NL8000240A

NL8000240A - EVAPORATIVE INJECTOR FOR GAS CHROMATOGRAPHIC COLUMNS.

Info

Publication number: NL8000240A
Application number: NL8000240A
Authority: NL
Original assignee: Erba Strumentazione
Priority date: 1979-01-17
Filing date: 1980-01-15
Publication date: 1980-07-21
Also published as: GB2039777A; FR2447032A1; GB2039777B; DE3001425A1

Description

S0301Ó/Ke/EB · *.S0301Ó / Ke / EB · *.

> -1-> -1-

Aanvraagster: CARLO ERBA STRUMENTAZIONE S.P.A. te Rodano, Italië Korte Aanduiding: Verdampingsinjektor voor gaschromatografische kolommen.Applicant: CARLO ERBA STRUMENTAZIONE S.P.A. in Rodano, Italy Brief Designation: Evaporative injector for gas chromatographic columns.

Door Aanvraagster worden als uitvinders genoemd: Giorgio Sisti, 5 Sorin Trestianu en Hcrio Galli.The Applicants named as inventors: Giorgio Sisti, 5 Sorin Trestianu and Hcrio Galli.

De uitvinding heeft betrekking op een verdampingsinjektor voor gaschromatografische kolommen, van het type dat bestaat uit een gesloten en verwarmde verdampingskamer, waar het open einde van de gaschromatografische kolom uitkomt, aan welke kamer het * iQ draaggas en de te analyseren stof worden toegevoerd, welke ingevoerd worden door middel van de naald van een injektiespuit, die ingestoken kan worden door een kanaal dat leidt naar de kamer zelf.The invention relates to an evaporative injector for gas chromatographic columns, of the type consisting of a closed and heated evaporative chamber, where the open end of the gas chromatographic column opens, into which chamber the iQ carrier gas and the analyte are fed, which are introduced by means of a syringe needle, which can be inserted through a channel leading to the chamber itself.

De verdampingsinjektors voor gaschromatografische kolommen van het bovengenoemde type zijn reeds bekend en worden ge-15 bruikt. Deze injektors zijn, als gevolg van het feit dat de verdampingskamer pneumatisch geïsoleerd gehouden moet worden van de omgeving zowel tijdens de injektie als gedurende de tijd voorafgaande aan een volgende op die injektie, voorzien van een scheidings-schot dat overeenkomt met het injektiekanaal, welk schot bestaat og uit rubber, in het bijzonder siliconenrubber, en waardoorheen de naald van de injéitiespuit wordt gestoken wanneer de injektie moet worden uitgevoerd. Aan het einde van de injektie van de te onderzoeken stof wordt de naald teruggetrokken en gaat de door de naald in de scheidingswand gemaakte opening weer dicht dankzij de elas-25 tische eigenschappen van die tussenwand zelf. Deze bekende vormge*· ving heeft echter enkele bezwaren als gevolg van de noodzakelijke aanwezigheid van een verwarmingselement voor de verdampingskamer, waardoor ook een thermische invloed wordt uitgeoefend op het in-steekkanaal voor de naald en op de scheidingswand, en verder door 30 de aanwezigheid van deze scheidingswand.The evaporative injectors for gas chromatographic columns of the above type are already known and are used. Due to the fact that the evaporation chamber must be kept pneumatically insulated from the environment both during the injection and during the time before a subsequent injection, these injectors are provided with a partition corresponding to the injection channel, which partition consists of rubber, especially silicone rubber, through which the needle of the syringe is inserted when the injection is to be performed. At the end of the injection of the test substance, the needle is withdrawn and the opening made by the needle in the partition wall closes again thanks to the elastic properties of that partition wall itself. However, this known design has some drawbacks due to the necessary presence of a heating element for the evaporation chamber, whereby a thermal influence is also exerted on the insertion channel for the needle and on the partition wall, and further due to the presence of this partition.

V.'anneer de temperatuur stijgt boven de omgevingswaar-den, als gevolg van het verwarmingselement van de verdampingskamer, heeft het rubber waaruit de tussenwand bestaat de neiging om te veranderen en te ontleden, en de ontledingsprodukten hebben een 35 negatieve invloed op het chromatografische systeem. Er is geprobeerd om dit bezwaar te ondervangen door het gebruik van een spoolstroom 8000240 ί» -2- ί *· bestaande uit hetzelfde draaggas, hetgeen echter nietjaltijd voldoende blijkt te zijn voor het gewenste doel. Bovendien raken, als gevolg van de mechanische invloed van het insteken van de naalc! door de tussenwand, kleine stukjes rubber los en deze vallen dan door het 5 naaldinsteekkanaal in de verdampingskamer, waar het materiaal uiteen valt en weer verontreinigende stoffen ontstaan die de analyse in de gaschromatografische kolom kunnen wijzigen.V. When the temperature rises above the ambient values, due to the heating element of the evaporation chamber, the rubber constituting the partition wall tends to change and decompose, and the decomposition products adversely affect the chromatographic system . An attempt has been made to overcome this drawback by the use of a spool stream 8000240 -2- ί * · consisting of the same carrier gas, which nevertheless proves to be insufficient for the desired purpose. In addition, due to the mechanical influence of the insertion of the needle! through the partition wall, small pieces of rubber come loose and these then fall through the needle insertion channel into the evaporation chamber, where the material disintegrates and pollutants are formed which can modify the analysis in the gas chromatographic column.

Een tweede bezwaar, dat meer in het bijzonder samenhangt met de aanwezigheid van een verwarmde verdampingskamer, vloeit lOVOort uit een discriminatie die optreedt bij de injektie van de te • analyseren stof door de naald van de spuit in de verdampingskamer.A second drawback, which is more particularly related to the presence of a heated evaporation chamber, is due to a discrimination that occurs when the substance to be analyzed is injected through the needle of the syringe into the evaporation chamber.

Omdat de hitte van de verdampingskamer van invloed is op het naaldinsteekkanaal, en dus de naald zelf, hebben de aanwezige stoffen de neiging om een discriminerende verdamping te ondergaan in de naald 15zelf en komen de vluchtige stoffen uit de naald, terwijl de stoffen met een hoog kookpunt op de wand van de naald achterblijven en niet binnendringen of pas later binnendringen, in de verdampingskamer, waardoor de gehele analyse wordt veranderd.Since the heat of the evaporation chamber affects the needle insertion channel, and thus the needle itself, the substances present tend to undergo discriminatory evaporation in the needle itself, and the volatiles come out of the needle, while the substances with a high boiling point should remain on the wall of the needle and do not penetrate or enter later in the evaporation chamber, thereby changing the entire analysis.

De onderhavige uitvinding beoogt dan ook een inrichting 2Qvan de genoemde soort te verschaffen waarmee deze bezwaren kunnen worden ondervangen, en waarmee een pneumatische isolatie wordt verkregen van de verdampingskamer ten opzichte van de omgeving zonder de bezweren door de aanwezigheid van het rubber tussenschot, en waarmee het tegelijk mogelijk is om de discriminerende verdamping 25van de stoffen in de naald van de spuit minimaal te houden.It is therefore an object of the present invention to provide an apparatus of the aforementioned type with which these drawbacks can be obviated, and with which a pneumatic insulation of the evaporation chamber is obtained from the environment without the inconvenience due to the presence of the rubber partition, and with which at the same time it is possible to minimize the discriminatory evaporation of the substances in the syringe needle.

Dit wordt volgens de uitvinding bereikt doordat het insteekkanaal afgesloten wordt door een tweestandenklep, die bediend kan worden om het kanaal te openen voor het insteken van de naald, en doordat een drukgradiënt wordt geschapen in een gedeelte van de 3Qcfstand waarover de naald wordt ingestoken totaan de verdampings-karner door minstens een deel van het dragergas onder druk in te brengen in tenminste een punt in het genoemde gedeelte.This is achieved according to the invention in that the insertion channel is closed by a two-position valve, which can be operated to open the channel for inserting the needle, and in that a pressure gradient is created in a portion of the 3C position over which the needle is inserted. evaporative churn by introducing at least a part of the carrier gas under pressure into at least one point in the said section.

Doordat aldus volgens de uitvinding de rubberen tussenwand wordt vervangen door de klep is het mogelijk om alle bezwaren 3gdoor modifikatie van de rubber door verhitting en door het mogelijk losraken ven stukken van de wand tijdens het insteken van de naald, te voorkomen, terwijl het inbrengen van tenminste een deel van de drager langs de v*eg van de naald de genoemde drukgradiënt doet ont- 8000240 -3- ηSince the rubber partition wall is thus replaced by the valve according to the invention, it is possible to avoid all drawbacks due to modification of the rubber by heating and by possible pieces of the wall becoming loose during insertion of the needle, while the insertion of at least a part of the carrier along the v * eg of the needle releases the said pressure gradient. 8000240 -3- η

VV

* staan, waardoor de noodzakelijke isolatie van de verdampingskamer ten opzichte van het uitwendige kan worden verkregen, zelfs wanneer de klep zijn open stand inneemt. Bovendien is het mogelijk door het genoemde invoeren van de drager langs de weg van de naald 5 en de daaropvolgende vorming van een stroom van deze zelfde drager die aan de buitenkant langs de naald strijkt, in feite tot aan het bereiken van de verdampingskcmer, mogelijk om een tweede fundamenteel voordeel van de uitvinding te bereiken, door het feit dat deze stroom de ncald afkoelt en voorkomt dat deze stoffen verdampen jg voordat ze de Verdampingskamer bereiken. Het beschreven negatieve discriminatie-effekt, dat soms in de bekende uitvoeringen kan worden waargenomen, is dus volledig voorkomen..* allowing the necessary insulation of the evaporation chamber from the exterior to be obtained, even when the valve is in its open position. In addition, through the said introduction of the carrier along the path of the needle 5 and the subsequent formation of a stream of this same carrier which strings along the outside of the needle, it is in fact possible to reach the evaporation chamber. to achieve a second fundamental advantage of the invention, by the fact that this stream cools the chamber and prevents these substances from evaporating before they reach the Evaporation Chamber. The described negative discrimination effect, which can sometimes be observed in the known embodiments, has thus been completely avoided.

Bovendien is het, door toepassing van de bovengenoemde beginselen, mogelijk om een verdampingskamer te verkrijgen die 15 gescheiden is van de injektor zelf, met gebruikmaking van een hulp-inrichting die losneembaar gemonteerd is op een bekende injektor voor rechtstreekse injektie (een injektor aan de kolom), welke hulpinrichting, in een eenheid die geplaatst kan worden tussen de injektor uit de kolom en de oven waarin zich de gaschromatografische 2q kolom bevindt, omvat: een injektiekanaal dat pneumatisch in de zitting van de kolom binnen de injektor moet worden geplaotst, geschikt voor het opnemen van de injektiespuit en minstens over een deel van de lengte onder invloed staande van koelmiddelen die behoren tot de injektor, een expansie- en verdampinasvolume voor op het monster, dat pneumatisch aan een kant met het injektiekanaal is verbonden en onder invloed wordt gebracht van een verwarmingsbron welke minstens voldoende is om de verdamping te bepalen van het geinjekteerde monster, en een uitlaatkanaal, dat pneumatisch met het verdampingsvolume verbonden is aan de andere zijde van het injektiekanaal, en voorzien van middelen om het boveneinde van de gaschromatografische kolom pneumatisch op te nemen.In addition, by applying the above principles, it is possible to obtain an evaporation chamber separated from the injector itself, using an auxiliary device detachably mounted on a known injector for direct injection (an injector on the column ), which auxiliary device, in a unit which can be placed between the column injector and the oven containing the gas chromatographic column 2q, comprises: an injection channel to be pneumatically injected into the seat of the column within the injector suitable for receiving the syringe and at least a portion of its length under the influence of coolants belonging to the injector, an expansion and evaporation volume for the sample, which is pneumatically connected to the injection channel on one side and is influenced by a heating source which is at least sufficient to determine the evaporation of the injected sample, e n an exhaust duct, which is pneumatically connected to the evaporation volume on the other side of the injection duct, and provided with means for pneumatically receiving the upper end of the gas chromatographic column.

De uitvinding zal hierna worden toegelicht aan de hand van de bijgaande tekening.The invention will be explained below with reference to the appended drawing.

Fig. 1 is een axiale doorsnede door een verdampingsin-35 jektor voor gaschromatografische kolommen volgens de uitvinding, waarbij terwille ven de duidelijkheid bepaalde details zijn weggelaten; 8000240 ·*» _4-Fig. 1 is an axial section through an evaporator injector for gas chromatographic columns of the invention, with certain details omitted for clarity; 8000240 * * _4-

Fig. 2 is een axiale doorsnede door een hulpinrichting die in werkzame stand aangebracht is aan een direkte injektor aan do kolom voor verdcmpingsinjektie;Fig. 2 is an axial section through an auxiliary device mounted in operative position on a direct injector on the evaporation injection column;

Fig. 3 is een doorsnede die overeenkomt met fig. 2, 5 maar met delen in aanzicht, waarin men de hulpinrichting en de direkte injektor ziet in uiteengenomen stand ten opzichte van elkaar.Fig. 3 is a sectional view similar to FIG. 2, 5 but with parts in elevation showing the auxiliary device and the direct injector in exploded view of one another.

ilen ziet in fig. 1 dat de weergegeven injektor bestaat uit een eerste lichaam 10, dat op bekende wijze bevestigd kan worden aan een oven waarin zich een gaschromatografische kolom bevindt, en •jqvoorzien van een inwendige cylindrische holte 12 die onderaan eindigt , in een kanaal 14 waar axiaal de capillaire gaschromatografische kolom 16 doorheen steekt die de holte 12 binnendringt door een af-dichtingselement 18. Door een kanaal 20 kan op op zich zelf bekende wijze een koelmiddel worden ingébracht voor het begingedeelte van jrde kolom 16, terwijl ... 64 een naar keuze al of niet te gebruiken "afsplitsingsleiding" aanduidt.Fig. 1 shows that the injector shown consists of a first body 10, which can be attached in known manner to an oven containing a gas chromatographic column, and provided with an internal cylindrical cavity 12 which ends at the bottom, in a channel. 14 through which the capillary gas chromatographic column 16 penetrates axially and penetrates the cavity 12 through a sealing element 18. Through a channel 20, a coolant can be introduced in a manner known per se for the initial part of the third column 16, while ... 64 designates an optional "split line" to be used or not.

De holte 12 van het lichaam 10 is inwendig bedekt met een glazen mantel 22 die een kamer 24 vormt, verdampingskamer genaamd, die bovenaan smaller wordt en een kanaal 26 vormt waardoor-oQheen de naald van een spuit in de verdampingskamer 24 wordt gestoken. Het lichaam 10 is, in overeenstemming met' de verdampingskamer 24, omgeven door een verwarmingsinrichting 28, van een op zich zelf bekend type, terwijl door het kanaal 30 in het bovenste deel van het lichaam 10 de drager kan worden ingébracht boven de glazen mantel 22, «ster plaatse van een kleine verdeelkamer 32 waaruit het kanaal 26 begint.The cavity 12 of the body 10 is internally covered with a glass jacket 22 which forms a chamber 24, called the evaporation chamber, which narrows at the top and forms a channel 26 through which the needle of a syringe is inserted into the evaporation chamber 24. The body 10 is, in accordance with the evaporation chamber 24, surrounded by a heating device 28, of a type known per se, while through the channel 30 in the upper part of the body 10 the carrier can be introduced above the glass jacket 22 Star location of a small distribution chamber 32 from which channel 26 begins.

Aan het lichaam 10 is, onder tussenplaatsing van een metalen pakking 34, een tweede lichaam 36 bevestigd waarbinnen een doorlaat of kanaal 38 is gevormd voor het inbrengen van de naald oQvan de injektiespuit, welke doorlaat of kanaal geschikte afmetingen heeft door de aanwezigheid van een kleine stalen buis, zoals acnge-duid door 40. Het lichaam 36 heeft ook een kegelvormige zitting 42 voor een klep 44 die bestemd is om de doorloat 38 te openen^ . resp. te sluiten als gevolg van de draaiing ervan om zijn eigen as 46, 35weike draaiing met cle hand wordt uitgevoerd, bijvoorbeeld door middel van een hefboom 43.of door een ander geschikt middel. De zitting 42 voor de klep 44 gaat over in een kcmer 50 binnen het 8000240 -5- ''"Ί* lichaam 36, en met Het uitwendige verbonden door middel van een kanaal 52 waardoorheen als hulpmiddel dragergas wordt ingébracht, met gereduceerde srtelheid en onder een bepaalde druk die konstant gehguden wordt door middel van een drukregelaar. De kamer 50 staat 5 in verbinding met een kanaal 54 dat aangebracht is in het lichaam van de klep 44 en leidt naar de doorlaat 56 waardoor de twee stukken van het kanaal 38 met elkaar in verbinding worden gebracht. De doorlaat 54 is geplaatst volgens de as 46 van de klep 44 en het als hulpmiddel inbrengen van draaggas in het injektiekancdl 38 •jq geschiedt alleen wanneer de klep 44 zijn open stand inneemt, waar-. door dan een stroming ontstaat in de doorlaat 38 die gericht is naar de verdampingskamer 24, benedenstrooms van de klep en in de richting van het uitwendige van het lichaam 36, bovenstrooms van de klep 44. Deze stroom dragergas door het kanaal 54 wordt tot 15 stand gebracht door middel van een drukregelaar, die een gasstroming benedenstrooms van de klep 44 in stand houdt zelfs wanneer de pneumatische weerstand van het gedeelte bovenstrooms lager is dan die in het benedenstroomse gedeelte.Attached to the body 10, with the interposition of a metal gasket 34, is a second body 36 within which a passage or channel 38 is formed for insertion of the needle oQ of the syringe, which passage or channel is suitably sized due to the presence of a small steel tube, as indicated by 40. The body 36 also has a conical seat 42 for a valve 44 designed to open the passage 38. resp. due to its rotation about its own axis 46, 35 rotation is performed manually, for example, by means of a lever 43, or by another suitable means. The seat 42 for the valve 44 merges into a chamber 50 within the 8000240 -5- "" body 36, and connected to The exterior by means of a channel 52 through which carrier gas is introduced as an aid, with reduced strength and under a certain pressure which is constantly monitored by means of a pressure regulator Chamber 50 communicates with a channel 54 disposed in the body of valve 44 and leads to passage 56 through which the two pieces of channel 38 are joined together The passage 54 is arranged along the axis 46 of the valve 44 and the introduction of carrier gas into the injection canister 38 • jq as an aid only takes place when the valve 44 assumes its open position, whereby a flow is then created. in the passage 38 facing the evaporation chamber 24 downstream of the valve and towards the exterior of the body 36 upstream of the valve 44. This flow of carrier gas through the channel 54 is established by a pressure regulator which maintains a gas flow downstream of the valve 44 even when the pneumatic resistance of the upstream portion is lower than that in the downstream portion.

Het inbrengen van de te analyseren stoffen wordt 20 uitgevoerd door middel van een bekende spuit 53 die voorzien is van een lange naald 60 die in het kanaal*38 en in het kanaal 26 binnentreedt tot aan de verdampingskamer 24, waar de te analyseren stof ingébracht wordt door middel van een geschikte besturing van de zuiger 62 van de spuit 58.The introduction of the analytes is carried out by means of a known syringe 53 which is provided with a long needle 60 which enters the channel * 38 and the channel 26 up to the evaporation chamber 24, where the analyte is introduced. by means of a suitable control of the piston 62 of the syringe 58.

95 De klep 44 bestaat met voordeel uit een hittebesten dige polyamide, en in het bijzonder een polyamide die op de markt gebracht wordt onder het merk Vespel van Du Pont de Nemours of gegrafiteerd Vespel.95 Valve 44 advantageously consists of a heat resistant polyamide, and in particular a polyamide marketed under the Vespel brand of Du Pont de Nemours or graphed Vespel.

Volgens de uitvinding vindt het inbrengen van een eg draaggas door het kcnaal 52 plaats met zodanige druk en snelheid c!at er een positieve drukgradiënt ontstaat tussen het punt van inbrengen, in het· weergegeven'géval korresponderend met de klep 44, en elk ander punt benedenstrooms daarvan, in het bijzonder c'o vsrrnmpingskamer 24 of de verdeolkamer 32. Door deze drukgradiënt 35 ken het kanaal 38 worden geopend door middel van een klep 44 zonder dat er een verbinding tot stand gebracht wordt tussen de verdampings-kamer 24 on het uitwendige. Bovendien zal, als gevolg van h^t uitermate geringe verschil tussen de inwendige middellijn van het kanaal 8000240 -6- * 33 en de uitwendige middellijn van de naald (in de orde van 0,28 resp. 0,23 mm) een zeer snelle stroom van draaggas de naald aan de buitenzijde omgeven, zowel beneden- als bovenstrooms van de klep 44, welke stroom de naald koelt ondanks de aanwezigheid van 5 een verwarmde omgeving, en waardoor ook de door middel van de naald ingebrachte vluchtige stoffen in hun vloeibare toestand gehouden worden binnen de naald, zodat ze alleen in de ervoor bestemde kamer 24 kunnen verdampen. Deze stroom gaat verder, zelfs benedenstrooms van.de kamer 38 in het tweede gedeelte van het kanaal voor het 10 inbrengen van de naald, gevormd door de mantel 32, en aangeduid door 26, welk tweede gedeelte een iets grotere diameter heeft dan het eerste (omstreeks 0,3 mm), en waaraan de hele stroom van het door het kanaal 30 ingebrachte draaggas wordt toegevoerd. Hierdoor kunnen konstante koelomstandigheden voor de naald worden verzekerd 15 omdat de verdampingskamer 24 er immers door wordt bereikt.According to the invention, the introduction of a harrow of carrier gas through the channel 52 takes place at such pressure and velocity that a positive pressure gradient is created between the point of introduction, in the case shown corresponding to the valve 44, and any other point. downstream thereof, in particular the evaporation chamber 24 or the distribution chamber 32. Due to this pressure gradient 35, the channel 38 can be opened by means of a valve 44 without connection being made between the evaporation chamber 24 and the exterior . In addition, due to the extremely small difference between the inner diameter of the channel 8000240 -6- * 33 and the outer diameter of the needle (of the order of 0.28 and 0.23 mm, respectively), a very fast flow of carrier gas surrounds the needle on the outside, both downstream and upstream of the valve 44, which flow cools the needle despite the presence of a heated environment, and also causes the volatiles introduced by the needle in their liquid state are held within the needle so that they can evaporate only in the designated chamber 24. This flow continues even downstream of the chamber 38 into the second portion of the needle insertion channel formed by the jacket 32, and indicated by 26, the second portion having a slightly larger diameter than the first ( about 0.3 mm), and to which the entire flow of the carrier gas introduced through the channel 30 is supplied. As a result, constant cooling conditions for the needle can be ensured, because the evaporation chamber 24 is indeed reached by it.

Nog steeds de beginselen van de uitvinding toepassend illustreren fig. 2 en fig. 3 een verdampingsinjektor die verkregen is door de kombinatie van een bekende direkte injektor aan de kolom met een verdampingskamer, in c'e vorm van een hulpinrichtinc.Still applying the principles of the invention, FIG. 2 and FIG. 3 illustrate an evaporator injector obtained by the combination of a known direct injector on the column with an evaporator chamber in the form of an auxiliary device.

20 Men ziet in de tekening, dat een injektor 110 can de kolom op bekende wijze wordt gevormd door een lichaam 112, waarin een kanaal 114 aanwezig is dat gesloten kan worden door middel van een klep 116 die geplaatst is in overeenstemming met een gebied c!at voorzien is van een bekleding 118 voor de geleiding van de 25 injektienaald 120 van een injektiespuit 122 van een op zich zelf bekend type. Het lichaam 112 vertoont, in een gebied onder de klep 116, een gedeelte 124 dat zo is gevormd dat koeling van buiten af mogelijk is, bijvoorbeeld met koelribben voor een permanente luchtstroom en om deze koeling aan het kanaal 114 door te geven. Een 30 kanaal 126 leidt naar het kanaal 114 voor het inbrengen van een dragergas. Nog steeds op bekende wijze eindigt het kanaal 114 benedenstrooms in een opening 128 v/aarin zich dt kop 130 bevindt van een cylindrischo mof 132 die in de juiste stand wordt gehouden door middel van een van draad voorziene borgring 134 die aangebracht 35 wordt onder aan het lichaam 112 en die werkzaam is op de kop 130 van de mof. Deze laatste houdt een afgeknot kegelvormige pakking 136 vast, met een axicde opening waardoor het mogelijk is om het boven- 8000240 -7- Ίί stroomse einde in t% brengen van een capillaire gaschromatografische kolom die gestoken is door een korresponderende axiale opening van de mof 132 en die binnendringt in het kanaal 114. De axiale opening van de mof 132 vormt rond de capillaire kolom, een holle ruimte 5 138 die onderaan open is en die bovenaan door middel van de aansluitingen 140 van de kop 130, verbonden is met de kamer 123, waar het kanaal 142 aankomt voor het inbrengen van koellucht; dit inbrengen van koellucht wordt alleen uitgevoerd tijdens de injektie en vormt een zogenaamd secundair koelsysteem.^ 10 De hulpinrichting, die aan deze injektor van het type aan de kolom kan worden aangebracht, bestaat in hoofdzaak uit een injektiekanaal 144 met capillaire afmetingen welke gelijk zijn aan die van het bovenstroomse einde van de gaschromatografische kolom, welk kanaal in de mof 132 kan worden ingébracht en door de pakking 15 136, in een stand die overeenkomt met de stand welke normaal behoort bij het boveneinde van de capillaire kolom, zoals weergegeven in fig. 2. Dit injektiekanaal 144, is aan het einde dat afgekeerd is van het einde dat vrij in de injektor gestoken moet worden, verbonden met een verdampings- en expansieruimte 146, die in hoofd-20 zaak wordt gevormd door een verlenging van het kanaal 144, groot genoeg om een verdampingskamer te vormen 'die op zijn beurt, op een plaats tegenover het kanaal 144, verbonden is met een uitlaatkanaal 143. Zoals blijkt uit fig. 2 heeft de ruimte of de verdampings-kamer 146 een afmeting welke in hoofdzaak gelijk is aan die van het 25 uitlaatkanaal 143, maar het is uiteraard ook mogelijk om ook andere afmetingen te overwegen.It can be seen from the drawing that an injector 110 of the column is formed in a known manner by a body 112, in which a channel 114 is present which can be closed by means of a valve 116 placed in accordance with an area c! which is provided with a coating 118 for guiding the injection needle 120 of a syringe 122 of a type known per se. The body 112 has, in an area below the valve 116, a portion 124 configured to allow cooling from the outside, for example with cooling fins for a permanent airflow and to pass this cooling to the channel 114. A channel 126 leads to the channel 114 for the introduction of a carrier gas. Still in known manner, the channel 114 terminates downstream in an opening 128 of the head 130 of a cylindrical sleeve 132 which is held in the correct position by means of a threaded retaining ring 134 which is fitted at the bottom of the body 112 and acting on the head 130 of the sleeve. The latter retains a frusto-conical gasket 136, with an axic opening allowing the top flow of the capillary gas chromatographic column inserted through a corresponding axial opening of the sleeve 132 into t%. and which penetrates the channel 114. The axial opening of the sleeve 132 forms around the capillary column, a hollow space 138 open at the bottom and connected at the top by the connections 140 of the head 130 to the chamber 123 where the channel 142 arrives for introducing cooling air; this introduction of cooling air is carried out only during the injection and constitutes a so-called secondary cooling system. The auxiliary device, which can be fitted to this type of injector on the column, consists essentially of an injection channel 144 with capillary dimensions equal to that of the upstream end of the gas chromatographic column, which channel can be inserted into the sleeve 132 and through the gasket 136, in a position corresponding to the position normally associated with the upper end of the capillary column, as shown in FIG. 2. This injection channel 144, at the end remote from the end to be inserted freely into the injector, is connected to an evaporation and expansion space 146, which is essentially formed by an extension of the channel 144, large enough to form an evaporation chamber which in turn, in a location opposite channel 144, is connected to an outlet channel 143. As shown in f Fig. 2, the space or the evaporation chamber 146 has a size substantially equal to that of the outlet channel 143, but it is of course also possible to consider other dimensions as well.

De verdampingsruimte 146, tezamen met tenminste een gedeelte van het uitlaatkanaal 148, wordt ingestoken in een draag-blok 150, bij voorkeur bestaande uit warmte-geleidend materiaal, 3q waarvan het onderste gedeelte, nl. aan de kant van het uitlaatkanaal 143, verbonden is met een nippel 152, voorzien van draad 154 en met een axiale opening 148* die deel uit maakt van het uitlaatkanaal 148, welke nippel cangebracht is onder tussenplaatsing van een pakking 156. De nippel 152 heeft zijn aansluiting 158 die uitkomt 35 bij het kanaal 143' en waardoor het mogelijk is om een gedeelte van het monster af te splitsen,terwijl de nippel 152 onderaan, benedenstrooms van de aansluiting 153, een afgeknot kegelvormige pakking 8000240 tr -3- 160 heeft die het boveneinde 162 van de gaschromatografische kolom afdicht. Het metalen blok 150 bevat een verwarmingsweerstand 164 en is dan ook geschikt om door geleiding warmte door te laten naar de verdampingskamer 146; dit blok 150 eindigt bovenaan in overeen-5 stemming met de beginaansluiting van de verdampingskamer, op een plaats die minstens op kleine afstand ligt vanaf het ondereinde van de mof 132 om aan dit einde de uit het secundaire koelsysteem afkomstige lucht te laten verdwijnen.The evaporation space 146, together with at least a part of the outlet channel 148, is inserted into a support block 150, preferably consisting of heat-conducting material, 3q of which the lower part, namely on the side of the outlet channel 143, is connected. with a nipple 152, provided with thread 154 and with an axial opening 148 * which forms part of the outlet channel 148, which nipple can be introduced with the interposition of a gasket 156. The nipple 152 has its connection 158 which ends at the channel 143 and allowing it to split off a portion of the sample, while the nipple 152 at the bottom, downstream of the port 153, has a frusto-conical packing 8000240 tr-160-160 sealing the top end 162 of the gas chromatographic column. The metal block 150 contains a heating resistor 164 and is therefore suitable for conducting heat through conduction to the evaporation chamber 146; this block 150 terminates at the top in accordance with the initial connection of the evaporation chamber, at a location at least a short distance from the lower end of the sleeve 132 to eliminate the air from the secondary cooling system at this end.

! Zoals weergegeven in fig, 2 wordt de injektie uitgevoerd jq door het insteken van de naald 120 van de spuit 122 in het begin-. gedeelte van het kanaal 114 en in het injektiekanaal 144; totdat het einde van dit laatste kanaal wordt bereikt, en door dan het monster in de verdcmpingsruimte 146 te injekteren tezamen met het dragergas dat ingébracht wordt bij 126. In deze ruimte 146 vindt, jg dankzij de temperatuur die wordt bereikt door het inwerking stellen van de weerstand 164, een verdamping van het monster plaats en een gedeelte van het monster gaat, samen met een gedeelte van het dragergas, naar het afsplitsingskanaal 153, terwijl het resterende gedeelte de gaschromatografische kolom 162 binnendringt. Tijdens 9Q de injektie wordt het secundaire koelsysteem in werking gesteld om, tezamen met het permanente primaire koelsysteem, de hele direkte injektor, en in feite het hele injektiekanaal 144, in gekoelde toestand te houden, zodat er geen voortijdige discriminerende verdamping van het monster optreedt in de naald 120. Gelijk-95 tijdig is door de lage temperatuur die in de bovengenoemde onderdelen in stand gehouden wordt, tezamen met de snelheid van het dragergas dat de aansluiting 126 binnenkomt, een "barriSre" gevormd waardoor eventuele terugkeer van het verdampte monster uit de verdampinasruimte 146 terug langs het injektiekanaal 144 wordt 30 voorkomen. Het is dus mogelijk om op deze wijze een verdampincs-injektie uit te voeren met vermijding van de bezwaren vcn de bekende injektors mot een tussenwand.! As shown in FIG. 2, the injection is carried out by inserting the needle 120 of the syringe 122 into the beginning. portion of the channel 114 and into the injection channel 144; until the end of this last channel is reached, and then injecting the sample into the evaporation space 146 together with the carrier gas introduced at 126. In this space 146, yg is due to the temperature reached by actuation of the resistor 164, evaporation of the sample occurs, and a portion of the sample, along with a portion of the carrier gas, goes to the sparge channel 153, while the remaining portion enters the gas chromatographic column 162. During the injection, the secondary cooling system is operated to keep, together with the permanent primary cooling system, the entire direct injector, and in fact the entire injection channel 144, in a cooled state, so that no premature discriminatory evaporation of the sample occurs in the needle 120. At the same time, due to the low temperature maintained in the above parts, together with the velocity of the carrier gas entering the connection 126, a "barrier" is formed whereby eventual return of the evaporated sample from the evaporation space 146 back along the injection channel 144 is prevented. It is thus possible to carry out an evaporation injection in this manner, while avoiding the drawbacks of the known injectors with an intermediate wall.

Het zal duidelijk zijn dat ten opzichte van de getekende en beschreven uitvoeringen verschillende wijzigingen kunnen 35 worden toegepast, in .het bijzonder in samenhong met de plaats en het aantal van de punten voor het inbrengen van het dragergas, mits door dat inbrengen de genoemde drukgrac'iönt ontstaat, alsmede 8000240 N» _ .It will be clear that different modifications can be made with respect to the drawn and described embodiments, in particular in connection with the location and the number of the points for the introduction of the carrier gas, provided that by said introduction the said pressure grac iönt arises, as well as 8000240 N »_.

-9-.-9-.

de beschreven koelstroming voor de naald. Andere wijzigingen kunnen worden toegepast ih verband met de klepkonstruktie evenals de andere onderdelen en hulpinrichtingen die niet rechtstreeks van invloed zijn op de Uitvinding.the described cooling flow for the needle. Other changes may be made in connection with the valve structure as well as other parts and auxiliary devices that do not directly affect the Invention.

5 Bovendien kunnen de koelmiddelen voor de injektor en hot injektiekanaal alsmede de verwarmingsmiddelen voor de verdampings-ruimte ook van een ander geschikt type zijn dan het weergegeven type. Het is bijvoorbeeld mogelijk om een buitenste scheidingswand toe te passen voor het gebied waarip zich de verdampingsruimte 10 bevindt, waarbij deze verdampingsruimte direkt of indirekt wordt . verwarmd door een stroom heet fluidum, ter vervanging van het verwarmingssysteem met weerstand en een warmte-geleidend blok, zoals weergegeven.In addition, the injector and hot injector cooling means as well as the evaporation space heating means may also be of a suitable type other than the type shown. It is possible, for example, to use an outer partition for the area where the evaporation space 10 is located, whereby this evaporation space becomes direct or indirect. heated by a flow of hot fluid, replacing the resistor heating system and a heat conductive block, as shown.

t 8000240t 8000 240

Claims

1. Evaporative injector for gas chromatographic columns, of the type consisting of a closed and heated evaporative chamber, into which opens the open end of the gas chromatographic column, to which chamber a carrier gas is supplied and an analyte injected by means of the injection of an injection spit which can be inserted through an ncaldin insertion channel which leads to that chamber itself, characterized in that the needle insertion channel is closed by a. . IQ valve, with at least two positions, and arranged to be operated so that the channel opens for needle insertion, and a pressure gradient is created in a portion of the needle insert upstream of the evaporation timer, by inserting at least a portion of the carrier gas under pressure at at least one point of that portion.

Device according to claim 1, characterized in that the needle insertion channel extends over the length of the needle itself and thereby forms a closed hollow space in which a carrier gas flows,

3. Device as claimed in claim 2, characterized in that at least a part of the carrier gas is introduced at the location of the valve.

4. Device according to claim 3, characterized in that the carrier gas introduced at the location of the valve in the insertion channel is led into the channel both upstream and downstream of the valve.

5. Device as claimed in claim 2, characterized by at least two channels for the introduction of hot carrier gas, near or in accordance with the valve resp. near the evaporation core. O. Apparatus according to claim 5, of the type in which the dampening core has a jacket of glass or the like, characterized in that the bottom plug connector has an upstream and a downstream portion, wherein it is 8000240; beneden gedeelteί -η- downstream section is formed by a coating of the evaporation chamber, with an internal diameter slightly larger than that of the upstream section, and the second channel for introducing the carrier gas ends at the junction 5 between the two parts.

Device according to claim 1, characterized in that the valve consists of a material which is resistant to high temperatures.

8. Device according to claim 7, characterized in that the valve consists of Vespel.

9. Device according to claim 7, characterized in that the valve consists of graphical Vespel.

10. Device according to claim 1, characterized in that it consists of a direct injector on the column and an auxiliary device comprising, in a unit that can be placed between the direct injector and the oven in which the gas chromatographic column is located. an insertion channel which can be inserted airtightly into the column seat of the injector, to receive the needle of the syringe and for at least 20% of its length under the influence of coolants belonging to the injector, an expansion and evaporation space or chamber for the sample, which is pneumatically connected on one side to the injection channel and is under the influence of a heat source which is at least sufficient to effect evaporation of an injected or sample, and an outlet duct which is pneumatically connected to the evaporation space on the side facing away from the injection channel and provided with means around the upstream end of the gas chromatograph rafic column to be airtight. Π. Apparatus according to claim 10, characterized in that the injection channel is a capillary with the same dimensions as the top end of a gas chromatographic column.

12. Apparatus as claimed in claim 10 for parting off the evaporated sample by injection, characterized in that the outlet channel, upstream of the gas chromatographic column sealing region, is provided with a pipe for the split-off portion. 8000 240 -12-

13. Device according to claim 10, characterized in that the injection channel coolants are in the form of a jacket, which belongs to the direct injector into which a cooling fluid flows, and in which the injection channel is in the direct injection. 5 enters a location in which the free end of the jacket is adjacent to the evaporative space heating means, with a free space sufficient to discharge the cooling fluid.

14. Device according to claim 11, characterized in that the expansion and evaporation space consists of a widening between the injection channel and the outlet channel. • -

Device according to claim 11, characterized in that the expansion and evaporation space consists of widening the injection channel and passes into the outlet channel without significant change of dimensions.

16. Device as claimed in claim 10, characterized in that the inlet and outlet duct together with the evaporation space form a single part consisting of glass or the like material.

17. Device as claimed in claim 0, characterized in that the evaporation space is located in a block consisting of heat-conducting material, which in turn is heated by external means.

18. Device according to claim 10, characterized in that the evaporation space is located in a flow of heating fluid. 8000240