Устройство для градуировки хроматографа Советский патент 1984 года по МПК G01N31/08 

Изобретение относится к газовой хроматографии и может быть использовано для количественного определения (аттестации) отдельных компонентов многокомпонентных смесей произвольного состава и автоматического разбавления их в определенном отношении газом-носителем для получения градуировочных зависимостей хроматографа по аттестованным компонентс1М.

Известно устройство для градуировки хроматографа, аналогичное по принципу действия автоматическому газометру без запорной жидкости, которое содержит мембранный газовый электронасос для перемешивания смеси, два запорных вентиля для входа и выхода исходной аттестованной смеси и два штуцера для подключения к дозатору градуируемого хроматографа Разбавление исходной смеси проис ходит газом-носителем хроматографа путем переключения дозатора из положения Анализ в положение Набор 1.

Однако данное устройство требует для проведения градуировки хроматографов применения аттестованных поверочных газовых смесейf или чистых веществ.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для градуировки хроматографа, содержащее источник смеси анализируемых веществ, препаративный хроматограф, состоящий из последовательно установленных дозатора, хроматографической колонки и детектора, кран-переключатель потоков и смеситель, через которые источник смеси анализируемых веществ и препаративный хроматограф соединены с градуируемым хроматографом 2j

Недостатке известного устройства является относительно низкая точность градуировки за счет больших погрешностей определения начальных концентраций компонетов б-инарных смесей.

Целью изобретения является повы-шение точности градуировки путем уменьшения погрешности определения начальных концентраций компонентов смеси.

Указанная цель достигается тем, что устройство для градуировки хроматографа, содержащее источник смеси анализируемых веществ, препаративный хроматограф, состоящий из последовательно установленных дозатора, хроматографической колонки и детектора, кран-переключатель потоков и смеситель, через которые источник смеси анализируемых веществ и препаративный хроматограф соединены с градуируемым хроматографом, снабжено индикатором расхода, выполненным в видеучастка трубопровода с калиброванным .внутренним объемом двумя

атчиками, реагирующими на изменение свойств потока в трубопроводе и установленными наего концах, при ч ем вход ндикатора расхода соединен с одним из ыходов крана-переключателя потока, выкод индикатора расхода соединен со месителем, один из входов кранаереключателя соединён с источником меси анализируемЕЛХ веществ, второй вход крана-переключателя соединен с ыходом детектора препаративного роматографаf а второй выход кранапереключателя соединен со смесителем.

Источник смеси анализируемых веществ соединен с дозатором, препаративного хроматографа.

На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого устройства.

Устройство состоит из источника 1 смеси анализируемых веществ, препаративного хроматографа, содержащего озатор 2, хроматографическую колонку 3f детектор 4, и индикатора расхода, состоящего из участка трубопровода 5 калиброванного объема с двумя датчиками б и 7 индикатора расхода, счетчика 8 импульсов времени и двухканального крана переключателя 9 потока. Один вход крана 9 соединен, с дефлектором 4 препаративного хроматографа, другой - с источником 1 смесис Один выход двухканального крана 9 соединен с датчиком б индикатора расхода, а друиой через смеситель 10 соединен с датчиком 7 индикатора расхода. Смеситель 10 соединен с градуируемым хроматографом 11. Для отключения участков газовой схемы имеются запорные краны 12-14,

Препаративный хроматограф работает на газе-носителе , отличном по своим свойствам от газа-носителя Б градуируемого хроматографа.

Устройство для градзд ровки хроматографов осуществляет следунхцую последовательность операций.

1. Определение начальных концентраций (аттестация) отдельных компонентов в исходной смеси. Начальные концентрации отдельных компонентов исходной смеси определяются с применением метода совокупных измерений по результатам анализа исходной и двух добавочных смесей, приготовленных из исходной смеси путем разбавления ее в определенном объемном отношении с помощью индикатора расхода дв5мя бинарными смесями с ненормированньЕИ содержанием компонентов,

1,1. Анализ исходной смеси. Кран 13 открыт, краны 12 и 14 закрыты. Исходная смесь через двухканальный кран 9 и смеситель 10 поступает для анализа в градуируемый хроматограф И. По результатам анализа исходной смеси № 1 определяют площадь хроматографических пиков, пропорциональную концентрации компонентов Sl cj. 5 .1.2. Анализ добавочных смесей. В препаративный хроматограф с помощью дозатора 2 дозируется для разделения исходная смесь № 1, подаваемая через открытый запорный кран 12. Раз- Ю деленные в колонке 3 компоненты исходной смеси регистрируются детектором 4 и в виде бинарных смесей с газом-носителем а поступают через кран 14 и двухканальный кран 9 в сме-15 ситель 10, Одновременно в смеситель 10 поступает исходная смесь № 1 через краны 13 и 9. Переключением крана 9 в положение Пунктир определяется расход п исходной смеси № 1 по формуле , где су - расход исходной смеси № 1/ 25 см/мин Vg - объем участка трубопровода между датчиками 6 и 7 индикатора расхода; о, - время прохождения газовой , смеси- объема Ug , мин.(определяется по фронту прохождения исходной смеси № I между датчиками 6 и 7, реагирующими на изменение теплопроводности газа)„ 35 При прохождении фронта газовой смеси двух разных газов (бинарная смесь и исходная смесь № 1) через датчик б в результате изменения теплопроводности включается счетчик 8 40 импульсов времени. При достижении фронта газовой смеси датчик 7 выключается. После переключениз крана 9 в исходное положение определяется расход 45 бинарной смеси Q из препаративного хроматографа Отношение расходов бинарной смеси 2 к исходной смеси № 1 определяет степень разбавления исходной смеси № 1 . Добавочная смесь (1 + 2), приготовленная из исходной смеси № 1 путем ее разбавления в определенном объемном отношении г бинарной смесью № 2 с помощью индикатора расхода, анализируется на хроматографе ..11. В результате анализа определяют площади пиков компонентов Sj (1+2) С . си ной (1 № бав же лон № но соо пон вл пре ций По си (1 тем ния с; tU г где налогично анализ5 добавочной сме(1 + 2) проводят анализ добавочсмеси (1+3) и определяют 5; 3)л. CJ (1 + 3). Винарная смесь используемая для получения дочной смеси (1 + 3), содержит те азделенные в препаративной кое 3 компоненты исходной смеси в смеси с газом-носителя а ; отличном от бинарной смеси № 2 ношении (контроль содержания комнтов в бинарных смесях осущесттся по показаниям детектора 4 аративного хроматографа). .3. Расчет начальных концентракомпонентов исходной смеси № 1. езультатам анализа исходной сме1 и двух добавочных смесей 2) и (1 + 3) составляется сиснормированных уравнений. сходные уравнения для составлесистемы следующие ,ti.z KJ. Sz-S . - / . . ч 1 ., (U2) С 7 Л , ТТ7 2. ГГ и 5 - концентрация и площадь пика аттестуемого компонента 1 в исходной схеме № 1; о -2 Г Г -концентрации компонен -, , (-2 тов 1 и 2 в бинарной смеси № 2 (компонент 2 - газ-носитель о препаративного хроматографа, не содержащийся в исходной смет д си № 1); 1 7. С,, С -соответственно концентрации и площади пиков компонента Z исходной смеси № 1, используемого в качестве внут,42 2 реннего стандарта; S, ,5 2 - площади пиков кЪмпонентов 1 и 2 в добавочной смеси (1 + 2). сюда s;-6V -i ,. V Z. 1 -4н / - С. 5) ( Л ,,г . N сИО) сП-г 2 Г 15. где индекс (1 +3) относится к добавочной смеси (1 + 3). Система приведенных уравнений решается относительно . Получая бинарные смеси других компонентов исходной смеси № 1 с газом-носителем а на препаративно хроматографе можно определить (аттестовать) их начальные концентраци в смеси № 1 аналогично компоненту 1 2. Градуировка хроматографа. Для градуировки хроматографа 11 по атте тованным компонентам исходной смеси 1 проводят многократное разбавление исходной смеси чистьм газом-носителем q с помощью индикатора расхода. Проводят анализы исходной и разбавленных смесей № 1 на хроматографе 11 по аналогии с пп. 1.1 и 1.2 и определяют площади пиков. сО ло rf г Г2 г 1 г С где С, S - начальная концентрация и площадь пика i -го компонента в исходной , смеси № 1; С ;С и, с; - соответственно кон 5,, центрации и площад пиков 4 -го компонента при разбавле ниях исходной смеси № 1 Г,,Р2...,Тг) I рассчитываемых пэ формуле (1). Количество разбавлений .п ю. Концентрации i-ro компонента при разбавлении рассчитываются по формулам г г-° л о .., . - ТТ7/-, чТГ„ с По результатам анализов и расчета по (2) строят градуировочную зависимость С,- (5,) . Предлагаемое устройство по сравнению с известным обеспечивает повышение точности градуировки за счет уменьшения погрешности определения начальных концентраций компонентов исходной смеси. Кроме того, соединение дозатора препаративного хроматографа с линией исходной смеси позволяет проводить аттестацию методом совокупных измерений, имея в наличии только одну исходную смесь, и приготавливать добавочные смеси, разбавляя их в определенном отношении с помощью индикатора расхода бинарньми смесями, получаемыми разделением исходной смеси на препаративном хроматографе.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГРАДУИРОВКИ ХРОМАТОГРАФА, включающее источник смеси анализируемых веществ, препаративный хроматограф, состоящий из последовательно устайовленных дозатора, хроматографической колонки и , детектора, кран-переключатель потоков и смеситель, через которые источник смеси анализируемых веществ . и препаративный хроматограф соединены с градуируемым хроматографом, отличающееся тем, что, с целью повышения точности градуировки путем уменьшения погрешности определения начальных концентраций компонентов смеси, устройство снабжено индикатором расхода, выполненным в виде участка трубопровода с калиброванным внутренним объемом и двумя датчиками, реагирующими на изменение свойств потока в трубопроводе и установленными на его концах, причем вход индикатора расхода соединен с одним из выходов крана-переключателя потока, выход индикатора соединен со смесителем, один из входов крана-переключателя соединен с ис(Л точником смеси анализируемых веществ, второй вход крана-переключателя соединен с выходом детектора препаративного, хроматографа, а второй вых9д крана переключателя соединен со смесителем. 2. УстрЬйство по п. 1,отлич а ю щ е е с я тем, что источник смеси анализируемых веществ соединен У1 с дозатором препаративного хроматографа.

НнЛтатор расмЛв

vW

-п

(i Н

Л. 11

ВЗ