JPH11108911A - ガスクロマトグラフの試料導入方法及び装置 - Google Patents
ガスクロマトグラフの試料導入方法及び装置Info
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- JPH11108911A JPH11108911A JP28916597A JP28916597A JPH11108911A JP H11108911 A JPH11108911 A JP H11108911A JP 28916597 A JP28916597 A JP 28916597A JP 28916597 A JP28916597 A JP 28916597A JP H11108911 A JPH11108911 A JP H11108911A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sample
- temperature
- microtrap
- hollow tube
- gas chromatograph
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Abstract
(57)【要約】
【課題】ガスクロマトグラフィーの試料導入を高速に行
うようにする。 【解決手段】捕集剤を設けたマイクロトラップを高速昇
温させることにより、分析カラム内での対象成分の移動
する速度よりトラップ内の成分を早く移動させる。
うようにする。 【解決手段】捕集剤を設けたマイクロトラップを高速昇
温させることにより、分析カラム内での対象成分の移動
する速度よりトラップ内の成分を早く移動させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はガスクロマトグラフ
の試料導入方法及び装置に関し、特にキャピラリーカラ
ム分析に適した方法及び装置に関するものである。
の試料導入方法及び装置に関し、特にキャピラリーカラ
ム分析に適した方法及び装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ガスクロマトグラフから得られるピーク
幅Ｗは一般的に（１）式のように表されている。 Ｗ＝４σ・・・（１） σ：標準偏差（ガウス分布曲線で高さ０．８８２のとこ
ろの幅に相当する。）又、σには（２）式のような関係
が成り立っている。 σ2＝σインシ゛ェクション2＋σカラム2＋σ接合部2＋σ検出器2・・・（２） このようにガスクロマトグラフから得られるクロマトグ
ラムの形状には ・試料注入方式：σインシ゛ェクション2 ・カラムでの分離プロセス：σカラム2 ・装置の構成要素間の接合部：σ接合部2 ・検出器：σ検出器2 そして、それらの組合せが大きく関与している。カラム
の内部容積とカラムの外側部分（カラム以外の装置全
体）の内部容積を比較してみれば、カラムの方が容積が
小さい。そのため、システムの他の構成要素の影響はカ
ラムよりも大である。即ち、 σインシ゛ェクション＜＜０ σ接合部＜＜０ σ検出器＜＜０ にすることが要求されている。又、インジェクション時
の試料拡散を限りなくゼロに近づけられることで、カラ
ム長さを短くし、カラム内線速度を大きくすることが出
来る。これにより、分析時間が従来の１／２となれば、
感度が√２倍となり、更に高感度分析が可能となる。
幅Ｗは一般的に（１）式のように表されている。 Ｗ＝４σ・・・（１） σ：標準偏差（ガウス分布曲線で高さ０．８８２のとこ
ろの幅に相当する。）又、σには（２）式のような関係
が成り立っている。 σ2＝σインシ゛ェクション2＋σカラム2＋σ接合部2＋σ検出器2・・・（２） このようにガスクロマトグラフから得られるクロマトグ
ラムの形状には ・試料注入方式：σインシ゛ェクション2 ・カラムでの分離プロセス：σカラム2 ・装置の構成要素間の接合部：σ接合部2 ・検出器：σ検出器2 そして、それらの組合せが大きく関与している。カラム
の内部容積とカラムの外側部分（カラム以外の装置全
体）の内部容積を比較してみれば、カラムの方が容積が
小さい。そのため、システムの他の構成要素の影響はカ
ラムよりも大である。即ち、 σインシ゛ェクション＜＜０ σ接合部＜＜０ σ検出器＜＜０ にすることが要求されている。又、インジェクション時
の試料拡散を限りなくゼロに近づけられることで、カラ
ム長さを短くし、カラム内線速度を大きくすることが出
来る。これにより、分析時間が従来の１／２となれば、
感度が√２倍となり、更に高感度分析が可能となる。
【０００３】現在、キャピラリーガスクロマトグラフ装
置の試料導入方法は、σインシ゛ェクション＜＜０を目的として
いるが、１．試料を気化させる部分（注入口、注入装
置）の内容量が大きすぎること、２．試料導入時間がか
かりすぎることによりいずれも高速分析高感度分析とい
う要求される分析ニーズに対応できない。即ち、注入口
の構造は、分析試料を充分気化させキャリヤーガスと充
分混合させるという目的を有するものであり、ある程度
のボリュウムが必要である。そこで、所謂スプリットイ
ンジェクションは、試料の大部分を外に排出し、試料の
一部分を分析カラムへ導入することで、分析カラム入口
におけるバンド幅を狭めている。然し、極微量成分を分
析する場合、スプリットインジェクションでは感度が得
られないことがある。又、ディスクリミネーション（熱
に対して不安定な試料及びマイクロシリンジの針先での
分別蒸留現象）による組成変化により定量性に問題を有
することもある。現在のスプリット注入口で高速分析を
行う場合、それでもバンド幅が広いので、Journal of c
hromatographic Science Vol.15 P256-261 1977のよう
な特殊なスプリット注入口が提案されている。然し、検
出器の検出感度にもよるが、試料全量を分析カラムへ導
入することが出来ないので、希薄試料の分析には不適当
である。
置の試料導入方法は、σインシ゛ェクション＜＜０を目的として
いるが、１．試料を気化させる部分（注入口、注入装
置）の内容量が大きすぎること、２．試料導入時間がか
かりすぎることによりいずれも高速分析高感度分析とい
う要求される分析ニーズに対応できない。即ち、注入口
の構造は、分析試料を充分気化させキャリヤーガスと充
分混合させるという目的を有するものであり、ある程度
のボリュウムが必要である。そこで、所謂スプリットイ
ンジェクションは、試料の大部分を外に排出し、試料の
一部分を分析カラムへ導入することで、分析カラム入口
におけるバンド幅を狭めている。然し、極微量成分を分
析する場合、スプリットインジェクションでは感度が得
られないことがある。又、ディスクリミネーション（熱
に対して不安定な試料及びマイクロシリンジの針先での
分別蒸留現象）による組成変化により定量性に問題を有
することもある。現在のスプリット注入口で高速分析を
行う場合、それでもバンド幅が広いので、Journal of c
hromatographic Science Vol.15 P256-261 1977のよう
な特殊なスプリット注入口が提案されている。然し、検
出器の検出感度にもよるが、試料全量を分析カラムへ導
入することが出来ないので、希薄試料の分析には不適当
である。
【０００４】又、試料導入時間の短縮には、例えば、固
体捕集、加熱脱着（ＴＤ）法におけるクライオフォーカ
ス（ＣＦ）が提案されている。ＴＤ法とは、各種捕集剤
をサンプル捕集管に充填し、希薄な分析対象成分を濃縮
し、サンプル捕集管を加熱脱着するという方法である
（Analytical Sciences Vol.11 P953-960,1995）。現在
使用されている代表的な捕集管のサイズは長さ１６０ｍ
ｍ、ｘ内径３ｍｍ（ＴＣＴチューブ）で、捕集剤の充填
量はおよそ０．１ｇである。
体捕集、加熱脱着（ＴＤ）法におけるクライオフォーカ
ス（ＣＦ）が提案されている。ＴＤ法とは、各種捕集剤
をサンプル捕集管に充填し、希薄な分析対象成分を濃縮
し、サンプル捕集管を加熱脱着するという方法である
（Analytical Sciences Vol.11 P953-960,1995）。現在
使用されている代表的な捕集管のサイズは長さ１６０ｍ
ｍ、ｘ内径３ｍｍ（ＴＣＴチューブ）で、捕集剤の充填
量はおよそ０．１ｇである。
【０００５】捕集剤が多くなると捕集されている成分を
加熱脱着させるために必要なキャリヤーガス量が多くな
り、キャピラリーカラムへ脱着成分を直接導入できなく
なる。又、サンプル捕集管の熱容量が大きいので、瞬間
的に加熱することが困難である。このため、サンプルバ
ンドを狭めるためにクライオフォーカッシング（ＣＦ）
が不可欠となる。ＣＦは、冷媒（液体窒素、液体炭素な
ど）によるコールドトラップ効果を利用して、カラム内
での試料バンドを狭めるというものである。現在ＣＦ
は、こういった理由から一般的な方法となっている。然
し、冷媒を使用するこの方法は、冷媒のための分析コス
トが加算することや、冷媒供給を行うための人手を必要
とすることなど、野外で経時的な分析を行う環境モニタ
リング分析などでは使用困難となっている。
加熱脱着させるために必要なキャリヤーガス量が多くな
り、キャピラリーカラムへ脱着成分を直接導入できなく
なる。又、サンプル捕集管の熱容量が大きいので、瞬間
的に加熱することが困難である。このため、サンプルバ
ンドを狭めるためにクライオフォーカッシング（ＣＦ）
が不可欠となる。ＣＦは、冷媒（液体窒素、液体炭素な
ど）によるコールドトラップ効果を利用して、カラム内
での試料バンドを狭めるというものである。現在ＣＦ
は、こういった理由から一般的な方法となっている。然
し、冷媒を使用するこの方法は、冷媒のための分析コス
トが加算することや、冷媒供給を行うための人手を必要
とすることなど、野外で経時的な分析を行う環境モニタ
リング分析などでは使用困難となっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、分析試料の
形態を問わず、分析カラムへの試料導入時のサンプルバ
ンド幅を最小にすることが目的である。このためには、
試料導入装置を分析カラムと同等なディメンジョンにす
ることが必要である。又、問題のある冷媒によるクライ
オフォーカッシングを必要とせず、且つ、トラップ成分
を速い速度でトラップ内から排出し、分析カラム導入時
の拡散を防ぐ必要がある。更に、分析コストの低減、全
自動無人化、分析の高速化に関しても有効な手法となる
ことが求められる。
形態を問わず、分析カラムへの試料導入時のサンプルバ
ンド幅を最小にすることが目的である。このためには、
試料導入装置を分析カラムと同等なディメンジョンにす
ることが必要である。又、問題のある冷媒によるクライ
オフォーカッシングを必要とせず、且つ、トラップ成分
を速い速度でトラップ内から排出し、分析カラム導入時
の拡散を防ぐ必要がある。更に、分析コストの低減、全
自動無人化、分析の高速化に関しても有効な手法となる
ことが求められる。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、第１に捕集剤を設けたマイクロトラップを
高速昇温させることにより、分析カラム内での対象成分
の移動する速度よりトラップ内の成分を早く移動させる
ことを特徴とし、第２に捕集剤を設けたマイクロトラッ
プを高速昇温装置内に置くことを特徴とし、第３に温度
により電気抵抗の変化を有する金属製発熱中空管内に、
対象試料に対し分析カラムよりも強い保持力を有する捕
集剤を設けたことを特徴とし、第４に内径０．１ｍｍ〜
１．５ｍｍの金属製又はフューズドシリカ製で内側に対
象試料に対し分析カラムよりも保持力の強い捕集剤を設
けた管を、温度により電気抵抗の変化を有する金属製発
熱管内に設けたことを特徴とする。
するために、第１に捕集剤を設けたマイクロトラップを
高速昇温させることにより、分析カラム内での対象成分
の移動する速度よりトラップ内の成分を早く移動させる
ことを特徴とし、第２に捕集剤を設けたマイクロトラッ
プを高速昇温装置内に置くことを特徴とし、第３に温度
により電気抵抗の変化を有する金属製発熱中空管内に、
対象試料に対し分析カラムよりも強い保持力を有する捕
集剤を設けたことを特徴とし、第４に内径０．１ｍｍ〜
１．５ｍｍの金属製又はフューズドシリカ製で内側に対
象試料に対し分析カラムよりも保持力の強い捕集剤を設
けた管を、温度により電気抵抗の変化を有する金属製発
熱管内に設けたことを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】１は金属製又はフューズドシリカ
製の管で、内径０．１ｍｍ〜１．５ｍｍ、長さは１ｍｍ
〜３００ｍｍで、その内側に捕集剤２を固相の捕集剤２
１を充填するか、内側面に液相の捕集剤２２を塗布し、
所謂マイクロトラップとしてある。これら捕集剤２はキ
ャピラリーカラム等の分析カラムよりも保持力が強いこ
とが必要である。該管１はキャピラリーカラムとして使
用されるものを使用し得る。
製の管で、内径０．１ｍｍ〜１．５ｍｍ、長さは１ｍｍ
〜３００ｍｍで、その内側に捕集剤２を固相の捕集剤２
１を充填するか、内側面に液相の捕集剤２２を塗布し、
所謂マイクロトラップとしてある。これら捕集剤２はキ
ャピラリーカラム等の分析カラムよりも保持力が強いこ
とが必要である。該管１はキャピラリーカラムとして使
用されるものを使用し得る。
【０００９】マイクロトラップに充填する捕集剤につい
ては、従来使用されている活性炭、モレキュラーシー
ブ、ポーラスポリマー等が使用される。（Journal of C
hromatography 642,P123-134(1993)今回、内径０．５３
ｍｍのフューズドシリカ管の内面にテナックスＧＲを５
ｃｍ充填したマイクロトラップを作成し、マイクロトラ
ップの成分濃縮について検証した。
ては、従来使用されている活性炭、モレキュラーシー
ブ、ポーラスポリマー等が使用される。（Journal of C
hromatography 642,P123-134(1993)今回、内径０．５３
ｍｍのフューズドシリカ管の内面にテナックスＧＲを５
ｃｍ充填したマイクロトラップを作成し、マイクロトラ
ップの成分濃縮について検証した。
【００１０】マイクロトラップは、冷媒によるコールド
トラップ効果を利用しない、分析カラムよりも保持力の
強い液相や固相を利用して成分をトラップするので、ト
ラップ成分の導入時には、急速加熱をしなければならな
い。なぜなら、導入時の成分拡散を防ぐためには、マイ
クロトラップ内の成分を分析カラム内よりも早い速度で
移動させる必要があるからである。このことは、クロマ
トグラフィーの熱力学的な観点から明らかで、保持比は
温度と逆比例の関係にあるからである。実際にガスクロ
マトグラフィーでは温度２０℃〜３０℃の増加で保持比
を半分にすることができる。（クロマトグラフィー：分
離のしくみと応用（丸善）津田孝雄ｐ７８）
トラップ効果を利用しない、分析カラムよりも保持力の
強い液相や固相を利用して成分をトラップするので、ト
ラップ成分の導入時には、急速加熱をしなければならな
い。なぜなら、導入時の成分拡散を防ぐためには、マイ
クロトラップ内の成分を分析カラム内よりも早い速度で
移動させる必要があるからである。このことは、クロマ
トグラフィーの熱力学的な観点から明らかで、保持比は
温度と逆比例の関係にあるからである。実際にガスクロ
マトグラフィーでは温度２０℃〜３０℃の増加で保持比
を半分にすることができる。（クロマトグラフィー：分
離のしくみと応用（丸善）津田孝雄ｐ７８）
【００１１】更に、昇温速度と成分のカラム内移動につ
いては、（クロマトグラフィー：分離のしくみと応用
（丸善）津田孝雄ｐ９４図７・８）に記載されている。
この図によると、昇温速度を大きくしていくと、単位時
間に分離してくる成分数は経過時間によらず一定にな
り、又、ピーク幅もどれもが一定になってくる。以上の
ことより、マイクロトラップを急速加熱できる装置と組
合せることで従来できていなかったσインシ゛ェクション＜＜０
を実現することができる。
いては、（クロマトグラフィー：分離のしくみと応用
（丸善）津田孝雄ｐ９４図７・８）に記載されている。
この図によると、昇温速度を大きくしていくと、単位時
間に分離してくる成分数は経過時間によらず一定にな
り、又、ピーク幅もどれもが一定になってくる。以上の
ことより、マイクロトラップを急速加熱できる装置と組
合せることで従来できていなかったσインシ゛ェクション＜＜０
を実現することができる。
【００１２】３は通電発熱体からなる中空管で、ステン
レス、その他の金属によって筒状に形成される。該金属
は温度に対して抵抗値の変化（温度対電気抵抗特性）の
あるものを使用する。該中空管３内面に不活性処理を施
すことは推奨される。例えば化学蒸着法によりシリコン
薄膜を生成されることなどがある。該中空管３は、キャ
ピラリーカラム（図示せず）等の管１を被覆乃至収納す
る如く構成して使用するが、中空管３そのものに捕集剤
２を設け、マイクロトラップとして使用することも出来
る。即ち、管１と中空管３は別体として構成されるが、
同体として構成されることもある。中空管３は高速昇温
装置を構成する重要要素である。
レス、その他の金属によって筒状に形成される。該金属
は温度に対して抵抗値の変化（温度対電気抵抗特性）の
あるものを使用する。該中空管３内面に不活性処理を施
すことは推奨される。例えば化学蒸着法によりシリコン
薄膜を生成されることなどがある。該中空管３は、キャ
ピラリーカラム（図示せず）等の管１を被覆乃至収納す
る如く構成して使用するが、中空管３そのものに捕集剤
２を設け、マイクロトラップとして使用することも出来
る。即ち、管１と中空管３は別体として構成されるが、
同体として構成されることもある。中空管３は高速昇温
装置を構成する重要要素である。
【００１３】４は電流制御装置で、電源５の供電回路中
に直列に接続し、この供電回路には中空管３、電流検出
素子１２が直列接続してある。６は電流検出装置、７は
電圧検出装置で抵抗値変換装置８に接続され、使用材料
により特定される温度対応の抵抗値を演算する。
に直列に接続し、この供電回路には中空管３、電流検出
素子１２が直列接続してある。６は電流検出装置、７は
電圧検出装置で抵抗値変換装置８に接続され、使用材料
により特定される温度対応の抵抗値を演算する。
【００１４】９は温度制御部としての温度変換装置で、
抵抗値を温度値に変換し、次の電流値演算部１０で電流
値演算を行い、その演算結果を持って電流制御手段を作
動させる。
抵抗値を温度値に変換し、次の電流値演算部１０で電流
値演算を行い、その演算結果を持って電流制御手段を作
動させる。
【００１５】中空管１の急速加熱は、温度設定部１１で
予め加熱温度入力操作を行い、電流値演算部１０で電流
値演算が行われる。演算結果は電流制御装置４を作動さ
せ、電源５からは中空管３を設定温度に保つための電流
が電極１４，１４より供給される。
予め加熱温度入力操作を行い、電流値演算部１０で電流
値演算が行われる。演算結果は電流制御装置４を作動さ
せ、電源５からは中空管３を設定温度に保つための電流
が電極１４，１４より供給される。
【００１６】中空管３の温度制御は、中空管３の電流と
電圧を測定する電流検出装置６と電圧検出装置７により
抵抗値変換装置８で抵抗値に変換され、温度変換装置９
で温度値に変換を経てフィードバックされる。冷却時に
は、中空管３を無視できる微小電流を流すことで抵抗値
を測定し、冷却空気を制御する。
電圧を測定する電流検出装置６と電圧検出装置７により
抵抗値変換装置８で抵抗値に変換され、温度変換装置９
で温度値に変換を経てフィードバックされる。冷却時に
は、中空管３を無視できる微小電流を流すことで抵抗値
を測定し、冷却空気を制御する。
【００１７】尚、上記本発明の実施例では、制御回路の
アナログ処理手段として説明したが、電流検出装置４が
電圧検出装置７からのアナログ情報を夫々デジタル化
し、これをＣＰＵ演算により処理する等の制御回路のデ
ジタル化が可能であること勿論である。
アナログ処理手段として説明したが、電流検出装置４が
電圧検出装置７からのアナログ情報を夫々デジタル化
し、これをＣＰＵ演算により処理する等の制御回路のデ
ジタル化が可能であること勿論である。
【００１８】１３，１３はアルミニウム等のヒートブロ
ックで、電極１４，１４を接続してある。１５はシリン
ダーで、冷却空気を入口１６より出口１７に通過自在と
してある。シリンダー１５の前後端にヒートブロック１
３，１３を配置して電源５を接続し、中空管３を加熱、
冷却、加熱する如く構成してある。
ックで、電極１４，１４を接続してある。１５はシリン
ダーで、冷却空気を入口１６より出口１７に通過自在と
してある。シリンダー１５の前後端にヒートブロック１
３，１３を配置して電源５を接続し、中空管３を加熱、
冷却、加熱する如く構成してある。
【００１９】
【実施例】装置概要 高速昇温装置は図１のように製作し、設置した。即ち、
内径０．５３ｍｍのフューズドシリカ製の管１の内面に
ポーラスポリマー型の捕集剤２のTenax GRを設置し、こ
れを比電気抵抗の大きいステンレス管、フェライト系、
マルテンサイト系、オーステナイト系の合金等、例えば
ＡＩＳＩ３０４，０．０２Ｃ−１２Ｃｒ−１６Ｎｉ−
０．５７Ｎｂ液体化処理、０．２７Ｃ−１３．６５Ｃｒ
焼き入れ、ＳＵＳ２１−２４，３４，３８，４４等の中
空管３内に収納し、両端をヒートブロック１３，１３に
被覆し、その中間を冷却エアーを通すシリンダー１５に
て被覆して構成した。
内径０．５３ｍｍのフューズドシリカ製の管１の内面に
ポーラスポリマー型の捕集剤２のTenax GRを設置し、こ
れを比電気抵抗の大きいステンレス管、フェライト系、
マルテンサイト系、オーステナイト系の合金等、例えば
ＡＩＳＩ３０４，０．０２Ｃ−１２Ｃｒ−１６Ｎｉ−
０．５７Ｎｂ液体化処理、０．２７Ｃ−１３．６５Ｃｒ
焼き入れ、ＳＵＳ２１−２４，３４，３８，４４等の中
空管３内に収納し、両端をヒートブロック１３，１３に
被覆し、その中間を冷却エアーを通すシリンダー１５に
て被覆して構成した。
【００２０】使用内容は以下の通りである。今回、内容
０．５３ｍｍのフューズドシリカ管の内面にテナックス
ＧＲを５ｃｍ充填したマイクロトラップを使用し、マイ
クロトラップの成分濃縮について検証した。 捕集剤：ＴｅｎａｘＧＲ（８０／１００メッシュ）５ｃ
ｍ アルミブロック温度設定範囲：室温＋５０℃〜３００℃ マイクロトラップ加熱温度設定範囲：１００℃〜３５０
℃ マイクロトラップ冷却温度設定範囲：−１９０℃〜２０
℃
０．５３ｍｍのフューズドシリカ管の内面にテナックス
ＧＲを５ｃｍ充填したマイクロトラップを使用し、マイ
クロトラップの成分濃縮について検証した。 捕集剤：ＴｅｎａｘＧＲ（８０／１００メッシュ）５ｃ
ｍ アルミブロック温度設定範囲：室温＋５０℃〜３００℃ マイクロトラップ加熱温度設定範囲：１００℃〜３５０
℃ マイクロトラップ冷却温度設定範囲：−１９０℃〜２０
℃
【００２１】各温度（４０℃，７０℃，１００℃）にお
ける１．３−ブタジエンの溶出の状態について実験結果
は表１の通りである。
ける１．３−ブタジエンの溶出の状態について実験結果
は表１の通りである。
【表１】 サンプル流量：１０ｍｌ／分 サンプル濃度：１９０ｐｐｂ サンプル注入量：０．１ｍｌ ４０℃の場合、１．３−ブタジエンの、マイクロトラッ
プでのトラップ効果が最大となる。トラップ温度を更に
下げ、室温付近に設定すれば、トラップ効果は更に顕著
になる。
プでのトラップ効果が最大となる。トラップ温度を更に
下げ、室温付近に設定すれば、トラップ効果は更に顕著
になる。
【００２２】次に、マイクロトラップの急速加熱につい
て検証する。図１で記載されている装置の中空管１は、
現在使用されているＣＦ（１５〜２０℃／秒）よりも急
速に加熱することが可能である。マイクロトラップの昇
温速度が７０℃／秒と １００℃／秒のときのクロマト
グラムの違いを表２に示す。（クロマトグラム）
て検証する。図１で記載されている装置の中空管１は、
現在使用されているＣＦ（１５〜２０℃／秒）よりも急
速に加熱することが可能である。マイクロトラップの昇
温速度が７０℃／秒と １００℃／秒のときのクロマト
グラムの違いを表２に示す。（クロマトグラム）
【表２】 分析条件 マイクロトラップ:0.53mmI.D x 20mm,TenaxGR(80/100me
sh) カラム:NEUTRABOND-1(GL Sciens Inc.) 0.25mmID x 4m,df=0.4μm カラム流速(He gas):8ml/min(215cm/s) オーブン温度:100℃ マイクロトラップ冷却温度:20℃ マイクロトラップ加熱温度:300℃ Sample:Benzene(8.8ppm),Toluene(10.2ppm) p-Xylene(10.6ppm) Sample loop:0.02ml
sh) カラム:NEUTRABOND-1(GL Sciens Inc.) 0.25mmID x 4m,df=0.4μm カラム流速(He gas):8ml/min(215cm/s) オーブン温度:100℃ マイクロトラップ冷却温度:20℃ マイクロトラップ加熱温度:300℃ Sample:Benzene(8.8ppm),Toluene(10.2ppm) p-Xylene(10.6ppm) Sample loop:0.02ml
【００２３】分析条件によって、昇温速度７０℃／秒の
中空管でも使用は可能であるが高速分析において、１０
０℃／秒以上が好ましい。実際に１５０℃／秒程度が使
用に便である。中空管３の形成について、昇温速度の上
限として、例えば３００℃／秒以上は難しい。ピーク
幅、ピーク高さの違いは、昇温速度がマイクロトラップ
から濃縮成分が脱着するときの拡散度合いに影響を与え
ることを示している。昇温速度が小さいほど拡散の度合
いが大きい。このことは、従来のＣＦ装置にマイクロト
ラップを設置して分析を行うことは適当ではないことを
示している。
中空管でも使用は可能であるが高速分析において、１０
０℃／秒以上が好ましい。実際に１５０℃／秒程度が使
用に便である。中空管３の形成について、昇温速度の上
限として、例えば３００℃／秒以上は難しい。ピーク
幅、ピーク高さの違いは、昇温速度がマイクロトラップ
から濃縮成分が脱着するときの拡散度合いに影響を与え
ることを示している。昇温速度が小さいほど拡散の度合
いが大きい。このことは、従来のＣＦ装置にマイクロト
ラップを設置して分析を行うことは適当ではないことを
示している。
【００２４】マイクロトラップによる高速分析 従来のスプリットインジェクションと本発明のマイクロ
トラップによる高速分析について比較した。クロマトグ
ラムと分析条件を表３に示す。
トラップによる高速分析について比較した。クロマトグ
ラムと分析条件を表３に示す。
【表３】 分析条件 n-butane trans-2-butene 1-butene isobutene
cis-2-butene isopentane n-pentane 1.3-butadiene GC オーブン：温度70℃(一定），FID:270℃ マイクロトラップ 0.53mmI.D.x50mm,Trap material:TenaxGR(80/100mesh),
試料流速 10ml/ 秒キャリヤーガス流速(He) 10ml/min(1
50cm/s),試料捕集時間:２分,マイクロトラップ冷却温
度:-10℃,マイクロトラップ加熱温度:300℃ Sample siz
e:0.1ml スプリットインジェクション-GC: インジェクション温度:250℃,カラム流速(He):10ml/min
(150cm/s),スプリット比:1/50,Sample size:5ml マイクロトラップは、スプリットインジェクションより
もピーク幅か狭く、ピーク高さが高い。本発明のマイク
ロトラップによる試料導入は、高速分析において感度向
上に役立つことを明確に示している。
cis-2-butene isopentane n-pentane 1.3-butadiene GC オーブン：温度70℃(一定），FID:270℃ マイクロトラップ 0.53mmI.D.x50mm,Trap material:TenaxGR(80/100mesh),
試料流速 10ml/ 秒キャリヤーガス流速(He) 10ml/min(1
50cm/s),試料捕集時間:２分,マイクロトラップ冷却温
度:-10℃,マイクロトラップ加熱温度:300℃ Sample siz
e:0.1ml スプリットインジェクション-GC: インジェクション温度:250℃,カラム流速(He):10ml/min
(150cm/s),スプリット比:1/50,Sample size:5ml マイクロトラップは、スプリットインジェクションより
もピーク幅か狭く、ピーク高さが高い。本発明のマイク
ロトラップによる試料導入は、高速分析において感度向
上に役立つことを明確に示している。
【００２５】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、温度
により電気抵抗の変化を有する金属製中空管内に分析カ
ラムよりも強い保持力を有する捕集剤を設けたので、冷
媒によるコールドトラップ効果を利用しないで、分析対
象成分を濃縮することができる。これにより、冷媒にか
かる分析コストを削減することにつながる。又、マイク
ロトラップ内にトラップされている成分を、分析カラム
内よりも早い移動速度でマイクロトラップ内から排出す
るために、マイクロトラップの昇温速度を大に、例えば
１００℃／秒以上にすることが出来、これにより、分析
カラム導入時の拡散を限りなくσインシ゛ェクション＜＜０とす
ることが可能となる。
により電気抵抗の変化を有する金属製中空管内に分析カ
ラムよりも強い保持力を有する捕集剤を設けたので、冷
媒によるコールドトラップ効果を利用しないで、分析対
象成分を濃縮することができる。これにより、冷媒にか
かる分析コストを削減することにつながる。又、マイク
ロトラップ内にトラップされている成分を、分析カラム
内よりも早い移動速度でマイクロトラップ内から排出す
るために、マイクロトラップの昇温速度を大に、例えば
１００℃／秒以上にすることが出来、これにより、分析
カラム導入時の拡散を限りなくσインシ゛ェクション＜＜０とす
ることが可能となる。
【図１】本発明一実施例要部説明図
【図２】同上使用例全体説明図
【図３】図１の要部拡大縦断側面説明図
【図４】図１の他実施例要部拡大縦断側面説明図
【図５】図１の他実施例要部拡大縦断側面説明図
【図６】図１の他実施例要部拡大縦断側面説明図
【図７】図１の他実施例要部拡大縦断側面説明図
【図８】図１の他実施例要部拡大縦断側面説明図
１ 管２ 捕集剤 ３ 中空管 ４ 電流制御装置 ５ 電源 ６ 電流検出装置 ７ 電圧検出装置 ８ 抵抗値変換装置 ９ 温度変換装置 １０ 電流値演算部 １１ 温度設定部 １２ 電流検出素子 １３ ヒートブロック １４ 電極 １５ シリンダー １６ 入口 １７ 出口
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 倉野 光弘 埼玉県入間市狭山ヶ原237番地の２ ジー エルサイエンス株式会社武蔵工場内
Claims (5)
- 【請求項１】捕集剤を設けたマイクロトラップを高速昇
温させることにより、分析カラム内での対象成分の移動
する速度よりトラップ内の成分を早く移動させることを
特徴とするガスクロマトグラフの試料導入方法。 - 【請求項２】高速昇温は、昇温速度１００℃／秒以上で
あることを特徴とする請求項１に記載のガスクロマトグ
ラフの試料導入方法。 - 【請求項３】捕集剤を設けたマイクロトラップを高速昇
温装置内に置くことを特徴とするガスクロマトグラフの
試料導入装置。 - 【請求項４】温度により電気抵抗の変化を有する金属製
発熱中空管内に、対象試料に対し分析カラムよりも強い
保持力を有する捕集剤を設けたことを特徴とするガスク
ロマトグラフの試料導入装置。 - 【請求項５】内径０．１ｍｍ〜１．５ｍｍの金属製又は
フューズドシリカ製で内側に対象試料に対し分析カラム
よりも保持力の強い捕集剤を設けた管を、温度により電
気抵抗の変化を有する金属製発熱管内に設けたことを特
徴とするガスクロマトグラフの試料導入装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28916597A JPH11108911A (ja) | 1997-10-06 | 1997-10-06 | ガスクロマトグラフの試料導入方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28916597A JPH11108911A (ja) | 1997-10-06 | 1997-10-06 | ガスクロマトグラフの試料導入方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11108911A true JPH11108911A (ja) | 1999-04-23 |
Family
ID=17739611
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28916597A Pending JPH11108911A (ja) | 1997-10-06 | 1997-10-06 | ガスクロマトグラフの試料導入方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11108911A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002131301A (ja) * | 2000-10-27 | 2002-05-09 | Shimadzu Corp | パージアンドトラップ装置及びパージアンドトラップ装置用捕集管 |
| CN102565249A (zh) * | 2012-01-13 | 2012-07-11 | 河南中烟工业有限责任公司 | 一种用于快速更换气质联用仪毛细管色谱柱的装置及方法 |
| JP2017122661A (ja) * | 2016-01-07 | 2017-07-13 | 紀本電子工業株式会社 | 揮発性有機化合物測定装置および揮発性有機化合物測定方法 |
-
1997
- 1997-10-06 JP JP28916597A patent/JPH11108911A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002131301A (ja) * | 2000-10-27 | 2002-05-09 | Shimadzu Corp | パージアンドトラップ装置及びパージアンドトラップ装置用捕集管 |
| CN102565249A (zh) * | 2012-01-13 | 2012-07-11 | 河南中烟工业有限责任公司 | 一种用于快速更换气质联用仪毛细管色谱柱的装置及方法 |
| JP2017122661A (ja) * | 2016-01-07 | 2017-07-13 | 紀本電子工業株式会社 | 揮発性有機化合物測定装置および揮発性有機化合物測定方法 |
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| A521 | Written amendment |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060829 |