱脱離装置(1)のサンプリング
管(2)が交換可能であることを特徴とする請求項13
乃至19のうちいずれか一項に記載のガス・クロマトグ
ラフィによる試料の分析装置。 - 【請求項21】 前記熱脱離装置(1)および、適切な
場合には、前記クライオフォーカス装置(6)を、切換
弁(11)によって前記第1の極性の分離管(13)か
ら分離できることを特徴とする請求項13乃至20のう
ちいずれか一項に記載のガス・クロマトグラフィによる
試料の分析装置。 - 【請求項22】 前記熱脱離装置(1)または下流のク
ライオフォーカス装置(6)が、移送毛管(7または1
0a、10b)によって前記第1の極性の分離管(1
3)に接続されることを特徴とする請求項13乃至21
のうちいずれか一項に記載のガス・クロマトグラフィに
よる試料の分析装置。 - 【請求項23】 排気ライン(14)を含むカラム接続
部材(12)が、前記第1の極性の分離管(13)の上
流に接続されることを特徴とする請求項13乃至22の
うちいずれか一項に記載のガス・クロマトグラフィによ
る試料の分析装置。 - 【請求項24】 前記分岐装置(16)が、毛管アダプ
タによって相互接続される中央分岐部材(36)と2つ
の別の分岐部材(37)、(38)とを含むことを特徴
とする請求項13乃至23のうちいずれか一項に記載の
ガス・クロマトグラフィによる試料の分析装置。 - 【請求項25】 監視検出器(40)が、前記中央分岐
部材(36)に接続されることを特徴とする請求項24
に記載のガス・クロマトグラフィによる試料の分析装
置。 - 【請求項26】 加熱可能な移送毛管(7)及び別の加
熱可能な移送毛管(10)が、2つの別個の炉(8)お
よび炉(15)内に位置付けられることを特徴とする請
求項13乃至25のうちいずれか一項に記載のガス・ク
ロマトグラフィによる試料の分析装置。 - 【請求項27】 加熱可能な移送毛管(7)及び別の加
熱可能な移送毛管(10)が、共通の炉内に位置付けら
れることを特徴とする請求項13乃至25のうちいずれ
か一項に記載のガス・クロマトグラフィによる試料の分
析装置。 - 【請求項28】 前記第1の極性の分離管(13)が、
専用の炉(27)内に位置付けられることを特徴とする
請求項13乃至27のうちいずれか一項に記載のガス・
クロマトグラフィによる試料の分析装置。 - 【請求項29】 前記第1の極性の分離管(13)が、
炉(8)内に位置付けられることを特徴とする請求項1
3乃至27のうちいずれか一項に記載のガス・クロマト
グラフィによる試料の分析装置。 - 【請求項30】 前記第2の極性または無極性分離管
(18)および前記無極性分離管(17)が、それぞれ
炉(28)および(29)内にそれぞれ位置付けられる
ことを特徴とする請求項13乃至29のうちいずれか一
項に記載のガス・クロマトグラフィによる試料の分析装
置。 - 【請求項31】 前記第2の極性または無極性分離管
(18)および前記無極性分離管(17)が、共通の炉
内に位置付けられることを特徴とする請求項13乃至2
9のうちいずれか一項に記載のガス・クロマトグラフィ
による試料の分析装置。 - 【請求項32】 前記第1の極性の分離管(13)、前
記第2の極性または無極性分離管(18)、および前記
無極性分離管(17)が、共通の炉内に位置付けられる
ことを特徴とする請求項13乃至27のうちいずれか一
項に記載のガス・クロマトグラフィによる試料の分析装
置。
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