JPH0980038A - Metal capillary column for gas chromatograph and its manufacture - Google Patents

Metal capillary column for gas chromatograph and its manufacture

Info

Publication number
JPH0980038A
JPH0980038A JP26101695A JP26101695A JPH0980038A JP H0980038 A JPH0980038 A JP H0980038A JP 26101695 A JP26101695 A JP 26101695A JP 26101695 A JP26101695 A JP 26101695A JP H0980038 A JPH0980038 A JP H0980038A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
metal
capillary
metal capillary
perhydropolysilazane
wall surface
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP26101695A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yuji Takayama
雄二 高山
Tsutomu Takeichi
力 竹市
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to JP26101695A priority Critical patent/JPH0980038A/en
Publication of JPH0980038A publication Critical patent/JPH0980038A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a metal capillary column whose metal activity for a gas chromatograph capable of being used continuously at a high temperature is inactivated, which is manufactured without associating with any danger and which is sufficiently flexible and to provide its manufacturing method. SOLUTION: In a metal capillary column for a gas chromatograph, a quartz film which is formed by firing a perhydropolysilazane coating film is formed on the inner wall surface of a metal capillary. In the manufacturing method of the metal capillary column, the inner wall surface of the metal capillary is coated with perhydropolysilazane, the perhydropolysilazane is fired under the existence of oxygen molecules, and the quartz film is produced.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ガスクロマトグラ
フに用いられる金属キャピラリーカラム及びその製造方
法に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a metal capillary column used in a gas chromatograph and a method for producing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】ガスクロマトグラフ用のキャピラリーカ
ラムは、当初金属キャピラリーカラムであったが、その
内壁の分析試料成分に対する吸着等の作用、すなわち、
金属活性が甚だしいので殆ど実用化できなかった。19
60年代に至りガラスキャピラリーカラムが使用され
た。その後、可撓性による取り扱い容易性や、無極性成
分及び極性成分に対する不活性化度等に優れた特性を有
する溶融石英キャピラリーカラムが提案され(特公昭6
2−228160号公報)、ガラスキャピラリーカラム
に代えてそのカラムが広く使用されるようになった。
2. Description of the Related Art A capillary column for a gas chromatograph was initially a metal capillary column, but its inner wall has a function of adsorbing an analytical sample component, that is,
The metal activity was so great that it could hardly be put to practical use. 19
Glass capillary columns were used in the 1960s. After that, a fused silica capillary column was proposed, which has excellent characteristics such as ease of handling due to its flexibility, and the degree of deactivation for non-polar components and polar components (Japanese Patent Publication Sho 6).
2-228160), the glass capillary column has been widely used instead of the column.

【0003】この溶融石英キャピラリーカラムは、1例
を挙げると、内径0.25mm、石英の肉厚約40μ
m、その外周面をポリイミド膜またはアルミニウムコー
ト層で被覆してなる新品の場合には、直径5cmの円筒
に巻き付けることのできる程の可撓性を有し、外周面を
ポリイミド膜で被覆したものは、短時間での350℃の
最高使用温度に耐え、また、アルミニウムコート層で被
覆したものは、短時間での380℃の最高使用温度に耐
え得る耐熱性を有している。
An example of this fused silica capillary column is an inner diameter of 0.25 mm and a quartz wall thickness of about 40 μ.
m, the outer surface of which is covered with a polyimide film or an aluminum coating layer is new enough to be wound around a cylinder having a diameter of 5 cm, and the outer surface of which is covered with a polyimide film. Has a heat resistance such that it can withstand the maximum operating temperature of 350 ° C. in a short time, and that the product coated with the aluminum coating layer can withstand the maximum operating temperature of 380 ° C. in a short time.

【0004】しかしながら、上記の溶融石英キャピラリ
ーカラムは、使用中に次第に折損し易くなり、特に30
0℃以上での連続利用に供したときに、この折損頻度が
増大し、380℃以上になると外周面の被覆材の劣化が
激しくなり、短時間といえどもその後キャピラリーカラ
ムを折損を伴うことなくガスクロマトグラフから取り外
すことが困難になる。そしてこのことが、高温領域での
ガスクロマトグラフ法のネックになっている。
However, the fused silica capillary column described above is prone to breakage during use, especially 30
When it is continuously used at 0 ° C or higher, the frequency of this breakage increases, and at 380 ° C or higher, the coating material on the outer peripheral surface deteriorates significantly, and even after a short time, the capillary column is not broken and the gas chromatograph does not occur. Difficult to remove from the tograph. This is the bottleneck of the gas chromatograph method in the high temperature region.

【0005】他方、高温での連続使用に供し得るキャピ
ラリーカラムとして、金属キャピラリーの内壁面を酸化
した後、この金属キャピラリー内にてモノシランガスを
熱分解し、その内壁面を金属珪素で被覆する方法(和田
浩孝修士論文豊橋技術科学大学高山研究室1987年3
月;Y.Takayama,T.Takeichi,
J.Chromatogr.A685(1994)6
1)で得られた金属活性を不活性にしたキャピラリーカ
ラムが実用化されており、また、別に金属キャピラリー
の内壁面をゾルゲル法のガラスで被覆したと推定される
方法により金属活性を不活性化した金属キャピラリーカ
ラムも市販されている。
On the other hand, as a capillary column that can be continuously used at high temperature, a method of oxidizing the inner wall surface of a metal capillary, thermally decomposing monosilane gas in the metal capillary, and coating the inner wall surface with metallic silicon (Wada) Hirotaka Master's Thesis Takayama Laboratory, Toyohashi University of Technology 1987 3
Month; Y. Takayama, T .; Takeichi,
J. Chromatogr. A685 (1994) 6
The capillary column obtained by deactivating the metal activity obtained in 1) has been put to practical use, and the metal activity was deactivated by a method presumed that the inner wall surface of the metal capillary was coated with sol-gel glass. Metal capillary columns are also commercially available.

【0006】これら、上記の内壁面を金属珪素で被覆し
た金属キャピラリーカラム、及び内壁面をゾルゲル法の
ガラスで被覆したと推定される市販の金属キャピラリー
カラムは、そのいずれもキャピラリーカラムの内壁面の
金属活性の不活性化度の点においては十分であり、ま
た、前者の内壁面を金属珪素で被覆した不活性金属キャ
ピラリーカラムは可撓性の点でも十分な性能を有してい
る。
These metal capillary columns whose inner wall surfaces are coated with metallic silicon, and commercially available metal capillary columns which are presumed to have their inner wall surfaces coated with sol-gel glass, all exhibit metal activity on the inner wall surface of the capillary column. The degree of deactivation is sufficient, and the former inert metal capillary column whose inner wall surface is coated with metallic silicon has sufficient performance in terms of flexibility.

【0007】しかしながら、前者、すなわち、内壁面を
金属珪素で被覆した金属キャピラリーカラムは、金属キ
ャピラリーの内壁面を不活性化、すなわち、珪素で被覆
する際に処理剤として使用するモノシランガスが危険物
であるため、モノシランガスの取り扱い規制を合格した
場所でなければ製造することができず、また、モノシラ
ンガスの取り扱い規制を合格した場所であっても、モノ
シランガスによる爆発の危険防止やモノシランガスボン
ベの出口付近における白色粉末発生防止等に対しての細
心の注意が必要であり、製造上の問題を有している。
However, in the former case, that is, in the metal capillary column whose inner wall surface is coated with metallic silicon, the monosilane gas used as a treating agent when the inner wall surface of the metal capillary is inactivated, that is, when coated with silicon is a dangerous substance. Therefore, it can be manufactured only in the place where the monosilane gas handling regulation has passed, and even in the place where the monosilane gas handling regulation has passed, the danger of explosion caused by monosilane gas and the white powder near the outlet of the monosilane gas cylinder It is necessary to pay close attention to prevent the occurrence, and it has a problem in manufacturing.

【0008】また、後者の内壁面をゾルゲル法のガラス
で被覆したと推定される市販の金属キャピラリーカラム
は、例えば径5cm以下の円に巻くと、内壁面を被覆し
ているガラス膜が剥離、脱落してしまいその部分で金属
が露出するため、内壁面の金属不活性化度を維持しする
ことができず、可撓性の点において十分に満足し得るも
のではない。
In the latter case, a commercially available metal capillary column whose inner wall surface is presumed to be coated with sol-gel method glass is rolled into a circle with a diameter of 5 cm or less, for example, and the glass film coating the inner wall surface peels off and falls off. Since the metal is exposed at that portion, the degree of metal deactivation of the inner wall surface cannot be maintained, and the flexibility is not sufficiently satisfactory.

【0009】つまり、金属キャピラリーの内壁面をゾル
ゲル法を適用してガラスで被覆したものは、金属キャピ
ラリーの内壁面とガラス膜との間に特定の結合状態が生
成しておらず、しかも、ゲル膜の焼成時にメトキシ基等
の有機成分を飛散させているために、生成するガラス膜
の緻密性が低く、ザクザクの状態であるために、可撓性
に乏しく、金属キャピラリーカラムを小径の円筒に巻き
つけるとき、ガラス膜に割れが生成して脱落し、内壁面
の不活性化度を維持し得ないという不都合を生じる。
That is, in the case where the inner wall surface of the metal capillary is coated with glass by applying the sol-gel method, a specific bonding state is not generated between the inner wall surface of the metal capillary and the glass film, and further, the gel is not formed. Since the organic components such as methoxy groups are scattered during the firing of the film, the resulting glass film has a low degree of compactness, and since it is in a crunchy state, it lacks flexibility and the metal capillary column is wound around a small diameter cylinder. At the time of application, a crack is generated in the glass film and falls off, which causes a problem that the degree of inactivation of the inner wall surface cannot be maintained.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
目的は、高温での連続利用に供し得るガスクロマトグラ
フ用の金属活性を不活性化した金属キャピラリーカラム
であって、その製造に際しては危険を伴うことがなく、
不活性で、しかも十分な可撓性を有する金属キャピラリ
ーカラム及びその製造方法を提供することにある。
Therefore, an object of the present invention is a metal capillary column in which the metal activity has been deactivated for a gas chromatograph which can be continuously used at a high temperature, and there is a danger in the production thereof. Without
An object of the present invention is to provide a metal capillary column which is inactive and has sufficient flexibility, and a method for producing the same.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記の目的は、以下の構
成による本発明のガスクロマトグラフ用の金属キャピラ
リーカラム及びその製造方法によって達成される。
The above object can be achieved by a metal capillary column for a gas chromatograph and a method for producing the same according to the present invention having the following constitution.

【0012】本発明者らが先に行ったモノシラン熱分解
生成珪素被覆による金属活性を不活性化した金属キャピ
ラリーカラムの研究の過程において、該キャピラリーカ
ラムが再び金属活性を示すことなく高温長時間の使用に
耐えるためには、生成珪素と金属キャピラリーの内壁の
酸化物の間に、たとえばSi−O−Me(Me:金属)
のように何等かの結合が生じていることが必要であるこ
とに気づいた。このような結合を生ずる珪素原子には何
等かの原料化合物が熱分解して生じた、いわゆる発生期
的なものであることを要する。また、生成した被覆膜の
形状欠陥を避けるためには、そのもとになる原料はでき
るだけ有機成分を含まないことが望ましい。生成被覆膜
は従来の知見から珪素膜かガラス質、できれば、金属を
含まないガラス質であることを要する。これらの条件を
満足する原料を種々検討した結果、パ−ヒドロポリシラ
ザンが選定され本発明を完成した。
[0012] In the course of the present inventors' previous research on a metal capillary column in which the metal activity was inactivated by the silicon coating of monosilane pyrolysis, the capillary column was not used again at the high temperature for a long time without exhibiting the metal activity. In order to withstand, for example, Si—O—Me (Me: metal) is formed between the produced silicon and the oxide on the inner wall of the metal capillary.
I noticed that it is necessary to have some kind of bond. It is necessary that the silicon atom that forms such a bond is a so-called nascent one, which is generated by the thermal decomposition of some raw material compound. Further, in order to avoid the shape defect of the generated coating film, it is desirable that the raw material to be the source thereof contains as little organic component as possible. The produced coating film must be a silicon film or a glass material, and if possible, a glass material containing no metal, based on the conventional knowledge. As a result of various studies on raw materials satisfying these conditions, perhydropolysilazane was selected and the present invention was completed.

【0013】すなわち、本発明は金属キャピラリーの内
壁面に、パーヒドロポリシラザンの塗膜を酸素分子の存
在下で焼成してなる石英膜が形成されているガスクロマ
トグラフ用の金属活性を不活性にした金属キャピラリー
カラムからなる。
That is, according to the present invention, a metal film for a gas chromatograph having a quartz film formed by firing a coating film of perhydropolysilazane on the inner wall surface of a metal capillary in the presence of oxygen molecules is inactivated. It consists of a metal capillary column.

【0014】また本発明は、金属キャピラリーの内壁面
にパーヒドロポリシラザンを塗布した後、酸素分子の存
在下で前記パーヒドロポリシラザンを焼成することによ
って石英膜を生成するガスクロマトグラフ用の金属活性
を不活性にした金属キャピラリーカラムの製造方法から
なる。
Further, according to the present invention, after applying perhydropolysilazane on the inner wall surface of the metal capillary, the perhydropolysilazane is fired in the presence of oxygen molecules so that a metal film for a gas chromatograph which produces a quartz film is not activated. The method comprises the production of an activated metal capillary column.

【0015】さらに本発明は、金属キャピラリーの内壁
面を酸化する予備処理を施し、次いで、この内壁面にパ
ーヒドロポリシラザンを塗布した後、酸素分子の存在下
で前記パーヒドロポリシラザンを焼成することによって
石英膜を生成するガスクロマトグラフ用の金属活性を不
活性にした金属キャピラリーカラムの製造方法からな
る。
Further, according to the present invention, a pretreatment for oxidizing the inner wall surface of the metal capillary is performed, and then the inner wall surface is coated with perhydropolysilazane, followed by firing the perhydropolysilazane in the presence of oxygen molecules. It comprises a method for producing a metal capillary column in which a metal activity for a gas chromatograph for producing a quartz film is inactivated.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】上記の構成による本発明のガスク
ロマトグラフ用の金属キャピラリーカラム及びその製造
方法において、使用される金属キャピラリーの種類につ
いてはそれ自身が可撓性を有するものであるならば特に
限定されないが、価格及び金属キャピラリーカラムの使
用状況等を考慮すると、ステンレススチール製のものが
最も好ましい。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In the metal capillary column for a gas chromatograph and the method for producing the same according to the present invention having the above-mentioned structure, the type of metal capillary used is not particularly limited as long as it is flexible. However, considering the price and the usage of the metal capillary column, the stainless steel column is most preferable.

【0017】金属キャピラリーの孔径についても特別限
定されないが、内径0.1〜2.0mm程度、特に0.
25〜0.8mm程度のものが好適である。また金属キ
ャピラリーの長さは、5〜100m程度のものを使用す
る。
The hole diameter of the metal capillary is not particularly limited, either, but the inner diameter is about 0.1 to 2.0 mm, and especially 0.1.
It is preferably about 25 to 0.8 mm. The length of the metal capillary is about 5 to 100 m.

【0018】金属キャピラリーの内壁面にパーヒドロポ
リシラザンを塗布する前に金属キャピラリーの内壁面に
施す処理は、通常は異物を取り除く程度の有機溶媒によ
る洗滌のみでよい。なお、金属キャピラリーの内壁面を
化学研磨する程の洗滌を行なってもよいが、そのことの
利点は特にない。
Before the perhydropolysilazane is applied to the inner wall surface of the metal capillary, the treatment on the inner wall surface of the metal capillary is usually performed only by washing with an organic solvent to remove foreign matters. It should be noted that the cleaning may be performed to the extent that the inner wall surface of the metal capillary is chemically polished, but this has no particular advantage.

【0019】しかしながら、パーヒドロポリシラザンの
塗布・焼成に先立って、金属キャピラリーの内壁面を予
め酸化させておくと、該内壁面へのパーヒドロポリシラ
ザンの均一塗布が容易になり、しかも焼成によって生成
する石英膜と金属キャピラリーの内壁面との間にSi−
O−Meによる結合が生成するため、金属キャピラリー
の内壁面に対する石英膜の結合強度がより高くなる。こ
のために、金属キャピラリーカラムを円形に巻いたとき
の石英膜の耐剥離性がより高くなる。
However, if the inner wall surface of the metal capillary is pre-oxidized prior to the coating and firing of the perhydropolysilazane, the uniform application of the perhydropolysilazane to the inner wall surface will be facilitated, and the perhydropolysilazane will be produced by firing. Between the quartz film and the inner wall surface of the metal capillary, Si-
Since the bond by O-Me is generated, the bond strength of the quartz film to the inner wall surface of the metal capillary becomes higher. Therefore, the peeling resistance of the quartz film when the metal capillary column is wound in a circular shape becomes higher.

【0020】金属キャピラリーの内壁面へのパーヒドロ
ポリシラザンの塗布は、パーヒドロポリシラザンの溶液
を利用して行なう。パーヒドロポリシラザンとしては、
数平均分子量600〜2000のものが市販されている
が、そのいずれを使用してもよい。パーヒドロポリシラ
ザンを希釈するための溶媒は、パーヒドロポリシラザン
と反応することがなく、しかも揮発性の高いもの、例え
ばキシレンが最も好適である。金属キャピラリーの内壁
面に塗布するパーヒドロポリシラザンの溶液としては、
該溶液中に金属及び水分が存在していないものを使用す
るのがよい。
The application of perhydropolysilazane to the inner wall surface of the metal capillary is performed using a solution of perhydropolysilazane. As perhydropolysilazane,
Although those having a number average molecular weight of 600 to 2000 are commercially available, any of them may be used. As a solvent for diluting perhydropolysilazane, a solvent which does not react with perhydropolysilazane and has high volatility, for example, xylene is most suitable. As a solution of perhydropolysilazane to be applied to the inner wall surface of the metal capillary,
It is preferable to use one in which the metal and water are not present in the solution.

【0021】つまり、金属は石英膜中で金属イオンすな
わち固体酸として働き、吸着の原因となる。このため、
金属キャピラリーの内壁面に塗布するパーヒドロポリシ
ラザン溶液中の金属は、得られる金属キャピラリーカラ
ムの金属不活性化度に悪影響を及ぼす。
That is, the metal acts as a metal ion, that is, a solid acid in the quartz film and causes adsorption. For this reason,
The metal in the perhydropolysilazane solution applied to the inner wall surface of the metal capillary adversely affects the degree of metal deactivation of the obtained metal capillary column.

【0022】また、パーヒドロポリシラザン溶液中の水
分はパーヒドロポリシラザンを加水分解する作用を有し
ているため、市販のパーヒドロポリシラザンを希釈する
際の溶媒には、脱水した溶媒を使用することが望まし
い。なお、パーヒドロポリシラザン溶液中の微量の水分
は、生成する石英膜中でのシラノール基あるいはサイク
ロシロキサンの存在原因になるが、これはシラノール基
に対する公知の追加不活性化処理によって不活性化する
ことができるため、先の金属の存在程には留意する必要
がない。
Since water in the perhydropolysilazane solution has a function of hydrolyzing perhydropolysilazane, a dehydrated solvent may be used as a solvent for diluting commercially available perhydropolysilazane. desirable. The trace amount of water in the perhydropolysilazane solution causes the presence of silanol groups or cyclosiloxanes in the generated quartz film, which must be inactivated by a known additional deactivation treatment for silanol groups. Therefore, it is not necessary to pay attention to the presence of the above metal.

【0023】金属キャピラリーの内壁面に対してのパー
ヒドロポリシラザン溶液の塗布は、金属キャピラリーカ
ラムを得る際の液相の塗布方法と同様に、ダイナミック
法あるいはスタティック法で行なえる。なお、金属キャ
ピラリーの内壁面に対して厚さ0.1μm以上の石英膜
が形成されていれば、該内壁面の金属性を完全に遮蔽す
ることができ、また、厚さ2μm以下の石英膜であれ
ば、金属キャピラリーの可撓性を損なうことがない。石
英膜の厚さの薄い方の限界は、その下地になる金属内壁
に多少の凹凸が認められるので一概には表現できない。
また、厚い方の限界は、3μmを超えるとひびを伴わな
い膜の形成が困難になるので2〜3μmである。このた
め、金属キャピラリーの内壁面に0.1〜2μmの石英
膜が得られるように、前述のパーヒドロポリシラザン溶
液を塗布する。
The application of the perhydropolysilazane solution to the inner wall surface of the metal capillary can be carried out by a dynamic method or a static method, similar to the liquid phase application method for obtaining the metal capillary column. If a quartz film having a thickness of 0.1 μm or more is formed on the inner wall surface of the metal capillary, the metallic property of the inner wall surface can be completely shielded, and a quartz film having a thickness of 2 μm or less can be obtained. If so, the flexibility of the metal capillary is not impaired. The thinner limit of the quartz film cannot be unequivocally expressed because some irregularities are recognized on the metal inner wall that is the base of the quartz film.
Also, the thicker limit is 2 to 3 μm because it becomes difficult to form a film without cracks when the thickness exceeds 3 μm. Therefore, the above-mentioned perhydropolysilazane solution is applied to the inner wall surface of the metal capillary so as to obtain a quartz film of 0.1 to 2 μm.

【0024】なお、パーヒドロポリシラザンの焼成によ
る厚さ方向の収縮率は約30%程度であるから、0.1
4μm〜2.9μm程度のパーヒドロポリシラザンの乾
燥塗膜が得られるように、パーヒドロポリシラザン溶液
を塗布すればよい。
Since the shrinkage ratio in the thickness direction due to firing of perhydropolysilazane is about 30%, it is 0.1
The perhydropolysilazane solution may be applied so that a dry coating film of perhydropolysilazane of about 4 μm to 2.9 μm can be obtained.

【0025】金属キャピラリーの内壁面に対して、所望
の厚みのパーヒドロポリシラザンの乾燥塗膜を得るに
は、スタティック法によるパーヒドロポリシラザン溶液
の塗布方法を利用するのがよいが、スタティック法はそ
の操作に熟練と時間とを要する。これに対して、ダイナ
ミック法によるパーヒドロポリシラザン溶液の塗布方法
は、その操作に熟練や時間を要することがないものの、
得られる乾燥塗膜の厚さを原理的に知ることが困難であ
る。しかしながらキャピラリーをキャピラリーカラムに
する際の従来の液相塗布の経験によって、得られる乾燥
塗膜の厚さを推定することができる。
In order to obtain a dry coating film of perhydropolysilazane having a desired thickness on the inner wall surface of the metal capillary, the perhydropolysilazane solution coating method by the static method is preferably used. It requires skill and time to operate. On the other hand, the coating method of the perhydropolysilazane solution by the dynamic method does not require skill or time for its operation,
It is difficult in principle to know the thickness of the obtained dry coating film. However, the experience of conventional liquid phase coating when converting a capillary into a capillary column can be used to estimate the thickness of the resulting dry coating film.

【0026】例えば、0.25mmの内径を有する金属
キャピラリーの孔内に、約3重量%のパーヒドロポリシ
ラザン溶液を、該金属キャピラリーに全体の長さの約1
0%の長さのプラグとして注入した後窒素ガスを注入す
ることによって、金属キャピラリーの一方の端部から孔
内を2cm/秒の速度で移動させ、金属キャピラリーの
他方の端部から排出させた後、なお窒素ガスを流して溶
媒を除去すると、厚さ約0.2μmのパーヒドロポリシ
ラザンの乾燥膜が得られる。
For example, in a hole of a metal capillary having an inner diameter of 0.25 mm, about 3% by weight of a perhydropolysilazane solution is filled into the metal capillary at about 1 of the entire length.
By injecting as a 0% length plug and then injecting nitrogen gas, the inside of the metal capillary was moved at a speed of 2 cm / sec from one end of the metal capillary and was discharged from the other end of the metal capillary. After that, when nitrogen gas is still flowed to remove the solvent, a dry film of perhydropolysilazane having a thickness of about 0.2 μm is obtained.

【0027】金属キャピラリーの内壁面に形成したパー
ヒドロポリシラザンの塗膜の焼成は、酸素分子の存在下
で行なう。すなわち最も一般的には、酸素もしくは乾燥
空気を通しながら、室温〜100℃程度から昇温して焼
成する。パーヒドロポリシラザンの乾燥塗膜を酸素分子
の存在下で焼成して得られる石英膜は、金属キャピラリ
ーの内壁面に対して酸化物を介して、あるいは金属キャ
ピラリーの内壁面の吸着水を介して結合していると推定
される。しかもこの焼成によって得られる石英膜は、溶
融石英に近い緻密性を有している。
The firing of the coating film of perhydropolysilazane formed on the inner wall surface of the metal capillary is carried out in the presence of oxygen molecules. That is, most commonly, the temperature is raised from room temperature to about 100 ° C. while passing oxygen or dry air, and firing is performed. The quartz film obtained by firing a dry coating film of perhydropolysilazane in the presence of oxygen molecules is bonded to the inner wall surface of the metal capillary via an oxide or via the adsorbed water on the inner wall surface of the metal capillary. It is estimated that Moreover, the quartz film obtained by this firing has a density close to that of fused quartz.

【0028】なお、パーヒドロポリシラザンの塗膜から
石英膜への転化は、約350℃程度で完了するが、金属
キャピラリーの内壁面に液相を塗布して得られる金属キ
ャピラリーカラムの使用温度が時には450℃程度にも
なることから、前記パーヒドロポリシラザンの塗膜の焼
成の最終段階は500〜600℃、0.5〜5時間程度
にするのが望ましく、これによって得られる石英膜の緻
密性を更に高めることができる。
The conversion of the perhydropolysilazane coating film to the quartz film is completed at about 350 ° C., but the working temperature of the metal capillary column obtained by applying the liquid phase to the inner wall surface of the metal capillary is sometimes 450. Since the temperature of the perhydropolysilazane is about 500 ° C., it is desirable that the final stage of baking the coating film of perhydropolysilazane is 500 to 600 ° C. for 0.5 to 5 hours. Can be increased.

【0029】しかして、上記のキャピラリーの内壁面に
焼成による石英膜を形成した金属キャピラリーは、キャ
ピラリーの内壁面を被覆する石英膜の存在によって、該
内壁面の金属による吸着作用が遮蔽される。その結果金
属活性を不活性化した金属キャピラリーが得られる。
However, in the metal capillary having a quartz film formed by firing on the inner wall surface of the above-mentioned capillary, the adsorption action of the metal on the inner wall surface is shielded by the presence of the quartz film covering the inner wall surface of the capillary. As a result, a metal capillary with deactivated metal activity is obtained.

【0030】上記の金属キャピラリーに液相を塗布して
本発明の金属活性不活性化金属キャピラリーカラムが得
られる。液相の種類、その塗布膜の厚みの選定方法、塗
布方法は、従来のガラスキャピラリーへの液相塗布の知
識技術と異なることはない。その不活性化金属キャピラ
リーに極性液相を塗布する場合、その塗膜の均一性確保
のために液相の塗布に先立って該金属キャピラリーの内
壁を覆っている石英膜に前処理を必要とすることがあ
る。これに関してもガラスキャピラリーの場合に知られ
ている知識がそのまま役立つ。たとえば、液相として中
極性のOV−17(50%フェニルメチルポリシロキサ
ン、米国オハイオバリュ−社製)を塗布する場合はその
金属キャピラリー内壁に、まず、ジフェニルテトラメチ
ルジシラザン(DPTMDS)を塗布し、通気約1時間
後キャピラリーの両端を封じ、300〜400℃で10
〜15時間の加熱処理を行った後放冷、開封して、キャ
ピラリー内部を塩化メチレンで洗浄した後、液相の塗布
を行う。
A liquid phase is applied to the above metal capillaries to obtain the metal active deactivated metal capillary column of the present invention. The type of liquid phase, the method of selecting the thickness of the coating film, and the coating method are no different from the conventional knowledge technology of liquid phase coating on glass capillaries. When applying a polar liquid phase to the deactivated metal capillary, a pretreatment is required on the quartz film covering the inner wall of the metal capillary prior to applying the liquid phase in order to ensure the uniformity of the coating film. Sometimes. Here too, the knowledge known in the case of glass capillaries is directly useful. For example, when applying medium polarity OV-17 (50% phenylmethylpolysiloxane, manufactured by Ohiovalu Co., USA) as a liquid phase, first, diphenyltetramethyldisilazane (DPTMDS) is applied to the inner wall of the metal capillary. After ventilation for about 1 hour, seal both ends of the capillary and hold at 300-400 ° C for 10
After heat treatment for ˜15 hours, the mixture is allowed to cool and opened, the inside of the capillary is washed with methylene chloride, and then the liquid phase is applied.

【0031】また、他の例としては、液相として極性の
ポリエチレングリコ−ル 20Mを塗布する場合は、金
属活性を不活性化した金属キャピラリー内壁にW.A.
Aue等(J.Chromatogr.,77(197
3)299.)により考えられた焼き付け法を変形した
方法で前処理を行う。すなわち、ポリエチレングリコ−
ル 20Mの5%塩化メチレン溶液をダイナミック法で
該キャピラリーの内壁に塗布し、キャピラリーの両端を
封じ、280℃で10時間保持した後放冷、開封して塩
化メチレンで内部を洗浄後、ポリエチレングリコ−ル
20Mを塗布する。液相がOV−1(100%ジメチル
ポリシロキサン、米国オハイオバリュ−社製)のような
無極性液相はガラスキャピラリーの場合と同様液相塗布
のための前処理を要しない。
Further, as another example, when polar polyethylene glycol 20M is applied as the liquid phase, W.I. A.
Aue et al. (J. Chromatogr., 77 (197).
3) 299. The pretreatment is carried out by a modified method of the baking method considered in (1). That is, polyethylene glycol
20M 5% methylene chloride solution was applied to the inner wall of the capillary by the dynamic method, both ends of the capillary were sealed, kept at 280 ° C. for 10 hours, allowed to cool, opened, and washed with methylene chloride to wash polyethylene glycol. -Le
Apply 20M. A non-polar liquid phase such as OV-1 (100% dimethylpolysiloxane, manufactured by Ohio Valu USA) does not require pretreatment for liquid phase coating as in the case of glass capillaries.

【0032】ガラスキャピラリーの場合と同じく、金属
活性を不活性化したキャピラリーに無極性液相をを塗布
したカラムは、それを通過する試料中の無極性成分であ
るパラフィンに対しては完全に不活性であるが、極性成
分であるアルコール等の成分に対しては未だかなりの活
性を呈する状態にある。これは、金属キャピラリーの内
壁面の金属による作用ではなく、金属キャピラリーの内
壁面に形成された石英膜の表面のシラノール基(Si−
OH)の存在によるものと推定される。要すればシラノ
−ルの不活性化をガラスキャピラリーカラムの技術を活
用して行うのが望ましいが、その操作を行うのは本発明
の構成要件ではない。
As in the case of the glass capillary, the column in which the non-polar liquid phase is applied to the capillary in which the metal activity is deactivated is completely insensitive to paraffin which is a non-polar component in the sample passing through it. Although it is active, it still exhibits considerable activity against components such as alcohol, which is a polar component. This is not the action of the metal on the inner wall surface of the metal capillary, but the silanol group (Si-) on the surface of the quartz film formed on the inner wall surface of the metal capillary.
OH). If necessary, it is desirable to inactivate the silanol by utilizing the technology of the glass capillary column, but the operation is not a constituent of the present invention.

【0033】以上の構成による本発明のガスクロマトグ
ラフ用の金属キャピラリーカラムにおいては、金属キャ
ピラリーの内壁面にパーヒドロポリシラザンを焼成して
得られる石英膜が形成されており、該石英膜が金属キャ
ピラリーの内壁面に対して酸化物を介して、あるいは金
属キャピラリーの内壁面の吸着水を介して結合している
と推定される。
In the metal capillary column for a gas chromatograph of the present invention having the above-mentioned structure, a quartz film obtained by firing perhydropolysilazane is formed on the inner wall surface of the metal capillary, and the quartz film is contained in the metal capillary. It is presumed that they are bonded to the wall surface via an oxide or via the adsorbed water on the inner wall surface of the metal capillary.

【0034】また、本発明のガスクロマトグラフ用の金
属キャピラリーカラムの製造方法において使用するパー
ヒドロポリシラザンは、大気中で安定な物質であり、S
i−H結合を有し、しかも珪素原子に有機物が結合して
いないために、パーヒドロポリシラザンを焼成して得ら
れる石英膜は、耐熱性及び緻密性に優れたものになる。
The perhydropolysilazane used in the method for producing a metal capillary column for a gas chromatograph of the present invention is a substance stable in the atmosphere,
The quartz film obtained by firing perhydropolysilazane has excellent heat resistance and compactness because it has an i-H bond and no organic substance is bonded to the silicon atom.

【0035】しかも、上記のパーヒドロポリシラザン
は、無極性物質であるため、金属キャピラリーの内壁面
に酸化物が存在しているか否かに拘らず、従来のキャピ
ラリーカラムを得る際に利用している無極性液相を形成
するのと同様の手段でパーヒドロポリシラザン溶液を塗
布することにより、金属キャピラリーの内壁面に対して
安定した均一な塗布を行なえる。したがって、金属キャ
ピラリーの内壁面に対してはじかれることなくパーヒド
ロポリシラザンの塗膜を形成することができ、これによ
って覆い残しのない石英膜で内壁面が被覆されている金
属キャピラリーが得られる。
Moreover, since the above-mentioned perhydropolysilazane is a non-polar substance, regardless of whether or not an oxide is present on the inner wall surface of the metal capillary, the non-polar material used in obtaining a conventional capillary column is used. By applying the perhydropolysilazane solution in the same manner as in forming the liquid phase, stable and uniform application can be performed on the inner wall surface of the metal capillary. Therefore, it is possible to form a coating film of perhydropolysilazane without being repelled on the inner wall surface of the metal capillary, and thereby a metal capillary whose inner wall surface is covered with a quartz film without leaving any residue can be obtained.

【0036】また、パーヒドロポリシラザンを焼成して
得られる石英膜は、モノシランガス分解物による金属珪
素とは異なり、金属キャピラリーの内壁面に金属酸化物
を介してのSi−O−Meの結合を必ずしも必要とする
ものではないため、パーヒドロポリシラザンの焼成工程
に先立って、金属キャピラリーの内壁面を酸化処理する
という予備工程を省略しても差し支えない。
Further, the quartz film obtained by firing perhydropolysilazane is different from metallic silicon produced by decomposition products of monosilane gas, and does not necessarily have Si—O—Me bonding through the metal oxide on the inner wall surface of the metal capillary. Since it is not necessary, the preliminary step of oxidizing the inner wall surface of the metal capillary prior to the firing step of perhydropolysilazane may be omitted.

【0037】カラムの活性の程度は、その液相の厚みが
薄くなるほど顕著に現れて来る。したがって、活性の検
査は厚み=零、すなわち、液相を塗布する前の状態、す
なわち、キャピラリーできびしく活性の程度を測定する
必要がある。その測定方法は、本発明者らによる前記の
報文に記されているいわゆるポ−ラリティ−テスト法に
よった。この方法は、金属活性もシラノ−ル活性も不活
性化してあるジメチルポリシロキサン塗布キャピラリー
カラムに無極性成分として炭化水素類を、極性成分とし
てアルコ−ル類等を含んだ試料溶液のガスクロマトグラ
ム(a)を測定する。次に、そのキャピラリーカラムを
先頭カラムとなし、その後に活性を測定される被験キャ
ピラリーを接続し、そのものについて上記のガスクロマ
トグラムの測定と同条件で同試料のガスクロマトグラム
(b)を測定する。[I]クロマトグラム(a)、
(b)を比較して炭化水素類のピ−クの形状がほとんど
同一であるならば、被験キャピラリーの金属活性は十分
不活性化されている。[II]もしガスクロマトグラム
(b)の炭化水素類のピ−ク形状が(a)に比べて異な
っていれば金属活性は不活性化されていないと判断す
る。なお、上記[I]において極性成分のピ〜クの形状
比較はシラノ−ルによる活性の残存具合を示すものであ
る。
The degree of activity of the column becomes more remarkable as the thickness of the liquid phase becomes thinner. Therefore, the activity test needs to measure the thickness = 0, that is, the state before applying the liquid phase, that is, the degree of activity of the capillary. The measuring method was based on the so-called polarity test method described in the above-mentioned report by the present inventors. This method is a gas chromatogram (a) of a sample solution containing hydrocarbons as a non-polar component and alcohols as a polar component in a dimethylpolysiloxane-coated capillary column in which both metal activity and silanol activity are inactivated. ) Is measured. Next, the capillary column is used as a leading column, and then a test capillary whose activity is to be measured is connected, and the gas chromatogram (b) of the same sample is measured under the same conditions as in the above measurement of the gas chromatogram. [I] Chromatogram (a),
If the peak shapes of the hydrocarbons are almost the same in comparison with (b), the metal activity of the test capillary is sufficiently inactivated. [II] If the peak shape of hydrocarbons in the gas chromatogram (b) is different from that in (a), it is judged that the metal activity is not inactivated. In addition, in the above [I], the shape comparison of the peaks of the polar component shows the residual activity of the silanol.

【0038】[0038]

【実施例】以下、本発明のガスクロマトグラフ用の金属
キャピラリーカラム及びその製造方法の具体的な構成
を、製造実施例に基づいて説明する。なお、実施例及び
比較例による金属キャピラリー及びそれを使用した金属
キャピラリーカラムに対して実施したポーラリティーテ
ストは、以下の方法によって行なった。
EXAMPLES The specific configurations of the metal capillary column for a gas chromatograph and the method for producing the same according to the present invention will be described below based on production examples. The polarity test performed on the metal capillaries according to the examples and comparative examples and the metal capillary columns using the metal capillaries was performed by the following method.

【0039】先ず、(1) 2,3−ブタンジオール、(2)
n−酪酸、(3) 2,6−ジメチルフェノール、(4) 2,
6−ジメチルアニリン、(5) 1−デカノール、(6) n−
トリデカン、(7) n−テトラデカン、及び(8) n−ヘプ
タデカンからなる8種類の各成分の1/2000(g/
ml)の混合試料によるn−ヘキサン溶液を準備した。
また、被験金属キャピラリーの先端に接続する所謂頭カ
ラム(A)として、モノシランガス熱分解法によって得
たステンレススチールキャピラリーをさらにオクタメチ
ルシクロテトラシロキサン(D4 )によるシラノ−ル不
活性化後、ジメチルポリシロキサンによる厚さ0.25
μmの液相を形成してなる内径0.25mm、長さ25
mの金属キャピラリーカラムを使用した。
First, (1) 2,3-butanediol, (2)
n-butyric acid, (3) 2,6-dimethylphenol, (4) 2,
6-dimethylaniline, (5) 1-decanol, (6) n-
1/2000 (g / g) of each of eight kinds of components consisting of tridecane, (7) n-tetradecane, and (8) n-heptadecane
(ml) mixed sample of n-hexane was prepared.
In addition, as a so-called head column (A) connected to the tip of the test metal capillary, a stainless steel capillary obtained by a monosilane gas pyrolysis method was further deactivated with silanol by octamethylcyclotetrasiloxane (D 4 ), and then dimethylpolyene Thickness of siloxane 0.25
An inner diameter of 0.25 mm and a length of 25 formed by forming a liquid phase of μm
m metal capillary column was used.

【0040】頭カラム(A)単独による上記の混合試料
のガスクロマトグラム(a)、及び該頭カラム(A)の
末端に被験金属キャピラリー(B)を接続して上記の混
合試料のガスクロマトグラム(b)を、それぞれ測定し
た。その測定条件は何れも初期温度60℃、昇温速度3
℃/分、キャリアーガスとしての窒素を線速度40cm
/秒で送入、試料注入量1μl、分割比1/80であ
る。これらの両方のクロマトグラム(a)、(b)につ
き、混合試料中の各成分のピーク毎に、その形状を比較
する。このポーラリティーテストによって、被験金属キ
ャピラリーの不活性化度を判断した。なお、上記の頭カ
ラム(A)単独によるポーラリティーテストによって得
られたクロマトグラムを[図1]に示す。
A gas chromatogram (a) of the above-mentioned mixed sample by using the head column (A) alone, and a gas chromatogram (b) of the above-mentioned mixed sample by connecting a test metal capillary (B) to the end of the head column (A). ) Was measured respectively. The measurement conditions are as follows: initial temperature 60 ° C, temperature rising rate 3
° C / min, nitrogen as carrier gas linear velocity 40 cm
/ Sec, sample injection amount 1 μl, split ratio 1/80. The shape of each of these chromatograms (a) and (b) is compared for each peak of each component in the mixed sample. The degree of deactivation of the test metal capillaries was judged by this polarity test. The chromatogram obtained by the polarity test using the head column (A) alone is shown in FIG.

【0041】[実施例1]内径0.25mm、外径0.
63mm、長さ10mのステンレススチールキャピラリ
ーの孔内に、アセトン、クロロホルム、メタノールを夫
々10mlづつ順次通して内壁面を洗滌した後、窒素を
通して乾燥した。次いで、上記のキャピラリーの先端及
び末端のそれぞれに、内径0.25mm、外径1.2m
m、長さ2.5mのガラスキャピラリーを、熱収縮ポリ
エチレンパイプで連結した。
[Example 1] Inner diameter 0.25 mm, outer diameter 0.
10 ml of acetone, 10 ml of chloroform and 10 ml of methanol were sequentially passed through the holes of a stainless steel capillary having a length of 63 mm and a length of 10 m to wash the inner wall surface, and then nitrogen was passed through to dry. Then, at the tip and the end of the above-mentioned capillary, respectively, an inner diameter of 0.25 mm and an outer diameter of 1.2 m.
A glass capillary with a length of m and a length of 2.5 m was connected with a heat-shrinkable polyethylene pipe.

【0042】続いて、一方のガラスキャピラリーの内部
に、高純度パーヒドロポリシラザン(東燃(株)製、高
純度品)の2%キシレン溶液(g/ml)を長さ1mに
注入して、プラグを作成し、更に、乾燥空気を注入する
ことによって、上記のプラグを、ステンレススチールキ
ャピラリーの孔内を2cm/秒の速度で移動させ、残余
のプラグを他方のガラスキャピラリーから排出させた。
Then, a 2% xylene solution (g / ml) of high-purity perhydropolysilazane (manufactured by Tonen Co., Ltd., high-purity product) was injected into the inside of one of the glass capillaries to a length of 1 m, and plugged. The above plug was moved at a speed of 2 cm / sec in the hole of the stainless steel capillary by injecting dry air, and the remaining plug was discharged from the other glass capillary.

【0043】然る後に、乾燥空気の線速度を50cm/
秒程度にした状態で90分間放置し、キャピラリーの内
壁面に残存しているキシレンを飛散させ、更にガラスキ
ャピラリーを取り外して、内壁面にパーヒドロポリシラ
ザンの塗膜を有するステンレススチールキャピラリーを
得た。
After that, the linear velocity of the dry air is changed to 50 cm /
It was left for 90 minutes in a state of about 2 seconds to scatter the xylene remaining on the inner wall surface of the capillary, and the glass capillary was removed to obtain a stainless steel capillary having a coating film of perhydropolysilazane on the inner wall surface.

【0044】次いで、上記のステンレススチールキャピ
ラリーを電気炉中に設置し、該キャピラリーの孔内に乾
燥空気を線速度約50cm/秒で通しながら、2時間か
けて110℃から475℃に昇温した後、2時間に亙っ
てその温度に保持し、続いて放冷することによって、内
壁面に石英膜が形成されているステンレススチールキャ
ピラリーを得た。このステンレススチールキャピラリー
を金属キャピラリー(B1 )とする。
Then, the above stainless steel capillary was placed in an electric furnace, and the temperature was raised from 110 ° C. to 475 ° C. over 2 hours while passing dry air through the holes of the capillary at a linear velocity of about 50 cm / sec. After that, the temperature was maintained for 2 hours and then allowed to cool to obtain a stainless steel capillary having a quartz film formed on the inner wall surface. Let this stainless steel capillary be a metal capillary (B 1 ).

【0045】金属キャピラリー(B1 )を前記頭カラム
(A)の末端に接続した状態のポーラリティーテストに
よって得られたクロマトグラム(b1 )を、[図2]に
示す。[図1]に対する[図2]の比較によって明らか
なように、金属キャピラリー(B1 )を頭カラム(A)
につないで得たクロマトグラム(b1 )、すなわち[図
2]は、金属キャピラリー(B1 )が、混合試料中の
(6) 〜(8) のパラフィン類に対しては金属活性が不活性
化されていることを示している。1−デカノール等の
(1) 〜(5) の極性成分に対しては、なお、かなりの残存
活性を有しているがそれはシラノ−ルの活性によるもの
である。
A chromatogram (b 1 ) obtained by the polarity test with the metal capillary (B 1 ) connected to the end of the head column (A) is shown in FIG. As is clear from the comparison of [Fig. 2] to [Fig. 1], the metal capillary (B 1 ) is attached to the head column (A).
The chromatogram (b 1 ) obtained by ligating with, that is, [FIG. 2] shows that the metal capillary (B 1 ) is in the mixed sample.
It is shown that the metal activity is inactivated for the paraffins of (6) to (8). 1-decanol etc.
The polar components (1) to (5) still have a considerable residual activity, which is due to the activity of silanol.

【0046】上記金属キャピラリー(B1 )にダイナミ
ック法で極性液相ポリエチレングリコ−ル 20Mの塩
化メチレン5%溶液を塗布した後、該キャピラリーに窒
素ガスを10cm/秒の線速度で通しながら230℃に
2時間、260℃に3時間、続いて280℃に4時間保
持した後放冷した。この液相塗布前の前処理した金属キ
ャピラリー(B1 )に、スタティック法で、液相の厚み
が0.3μmになるようにポリエチレングリコ−ル 2
0Mを塗布して本発明に基づく金属活性を不活性にした
金属キャピラリーカラムを製作した。このカラム単独で
ポ−ラリテイテストを行って得たクロマトグラムを[図
3]に示す。その測定条件は、昇温速度1℃/分、窒素
の線速度18cm/秒、試料注入量1.9μlにしたほ
かは前記と同じである。
A 5% solution of polar liquid phase polyethylene glycol 20M in methylene chloride was applied to the metal capillary (B 1 ) by a dynamic method, and then nitrogen gas was passed through the capillary at 230 ° C. while passing a nitrogen gas at a linear velocity of 10 cm / sec. For 2 hours, at 260 ° C. for 3 hours, and then at 280 ° C. for 4 hours, and allowed to cool. The pretreated metal capillary (B 1 ) before coating with the liquid phase was subjected to a static method by polyethylene glycol so that the thickness of the liquid phase was 0.3 μm.
A metal capillary column in which the metal activity was made inactive by coating with 0M was prepared. The chromatogram obtained by performing the polarity test with this column alone is shown in FIG. The measurement conditions are the same as described above except that the temperature rising rate is 1 ° C./min, the linear velocity of nitrogen is 18 cm / sec, and the sample injection amount is 1.9 μl.

【0047】[図3]は、極性成分(1) 〜(5) に対して
も[図2]に比べピ−クの姿が無極性成分(6) 〜(8) 並
に正常になり、キャピラリー(B1 )の段階では存在し
ていたシラノ−ルによる残存活性が消失している。これ
は、シラノ−ル活性点にポリエチレングリコ−ル 20
Mが配位しているためと思われる。すなわち、液相とし
て極性液相を用いるのであるならば本発明によって汎用
の有用なカラムが得られることが明らかである。
In FIG. 3, the peaks of the polar components (1) to (5) are as normal as those of the nonpolar components (6) to (8), as compared with the case of FIG. At the stage of the capillary (B 1 ), the residual activity due to the existing silanol has disappeared. This is a polyethylene glycol 20 at the silanol active site.
It seems that M is coordinated. That is, if a polar liquid phase is used as the liquid phase, it is apparent that a general-purpose useful column can be obtained by the present invention.

【0048】また、上記の金属キャピラリーカラムを直
径3cmの円筒に巻きつけた後、これを巻き戻してから
通常のキャピラリーカラムのサイズである直径13cm
の円に巻き直してポーラリティーテストを実施したとこ
ろ、[図3]と見分けることのできないクロマトグラム
が得られた。
Further, after winding the above-mentioned metal capillary column around a cylinder having a diameter of 3 cm, and rewinding this, a diameter of 13 cm which is the size of a normal capillary column is wound.
When repolarized into a circle and subjected to a polarity test, a chromatogram indistinguishable from [Fig. 3] was obtained.

【0049】[実施例2]内径0.25mm、外径0.
63mm、長さ10mのステンレススチールキャピラリ
ーの孔内に、アセトン、クロロホルム、メタノールを夫
々10mlづつ順次通して内壁面を洗滌した後、酸素を
通しながら250℃、1時間の加熱を施し、内壁面を酸
化した。
[Embodiment 2] Inner diameter 0.25 mm, outer diameter 0.
Acetone, chloroform, and methanol were sequentially passed through the holes of a 63 mm stainless steel capillary with a length of 10 m, 10 ml each, to wash the inner wall surface, and then heated at 250 ° C. for 1 hour while passing oxygen through the inner wall surface. Oxidized

【0050】続いて、上記のステンレススチールキャピ
ラリーの孔内に、実施例1の対応する工程と同様にし
て、実施例1で用いたものと同じパーヒドロポリシラザ
ンの7%キシレン溶液(g/ml)をダイナミック法で
通しパーヒドロポリシラザンを塗布、以下、実施例1の
対応する工程と同一の焼成工程を実施した。
Then, in the hole of the above-mentioned stainless steel capillary, the same 7% xylene solution of perhydropolysilazane as used in Example 1 (g / ml) was used in the same manner as in the corresponding step of Example 1. Was applied by a dynamic method to apply perhydropolysilazane, and then the same baking step as the corresponding step of Example 1 was carried out.

【0051】ただし、電気炉内でのパーヒドロポリシラ
ザンの塗膜の焼成は、2時間かけて110℃から550
℃に昇温した後、2時間に亙ってその温度に保持して行
なった。このステンレススチールキャピラリーを金属キ
ャピラリー(B2 )とする。金属キャピラリー(B2
を頭カラム(A)の末端に接続した状態のポーラリティ
ーテストによって得られたクロマトグラム(b2 )を、
[図4]に示す。
However, the baking of the coating film of perhydropolysilazane in the electric furnace takes 2 hours from 110 ° C. to 550 ° C.
After the temperature was raised to 0 ° C., the temperature was maintained for 2 hours. This stainless steel capillary is referred to as a metal capillary (B 2 ). Metal capillary (B 2 )
The chromatogram (b 2 ) obtained by the polarity test with the column connected to the end of the head column (A)
It is shown in FIG.

【0052】[図1]に対する[図4]の比較によって
明らかなように、金属キャピラリー(B2 )は混合試料
中の(6) 〜(8) のパラフィン類に対しては不活性であ
る。すなわち、金属キャピラリー(B2 )は金属活性が
不活性化されていることを示している。
As is clear from the comparison of [FIG. 4] with [FIG. 1], the metal capillaries (B 2 ) are inactive against the paraffins (6) to (8) in the mixed sample. That is, the metal capillary (B 2 ) shows that the metal activity is inactivated.

【0053】上記金属キャピラリー(B2 )にスタティ
ック法で液相の厚みが0.25μmになるように無極性
液相OV−1を塗布して、本発明に基づく金属活性を不
活性化した金属キャピラリーカラムを製作した。このカ
ラム単独のポ−ラリテイテストを行って得られたクロマ
トグラムは[図4]と各ピ−クの形状は変らなかった。
このカラムは無極性試料成分のクロマトグラム測定に有
用である。しかし、極性成分の測定にはシラノ−ル活性
を不活性化するための公知の追加不活性化処理を要す
る。
The non-polar liquid phase OV-1 was applied to the above-mentioned metal capillary (B 2 ) by the static method so that the thickness of the liquid phase became 0.25 μm, and the metal activity according to the present invention was deactivated. A capillary column was manufactured. The chromatogram obtained by performing the polarity test of this column alone did not change the shape of each peak as shown in FIG.
This column is useful for chromatogram measurement of non-polar sample components. However, the measurement of polar components requires a known additional inactivation treatment to inactivate the silanol activity.

【0054】また、上記の金属キャピラリーカラムを、
直径3cmの円筒に巻きつけた後、これを巻き戻す工程
を5回繰り返して実施してから通常のキャピラリーカラ
ムのサイズである直径13cmの円に巻き直してポーラ
リティーテストを実施したところ、[図4]と各ピ−ク
の形状は変らなかった。すなわち、内壁の石英膜は破断
脱落していないと判断された。
In addition, the above metal capillary column is
After winding on a cylinder having a diameter of 3 cm, and then rewinding the same, the process was repeated 5 times, and then rewound to a circle having a diameter of 13 cm, which is the size of a normal capillary column, and a polarity test was performed. ] And the shape of each peak did not change. That is, it was determined that the quartz film on the inner wall was not broken and dropped.

【0055】[比較例1」内径0.25mm、外径0.
63mm、長さ10mのステンレススチールキャピラリ
ーの孔内に、アセトン、クロロホルム、メタノールを夫
々10mlづつ順次通して内壁面を洗滌した後、窒素を
通して乾燥し、金属キャピラリー(C)を得た。
[Comparative Example 1] Inner diameter 0.25 mm, outer diameter 0.
Acetone, chloroform, and methanol were sequentially passed through the holes of a stainless steel capillary having a length of 63 mm and a length of 10 m, 10 ml each, to wash the inner wall surface, and then nitrogen was passed through to dry to obtain a metal capillary (C).

【0056】この金属キャピラリー(C)を頭カラム
(A)の末端に接続したもののポーラリティーテストを
行なったところ、[図5]に示すクロマトグラム(c)
が得られた。[図5]に示すクロマトグラムから、金属
キャピラリー(C)によると、通常のガラスキャピラリ
ーや溶融石英キャピラリーでは内壁面の作用を受けるこ
とのない混合試料中の(6) 〜(8) のパラフィン類でも、
金属の活性作用を激しく受けることが明らかである。
A polarizability test was conducted on this metal capillary (C) connected to the end of the head column (A). As a result, a chromatogram (c) shown in FIG. 5 was obtained.
was gotten. From the chromatogram shown in [Fig. 5], according to the metal capillary (C), the paraffins (6) to (8) in the mixed sample which are not affected by the inner wall surface of the ordinary glass capillary or fused silica capillary are shown. But
It is clear that the metal is heavily activated.

【0057】[0057]

【発明の効果】本発明のガスクロマトグラフ用の金属キ
ャピラリーカラムは、内壁に薄くて緻密な石英膜を形成
し、金属の活性を遮蔽して不活性化しており、また、高
温での連続のガスクロマトグラフィーに供し得る耐熱性
を有している。しかも、石英膜は十分な可撓性を具備し
ているので、従来使用している溶融石英キャピラリーカ
ラムにおける高温領域でのガスクロマトグラフ法のネッ
クを解消するものであって、その実用性が極めて高い。
Industrial Applicability The metal capillary column for gas chromatograph of the present invention has a thin and dense quartz film formed on the inner wall to block the activity of the metal so as to be inactivated, and the continuous gas chromatography at high temperature. It has heat resistance that can be used for graphography. Moreover, since the quartz film has sufficient flexibility, it eliminates the bottleneck of the gas chromatographic method in the high temperature region of the conventionally used fused silica capillary column, and its practicality is extremely high.

【0058】また、本発明のガスクロマトグラフ用の金
属キャピラリーカラムの製造方法は、空気中での安定性
に優れているパーヒドロポリシラザンを塗布し、これを
焼成するものであるため、爆発等の危険を伴うことがな
く、安定して操業することができる。更に、本発明方法
は、モノシランを用いていないので製造場所に法的規制
を受けない。
Further, in the method for producing a metal capillary column for a gas chromatograph of the present invention, perhydropolysilazane, which is excellent in stability in air, is applied and fired, so that there is no danger of explosion or the like. It is possible to operate stably without being accompanied. Further, the method of the present invention is not subject to legal restrictions on the manufacturing site because it does not use monosilane.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】頭カラム(A)単独によるポーラリティーテス
トによって得られたクロマトグラム(a)である。
FIG. 1 is a chromatogram (a) obtained by a polarity test using a head column (A) alone.

【図2】実施例1の金属キャピラリー(B1 )を頭カラ
ム(A)の末端に接続したもののポーラリティーテスト
によって得られたクロマトグラム(b1 )である。
FIG. 2 is a chromatogram (b 1 ) obtained by a polarity test of the metal capillary (B 1 ) of Example 1 connected to the end of the head column (A).

【図3】金属キャピラリー(B1 )から作られた極性カ
ラムポリエチレングリコ−ル20Mのポ−ラリティ−テ
ストによって得られたクロマトグラムである。
FIG. 3 is a chromatogram obtained by the polarity test of a polar column polyethylene glycol 20M made from a metal capillary (B 1 ).

【図4】実施例2の金属キャピラリー(B2 )を頭カラ
ム(A)の末端に接続したもののポーラリティーテスト
によって得られたクロマトグラム(b2 )である。
FIG. 4 is a chromatogram (b 2 ) obtained by a polarity test of the metal capillary (B 2 ) of Example 2 connected to the end of the head column (A).

【図5】比較例1の金属キャピラリー(C)を頭カラム
(A)の末端に接続したもののポーラリティーテストに
よって得られたクロマトグラム(c)である。
FIG. 5 is a chromatogram (c) obtained by a polarity test of the metal capillary (C) of Comparative Example 1 connected to the end of the head column (A).

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 2,3−ブタンジオール 2 n−酪酸 3 2,6−ジメチルフェノール 4 2,6−ジメチルアニリン 5 1−デカノール 6 n−トリデカン 7 n−テトラデカン 8 n−ヘプタデカン 1 2,3-butanediol 2 n-butyric acid 3 2,6-dimethylphenol 4 2,6-dimethylaniline 5 1-decanol 6 n-tridecane 7 n-tetradecane 8 n-heptadecane

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 金属キャピラリーの内壁面に、パーヒド
ロポリシラザンの塗膜を酸素分子の存在下で焼成してな
る石英膜が形成されていることを特徴とするガスクロマ
トグラフ用の金属キャピラリーカラム。
1. A metal capillary column for a gas chromatograph, characterized in that a quartz film formed by firing a coating film of perhydropolysilazane in the presence of oxygen molecules is formed on the inner wall surface of the metal capillary.
【請求項2】 金属キャピラリーの内壁面にパーヒドロ
ポリシラザンを塗布した後、酸素分子の存在下で前記パ
ーヒドロポリシラザンを焼成することによって石英膜を
生成することを特徴とするガスクロマトグラフ用の金属
キャピラリーカラムの製造方法。
2. A metal capillary column for a gas chromatograph, which comprises applying perhydropolysilazane to the inner wall surface of a metal capillary and then calcining the perhydropolysilazane in the presence of oxygen molecules to produce a quartz film. Manufacturing method.
【請求項3】 金属キャピラリーの内壁面を酸化する予
備処理を施し、次いで、この内壁面にパーヒドロポリシ
ラザンを塗布した後、酸素分子の存在下で前記パーヒド
ロポリシラザンを焼成することによって石英膜を生成す
ることを特徴とするガスクロマトグラフ用の金属キャピ
ラリーカラムの製造方法。
3. A quartz film is formed by subjecting an inner wall surface of a metal capillary to a pretreatment for oxidation, then coating the inner wall surface with perhydropolysilazane, and then calcining the perhydropolysilazane in the presence of oxygen molecules. A method for producing a metal capillary column for a gas chromatograph, which is characterized in that it is produced.
JP26101695A 1995-09-14 1995-09-14 Metal capillary column for gas chromatograph and its manufacture Pending JPH0980038A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP26101695A JPH0980038A (en) 1995-09-14 1995-09-14 Metal capillary column for gas chromatograph and its manufacture

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP26101695A JPH0980038A (en) 1995-09-14 1995-09-14 Metal capillary column for gas chromatograph and its manufacture

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0980038A true JPH0980038A (en) 1997-03-28

Family

ID=17355887

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP26101695A Pending JPH0980038A (en) 1995-09-14 1995-09-14 Metal capillary column for gas chromatograph and its manufacture

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0980038A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1713577A2 (en) * 2003-11-20 2006-10-25 Sigma-Aldrich Co. Polysilazane thermosetting polymers for use in chromatographic systems and applications
JP2007121218A (en) * 2005-10-31 2007-05-17 Shinwa Kako Kk Column for high temperature chromatography
JP2017122721A (en) * 2015-12-18 2017-07-13 サーモ フィッシャー サイエンティフィック (ブレーメン) ゲーエムベーハー Heated transfer line

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1713577A2 (en) * 2003-11-20 2006-10-25 Sigma-Aldrich Co. Polysilazane thermosetting polymers for use in chromatographic systems and applications
EP1713577A4 (en) * 2003-11-20 2008-05-28 Sigma Aldrich Co Polysilazane thermosetting polymers for use in chromatographic systems and applications
US7815864B2 (en) 2003-11-20 2010-10-19 Sigma-Aldrich Co. Polysilazane thermosetting polymers for use in chromatographic systems and applications
US7875738B2 (en) 2003-11-20 2011-01-25 Sigma-Aldrich Co. Polysilazane thermosetting polymers for use in chromatographic systems and applications
US8088350B2 (en) 2003-11-20 2012-01-03 Sigma-Aldrich Co. Llc Polysilazane thermosetting polymers for use in chromatographic systems and applications
US8092770B2 (en) 2003-11-20 2012-01-10 Sigma-Aldrich Co. Llc Polysilazane thermosetting polymers for use in chromatographic systems and applications
JP2007121218A (en) * 2005-10-31 2007-05-17 Shinwa Kako Kk Column for high temperature chromatography
JP2017122721A (en) * 2015-12-18 2017-07-13 サーモ フィッシャー サイエンティフィック (ブレーメン) ゲーエムベーハー Heated transfer line
US10365256B2 (en) 2015-12-18 2019-07-30 Thermo Fisher Scientific (Bremen) Gmbh Heated transfer line
US10761069B2 (en) 2015-12-18 2020-09-01 Thermo Fisher Scientific (Bremen) Gmbh Heated transfer line

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Ishida et al. Fourier transform infrared spectroscopic study of the structure of silane coupling agent on E-glass fiber
JPS6236537B2 (en)
ATE333144T1 (en) METHOD FOR PRODUCING DIELECTRIC INTERMEDIATE LAYERS WITH LOW DIELECTRICITY CONSTANT FOR BEOL CONNECTING CABLES WITH IMPROVED ADHESION AND LOW DEFECT DENSITY
KR920021630A (en) Vapor Phase Deposition of Hydrogen Silsesquioxane Resin
CA2049441A1 (en) Method of coating glass
JPS56105337A (en) Magnetic recording medium and its production
JPH0980038A (en) Metal capillary column for gas chromatograph and its manufacture
AU2010337329A1 (en) Gas chromatography inlet liners and sample path containers
Devine et al. Evidence for structural similarities between chemical vapor deposited and neutron irradiated SiO2
Kamiya et al. Increasing phenomena of pressure drop during dust removal using a rigid ceramic filter at high temperatures
US4623556A (en) Method of forming a continuous glass coating over the surface of an electrical device
JPH11209864A (en) Ceramic roll for corona discharge treatment and its production
Cummins et al. Comment on" Anomalies in the Scaling of the Dielectric α-Relaxation"
JPH04273060A (en) Manufacture of gas chromatography capillary column
EP0478780B1 (en) Method and device for determining field of pressure of continuous fluid medium on the surface of an object
US4116657A (en) Process for increasing the annealing point of 96% silica glass
JP2002508856A (en) Optical waveguide carbon coating
Chao et al. Ceramic coating on the carbon/carbon composites through the sol-gel technique
JP2004037266A (en) Column for analysis, and its manufacturing method
Welsch High‐temperature silylation in the production of inert glass capillary columns. From the first experiments to the chemical mechanism
CN114018922A (en) Micro-nano optical fiber humidity sensor and preparation method and application thereof
RU2097859C1 (en) Method for producing long conductors based on high-temperature superconducting compounds
KR20000076104A (en) Coating of a superconductor
JPH04129118U (en) Heat-resistant optical fiber with metal pipe
Guo et al. Kinetic study of gas-surface molecular exchange between CO/CO on metals