ИСПАРИТЕЛЬ ДЛЯ ГАЗОВОГО ХРОМАТОГРАФА Российский патент 2002 года по МПК G01N30/18 

Изобретение относится к устройствам ввода пробы в разделительные колонки газовых хроматографов.

Известен испаритель для газового хроматографа, содержащий металлический цилиндрический корпус с патрубком для подвода газа-носителя и штуцером для соединения с хроматографической колонкой, расположенным на конце корпуса, радиатор, выполненный в виде накидной гайки и закрепленный на другом конце корпуса, уплотняющую мембрану, установленную между радиатором и торцом корпуса, стеклянную трубку, установленную соосно внутри корпуса и опирающуюся на стопорное кольцо, размещенное внутри корпуса перед упомянутым штуцером, направляющую втулку, установленную между уплотняющей мембраной и торцом стеклянной трубки и имеющую осевой канал для прохождения иглы шприца и соединенный с ним канал для подвода газа-носителя, связанный с патрубком для подвода газа-носителя и опорной втулкой, установленной между торцом стеклянной трубки и стопорным кольцом и имеющей осевой канал для прохода газа в хроматографическую колонку (свидетельство РФ на полезную модель 6904, МПК G 01 N 30/16, 1997).

Недостатком этого испарителя является наличие паров летучих компонентов уплотняющей мембраны, которые попадают в хроматографическую колонку, ухудшая качество анализа.

Известен также испаритель для газового хроматографа, выбранный в качестве ближайшего аналога, содержащий металлический цилиндрический корпус и штуцер для соединения с хроматографической колонкой, расположенный на конце корпуса, вставку с центральным каналом, патрубком для подвода газа-носителя и патрубком для сброса части газа-носителя, радиатор, выполненный в виде накидной гайки и закрепленный на другом конце корпуса, уплотняющую мембрану, установленную между радиатором и торцом вставки, стеклянную трубку, установленную соосно внутри корпуса перед штуцером, уплотняющее кольцо, расположенное между корпусом, вставкой и стеклянной трубкой (проспект фирмы "Shimadzu" на газовый хроматограф модели GC-17A, версия 3, 1998, с.8).

Такие же испарители традиционно применяются в газовых хроматографах других фирм, например "Hewlett-Packard".

Недостатком этих испарителей является возможность попадания паров летучих компонентов уплотняющей мембраны и уплотнительного кольца в хроматографическую колонку, что приводит к ухудшению качества анализа.

Задачей настоящего изобретения является устранение указанного недостатка, а именно повышение качества анализа за счет значительного уменьшения вероятности попадания в колонку паров летучих компонентов уплотнителей испарителя.

Эта задача решается тем, что в испарителе для газового хроматографа, содержащем металлический цилиндрический корпус, на одном конце которого расположен штуцер для соединения с хроматографической колонкой, а на другом - радиатор, выполненный в виде накидной гайки, вставку с центральным каналом, патрубком для подвода газа-носителя и патрубком для сброса части газа-носителя, уплотняющую эластичную мембрану, установленную между радиатором и торцом вставки, стеклянную трубку, размещенную соосно внутри корпуса перед штуцером, эластичное уплотнительное кольцо, расположенное между корпусом, вставкой и стеклянной трубкой, центральный канал во вставке сообщается с дополнительно выполненными в ней обводными каналами и с кольцевым каналом, образованным стеклянной трубкой, вставкой и эластичным уплотнительным кольцом.

Технический результат достигается за счет введения во вставку с патрубками для подвода газа-носителя и сброса части газа-носителя обводных каналов, практически исключающих перемещение паров летучих компонентов мембраны и кольца в колонку, и за счет дополнительного потока чистого газа-носителя, перетекающего через уменьшенный по сравнению с известными конструкциями зазор между вставкой и стеклянной трубкой (трубка непосредственно примыкает к вставке) вследствие разности давлений в каналах.

На фиг.1 представлен предлагаемый испаритель в разрезе, на фиг.2 - кольцевой канал в сечении А-А на фиг.1.

Испаритель содержит металлический цилиндрический корпус 1, на одном конце которого расположен штуцер 2 для соединения с хроматографической колонкой (не показана), а на другом - радиатор 3, выполненный в виде накидной гайки. В корпусе 1 размещена вставка 4 с патрубком 5 для подвода газа-носителя и патрубком 6 для сброса части газа-носителя. Внутри корпуса 1 соосно с ним установлена стеклянная трубка 7 (камера испарения), которая своим торцом примыкает к внутренней поверхности вставки 4. Во вставке 4 выполнены каналы 8, 9, 10. Между радиатором 3 и торцом вставки 4 размещена уплотняющая резиновая мембрана 11, а между корпусом 1, вставкой 4 и стеклянной трубкой 7 установлено резиновое уплотнительное кольцо 12 с образованием кольцевого канала 13.

Испаритель работает следующим образом.

По патрубку 5 в испаритель, находящийся в нагретом до рабочей температуры состоянии, под давлением подается газ-носитель, который в канале 8 вставки 4 разделяется на три потока. Один поток направляется в камеру испарения, другой по каналам 9 и 10 - в кольцевой канал 13, увлекая за собой пары летучих компонентов резиновой мембраны 11. При прохождении через кольцевой канал 13 поток газа-носителя захватывает пары летучих компонентов резинового кольца 12 и поступает в патрубок 6 для сброса части газа-носителя в атмосферу. Третий, незначительный по величине поток, протекает через негерметичное соединение торца стеклянной трубки 7 со вставкой 4 из канала 8 в кольцевой канал 13 вследствие перепада давления, существующего между патрубками 5 и 6 и соединенными с ними каналами 8 и 13 соответственно. Величина этого потока обратно пропорциональна пневмосопротивлению соединения торца стеклянной трубки 7 со вставкой 4, а существование его препятствует перетеканию загрязненного парами летучих компонентов уплотнителей газа-носителя из кольцевого канала 13 в камеру испарения. Таким образом поток чистого газа-носителя, движущийся по патрубку 5 в камеру испарения, оказывается надежно изолированным от потока газа-носителя, загрязненного парами летучих компонентов резиновых уплотнителей - мембраны 11 и кольца 12. Проба, введенная микрошприцем (не показан) в камеру испарения через уплотняющую мембрану 11 в канал 8, испаряется, перемешивается с потоком чистого газа-носителя и поступает в хроматографическую колонку для разделения на составляющие ее компоненты.

Эффективность работы предлагаемой конструкции подтверждена серией хроматографических анализов при температуре испарителя до 350^oС.

Использование: в газовой хроматографии. Сущность: в размещенной в корпусе испарителя вставке выполнены обводные каналы, а стеклянной трубкой, вставкой и эластичным уплотнительным кольцом образован кольцевой канал. Газ-носитель, подаваемый под давлением через патрубок подвода газа-носителя в нагретый до рабочей температуры испаритель, в канале вставки разделяется на три потока. Один поток направляется в камеру испарения, другой - по обводным каналам в кольцевой канал, увлекая за собой пары летучих компонентов резиновой мембраны, резинового кольца, и выходит через патрубок сброса в атмосферу. Третий, незначительный по величине поток, протекает через негерметичное соединение торца стеклянной трубки со вставкой из канала вставки в кольцевой канал вследствие перепада давления, существующего между патрубками подвода и сброса и соединенными с ними каналами вставки и кольцевым соответственно. Величина этого потока обратно пропорциональна пневмосопротивлению соединения торца стеклянной трубки со вставкой, а существование его препятствует перетеканию загрязненного парами летучих компонентов уплотнителей газа-носителя из кольцевого канала в камеру испарения. Таким образом поток чистого газа-носителя, движущийся по патрубку подвода в камеру испарения, оказывается надежно изолированным от потока газа-носителя, загрязненного парами летучих компонентов резиновых уплотнителей - мембраны и кольца. Технический результат: повышает качество газохроматографического анализа за счет значительного уменьшения вероятности попадания в хроматографическую колонку паров летучих компонентов уплотнителей испарителя. 2 ил.

Испаритель для газового хроматографа, содержащий металлический цилиндрический корпус, на одном конце которого расположен штуцер для соединения с хроматографической колонкой, а на другом - радиатор, выполненный в виде накидной гайки, вставку с центральным каналом, патрубком для подвода газа-носителя и патрубком для сброса части газа-носителя, уплотняющую эластичную мембрану, установленную между радиатором и торцом вставки, стеклянную трубку, размещенную соосно внутри корпуса перед штуцером, эластичное уплотнительное кольцо, расположенное между корпусом, вставкой и стеклянной трубкой, отличающийся тем, что центральный канал во вставке сообщается с дополнительно выполненными в ней обводными каналами и с кольцевым каналом, образованным стеклянной трубкой, вставкой и эластичным уплотнительным кольцом.