JPH1183821A - オンライン自動高速液体クロマトグラフ - Google Patents

オンライン自動高速液体クロマトグラフ

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JPH1183821A
JPH1183821A JP9246914A JP24691497A JPH1183821A JP H1183821 A JPH1183821 A JP H1183821A JP 9246914 A JP9246914 A JP 9246914A JP 24691497 A JP24691497 A JP 24691497A JP H1183821 A JPH1183821 A JP H1183821A
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JP
Japan
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eluent
tank
detector
liquid chromatograph
sample
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JP9246914A
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English (en)
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Haruyuki Kanda
治行 神田
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Mitsubishi Gas Chemical Co Inc
Original Assignee
Mitsubishi Gas Chemical Co Inc
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】高速液体クロマトグラフによる分析を製造プロ
セスから直接、自動的に行い、人手を要せずに正確なデ
ータを迅速に得られる高速液体クロマトグラフを提供す
る。 【解決手段】特定量の分析用試料を採取する計量管、液
体クロマトグラフ用の分離カラム、分離カラムへ溶離液
を供給する定量ポンプ、分離カラムへの溶離液の供給と
計量管への試料および溶離液を供給の切り替えを行う自
動切替弁、液体クロマトグラフ用検出器、データ処理装
置および、分析用試料と溶離液の供給、自動切替弁、検
出器およびデータ処理装置の操作を制御する手段を有す
る制御コンピーターを具備するオンライン自動高速液体
クロマトグラフ。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、高分子量、高沸点
化合物等の分析に用いられる高速液体クロマトグラフの
自動化装置に関する。
【0002】
【従来の技術】高速液体クロマトグラフは化学製品の製
造装置において、高分子量、高沸点化合物等の分析に広
く用いられている。この高速液体クロマトグラフによる
分析においては、分離カラムに一定量の分析用試料を導
入した後、溶離液を特定流速で分離カラムに導入し、検
出器で目的物質の分離量が自動的に検出されるが、この
試料採取、溶離液の調合補充などが人手を通して行われ
ており、製造プロセスに直結する自動分析装置は未だ得
られていない。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】高速液体クロマトグラ
フは化学製品の分析や製造工程における管理に用いられ
るが、従来、人手による試料採取や分析操作が行われ、
測定結果を製造プロセスにフィードバックしており、溶
離液の調合補充も人手によって行われている。しかしな
がら最近、高速液体クロマトグラフによる分析結果を製
造工程における管理に直接に利用できるようにすること
が求められおり、このような人手による分析操作ではタ
イムラグ(時間遅れ)等があるので、正確なデータを迅
速に得ることが困難であり、また多くの労力が必要であ
る。
【0004】特に高速液体クロマトグラフ分析において
は、溶離液として均一な特定濃度の有機溶剤を連続的に
供給する必要があることから、溶離液の調合補充操作が
相当煩雑であり、高速液体クロマトグラフの連続分析装
置は未だ得られていない。本発明の目的は、以上の溶離
液の調合補充等の操作を含め、高速液体クロマトグラフ
による分析を製造プロセスから直接オンラインで、自動
的に行い、人手を要せずに正確なデータを迅速に得られ
る高速液体クロマトグラフを提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】発明者は高速液体クロマ
トグラフのオンライン自動化装置について検討を行った
結果、制御用コンピューターにより計量管中の試料を
サンプリングコック(自動切り替弁)で分離カラムに自
動的に分離カラムに導入するようにすればオンラインで
サンプリングが可能になること、また溶離液は有機溶
剤および希釈用純水を調合する溶離液調合槽を設置し、
脱気器を設置して調合液を連続的に脱気した後、サンプ
リングコックを用いて分離カラムに供給するようにすれ
ば、溶離液が安定して供給されるようになり、正確なデ
ータを迅速に得られるようになること、高速液体クロ
マトグラフの分析が終了後、検出器からの排出液を溶離
液槽に戻すようにすれば無駄なく溶離液が回収され、溶
離液の調合量が著しく削減されるので高速液体クロマト
グラフによる分析を長時間連続的に行うことができるよ
うになることを見出し、本発明に到達した。
【0006】即ち本発明は、液体試料をオンラインで自
動的に液体クロマトグラフにより分析する装置であっ
て、特定量の分析用試料を採取する計量管、液体クロマ
トグラフ用の分離カラム、分離カラムへ溶離液を供給す
る高速液クロポンプ、分離カラムへの溶離液の供給と計
量管への試料および溶離液を供給の切替えを行う自動切
り替弁、液体クロマトグラフ用検出器、該検出器からの
データに基づき試料成分の分析を行うデータ処理装置お
よび、試料と溶離液の供給、自動切り替弁、検出器およ
びデータ処理装置の操作を制御する手段を有する制御コ
ンピーターを具備することを特徴とするオンライン自動
高速液体クロマトグラフであり、更に有機溶剤および希
釈用純水を調合する溶離液調合槽、溶離液調合槽からの
溶離液を濾過した後、溶離液中に含まれる気体を除去す
る脱気器、脱気された溶離液を分離カラムに供給するた
めの溶離液槽を具備する該オンライン自動高速液体クロ
マトグラフ、および液体クロマトグラフ用検出器からの
排出液を回収する手段を有する該オンライン自動高速液
体クロマトグラフである。
【0007】
【発明の実施の形態】本発明において特定量の分析用試
料を採取する計量管は、通常、内径1mm、長さ50mm程
度の金属管が用いられる。また液体クロマトグラフ用の
分離カラムには、通常、内径5mm、長さ250mm程度の
金属管に活性炭やシリカゲル系の充填剤が用いられる。
溶離液には、通常、特定濃度のアセトニトリルやメタノ
ールなどの有機溶剤が用いられる。液体クロマトグラフ
用検出器は、通常、分離カラムからの液体に特定波長の
光を照射して、その吸光度を測定することにより特定物
質の濃度が検出される。検出器において照射する光に
は、一般に紫外線が用いられる。なお検出器には、他に
導電率や屈折率を用いたものもあるが、本発明において
液体クロマトグラフ用検出器の検出方式は限定されな
い。
【0008】分析を行わない状態 (分析開始前) には、
通常、この分離カラムに高速液クロポンプ(定量ポン
プ)により一定流速の溶離液が導入され、計量管には製
造装置からの試料が連続的に導入される。制御コンピュ
ーターからの指示により自動切り替弁が作動し、計量管
に封入された一定量の分析用試料が溶離液により押出さ
れて分離カラムに導入され、分離カラム中の充填剤に吸
着される。例えば紫外線を用いた検出器では、分離カラ
ムに吸着された試料の保持時間が各物質毎に異なり、そ
の脱着時間と吸光度を測定することにより、分析用試料
の組成が得られる。
【0009】溶離液は有機溶剤と希釈用純水を調合する
ことにより得られる。溶離液に用いられる有機溶剤の種
類は試料の分析対象により異なるが、高純度の有機溶剤
が用いられ、高精度の分析を行うために、その濃度も厳
密に管理する必要がある。この調合には、例えば後に実
施例の図1で示すように、高速液体クロマトグラフで分
析するための有機溶剤を貯蔵する有機溶剤槽と、希釈す
るための純水を貯蔵する純水槽が用いられる。有機溶剤
と希釈用純水を溶離液調合槽に導入するためには各定量
ポンプが用いられ、溶離液調合槽には攪拌機が設置され
る。攪拌方式としては溶離液調合槽の内部に攪拌機を設
置する方式と、外部の循環方式があるが、本発明におい
て溶離液調合槽の攪拌方式は特に限定されない。
【0010】溶離液調合槽からの調合液は脱気器におい
て脱気される。その方式としては減圧脱気等もあるが、
装置が簡単なので超音波による脱気が好適に用いられ
る。製造装置等から直接にオンラインで高精度の分析結
果を得るために、この脱気は高速液体クロマトグラフの
稼働中継続して行うことが望ましい。溶離液調合槽から
脱気器への調合液の導入にも定量ポンプが用いられ、該
ポンプの出口配管に調合液中の微粒子を濾過除去するた
めのフィルターが設置することが好ましい。本発明はオ
ンライン自動分析装置であるので、分析試料を随時分析
できるように溶離液を常に補給する必要がある。このた
めに脱気器から溶離液槽への流路に電磁弁1 を設置し、
脱気器を加圧状態に保ち、溶離液槽に液面センサーを設
置して、溶離液槽の液面が低下した場合に脱気された溶
離液が自動的に溶離液槽に供給されるようにすることが
好ましい。従って脱気器には加圧用の不活性ガスを供給
する電磁弁2 が設置され、また脱気ガスの放出のための
配管中に電磁弁3 が設置される。
【0011】溶離液槽から自動切り替弁を経て、計量管
中の分析用試料を分離カラム、検出器へと送るための高
速液クロポンプには高精度で一定流量を送る必要があ
り、高性能の定量ポンプが用いられる。なお自動切替弁
には一種の分析用試料のみでなく更に多流路の試料切替
弁を設置することができる。分析中および分析終了直後
の検出器からの分析用試料を含む溶離液は排出される
か、或いは必要に応じて試料物質が回収される。分析を
行わない状態での溶離液はタイミングを図りながら溶離
液槽に回収される。この回収のタイミングは分析システ
ムの設計段階で検討し、分析時間の間隔などから決定さ
れる。このように検出器からの排出液を回収することに
より、溶離液の調合量が著しく削減され、高速液体クロ
マトグラフによる分析を長時間連続的に行うことができ
る。
【0012】以上の操作は制御用コンピュータにより制
御され、製造プロセスの分析用試料をオンラインで連続
的に分析することができる。また検出器からのデータに
基づき試料成分の分析を行うデータ処理装置は、制御用
コンピュータと連結して、測定された分析結果を指示、
記録する機能や、更に分析結果から製造プロセスの制御
を直接行う機能、分析結果を整理する機能、溶離液の消
費量から分析用有機溶剤や希釈水の補給を指示する機
能、或いは各種アラーム機能などを持たせることができ
る。
【0013】
【実施例】図1で示される構成のオンライン自動高速液
体クロマトグラフを製作し、化学装置の製造プロセスに
組み込み、高沸点化合物の自動測定を行い、そのデータ
を用いプロセスの制御に使用した。図1の分析装置で制
御コンピュータにより次の操作が行われる。
【0014】1.自動分析 自動切り替弁が実線の状態で計量管内を分析用試料に
置換する。この時、溶離液は計量管を通らず分離カラム
から検出器に流れている。 自動切り替弁を任意の時間に制御コンピュータの指示
で回転させることにより(点線の状態)溶離液は計量管
内の分析用試料を押し出し、分離カラムから検出器に導
入する。 検出器からデータ処理装置にデータが送られ、データ
処理後、必要なデータを製造プロセスコンピュータに伝
送する。
【0015】2.溶離液の自動調合 あらかじめ有機溶剤槽と純水槽に各々液を満たしてお
く。 溶離液槽の液面センサーが感知したら(液面低下)一
定時間、電磁弁2、電磁弁1が開き脱気器から一定量の
溶離液を補充する。 次に定量ポンプ1、定量ポンプ2を起動させ有機溶剤
と純水を溶離液調合槽に導入し一定時間攪拌する。 攪拌終了後、定量ポンプ3を起動しフィルターを通り
一定量の溶離液を脱気器に導入する。 脱気器では常に超音波脱気器が稼動し溶離液の脱気が
行われる。
【0016】製造プロセスのコンピュータの指示によ
り、製造プロセスより配管で導かれた分析用試料を任意
の時間に採取し、高速液体クロマトグラフに導入され、
上記の自動分析操作が行われる。分析が終了したら製造
プロセスのコンピュータにデータ伝送され、そのデータ
がプロセスの制御に用いられる。なお分析が終了し、次
の分析が開始されるまでの分析していない時間には、検
出器からの溶離液を溶離液槽に戻し、溶離液の回収が行
われる。また溶離液槽の液面が低下したら上記方法によ
り、溶離液の自動調合、自動補充が行われる。
【0017】
【発明の効果】本発明のオンライン自動高速液体クロマ
トグラフを用いることにより、従来成し得なかった化学
装置の製造工程等からの高沸点化合物等の試料を直接オ
ンラインで自動分析することができ、プロセスの制御に
用いることもできる。本発明の自動高速液体クロマトグ
ラフ装置では、製造工程等からの試料を直接オンライン
で分析するので、人手を要せずに正確なデータを迅速に
得ることができる。また溶離液の自動調合、補充、回収
が行われるので省力化が図られると共に、溶離液に用い
られる有機溶剤等の消費も削減される。従って本発明
は、産業上、極めて有用な発明である。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例に用いた本発明のオンライン自動高速液
体クロマトグラフの構成を示す図面である。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】液体試料をオンラインで自動的に液体クロ
    マトグラフにより分析する装置であって、特定量の分析
    用試料を採取する計量管、液体クロマトグラフ用の分離
    カラム、分離カラムへ溶離液を供給する高速液クロポン
    プ、分離カラムへの溶離液の供給と計量管への試料およ
    び溶離液を供給の切替えを行う自動切り替弁、液体クロ
    マトグラフ用検出器、該検出器からのデータに基づき試
    料成分の分析を行うデータ処理装置および、試料と溶離
    液の供給、自動切り替弁、検出器およびデータ処理装置
    の操作を制御する手段を有する制御コンピーターを具備
    することを特徴とするオンライン自動高速液体クロマト
    グラフ。
  2. 【請求項2】有機溶剤および希釈用純水で溶離液を調合
    する溶離液調合槽、溶離液調合槽からの溶離液を濾過し
    た後、溶離液中に含まれる気体を除去する脱気器、脱気
    された溶離液を分離カラムに供給するための溶離液槽を
    具備する請求項1記載のオンライン自動高速液体クロマ
    トグラフ。
  3. 【請求項3】溶離液槽に液面センサーと供給液の電磁弁
    1 、脱気器に加圧された不活性ガスを供給する電磁弁2
    が具備されており、溶離液槽の液面低下時に電磁弁1 が
    開き、不活性ガスで脱気槽を加圧することにより、脱気
    された溶離液を溶離液槽に自動的に供給する手段を有す
    る請求項2記載のオンライン自動高速液体クロマトグラ
    フ。
  4. 【請求項4】高速液体クロマトグラフで分析するための
    有機溶剤を貯蔵する有機溶剤槽、該有機溶剤を溶離液調
    合槽に導入するための定量ポンプ1 、有機溶剤槽を希釈
    するための純水を貯蔵する純水槽、該純水を溶離液調合
    槽に導入するための定量ポンプ2 と、溶離液調合槽の攪
    拌器、溶離液調合槽から溶離液を脱気器に導入するため
    の定量ポンプ3 および脱気器からのガスを放出するため
    の電磁弁3 を具備し、脱気された溶離液が溶離液槽に自
    動的に供給した後、一定量の溶離液を調合する手段を有
    する請求項3記載のオンライン自動高速液体クロマトグ
    ラフ。
  5. 【請求項5】脱気器において超音波により脱気が行わ
    れ、高速液体クロマトグラフの稼働中脱気が継続して行
    われる手段を有する請求項2記載のオンライン自動高速
    液体クロマトグラフ。
  6. 【請求項6】液体クロマトグラフ用検出器からの排出液
    を回収する手段を有する請求項2記載のオンライン自動
    高速液体クロマトグラフ。
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