Способ ввода пробы в капиллярный газовый хроматограф Советский патент 1983 года по МПК G01N31/08 

Изобретение относится к газовой хроматографии и может найти применение при анализе сложных смесей.

Известен способ выделения пробы из ловушки-концентратора с помощью жидкого растворителя. Операции осуществляются на стадии подготовки пробы к газохроматографическому анализу и проводятся вне хроматографа Cl J..

Недостатками способа являются малая производительность, разбавление пробы растворителем, потери летучих компонентов пробы при проведении отгонки растворителя.

Наиболее близок к предлагаемому способ дозирования веществ в хроматографическую колонку, при котором дозу анализируемой смеси улавливают из потока газа-носителя, выходящего из испарителя хроматографа, путем конденсации в ловушке с последующей ее десорбцией 13 поток газа-носителя, непрерывно подаваемый в хроматографическую колонку С2.

Недостатками способа являются разложение нестойких компонентов пробы при термической десорбции пробы и необходимость применения , специальных устройств, с помощью которых ловушка сначала охлаждается, а затем, нагревается.

Цель изобретения - повышение точности анализа.

Поставленная цель обеспечивается тем, что согласно способу ввода пробы в капиллярный газовый хроматограф, при котором дозу анализируемой смеси улавливают из потока газа-носителя, выходящего из испарителя хроматографа, путем конденсации в ловушке с,последующей десорбцией в поток газа-носителя, непрерывно подаваемый в хроматографическую колонку, десорбцию пробы из ловушки осуществляют при постоянной температуре жидким растворителем, который вводят в испаритель хроматографа, и конденсируют в-ловушке его пары, выходящие из испарителя в потоке газа-носителя.

Благодаря тому, что десорбцию осуществляют растворителем при постоя1|ной температуре, исключается термическое разложение пробы, связанное с повышением температуры, а также упрощается конструкция узла дозирования за счет устранения нагревательных элементов ловушки и приспособлений для поступления и прерывания потока хлсщагента в ловушку,,

На фиг.1 изображена схема устройства для осуществления, предлагамого способа на фиг. 2 - хроматоrpat Ma. фракции насыщенных углеводородов нефти, полученная с применением вымывания пробы из ловушки жидким н-гексаном.

Устройство содержит испаритель 1,

в который поступает газ-носитель 2, Часть газа-носителя из испарителя поступает на сброс 3, а часть поступает в ловушку 4 и далее в капиллярную хроматографическую колонку 5„

Вещества, выходящие из колонки,

фиксируются детектором 6. В качестве ловушки используется часть капиллярной колонки, свободная от неподвижной фазы. Она изогнута в виде

двух петель 7 и 8 длиной по 15 см ка)адая. Ловуш1са 4 помещена в холодильник 9. Капиллярная хроматографическая колонка находится в термостате 10.

Способ осуществляется следующим образом

Перед анализом петлю 7 ловушки 4 помещают в термостат. С помощью микрошприца пробу дозируют в испаритель

1. Пары пробы поступают с потоком газа-носителя в петлю 8 ловушки 4 и конденсируются там: Для проведения десорбции пробы с ловушки 4 в колонку 5 поме1и,г1ют петлю 7 в холодильник, снижают скорость газа-носителя, уменьтают температуру термостата 10 и

с помощью шприца с длинной иглой вводят жидкий растворитель в испаритель 1, Пары растворителя конденсирукэтся в петле 7 ловушки 4. Образующиеся пробки растворителя подхватываются потоком газа-носителя и поступают в петлю 8 ловушки 4. Проба растворяется в пробках растворителя и переносится в колонку 5. Поступая

в колонку 5, находящуюся при температуре , превышающей температуру кипения растворителя, последний испаряется, а менее летучие компоненты пробы концентрируются в начале

колонки 5. Скорость газа-носителя снижают для того, чтобы возможно было образование пробок жидкого растворителя и промывание ими петли 8 Если пробу конденсировать в петле

8, то жидкий растворитель, не конденсируясь в начале петли 8, будет не полностью десорбировать пробу с ловушки. Если температура термостата при десорбции пробы с ловушки слишком высота,-то в процессе дозирования жидкого растворителя и переноса пробы в колонку компоненты пробы располагаются на широком участке в начале колонки 5 и эффективность разделения ухудшается.

Пример 1. Здесь описаны условия и последовательность операций в анализе модельной смеси н-алканов .-ib Результаты количественного анализа сопоставлены с резульг.тами анализа той же смеси, проведенного обычным способом с использованием термической десорбции. Хроматографическое разделение осуществляли на стальной капиллярной колонке 13 мх 0,3 мм с апиеэоном L. В испаритель 1 с температурой , снабженный сбросрм 3, вводят с помощью микрошприца -анализируемую ..смесь. После испарёни я проба потоком газа-носителя переносится и конденсируется в петле 8 ловушки 4, помещенной в холодильник 9 с температурой 0°С. Петля 7 ловушки 4 в этот момент времени находится в термостате 10 при 180с. Затем уменьшают линейную скорость газаносителя с/ с 30 до 4 см/с, снижают температуру термостата с 180 до .75°С, петгао 7 ловушки 4 помещают в холодильник 9 и вводят в течение 4-6 мин в испаритель 100-150 мкл жидкого н-гексана. Ввод растворителя осуществляют микрошприцом с длинной иглой так, чтобы конец иглы отстоял от начала колонки на 4-5 мм. Пары н-гексана из испарителя попадают в ловушку 4 и конденсируются Образующиеся пробки жидкого растворителя в петле 7 передвигаются газом-носителем в петлю 8-, где растворяют пробу и переносят ее в хроматографическую колонку 5,

в которой в зоне с температурой растворитель испаряется, а менее летучие компоненты пробы концентрируются в ка11иллярной колонке сразу после петли 8. После окончания дозирования в испаритель н-гексана увеличивают скорость газа-носителя до 30 см/с, а после- вы:;ода из колонки основной массы растворителя повышают температуру термоста0 та со скоростью 10°/мин. Выходящие из колонки компоЕ{енты пробы фиксируются пламенноионизационным детектором 6.,

Для проверки полноты переноса

5 жи,цким н-гексаном из ловушки в колонку после проведения анализа сь5еси н-алканов вышеуказанныл способом охлаяудают колонку.до 75°С, вводят ловушку 4 в.термостат и проводят, нагрев колонки

0 с той же скоростью ., Опыты показгдли отсутствие хроматографических инков в этом случае ,

В таблице приведены результаты

смеси н-алканов С.2.1Ь анализа

5

сопоставленные с данными анализа,в котором перевод пробы из ловушки в колонку осуществляют посредством термической десорбции, помещая лор вушку в термостат и проводят нагрев с той же скоростью (10°/мин),

СПОСОБ ВВОДА ПРОБЫ В КАПИЛЗШРНЫЙ ГАЗОВЫЙ ХРОМАТОГРАФ, при котором дозу анализируемой смеси улавливают из потока газа-носителя, выходящего из испарителя хромлтографа, путем конденсации в ловушке с последующей десорбцией в поток газа-носителя, непрерывно подаваемый в хроматографическую колонку, отличаюти йся тем, что, с де.лью повышения точности анализа, десорбцию пробы из ловушки осуществляет при постоянной TeNmepaType жидким растворителем, который вводят в испаритель хрома-тографа, и конденсируют в ловушке о его пары, выходящие из испарителя I . в потоке газа-носителя. сл ОС ел О

Пример 2. Эффективность разделения сложной смеси, достигаемая предлагаемым способом дозирования, показана на примере анализа нефтяной фракции насыщенных углеводородов. На фиг. 2 показана хроматограмма, на которой обозначена последовательность операций: 11 ВВОД пробы в испаритель} 12 - уменьшение ot с 30 до 4 см/с, снижение теглпературы термостата с 180 до 75°С, помещение петли 7 в холодильник; 13 - ввод в испаритель 100 мкл жидкого н-геКсана; 14 - увеличение сС до 30 см/с; 15 - пов ышение температуры термостата со скорос.тью 3 /мин с

Как видно их хроматограмь1, досигается полное разделение -i С э -(пристан от н-С г i ) от ,что свидетельствует о сохранении высокой эффективности разделения 13-метровой колонки предлагаемым способом дозирования.

Применение предлагаемого способа позволяет увеличить точность анализа термически нестойких соединений. Благодаря этому существенно расширяется круг анализируемых веществ, что дозволяет более эффективно использовать капиллярный га 3 ов ый хроматограф.

Помещение в ловушку сорбента может существенно увеличить возможности анализа за счет комбинации методов жидкс/стной и газовой хроматографии в одном хроматографе. Например, можно получить групповое разделение углеводородов и спиртов

в ловушке, заполненной сили1сагелем, если десорбировать пробу неполярным, а затем полярным жидким растворителями.