JPS5863843A - 試料成分検出セル - Google Patents

試料成分検出セル

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JPS5863843A
JPS5863843A JP16387781A JP16387781A JPS5863843A JP S5863843 A JPS5863843 A JP S5863843A JP 16387781 A JP16387781 A JP 16387781A JP 16387781 A JP16387781 A JP 16387781A JP S5863843 A JPS5863843 A JP S5863843A
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JP
Japan
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liquid
electrode
electrodes
sample component
flowing passage
Prior art date
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Pending
Application number
JP16387781A
Other languages
English (en)
Inventor
Norio Iriguchi
入口 紀男
Kimisuke Miki
三木 公介
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.)
Asahi Kasei Corp
Asahi Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Asahi Chemical Industry Co Ltd
Asahi Kasei Kogyo KK
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Publication date
Application filed by Asahi Chemical Industry Co Ltd, Asahi Kasei Kogyo KK filed Critical Asahi Chemical Industry Co Ltd
Priority to JP16387781A priority Critical patent/JPS5863843A/ja
Publication of JPS5863843A publication Critical patent/JPS5863843A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N30/00Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
    • G01N30/02Column chromatography
    • G01N30/62Detectors specially adapted therefor
    • G01N30/64Electrical detectors

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)

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】 この発明は液体クロマトグラフィーの試料成分検出セル
に関するものである。
液体クロマトグラフィーは分析されるべき試料がキャリ
ア液と共に分離カラムに導入され、成分に分離されて分
離カラムから排出され、その分離された成分が検出装置
dによって検出され、i配録されて行われる。
従来より、前記検出を行う手段としては>S外線吸光度
を測定して行う手段、屈折率を測定して行う手段等の光
学的手段が知られている。光学的手段には光源、光束を
形成する装置、フローセル等の精密にして開側な光学的
装置が必要であり、特にフローセルは石英等によって製
作されることが多く、破損し易いものであった。
一方、一対の電極間に分離された試料成分を流し、N、
極対の間の試料成分を電気4号として取出す検出セルを
もった検出装置も知られている。その一つはアンペロメ
トリックポルタンメトリーと官われるもので、これは有
機溶媒等の電気絶縁性の液体をキャリア液として用い、
そのキャリア中の電気化学的活性物質、例えば電解質液
体である試料成分の電気抵抗、もしくは導電性を測定す
るものである。′電極対には直流もしくは交流電圧を印
加する。
他の一つは、ジャーナル オプ クロマトグラフィー(
Journal of (::hromatograp
hy ) p 52巻213頁、1970年に提案され
たような誘電率測定方式のものがある。これは電気絶縁
性試料成分を有機溶媒等の電気絶縁性キャリア液を用い
て電植間に導き、その電極間に交流電圧を印加すること
によってその銹電″4変化を測定する。
シカシ、前者のアンペロメトリックポルタンメトリーに
おいては、導電性の試料成分と電極動員との間に生じる
障壁作用のため検出誤差を生じる欠点がある。この障壁
作用は電気抵抗の変化という形で現われ、しかも変動す
るものである。またもしキャリア液を導電性の電解質液
体としたときはこの誤差が非常に太きくな如、事実上使
用できない。それゆえキャリア液は電気絶縁性液体に限
られていた。
後者の誘電率測定方式も、原理的にキャリア液は電気絶
縁性液体に限られる。
液体クロマトグラフィーは、広く各分野で使用され、特
に生化学の分野や医佼分野への利用は最近著しく増大し
ている。このような分野における試料成分は生体液が多
く、かつキャリア液としてはリン酸緩衝生理食塩水等の
導電性の液体が多く用いられている。従来のt極対をも
った検出セルでけかかる導電性液体をキャリアとして用
いることは不可能であり、これがこの方式の当該分野へ
の利用をこばんでいた。
この発明け、これら従来の電性4を餉えた検出セルの欠
点をなく L、4%性欣体からなるキャリア液を用いた
場合でも精度よく検出できる検出セルを提供するもので
ある。
すなわち、この発明は電極対間に液体クロマトグラフィ
ー試料成分を流すことによってその成分を電気信号とし
て検出する試料成分検出セルにおいて、電極対間を流れ
る電流の流路の長さtと、その流路の電流の流れ方向と
垂直な断面積Aと電極の接液面績Sとの関係をSt/A
が5以上、望ましくは10以上、更に望ましくは20以
上に選定する。
このようにしてIL電極対間電気抵抗は、主として前記
障壁作用に起因する接液抵抗、及び電極対間に介在する
キャリア液及び試料成分の1u気抵抗、つまり液体の抵
抗によるものであるが、前者の障壁作用による電気抵抗
を後者の電気抵抗に対する相対的な割合を小さくする。
このためには電流の流路の長さtを長く伸ばしたシ、電
流の流路の垂直断面積Aを小さく絞ったシ、′電極の接
液面績Sを大きく広げたりして行う。電極の接液1…槓
Sを大きく広げると、検出セルに導入された椎体が攪拌
されたり、吸虐されたり、停滞したシ、特に分離した試
料成分が混合されるおそれがある。従ってSt/Aは可
能な限りt / Aの値によって上記値に設定すること
が望ましい。
所で?t1.極間の抵抗Raは液体の抵抗Rtと電極の
接液抵抗Reとの和であり、液体の抵抗Rtはt/Aに
比例し、接液抵抗ReはSに反比例する。接液抵抗Re
は周囲温度、圧力、電極間に印加する交流電圧の周波数
などによシ変動し、不安定である。
液体の抵抗R1はl/Aに比例すると共に、電極間に流
される分析されるべき試料成分の液体固有抵抗R8に比
例し、液体クロマトグラフィーとして検出したいものは
前記液体固有抵抗R8である。従ってこの液体固有抵抗
Reを正しく検出するためには不安定である前記接液抵
抗Reに対し、前記液体の比例する点よ!りSt/Aの
値が大きければ大きい程、RLに比べてReが小さくな
る。
従来のアンペロメトリックポルタンメトリーを液体クロ
マトグラフィーの検出器として利用したものは、St/
Aは1〜2またはとれ以下であった。このような小さい
値でも支障なく用いられていたのは液体の固有抵抗R8
が高い絶縁性の液体が用いられていたためRt>>Re
の条件が達成されていたからであり、このためSl、/
Aの値については従来は馳部されていなかった。
しかし、キャリア液がリン酸緩衝生理食塩水のような導
電性の高い液体であり、かつ5t7hが1〜2またはこ
れ以下である場合には前述した障壁作用によって電極の
接液抵抗Reが液体の抵抗Rtと比較して無視できない
程大きく、このために液体の本来の抵抗によらず、ノイ
ズのように変動してしまい、実用に供し難いものとなる
キャリア液がリン酸M衝生理食塩水程度の高い4電性を
有するときは、5≦5tZAであることが是非必要であ
り、もちろんF3t/hが更に大きいことが好ましい。
′成極の接他面は絶縁体によって被棟されていてもよい
。この場合は電気的等価回路で表わすと、成極板−絶縁
体一導′亀性キャリア液体で構成されるコンデンサがキ
ャリア液によって二つ11列に接続され、この接続はキ
ャリア液中の試料成分の貧有鼠と釉頻によって決捷る電
気抵抗をもったー柚の可変抵抗器によってガされている
ものとみなすことができる。従ってこの電極対の間に交
流成分を弁X7だ電圧たとえば曲用もしくは高周波交流
軍jF1 または繰シ返しパルス状電圧などを印加する
ことにより、二つのコンデンサと抵抗の直列回路(厳密
には積々のバイパスコンデンサが加味されることに々る
がとの影曽は予め補正できる)のインピーダンスに応じ
た電流を測定することができる。この東流父化はキャリ
ア液中の試料成分による電気抵抗の変化、すなわち試料
成分の変化に対応するものである。
先の読切から理解されるようにこの発明の検出セルに流
すべき試料成分またはキャリア液は、いずれか一方、も
しくは両方が導電性液体であってもよく、特にキャリア
液が導電性である場合に有用であり、導電性の場合にS
L/kが5以上とすることにより接液抵抗の変動の影響
を少なくし、正しい検出を可能としている。
なおこの発明の検出セルは試料成分含有キャリア液を1
lJr続的に導入または排出すること全可能としたフロ
ーセルの形態をなすことが望ましく、導入でれた液体が
攪拌され、特に分離した試料成分が拡散混合されること
がないように容量が小さく且つ液体の流れを乱さない形
状のものであることが望ましい。
電極対を構成するFt31極は稙々の形状をとることが
できるが、検出感層を上けるためには板状がよく、かつ
両電極4ル面が平行になるようにして、その面積を増大
せしめることが好ましい。しかし、’r!i、 他機は
必ずしも対向せしめる必要はなく、例えば互いに直角に
した9、同一平面上に隣接せしめてもよい。
電極としてはステンレス鋼、白金、白金−イリジウム合
金、ニッケル、炭素等の耐侵蝕性の材質のものが望まし
い。1d極の接液部が絶縁体によって被身される場合に
は、電極としては、銅、黄銅等の通常の電気伝導性の拐
質のものが使用可能である。上記絶縁体としてはセラミ
ックス、プラスチックス、ガラス等が実用可能であり、
特にほうろう、フッ素樹脂等の耐侵蝕性の材質のものが
望ましい。
電気抵抗の変化を測定する手段としては、前述した1第
1;極対を介して流れる電流を測定する手段、交流ブリ
ッジ111路によって平衡条件を求めて測定する手段、
′rM、極対のmlの静電容量と外部インピーダンスと
組み合わせて発振器を構成し、試料hk分の導電率の変
化に応じた発振周波数の変化を測定して行う手段等、柚
々の手段が実用可能である。
検数の電極対が用いられる場合には、各々の電極対空間
に各別の試料成分を導入し、各々のi注気的性質を61
す定し、各々の測定の結果を比較することがTiJ能で
ある。例えば各電極対と組み合せて発振器をそれぞれ構
成し、一方の電極対間に試料成分をキャリア液と共に導
入し、他方の*極対間に診照液としてキャリア液のみを
導入し、各々の電流や発振周波数の差を(g号としてと
9出し、クロマトダラムとして記録することが可能であ
る。
′r11気抵抗の変化を測定する前記手段の出力は、ペ
ンレコーダー、メモリ一手段、演算装置Mt等の記録手
段に接続される。
この発明による検出セルの一例を第1図乃至第3図に示
す。ステンレス製の平板状の電極1は、ステンレス製の
平板状の他の電極2及び史に他の電極3とそれぞれ絶縁
材の隔壁4a 、4bを介して向かい合っておシ、電極
1と隔壁4a 、4bとの間には試料成分を通過せしめ
るだめの間隔5a及び5bがあり、電極2及び3と隔壁
4a、4bとの間には試料成分を通過せしめるための間
隔6a及び6bがそれぞれ設けられている。間隔5aと
6aとは狭いチャンネル7aによって連通され、rii
隔5bと6bとは狭いチャンネル7bによって連通され
ている。
このような構成は例えば直方体状の絶縁体ブロック4の
一面にその長手方向に沿って形成した四部に’ia +
x iをはめ込み、その絶縁体ブロック4の前記面と反
対の血に、その中央部よりそれぞれ両端に達する四部を
形成して、これら四部に電極2.3をはめ込む、これら
電極1,2.3をはめ込んだ際にその各凹部のIIて而
と電極との間に間隔5a+ 5b r 6a 、6bが
形成されるようにする。間隔5a、5b、6a、6bの
各内端にこれら各間隔の幅より小さい前記チャンネル7
a、7bを絶縁体ブロック4に形成する。この絶縁体ブ
ロック4は例えばフッ素糸樹脂のモールド品として作る
ことができる。
間隔5a 、5bの谷外端は液体晦入口8 a、8bと
はれ、間隔5a 、 6bの各外端は液体排出口9a、
9bとされる。この例における電流の流路の長さtiJ
、チャンネル7a又は7bの通る電極1と2又は3との
間隔であり、□M、路の祉流流れ方向と蛍直な断面積A
はチャンネル7a又は7bの断面積である。
′巾、做の接液面積Sは、電極1の間隔5aと接する部
分と、電極2の間隔6aと接する部分との和、もしくは
′電極1の間隔5bと接する部分と、′框(j3の間隔
6bと接する部分との411である。
このh;成では、電極10接故?51i (2か所)、
電極2,3の接液部のそれぞれの面積は、実用的には2
〜200りチャン坏ルアa及び7bはそれぞれ長さが実
用的に−0,05〜50mm、断面積が01〜10−で
ある。′重積1及び1i;極2、′電極3にはそれぞれ
独立にリード線が設けられる。チャンネル7aには試料
成分官有キャリア液が尋人され、チャンネル7bには診
照液としてギヤリア液のみが導入される。
第4図は紀1図乃至第3図に示した検出セルを用いた検
出装置の例を示し、発糸器10より得られた高周波の信
号は′l−I!7幅器IIを通して電極1に力えられて
いる。′「に極2,3に現われる高周波イに月はそれぞ
れ整流平滑回路12 + 13で整流平滑される。これ
ら整流平滑出力はそれぞれ電極1と2を介して流れる電
流及び霜1極1と電極3を介して流れる′屯b1シに対
応し、これら整流平滑出力の差がJ’SI幅器14で端
子15に取り出される。
この発明の検出セルは液体クロマトグラフィーの試I4
成分を検出するために、光学的装置i1iを必要とせず
、且つ特にキャリア液が’=4性液体である」ル)合に
も、鍋感就に検出を行うことが可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図はとのう6明による検出セルの一1&+1を示す
斜視図、第2図は第1図の検出セルの垂直防FtIを表
わす斜視図、第3図は第1図の検出セルの水平断面を表
ず余[親図、第4図は第1図の検出セルを用いた検出装
置dの例を示すブロックダイヤグラムである。 1.2,3:4極、4:絶縁体ブロック、4a、4b:
隔壁、5a、5b、6a、6b:間隔、7、 a + 
7 b :チャンネル、8a、8b:導入口、g a 
+ 9 b : 4非出口。 %許出願人  旭化成工業株式会社 代理人 草野 卓 欠 1 昔 1 へ 72 ヱ bo2      6b  3 4b

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)  電極対間に液体クロマトグラフィー試料成分
    を流すことによってその成分を電気信号として検出する
    試料成分検出セルにおいて、前記電極対間を流れる電流
    の流路の長さtと、その流路のlr流の流れ方向と垂直
    な断面積Aと、前記電極の接液面1’& Sとは、5t
    ZAが5以上に選定されていることを特徴とする試料成
    分検出セル。
JP16387781A 1981-10-14 1981-10-14 試料成分検出セル Pending JPS5863843A (ja)

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JP16387781A JPS5863843A (ja) 1981-10-14 1981-10-14 試料成分検出セル

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JP16387781A JPS5863843A (ja) 1981-10-14 1981-10-14 試料成分検出セル

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JPS5863843A true JPS5863843A (ja) 1983-04-15

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ID=15782475

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010532217A (ja) * 2007-07-05 2010-10-07 バクスター・インターナショナル・インコーポレイテッド 導電性接触を用いる透析流体測定システム

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010532217A (ja) * 2007-07-05 2010-10-07 バクスター・インターナショナル・インコーポレイテッド 導電性接触を用いる透析流体測定システム

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