RU2167422C2 - Способ газохроматографического анализа и устройство для его осуществления - Google Patents
Способ газохроматографического анализа и устройство для его осуществления Download PDFInfo
- Publication number
- RU2167422C2 RU2167422C2 RU99110047A RU99110047A RU2167422C2 RU 2167422 C2 RU2167422 C2 RU 2167422C2 RU 99110047 A RU99110047 A RU 99110047A RU 99110047 A RU99110047 A RU 99110047A RU 2167422 C2 RU2167422 C2 RU 2167422C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas
- sections
- column
- holes
- plugs
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
Abstract
Изобретение относится к аналитическому приборостроению. Способ газохроматографического анализа заключается в том, что исследуемые жидкие вещества вводят в дозировочную петлю фиксированного объема для несорбирующего вещества при температуре, обеспечивающей их испарение, приводят давление в дозировочной петле к давлению на входе в колонку и переводят содержимое петли в хроматографическую колонку потоком газа-носителя. Устройство для осуществления способа газохроматографического анализа содержит источник газа-носителя, испаритель, хроматографическую колонку, детектор и дозирующий кран, корпус которого собран из секций, соединенных через уплотнения с осевыми и радиальными отверстиями, подвижные запорные элементы, изготовленные из полых трубок с заглушками и отверстиями, выполненные на боковых поверхностях в кольцевых углублениях по наружному диаметру трубок, осевые каналы соединены между собой посредством отверстий секций. В емкости для дозирования газа, соединенной с радиальными отверстиями секций, установлен испаритель с нагревателем. Технический результат - повышение точности измерений. 2 с.п.ф-лы, 4 ил., 1 табл.
Description
Изобретение относится к газовой хроматографии и может быть использовано для анализа газообразных и жидких веществ при повышенных давлениях в различных отраслях: химической, нефтяной, газовой, нефтехимической, металлургии, медицине, биологии, экологии и др.
Известны различные способы газохроматографического анализа, при которых фиксированные количества газообразных и жидких веществ дозируют в хроматографическую колонку для разделения и измеряют изменение их концентрации в потоке газа-носителя на выходе из колонки с помощью детектора и различные устройства для их осуществления, содержащие источник газа-носителя, хроматографическую колонку, детектор, при этом газообразные пробы вводятся с помощью шприца или дозирующего крана с фиксированным объемом пробы, а жидкие пробы вводятся микрошприцом или автоматическим штоковым дозатором в устанавливаемый перед разделительной колонкой испаритель или непосредственно на колонку [1].
Однако известные способы и устройства имеют относительно невысокую точность хроматографических измерений, так как невозможно одновременно хроматографировать газообразные и жидкие пробы в период одного цикла анализа, а также вводить пробы анализируемых смесей в хроматограф при повышенных давлениях, сохраняя равновесие в системе.
Наиболее близким к изобретению по совокупности существенных признаков является способ одновременного дозирования и последующего совместного анализа на хроматографической колонке фиксированного количества трех различных по объему веществ, при этом одна из проб для вещества в газовой фазе, а две другие для веществ жидкой фазы [2].
Наиболее близким к изобретению является устройство для газохроматографического анализа, содержащее источник газа-носителя, хроматографическую колонку, детектор и дозирующий кран, корпус которого собран из секций, соединенных между собой через уплотнения, в котором выполнены два осевых канала, семь пар, расположенных равномерно и диаметрально с противоположных сторон корпуса радиальных отверстий, и подвижные запорные элементы, выполненные в виде полых трубок с заглушками в центре и отверстиями по обе стороны от заглушек, размещенные в осевых каналах корпуса, причем подвижные запорные элементы соединены между собой сменной емкостью для дозирования газа, а заглушки в центре каждого запорного элемента имеют радиальные отверстия и кольцевые проточки по наружному диаметру для дозирования двух различных жидкостей [2].
Недостатком известного способа и устройства является невозможность обеспечить ввод пробы анализируемой смеси при повышенных давлениях, сохраняя равновесие в системе, кроме того, величина вводимого объема парогазовой пробы зависит от летучести анализируемой жидкости, поскольку фиксированное количество вводимой жидкости испаряется в процессе переноса ее в колонку потоком газа-носителя, поэтому не обеспечивается необходимая точность измерения и эффективность хроматографического разделения.
Задачей изобретения является повышение точности хроматографических измерений и эффективности разделения.
Эта задача решается за счет того, что в способе газохроматографического анализа, заключающегося в одновременном дозировании фиксированного количества газа и исследуемых жидких веществ в хроматографическую колонку для разделения и измерения их концентрации в потоке газа-носителя на выходе из колонки исследуемые жидкие вещества вводят в дозировочную петлю фиксированного объема для несорбирующегося газообразного вещества при температуре, обеспечивающей их испарение, приводят давление в дозировочной петле к давлению на входе в колонку и переводят содержимое петли в хроматографическую колонку потоком газа-носителя для анализа.
Эта задача решается также за счет того, что в устройстве для газохроматографического анализа, содержащем источник газа-носителя, хроматографическую колонку, детектор и дозирующий кран, корпус которого собран из секций, соединенных между собой через уплотнения, в которых выполнены два сквозных осевых канала, соединенные радиальными отверстиями, расположенными в середине сборных секций с противоположных сторон, и запорные элементы, выполненные в виде полых трубок с заглушками и отверстиями на боковых поверхностях в кольцевых углублениях по наружному диаметру по обе стороны от заглушек, размещенные в сквозных осевых каналах и имеющих возможность перемещения, причем отверстия подвижных запорных элементов совмещены с соответствующими радиальными отверстиями секций, соединяющими хроматографическую колонку и емкость для дозирования газа с источником газа-носителя и исследуемых веществ, первый осевой канал дозирующего крана соединен с шестью радиальными отверстиями, расположенными в первой, третьей - седьмой секциях, второй осевой канал соединен с одним радиальным отверстием, расположенным в четвертой секции, подвижный запорный элемент первого осевого канала содержит три заглушки, две из которых расположены друг от друга на расстоянии равном ширине одной секции и одна на расстоянии равном ширине двух секций, а подвижный запорный элемент второго осевого канала содержит две заглушки, расположенные друг от друга на расстоянии равном ширине трех секций, а емкость для дозирования снабжена испарителем и соединена с радиальными отверстиями третьей и седьмой секцией.
При решении поставленной задачи создается результат, который заключается в одновременном вводе и последующем совместном анализе жидкости и газа (несорбирующегося компонента) в виде парогазовой пробы фиксированного объема при повышенных давлениях, сохраняя равновесие в системе за счет того, что обеспечивается приведение давления в дозировочной петле, содержащей анализируемую паро-газовую смесь, к давлению на входе в колонку.
Это позволяет сделать вывод, что заявляемые изобретения связаны между собой единым изобретательским замыслом.
На фиг. 1 схематически изображено устройство для газохроматографичекого анализа. Положение запорных элементов соответствует набору анализируемого газа. На фиг. 2 изображено положение запорных элементов при наборе анализируемой жидкости. На фиг. 3 изображено положение запорных элементов при приведении давления в дозировочной петле к давлению на входе в колонку. На фиг.4 изображено положение запорных элементов при анализе.
Пример конкретного выполнения способа и устройства для его осуществления.
Эксперимент проводился на хроматографе "Цвет 500" с детектором по теплопроводности. Анализируемая парогазовая смесь разделялась на хроматографической колонке из нержавеющей стали (длина 1 м, внутренний диаметр 3 мм). В качестве неподвижной фазы использовался трикрезилфосфат, нанесенный в количестве 21,97 мас. % на твердый носитель хроматон N-AW-DMCS, зернением 0,25-0,315 мм. Газ-носитель - азот, объемная скорость на выходе из колонки 10 см/мин2. Среднее давление в колонке 6 кгс/см2. Температура термостата колонки 120oC. В качестве примера использовались, например, сорбаты: гексан, изопропанол, бензол и воздух как несорбирующийся компонент.
Были рассчитаны абсолютный удельный удерживаемый объем Vg, степень разделения Rs и высота, эквивалентная теоретической тарелке H по следующим формулам:
где tм - время удерживания несорбирующегося компонента (измеряется секундомером); tR, lR и t'R - время, расстояние удерживания и приведенное время удерживания сорбата (определяются по диаграммной ленте); объемная скорость газа-носителя при среднем по колонке давлении и температуре колонки; Тc - температура колонки; W - масса неподвижной фазы; L - длина колонки; Wh - ширина пика на середине высоты.
где tм - время удерживания несорбирующегося компонента (измеряется секундомером); tR, lR и t'R - время, расстояние удерживания и приведенное время удерживания сорбата (определяются по диаграммной ленте); объемная скорость газа-носителя при среднем по колонке давлении и температуре колонки; Тc - температура колонки; W - масса неподвижной фазы; L - длина колонки; Wh - ширина пика на середине высоты.
Результаты эксперимента сведены в таблицу.
Таким образом, из таблицы видно, что наблюдается повышение эффективности разделения, уменьшается высота, эквивалентная теоретической тарелке (например, для бензола в 1,5 раза), а также значительно повышается точность измерения величин удерживания.
Устройство для осуществления описанного выше способа газохроматографического анализа содержит дозирующий кран, корпус которого собран из семи секций 1-7, которые соединены между собой через 14 чечевицеобразных сальниковых уплотнений 8 с осевыми отверстиями для герметизации подвижных запорных элементов 9 и 10 и затянуты четырьмя болтами 11 с помощью двух накладок 12. В секциях выполнены два сквозных осевых канала, соединенных между собой радиальными отверстиями 13 в первой и седьмой секциях. Запорные элементы 9, 10 выполнены в виде полых трубок с заглушками 14-18 и отверстиями 19-24 на боковых поверхностях в кольцевых углублениях по наружному диаметру по обе стороны от заглушки 15 исходной стороны от заглушек 14, 16, 17, 18, причем запорный элемент 9 содержит три заглушки 14-16, а запорный элемент 10 содержит две заглушки 17 и 18. Заглушки 14 и 15 расположены друг от друга на расстоянии равном ширине двух секций, а 17 и 18 на расстоянии друг от друга равном ширине трех секций. Первый осевой канал, в котором расположен запорный элемент 9, соединен шестью радиальными отверстиями 25, расположенными в секциях 1, 3 - 7, а второй осевой канал, в котором расположен запорный элемент 10, соединен с одним радиальным отверстием 25, расположенным в секции 4 и соединенным с источником газа-носителя. В емкости для дозирования газа 26, соединенной с радиальными отверстиями секций 3,7, установлен испаритель с нагревателем 27. На выходе из разделительной колонки 28, соединенной с радиальным отверстием 25 секции 1, установлен детектор 29. Источник анализируемого газа соединен с радиальным отверстием 25 секции 5.
Устройство работает следующим образом:
Операция 1 - набор анализируемого газа. Положение запорных элементов 9 и 10 изображено на фиг. 1. Несорбирующийся газ через радиальное отверстие 25 секции 5 и отверстия 20 и 19 на боковых поверхностях полой трубки запорного элемента 9 заполняет емкость для дозирования газа 26 фиксированного объема. Газ-носитель через радиальное отверстие 25 секции 4 и отверстия 24 и 23 на боковых поверхностях полой трубки запорного элемента 10, через радиальные отверстия 13 и 25 секции 1 поступает в разделительную колонку 28.
Операция 1 - набор анализируемого газа. Положение запорных элементов 9 и 10 изображено на фиг. 1. Несорбирующийся газ через радиальное отверстие 25 секции 5 и отверстия 20 и 19 на боковых поверхностях полой трубки запорного элемента 9 заполняет емкость для дозирования газа 26 фиксированного объема. Газ-носитель через радиальное отверстие 25 секции 4 и отверстия 24 и 23 на боковых поверхностях полой трубки запорного элемента 10, через радиальные отверстия 13 и 25 секции 1 поступает в разделительную колонку 28.
Операция 2 - набор анализируемой жидкости. При этом запорный элемент 9 смещается влево по чертежу относительно корпуса, например, с помощью автоматического привода или вручную. Положение запорных элементов 9 и 10 изображено на фиг. 2. В испаритель 27, нагретый до температуры, необходимой для испарения, вводится анализируемая жидкость шприцом или автоматическим штоковым дозатором и выдерживается около 30 с для полного испарения. Анализируемый газ проходит через радиальное отверстие 25 секции 5, отверстия 21 и 22 и сбрасывается.
Операция 3 - приведение давления в дозировочной петле, содержащей анализируемую парогазовую смесь, к давлению на входе в колонку. При этом запорный элемент 9 смещается влево по чертежу относительно корпуса. Положение запорных элементов 9 и 10 изображено на фиг. 3. Газ-носитель поступает одновременно и в разделительную колонку 28, и через отверстия 19 и 20 на боковой поверхности полой трубки подвижного запорного элемента 9 и радиальное отверстие 25 секции 3 поступает в емкость для дозирования газа 26, таким образом устанавливается давление в емкости 26, равное давлению на входе в колонку. Эта операция необходима для того, чтобы при анализе не возникало бросков давления, нарушающих сорбционное равновесие в системе. Продолжительность операции около 10-15 с.
Операция 4 - анализ. При этом запорный элемент 10 смещается вправо по чертежу относительно корпуса. Положение запорных элементов 9 и 10 изображено на фиг. 4. Газ-носитель проходит через радиальное отверстие секции 4 и отверстия 23 и 24 запорного элемента 10, через радиальные отверстия 13 и 25 секции 7, проходит по емкости для дозирования газа 26 через испаритель 27, вымывая анализируемую парогазовую смесь, через радиальное отверстие 25 секции 3 и отверстия 20 и 19 запорного элемента 9, через радиальное отверстие 25 секции 1 направляет анализируемую смесь в разделительную колонку 28 для анализа, а затем измеряют изменение концентрации веществ в потоке газа-носителя на выходе из колонки с помощью детектора 29.
Использование предлагаемых способа и устройства позволяет одновременно вводить жидкость и газ (несорбирующийся компонент) в виде парогазовой пробы фиксированного объема при повышенных давления, не нарушая при этом равновесия в системе, с измерением их времен удерживания в ходе одного цикла анализа, тем самым повышается эффективность хроматографического разделения, а также значительно увеличивается точность измерений.
Источники информации:
1. Сакодынский К. И. , Бражников В.В., Волков С.А. и др. Аналитическая хроматография. М.: Химия, 1993, с. 133-142.
1. Сакодынский К. И. , Бражников В.В., Волков С.А. и др. Аналитическая хроматография. М.: Химия, 1993, с. 133-142.
2. Патент Российской Федерации N 2069365, мкл. G 01 N 30/20, 1996.
3. Mc Reynolds W.O., Gas Chromatography Retention Data, Preston Technical Abstract, Evanston, IL, 1966, p. 164.
Claims (2)
1. Способ газохроматографического анализа, при котором фиксированные количества несорбирующегося газообразного вещества и исследуемых жидких веществ дозируют в хроматографическую колонку для разделения и измеряют изменение их концентрации в потоке газа-носителя на выходе из колонки, отличающийся тем, что исследуемые жидкие вещества вводят в дозировочную петлю фиксированного объема для несорбирующего вещества при температуре, обеспечивающей их испарение, приводят давление в дозировочной петле к давлению на входе в колонку и переводят содержимое петли в хроматографическую колонку потоком газа-носителя.
2. Устройство для газохроматографического анализа, содержащее источник газа-носителя, газохроматографическую колонку, детектор и дозирующий кран, корпус которого собран из секций, соединенных между собой через уплотнения, в которых выполнены два сквозных осевых канала, соединенных радиальными отверстиями, расположенными в середине сборных секций, и запорные элементы, выполненные в виде полых трубок с заглушками и отверстиями на боковых поверхностях в кольцевых углублениях по наружному диаметру по обе стороны от заглушек, размещенные в сквозных осевых каналах и имеющих возможность перемещения, причем отверстия запорных элементов совмещены с соответствующими радиальными отверстиями секций, соединяющими хроматографическую колонку и емкость для дозирования газа с источником газа-носителя и исследуемых веществ, отличающееся тем, что первый осевой канал дозирующего крана соединен с шестью радиальными отверстиями, расположенными в первой, третьей - седьмой секциях, второй осевой канал соединен с одним радиальным отверстием, расположенным в четвертой секции, осевые каналы соединены между собой посредством радиальных отверстий первой и седьмой секций, подвижный запорный элемент первого осевого канала содержит три заглушки, две из которых расположены друг от друга на расстоянии, равном ширине одной секции, и одна на расстоянии, равном ширине двух секций, подвижный запорный элемент второго осевого канала содержит две заглушки, расположенные друг от друга на расстоянии, равном ширине трех секций, а емкость для дозирования газа снабжена испарителем и соединена с радиальными отверстиями третьей и седьмой секций.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU99110047A RU2167422C2 (ru) | 1999-05-07 | 1999-05-07 | Способ газохроматографического анализа и устройство для его осуществления |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU99110047A RU2167422C2 (ru) | 1999-05-07 | 1999-05-07 | Способ газохроматографического анализа и устройство для его осуществления |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU99110047A RU99110047A (ru) | 2001-03-27 |
RU2167422C2 true RU2167422C2 (ru) | 2001-05-20 |
Family
ID=20219777
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU99110047A RU2167422C2 (ru) | 1999-05-07 | 1999-05-07 | Способ газохроматографического анализа и устройство для его осуществления |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2167422C2 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2697575C1 (ru) * | 2018-05-03 | 2019-08-15 | Общество с ограниченной ответственностью "КимТэк" | Устройство подготовки пробы для анализа примесей малолетучих полярных веществ в жидких средах |
RU2720656C1 (ru) * | 2019-11-12 | 2020-05-12 | Общество с ограниченной ответственностью «КимТэк» | Способ твердофазного концентрирования комбинации водорастворимых летучих и нелетучих пластовых индикаторов |
-
1999
- 1999-05-07 RU RU99110047A patent/RU2167422C2/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2697575C1 (ru) * | 2018-05-03 | 2019-08-15 | Общество с ограниченной ответственностью "КимТэк" | Устройство подготовки пробы для анализа примесей малолетучих полярных веществ в жидких средах |
RU2720656C1 (ru) * | 2019-11-12 | 2020-05-12 | Общество с ограниченной ответственностью «КимТэк» | Способ твердофазного концентрирования комбинации водорастворимых летучих и нелетучих пластовых индикаторов |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Brown | High Pressure Liquid Chromatography: Biochemical and Biomedical Applications | |
Chocholouš et al. | An overview of sequential injection chromatography | |
EP3179245B1 (en) | Multi-lumen mixing device for chromatography | |
Ali | High-performance liquid chromatography (HPLC): a review | |
US4816226A (en) | Apparatus for continuous flow injection solvent extraction analysis | |
Jagota et al. | Separation of non-steroidal anti-inflammatory agents using supercritical fluid chromatography | |
RU2167422C2 (ru) | Способ газохроматографического анализа и устройство для его осуществления | |
Priyadarshini et al. | Chromatography—The essence of bioanalysis | |
Kabra et al. | Liquid chromatography in clinical analysis | |
US4970169A (en) | Method for measuring non-porous surface area of carbon black | |
RU2212662C2 (ru) | Устройство дозирования пробы в газовый хроматограф | |
RU2212661C2 (ru) | Способ газохроматографического анализа с использованием капиллярных колонок и устройство для его осуществления | |
Eswarudu et al. | Ultra Performance Liquid Chromatography (UPLC): A Preeminent Technique in Pharmaceutical Analysis. | |
RU2069365C1 (ru) | Дозирующий кран для хроматографа | |
US5075080A (en) | Apparatus for measuring the non-porous surface area of carbon black | |
Gupta et al. | An overview on the chromatography | |
JPS6263857A (ja) | 流体中成分の分離分析方法及び装置 | |
RU99110047A (ru) | Способ газохроматографического анализа и устройство для его осуществления | |
Grossenbacher et al. | Determination of biuret and urea by high-performance liquid chromatography | |
RU2694436C1 (ru) | Способ газохроматографического анализа микропримесей веществ в газе и устройство для его реализации | |
Katsanos et al. | Analytical applications of reversed-flow gas chromatography | |
Thorat et al. | CHROMATOGRAPHIC MASTERY: HPLC TECHNIQUES AND INNOVATIONS IN PHARMACEUTICAL ANALYSIS | |
RU2324174C1 (ru) | Способ получения потока газа с постоянными концентрациями летучих компонентов и устройство для его осуществления | |
SU1744646A1 (ru) | Способ хроматографического анализа сложных смесей органических соединений | |
Mani et al. | Gas-liquid chromatography |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20070508 |