SU864118A1 - Устройство дл получени равномерного потока элюента в жидкостной хроматографии - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к жидкостной хроматографии, а более конкретно , к способам получени  равномерных потоков элюента. Одни из типов устройств дл .созда ни  потока элюента - механические на сосы различных конструкций И . Наиболее важные недостатки устройств - возникновение пульсаций и высока  стоимость оборудовани . Кроме того, как показывает опыт эксплуатации таких систем, переход от одного давлени  к другому и с одного элюента на другой св зан с трудоемкими операци ми настройки насоса на необходимое давление. Наличие движущихс  частей.в механических насосах снижает их надежность и обуславлива т значительный износ. Известно также устройство дл  получени  paBHOMejpHoro потока элюента в жидкостной хроматографии, содержащее контейнер с элюентом и источник давлени , соединенный с ним 23Однако это устройство характеризу етс  р дом существенных недостатков. За счет растворени  газа в элюенте происходит ухудшение хроматографичес ких параметров,в частности ухудшаетс разделение и стабильность работы дете тора -флуктуации нулевой линии.Дл  работыданного устройства необходим источник высокого дав.-ени  - баллон со сжатым газом. Это делает всю хроматографическую систему нетранрпортабельной и громоздкой, а также лишает ее автономности. Баллоны со сжатыг/. газом имеют давление не превышающее 150 ата, что ограничивает верхний предел давлени  этой насосной системы до 7 О ат а. Цель изобретени  - повышение равномерности потока в широком диапазоне давлений. Поставленна  цель достигаетс  тем, что источник давлени  выполнен в виде осмотической системы, состо щей из двух емкостей, разделенных полупроницаемой мембраной, причем одна из емкостей предназначена дл  растворител , а друга  - соединенна  с контейнером с элюентом - дл  насыщенного раствора вещества, которое также находитс  в этой же емкости в твердой фазе. Мембрана может быть установлена на проницаемой жесткой подложке со стороны растворител . Источник давлени  выполнен в виде нескольких, последовательно соединенных осмотических систем. На фиг.1 изображена осмотическа  система и контейнер с элюентом; на фиг.2 - две осмотические системы, соединенные последовательно, и контейнер с элюентом. Элюент 1 (фиг.1) находитс  в сжимаемой емкости 2, ограниченной подвижной перегородкой 3 (или границей раздела фаз элюента и несмешивакндего с  с ним раствора, внутри жесткого контейнера 4, соединенного с той емкостью 5 осмотической системы,.в которой находитс  насыщенный раствор вещества б и вещество в твердой фазе 7, отделкенные полупроницаемой мембраной 8 от растворител  9, наход щзгос  в другой емкости 10 системы 1 1 , Две осмотические системы 11 и 12 соединенные последовательно фиг.2) , содержат элюент 1, который находитс  сжимаемой емкости 2,ограниченной под вижной перегородкой 3 внутри жесткого контейнера 4, соединенного с емкостью 5 осмотической системы 12, в которой находитс  насыщенный раствор вещества б и вещество в твердой фазе 7, отделенные полупроницаемой мe vбpaнoй 8 от растворител  9, наход щегос ,в емкости 10. Емкость 10 герметично подсоединена к контейнеру на выходе первой осмотической системы 11 у соедин  сь со сжимаемой емкостью 2, заполне.нной тем же растворителем 9, что и емкость 10, ограниченной подвижной . перегородкой 3 внутри жесткого контейнера 4, соединенного с емкостью- 5 первой осмотической систег-и, аналогичной описанным выше. Устройство (фиг.1) работает следующим образом. .При контакте раствора с растворителем через мембрану, проницаемую дл  растворител  и непроницаемую дл  растворенного вещества, возникает осмотический поток растворител  с давлением Р CRT, (1) где С - мол рна  концентраци  вещест ва в растворе; R - универсальна  газова  посто нна ; Т,- температура. Под действием осмотических сил растворитель через полупроницаемую мембрану попада,ет в. сосуд с раствором . Дл  поддержани  посто нства ко центрации раствора на уровне насыще ни  при данной температуре, раствор контактирует с избыточным количеств растворенного вещества, в частном случае с солью в твердой фазе. Возникающее в сосуде с раствором осмо тическое давление передаетс  в емкость с элюентом. Таким образом соз даетс  посто нный расход элюента, без пульсаций. Так например, при д 288к дл  насыщенного раствора в воде осмотическое давление достигает величины 136 ата. Давление в системе, установленное в соответствии с расходом, остаетс  посто нным до тех пор, пока не будет исчерпан весь, запас твердой соли в сосуде с раствором. При необходимости повышени  рабочего давлени  (см.,фиг.2) возможно последовательное соединение двух и более осмотических систем. Так как осмотическое давление, относительнее, давлени  раствора,  вл етс  величи .ной посто нной, то, повьЕиа  давление растворител , мы на ту же величину повышаем абсолютное давление;, в сосуде с раствором. Это обсто тельство позвол ет получить практически любое абсолютное давление, необходимое Б колоночной жидкостной хроматографии. Действительно, осмотическим давлением из емкости 5 выдавливают растворитель 9, наход щийс  в сжимаемой емкости 2 на выходе первой осмотитической системы, в емкость 10 (второй системы), заполн емую этим же растворителем 9. Давление в емкости 5 с раствором относительно растворител  определ етс  уравнением(1}. Абсолютное давление равно сумме осмотических давлений в первой и второй системах. Описанное устройство значительно упрощаетс  при использовании в качестве элюента раствора соли или жидкости, не смешивающейс  с раствором соли. Следует отметить, что описанное устройство дл  получени  равномерного потока элюента применимо и в тех случа х, когда отсутствует внешний источник энергии, или потребление энергии ограничено. Внедрение предлагаемого устройства в практику аналитического приборостроени  позвол ет получить значительный экономический Эффект. Расчет , с учетом ежегодной потребности в жидкостных хроматографах и стоимости , используемых насосов (стоимость отечественных насосов 20003000 р., а зарубежных 10 000 20 000 дол.) , позвол ет оценить экономический эффект, составл ющий более 1 млн .р. в год. Кроме того, использование предлагаемого устройства дл  создани  автономных , переносных систем анализа и контрол  токсичных примесей .в водных растворах способствует решению комплексной проблемы защиты окружающей среды.

Claims (3)

1. Формула изобретения

   1. Устройство для получения равномерного потока элюента в жидкостной хроматографии, содержащее контейнер с элюентом и источник давления, соединенный с ним, отличающеес я тем, что, с целью повышения равномерности потока в широком диапазоне давлений, источник давления выполнен в виде осмотической системы, состоящей из двух емкостей, разделенных полупроницаемой мембраной, причем одна из емкостей предназначена для растворителя, а другая - соединенная с контейнером с элюентом для насыщенного раствора вещества, которое также находится в этой же емкости в твердой фазе.

   t
2. 2, Устройство ПО П.1, О Т Л И - !

   чающееся тем, что полуПроницаемая мембрана установлена на проницаемой жесткой подложке, например металлокерамической пластине,

   5 со стороны растворителя.
3. 3. Устройство по пп.1 и 2, от лишающееся тем, что источник давления выполнен в виде двух и более последовательно соединенных осмотических систем.