JPH10197505A - 循環回帰流路を備える液体クロマトグラフのための除去カラム構造及びこれに用いる充填剤の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】液体クロマトグラフにおける回収液を溶離液と
して実用的に再使用できるようにする。 【解決手段】除去カラム８を介在させて循環回帰流路を
形成してなる液体クロマトグラフにおいて、除去カラム
８は、硬質ガラス材にからなる筒状体１１と、該筒状体
１１内に充填される充填剤１２と、筒状体１１の流入口
１１ａと流出口１１ｂとのそれぞれに封着栓１３，１４
を介して配置されるフィルター１７，１８とを少なくと
も備え、充填剤１２には、ヤシ殻炭，石炭，籾殻炭のう
ち、いずれか一種もしくは適宜組合せたものを高温焼成
した後に得られる粒径が５０〜１２０メッシュ程度の顆
粒状活性炭を用い、フィルター１７，１８には、アルミ
ナ系ガラス粉末を燒結したガラス燒結材により形成され
る多孔質セラミックフィルターを用いることにより、回
収液中に残存試料成分と充填剤１２とを混入させること
なく溶離液として再使用できるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、分析後の廃液中か
ら残存試料成分を除去して溶離液として再使用すること
ができる循環回帰流路を備える液体クロマトグラフのた
めの除去カラム構造及びこれに用いる充填剤の製造方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】図２は、循環回帰流路を備える液体クロ
マトグラフ（いわゆるリサイクリングシステム）の概略
構成を示す説明図であり、該液体クロマトグラフ１は、
溶離液３が貯留された溶離液貯槽２と、該溶離液貯槽２
中の溶離液３を流路中に圧送する送液ポンプ４と、該送
液ポンプ４により流路中を圧送される溶離液３に対し試
料を導入するインジェクター５と、試料導入後の移動相
を分離する分離カラム６と、該分離カラム６を経て流下
する移動相中の試料成分を検出する検出器７と、該検出
器７を経て流下する廃液中から残存試料成分を除去して
溶離液貯槽２に回帰させるために介在させた除去カラム
８とを少なくとも配置することにより、その全体で循環
回帰流路Ｌを形成している。

【０００３】この場合、除去カラム８には、試料成分を
吸着する微粉末状の活性炭からなる充填剤が充填されて
おり、廃液がこの除去カラム８を流下することにより、
残存試料成分が除去された回収液として溶離液貯槽２に
循環回帰される結果、溶離液として再使用することがで
きることになる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、図２に示す
液体クロマトグラフ１によっても、理論上では溶離液の
再利用ができるはずである。

【０００５】しかし、実際には、充填剤が微粉末状の活
性炭であるほか、除去カラムが備えるフィルターとして
比較的孔径の大きな細孔を有する燒結金属フィルターを
用いていることもあって、除去カラムから充填剤の一部
が流出して混入した液となって溶離液貯槽２に回収され
てしまう。

【０００６】その結果、回収液の混入した溶離液が分離
カラム６の側に到達すると、分離カラム６の充填剤に目
詰まりを生じさせて圧力上昇をもたらし、分離カラム６
を劣化させて分離能を低下させてしまうため、分離カラ
ムを新たなものに交換しなければならなくなり、実用に
耐えないという不都合があった。

【０００７】本発明は、従来例にみられた上記課題に鑑
みてなされたものであり、その目的は、除去カラムの構
造及び充填剤を改善することにより、分離カラムの劣化
を促進することなく、かつ、クロマトグラフィーに悪影
響を及ぼすこともなくして長期にわたり安定的に使用す
ることができる循環回帰流路を備える液体クロマトグラ
フのための除去カラム構造及びこれに用いる充填剤の製
造方法を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
しようとするものであり、そのうち、請求項１に係る発
明の構成上の特徴は、溶離液貯槽と、該溶離液貯槽中の
溶離液を流路中に圧送する送液ポンプと、流路中を圧送
される溶離液に対し試料を導入するインジェクターと、
試料導入後の移動相を分離する分離カラムと、該分離カ
ラムを経て流下する移動相中の試料成分を検出する検出
器と、該検出器を経て流下する廃液から残存試料成分を
除去して前記溶離液貯槽に回帰させるために介在させた
除去カラムとを少なくとも配置して循環回帰流路を形成
してなる液体クロマトグラフにおいて、前記除去カラム
は、硬質ガラス材にからなる筒状体と、該筒状体内に充
填される充填剤と、前記筒状体の流入口と流出口とのそ
れぞれに封着栓を介して配置されるフィルターとを少な
くとも備え、前記充填剤には、ヤシ殻炭，石炭，籾殻炭
のうち、いずれか一種もしくは適宜組合せたものを高温
焼成した後に得られる粒径が５０〜１２０メッシュ程度
の顆粒状活性炭を用い、前記フィルターには、アルミナ
系ガラス粉末を燒結したガラス燒結材により形成される
多孔質セラミックフィルターを用いたことにある。この
場合、前記多孔質セラミックフィルターは、請求項２記
載のように孔径が０．１〜５μｍの微細孔を備えるもの
を好適に用いることができる。

【０００９】また、請求項３に係る発明の構成上の特徴
は、ヤシ殻炭，石炭，籾殻炭のうち、いずれか一種もし
くは適宜組合せたものを高温焼成して活性炭を得る焼成
工程と、得られた活性炭をメタノール，エタノール，ア
セトンのいずれか一種の液中もしくはその混合液中にて
撹拌して微粒子成分と顆粒成分とに分離する分離工程
と、分離後の顆粒成分を陰干しして顆粒状活性炭を得る
乾燥工程とを経て充填剤を製造することにある。この場
合、前記焼成工程における焼成温度は、請求項４記載の
ように摂氏１５００〜３０００度の範囲に設定するのが
好ましい。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明における液体クロマトグラ
フは、その全体が図２に示すと同様にして構成されてい
るので、以下、同一部位には図２におけると同一の符号
を付して本発明の実施の形態について説明する。

【００１１】すなわち、本発明において液体クロマトグ
ラフ１は、溶離液貯槽２と、該溶離液貯槽２中の溶離液
３を流路中に圧送する送液ポンプ４と、該送液ポンプ４
により流路中を圧送される溶離液３に対し試料を導入す
るインジェクター５と、試料導入後の移動相を分離する
分離カラム６と、該分離カラム６を経て流下する移動相
中の試料成分を検出する検出器７と、該検出器７を経て
流下する廃液中から残存試料成分を除去して前記溶離液
貯槽２に回帰させるために介在させた除去カラム８とを
少なくとも配置することにより、その全体で循環回帰流
路Ｌを形成している。

【００１２】図１は、図２において液体クロマトグラフ
１を構成している除去カラム８に本発明を適用してその
要部構造を模式的に示したものであり、該除去カラム８
は、耐圧性に富む硬質ガラス材を用いて形成された筒状
体１１と、該筒状体１１内に充填される充填剤１２と、
筒状体１１の流入口１１ａの側に適宜構造の封着栓１３
を介してパッキング１５とともに配置されるフィルター
１７と、筒状体１１の流出口１１ｂに同様に封着栓１４
を介してパッキング１６とともに配置されるフィルター
１８とを少なくとも備えてその全体が構成されている。
なお、図中の符号２１は循環回帰流路Ｌを構成している
液送チューブを、２２は筒状体１１と封着栓１３又は１
４とを液密性を確保しながら確実に連結するために用い
られる略Ｃ字形を呈する介装リングをそれぞれ示す。

【００１３】この場合における充填剤１２については、
本発明に係る製造方法により得られるものが用いられ
る。

【００１４】すなわち、上記充填剤１２は、ヤシ殻炭，
石炭，籾殻炭のうち、いずれか一種もしくは適宜組合せ
たものをおよそ摂氏１５００〜３０００度の範囲、より
好適には摂氏１７００〜２７００度の範囲で高温焼成し
て活性炭を得る焼成工程と、得られた活性炭をメタノー
ルもしくはエタノールの液中にて撹拌しながら例えば浮
遊してくる微粒子成分を流して顆粒成分を残存させる処
理を繰り返し行うなどして分離する分離工程と、分離後
の顆粒成分を１週間程度陰干しすることにより顆粒状活
性炭を得る乾燥工程とを経て製造される。

【００１５】この場合、活性炭としては、石炭を高温焼
成して得られる石炭製活性炭が多孔質性、つまり吸着能
力に優れ、特に好適に用いることができる。

【００１６】また、上記分離工程を経て分離された後に
得られる顆粒状活性炭は、目詰まりを防止すると同時に
有機物である残存試料成分を確実に吸着する観点から、
粒径が５０〜１２０メッシュ程度のものを好適に用いる
ことができる。

【００１７】一方、フィルター１７，１８としては、ア
ルミナ系ガラス粉末を燒結したガラス燒結材により形成
される多孔質セラミックフィルターを好適に用いること
ができる。

【００１８】この場合における多孔質セラミックフィル
ターは、充填剤１２の流出を阻止する観点から孔径が
０．５〜５μｍの範囲にある微細孔、より好適には孔径
が０．５〜３μｍ前後の微細孔を備えるものを用いるの
が望ましい。

【００１９】本発明に係る除去カラム８は、このように
して構成されているので、図２に示すように検出器７を
経て流下してきた廃液は、筒状体１１の流入口１１ａに
配置されているフィルター１７を透過して充填剤１２に
接触するに至る。

【００２０】このとき、充填剤１２は、顆粒状活性炭に
より形成されたものが用いられているので、廃液中の残
存試料成分を確実に吸着・除去することができ、かくし
て残存試料成分を含まない液、つまり元の溶離液に再生
されて流出口１１ｂに配置してあるフィルター１８を経
て流出する。

【００２１】しかも、フィルター１８は、孔径が０．５
〜５μｍ程度の微細孔を備えた多孔質セラミックフィル
ターにより形成されているので、粒径が５０〜１２０メ
ッシュ程度の顆粒状活性炭の流失を確実に阻止すること
ができるので、再生後の溶離液に充填剤１２を含有させ
ることなく溶離液貯槽２に回収することができる。

【００２２】したがって、回収液が溶離液３として再度
分離カラム６に到達しても、充填剤に目詰まりを生じさ
せることなく透過させることができるので、圧力上昇に
伴う性能劣化を生じさせることなく当初の分離能を維持
させた状態のもとで長期にわたり分離カラム６を実用的
に使用することができる。

【００２３】しかも、分離カラム６に性能劣化が生じな
いことに起因して、得られるクロマトグラフィーに悪影
響を及ぼすことなく溶離液を再使用することができるこ
とになる。

【００２４】さらに、除去カラム８自体も、充填剤１２
に粒径が５０〜１２０メッシュ程度の顆粒状活性炭が用
いられているので、多孔質セラミックフィルターである
フィルター１７，１８の存在とも相俟って、数年間にわ
たり実用性能を発揮してその使用を継続することができ
る。

【００２５】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、除去
カラムを介在させることにより、廃液中から残存試料成
分を確実に除去し、かつ、充填剤を含有させない再生溶
離液として回収することができるので、廃液処理の必要
をなくすことで、溶離液に含まれる有機溶媒への実験担
当者の曝露や、公害発生の要因を一掃することができる
ほか、溶離液自体の使用量を効果的に節減することがで
き、ランニングコストの低減にも大きく寄与させること
ができる。

【００２６】しかも、回収液を溶離液として使用して
も、分離カラムの充填剤に目詰まりを生じさせることな
く透過させることができるので、圧力上昇に伴う性能劣
化を生じさせることなく当初の分離能を維持させた状態
のもとで長期にわたり分離カラムを実用的に使用するこ
とができるばかりでなく、クロマトグラフィーに悪影響
を及ぼすこともなくすることができる。

【００２７】さらに、除去カラム自体も、充填剤として
顆粒状活性炭が用いられているので、多孔質セラミック
フィルターであるフィルターの存在とも相俟って、数年
間にわたり実用性能を発揮して安定的に使用することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る除去カラムの断面構造を一部を省
略して模式的に示す説明図。

【図２】循環回帰流路を備える液体クロマトグラフの概
要を示す全体構成図。

【符号の説明】

１ 液体クロマトグラフ ２ 溶離液貯槽 ３ 溶離液 ４ 送液ポンプ ５ インジェクター ６ 分離カラム ７ 検出器 ８ 除去カラム １１ 筒状体 １１ａ 流入口 １１ｂ 流出口 １２ 充填剤 １３，１４ 封着栓 １５，１６ パッキング １７，１８ フィルター ２１ 送液チューブ ２２ 介装リング Ｌ 循環回帰流路

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】溶離液貯槽と、該溶離液貯槽中の溶離液を
   流路中に圧送する送液ポンプと、流路中を圧送される溶
   離液に対し試料を導入するインジェクターと、試料導入
   後の移動相を分離する分離カラムと、該分離カラムを経
   て流下する移動相中の試料成分を検出する検出器と、該
   検出器を経て流下する廃液中から残存試料成分を除去し
   て前記溶離液貯槽に回帰させるために介在させた除去カ
   ラムとを少なくとも配置して循環回帰流路を形成してな
   る液体クロマトグラフにおいて、前記除去カラムは、硬
   質ガラス材にからなる筒状体と、該筒状体内に充填され
   る充填剤と、前記筒状体の流入口と流出口とのそれぞれ
   に封着栓を介して配置されるフィルターとを少なくとも
   備え、前記充填剤には、ヤシ殻炭，石炭，籾殻炭のう
   ち、いずれか一種もしくは適宜組合せたものを高温焼成
   した後に得られる粒径が５０〜１２０メッシュ程度の顆
   粒状活性炭を用い、前記フィルターには、アルミナ系ガ
   ラス粉末を燒結したガラス燒結材により形成される多孔
   質セラミックフィルターを用いたことを特徴とする循環
   回帰流路を備える液体クロマトグラフのための除去カラ
   ム構造。
2. 【請求項２】前記多孔質セラミックフィルターは、孔径
   が０．１〜５μｍの微細孔を備えることを特徴とする請
   求項１記載の除去カラム構造。
3. 【請求項３】ヤシ殻炭，石炭，籾殻炭のうち、いずれか
   一種もしくは適宜組合せたものを高温焼成して活性炭を
   得る焼成工程と、得られた活性炭をメタノール，エタノ
   ール，アセトンのいずれか一種の液中もしくはその混合
   液中にて撹拌して微粒子成分と顆粒成分とに分離する分
   離工程と、分離後の顆粒成分を陰干しして顆粒状活性炭
   を得る乾燥工程とを経て充填剤を製造することを特徴と
   する除去カラムに用いる充填剤の製造方法。
4. 【請求項４】前記焼成工程における焼成温度は、摂氏１
   ５００〜３０００度の範囲であることを特徴とする請求
   項３記載の充填剤の製造方法。