JPH0291564A

JPH0291564A - ヘッドスペースサンプラ

Info

Publication number: JPH0291564A
Application number: JP24518888A
Authority: JP
Inventors: Nobuyoshi Shikima; 色摩　信義
Original assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Naka Seiki Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Naka Seiki Ltd
Priority date: 1988-09-29
Filing date: 1988-09-29
Publication date: 1990-03-30

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明はヘッドスペースサンプラに係り、たとえば、食
品、生体試料、環境試料、高分子樹脂等のヘッドスペー
スガスをガスクロマトグラフにより分析するのに好適な
ヘッドスペースサンプラに関する。

〔従来の技術〕

この種のヘッドスペースサンプラはいわゆるスタティッ
ク法と称されるものが知られており、この方式は、試料
が密閉容器に入れられており、−定温度に保たれた後、
平衡または定常状態になってから、一定量の気相をサン
プリングし、ガスクロマトグラフへ導出させるものであ
る。

このスタティック法によるヘッドスペースサンプラの流
路図を第４図に示す。

第４図において圧力調整器１１により一定圧力に調整さ
れたキャリヤーガス１はストップバルブ１２、計量管５
、流路抵抗１３を通じて試料びん１の気相部（ヘッドス
ペース部）に加えられる。

このときストップバルブ１５は閉じられ、６方バルブ４
は図の実線のような流路となっている。次にストップバ
ルブ１２を閉じ、ストップバルブ１５を開くことにより
、予め加圧されていた試料びん１のヘッドスペースと計
量管５の内部のガスは大気へと放出され、大気圧とバラ
ンスする。その後６方バルブ４を図の点線のような流路
に切り換えると、計量管５の内部のガス（試料であるヘ
ッドスペースガスとキャリヤーガスとの混合ガス）はガ
スクロマトグラフの注入口６へと送られ、コラム７を介
して、検出器８により分析されるようになっている（ク
ロマトグラフイア第２１巻第５号２５１頁（１９８６年
）参照）。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、上記従来技術は、いわゆるダイナミック法によ
るヘッドスペース分析が行なえず、微量成分の分析には
向かないという問題があった。ここで゛、ダイナミック
法とは、固体試料には不活性ガスを流し、また液体試料
に対しては不活性ガスを吹き込み、目的成分をパージし
、トラップと呼ばれる吸着剤を充てんしたもの、冷却し
たものに補集する。その後、トラップした成分を蒸発（
脱着）させ、ガスクロマトグラフのカラムに導びく方法
である。このダイナミック法は連続抽出によるので微量
成分の濃縮に優れており、スタティック方法とともに用
いられることが望ましい。

本発明はこのような事情に基づいてなされたものであり
、その目的とするところのものは、ダイナミック法によ
り微量成分のヘッドスペース分析をも可能としたヘッド
スペースサンプラを提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

このような目的を達成するために、本発明は、試料びん
に突き指す針を増やし、圧力調整器を介して得られるキ
ャリアガスを導入させるガス導入針を設け、他の針（ガ
ス排出針）からはヘッドスペースガスが押し出せるよう
に作用させるようにしたものである。

すなわち、本発明はキャリアガスを、圧力調整器、スト
ップバルブ、試料容器に突き指すガス導入針へ、前記ス
トップバルブから３方バルブ、６方バルブ、計量管、前
記６方バルブ、前記試料容器に突き指すガス排出針へ導
びく経路と、前記３方バルブの切換えによって前記計量
管を排出口へ導びく経路と、前記６方バルブの切換えに
よって。

前記キャリアガスを前記圧力調整器側とは別の経路で前
記６方バルブ、前記計量管、前記６方バルブを介してガ
スクロマトグラフの注入口へ導びく経路とから構成され
るようにしたものである。

〔作用〕

このようにすれば、ガス導入針は、キャリヤーガスを密
閉された試料びん中に送り込むよう、前記試料びんに突
き指したときに動作するようになる。またガス排出針は
、送り込まれたキャリヤーガスにより高まった試料びん
中のガス圧を、計量管を介して排出口へ逃がすようなガ
ス流路として動作する。したがって２本の針を試料びん
に突き指したまま、キャリヤーガスを流通させ続けるこ
とによって、ヘッドスペースガスは常に前記排出口へと
送られつづける。このときガスサンプラの計量管をトラ
ップとして用いるようにすることによって、ヘッドスペ
ースサンプラをダイナミック法にても動作させることが
できるようになる。

〔実施例〕

第１図（ａ）（ｂ）は本発明によるヘッドスペースサン
プラの一実施例を示す構成図である。

第１図（ａ）において、まずキャリアガス１は、圧力調
整器１１、ストップバルブ１２を介して、試料びん１に
突き指されるガス導入針２へ導びかれるようになってい
る。なお、ストップバルブ１２とガス導入針２間には流
路抵抗１３が形成されている。

また、前記ストップバルブ１２からは３方バルブ９，６
方バルブ４、計量管５．６方バルブ４を介して、前記試
料びん１に突き指されるガス排出針３へ導びかれるよう
になっている。

前記３方バルブ９はその切り換えによって、ストップバ
ルブ１２からのキャリアガスを６方バルブ４への導入を
妨げるとともに、計量管５中のキャリアガスを６方バル
ブ４．３方バルブ９を介して排出するように構成されて
いる。なお、前記ストップバルブ１２はその一方通行の
開閉のみを行なう機能のみを有している。

また、前記６方バルブ４は、その切り換えにによって、
ガス排出針３と前記３方バルブ９とを結ぶ経路、前記圧
力調整器１１とは別の経路によって導入される前記キャ
リアガス１を流量制制盤器１ｏ、６方バルブ４、計量管
５．６方バルブ４、および注入口６とを結び経路を形成
するようになっている。

前記注入口６はカラム７を介して検出器８八と接続され
ている。

なお、第１図（ａ）は、試料びん１に突き指されるガス
導入針２、ガス排出針３はいずれも試料溶液面に浸入さ
れていないものであるが、第１図（ｂ）に示すように、
ガス導入針２のみを浸入させるようにしてもよい。この
ようにすれば、試料溶液中に溶存するガスをバブリング
によりヘッドスペースガスとして気相中に充分おい出せ
るという効果を有する。

このように構成されたヘッドスペースサンプラの動作を
以下、第２図（ａ）ないしくｂ）を用いて説明する。ま
ず、第２図（ａ）において、ガス導入針２とガス排出針
３が試料びんに指さっていない状態では、キャリヤーガ
ス１により、圧力調整器１１、ストップバルブ１２．３
方バルブ９．６方バルブ４．計量針５．６方バルブを結
ぶ流路がパージされる。この場合、導入針２、排出針３
においても同様である。３方バルブ９と６方バルブ４は
、その流路が実線の如くなるように設定されている。

次に第２図（ｂ）に示すように導入針２と排出針４を試
料びん１に突き指すと、試料びん１の気相部の内圧は圧
力調整器１１にて設定された圧力と平衡する内圧まで高
められる。そこで、第２図（ｃ）に示すように、３方バ
ルブ９を同図実線のような流路に切り換えると、試料び
ん１中のヘッドスペースガスは６方バルブ４、計量管５
，６方バルブ４．３方バルブ９を通じて排出され、大気
圧と計量管中のガスが平衡するまで排出される。そして
、ストップバルブ１２を閉じる。そこで６方バルブ４を
第２図（ｂ）に示すように実線の流路に切り換えると、
今まで第２図（ｃ）に示すように、流量制御器１０．６
方バルブ４を通じて注入口６に流れていたキャリヤーガ
ス１の一方が、計量管５の中のヘッドスペースガスを注
入口６へと運ぶようになり、分析される。

次に、第１図に示した構成にて、いわゆるダイナミック
法にて作動させるための工程を第３図（ａ）ないしくｃ
）を用いて説明する。

まず、第３図（、）におけるスタンバイは、第２図（ａ
）に示す場合と同様である。

次に、第３図（ｂ）においても第２図（ｂ）と同様であ
るが、計量管５をトラップ管としての機能をもたせるも
のであり、前記計量管５を冷却させることにより、ヘッ
ドスペースガス中の目的成分がこの計量管５内にトラッ
プされることになる。

さらに、第３図（ｃ）に示すように、ストップバルブ１
２はそのまま間の状態としたまま５６方バルブ４を切り
換え、前記計量管５を加熱する。これによって前記計量
管５にトラップされたヘッドスペースガス中の目的成分
が脱着され、６カバルブ４、注入口６、カラム７、排出
器８へ導びかれるようになる。

〔発明の効果〕

本発明によるヘッドスペースサンプラによれば、スタテ
ィック法にてヘッドスペースガス分析を行なうヘッドス
ペースガスサンプラを、ダイナミック法としても使用で
き、微量分析のときダイナミック法に切り換えて感度向
上を計ることができるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）（ｂ）は本発明の一実施例を示すヘッドス
ペースサンプラの流路図、第２図（ａ）ないしくｄ）は
本発明をスタティック駆動させる場合の動作図、第３図
（ａ）ないしくＱ）は本発明をダイナミック駆動させる
場合の動作図、第４図は従来のヘッドスペースサンプラ
の流路図である。１・・・試料びん、２・・・ガス導入針、３・・・ガス
排出針、４・・・６方バルブ、５・・・計量管、６・・
・注入口、７・・・カラム、８・・・検出器、９・・・
３方バルブ、１ｏ−ＡＥｋ＊Ｊｍ器、１１−Ｅ、力１Ｊ
ＲＷＩＦ＃１２・・・ストップバルブ、１３・・・流路
抵抗、１４・・・圧力計、１５・・・ストップバルブ。

Claims

【特許請求の範囲】

１、キャリアガスを、圧力調整器、ストップバルブ、試
料容器に突き指すガス導入針へ、前記ストップバルブか
ら３方バルブ、６方バルブ、計量管、前記６方バルブ、
前記試料容器に突き指すガス排出針へ導びく経路と、前
記３方バルブの切換えによって前記計量管を排出口へ導
びく経路と、前記６方バルブの切換えによって、前記キ
ャリアガスを前記圧力調整器側とは別の経路で前記６方
バルブ、前記計量管、前記６方バルブを介してガスクロ
マトグラフの注入口へ導びく経路と、から構成されるよ
うにしたことを特徴とするヘッドスペースサンプラ。