Устройство для получения равномерного потока элюента в жидкостной хроматографии Советский патент 1989 года по МПК G01N30/32 

Изобретение относится к жидкост - ной хроматографии, а именно к устройствам для получения равномерного потока элюента, и может быть использо- вано при проектировании жидкостных хроматографов.

Цель изобретения - увеличение ресурсов работы и производительности

труда.

На чертеже изображено устройство, позволяющее получить большой ресурс работы и повысить производительность

труда.

Устройство для получения равномерного потока элюента в жидкостной х роматографин состоит из жесткого контейнера 1 с элюентом, отделенным гибкой мембраной 2 от емкости 3 с раствором. Последняя выполнена в ви- де цилиндра из обратимой селективно проницаемой мембраны 4, армированной жесткой пористой подложкой 5, внутри емкости с раствором помещена соль в твердой фазе 6. Емкость 3 с раст- вором установлена в емкости 7 с растворителем, в нижней части которой имеются два отверстия, в которых установлены измерители 8 и 9 расхода жидкости. К измерителю 9 на гибком шланге Ю подсоединена трубка 11. Емкость 7 с растворителем установлена в емкость 12 с растворителем, сообщающуюся с емкостью 7 через измеритель 8 расхода. В верхней части этой емкости на уровне верхней кромки емкости 7 с растворителем имеется отверстие (сливное) 13, необходимое для постоянства поддержания напора растворителя, а в нижней - штуцер 14, через который поступает растворитель. Дополнительный контейнер 15 с элюентом соединен с насосом 16, выход которого через трехходовьй кран 17 соединен с контейнером 1.

Устройство работает следующим образом.

При контакте раствора с растворителем через обратимую полупроницаемую мембрану, проницаемую для раст- ворителя и непроницаемую для растворенного рабочего вещества, возникае поток растворителя в направлении раствора, в емкости с растовором повышается осмотическое давление. Для поддержания постоянства концентраци раствора на уровне насьш1енного раствор контактирует с избыточным количеством рабочего вещества в твердой

фазе 6. Давление в емкости 3 с раствором . через гибкую мембрану 2 передается в контейнер 1 с элюентом. Так как осмотическое давление возникает пр й. контакте раствора с растворителем через селективно-проницаемую мембрану, то проникновение растворителя имеет место только в той части мембраны, которая контактирует с растворителе. Поэтому изменение наклона сливной трубки 11 изменяет уровень растворителя в емкости 7, изменяя тем самым величину поверхности селективно-проницаемой мембраны, через которую проникает растворитель в емкость 3 с раствором, создавая в нем „ осмотическое давление, которое передается через гибкую мембрану 2 в контейнер 1 с элюентом.

Величина осмотического давления определяется радиентом концентраций с обеих сторон мембраны 4 и абсолютным значением температуры. А величина расхода элюента, которая обеспечивается устройством, определяется количеством растворителя, проникающего через селективно-проницаемую мембрану в единицу времени, что пропорционально величине поверхности этой мембраны. Таким образом, изменяя величину поверхности селективно-проницаемой мембраны за счет наклона сливной трубки 11, можно эффективно управлять величиной расхода элюента.

Количественно величину расхода элюента в этом устройстве определяют по разности показаний измерителей 8 и 9 расхода, что позволяет практически бесконтактно измерять величину расхода элюента. Измерение расхода жидкости, таким образом, имеет особо важное значение в жидкостной хроматографии. Зная величину объема контейнера 1 с элюентом и интегрируя разностный сигнал измерителей 8 и 9 расхода, определяют количество элюента, вытесненного за время работы устройства. Если ресурс насоса исчерпан, с помощью трехходового крана 17 подключают (соединяют) выход насоса 16 с контейнером 1, перекрывая его выход. Уровень растворителя в емкости 7 устанавливают максимальным. При включении насоса 16 он создает давление в контейнере 1, которое через гибкую мембрану 2 передается в сосуд с раствором. Когда давление в сосуде превысит осмотическое, через обратимую мембрану 4 возникает процесс обратного осмоса, т.е. через мембрану 4 ,из емкости 3 с раствором выдавливается растворитель в емкость 7 с растворителем, заполняя контейнер 1 злюентом. Зная величину объема контейнера 1 и интегрируя разностный сигнал измерителей 8 и 9 расхода, определяют количество элюента, закачан ного в контейнер 1 за время работы насоса 16. После заполнения контейнера 1 элюентом насос 16 выключают, предварительно переключив выход контейнера 1 с помощью трехходового кра на 17 на вход жидкостной колонки. Таким образом ресурс работы насоса восстанавливают, и он готов снова к работе. В качестве насоса 16 может быть использован любой доступный насос с давлением и расходом выше осмотического независимо от величины пульсаций и давления и расхода на выходе. Количество циклов восстанов

вещества,

са обращена вниз, что целесообразно для обеспечения постоянства погрешности задания величины расхода, при этом уровень растворителя на вершине конуса соответствует условному нуле- . вому расходу.

Использование устройства при производстве насосов для жидкостной хроматографии дает значительный экономический эффект за счет существенного увеличения ресурса работы насоса, относительно низкой себестоимости, экономии растворителя и растворенного

а повьшения производительности труда, так как при его использовании отпадает необходимость тратить время на замену раствора, разработки и сборки насоса.

вещества,

Формула изобретения Устройство для получения равномерного потока элюента в жидкостной хроматографии, содержащее контейнер с

Изобретение относится к жидкостной хроматографии, а более конкретно к устройствам Тюлучения равномерного потока элюента, и может быть использовано при проектировании жидкостных хроматографов. Цель изобретения - увеличение ресурса работы и производительности труда. Устройство для по- лучения равномерного потока элюента в жидкостной хроматографии содержит контейнер с элюентом и соединенный с ним источник давления, выполненный в виде двух емкостей, разделенных полупроницаемой мембраной, установленной вертикально (одна кз емкостей заполнена растворителем, а другая, соединенная с контейнером с элюентом, - насьщенным раствором вещества), канал для подачи растворителя в емкость с растворителем, снабженную сливной трубкой, установленной с возможностью изменения угла наклона. В канале для подачи растворителя и на выходе в сливную трубку установлены измерители расхода растворителя, емкость с растворителем установлена коаксиально с дополнительной емкостью с растворителем, емкости соединены каналом с установленным в нем измерителем расхода. Устройство дополнительно снабжено контейнером с элюентом, насосом, создающим давление и расход вьше осмотического. Контейнер установлен на входе насоса, а его выход соединен через трехходовый кран с выходом устройства, в котором полупроницаемая мембрана выполнена обратимой. 1 ил. с О) 4 сл со со N9

30

35

ления ресурса работы устройства может 25 элюентом и соединенный с ним источ- быть практически неограниченным.

Емкость 12 заполняется растворителем при постоянной температуре, обеспечивающей термостатирование осмотической системы. При использовании в качестве растворителя водопроводной воды, температура которой практически не меняется, достигается термостатирование с точностью до постоянства температуры водопроводной воды, В случае использования других растворителей они могут быть термостатированными, например, с помощью ультратермостата достаточно точно,

Для поддержания постоянства напора растворителя на уровне верхней кромки контейнера с злюентом имеются сливные отверстия 13, а растворитель подается через штуцер 14.

Устройство реализуется в макете. В качестве растворителя выбирается водопроводная вода, а в качестве раствора - раствор соли. В качестве обратимой мембраны можно использовать ацетатцеллюлозную мембрану трубчатой

формы. Насосом может служить диафраг- установлен на входе насоса, а его менный насос без демпфирования с выход соединен через трехходовый трехходовым краном.кран с выходом устройства, в котором

Форма емкости с раствором может полупроницаемая мембрана выполнена быть конической, причем вершина кону- обратимой.

ник давления, выполненньй в виде двух емкостей, разделенных полупроницаемой мембраной, установленной вертикально, одна из емкостей заполнена растворителем, а другая, соединенная с контейнером,с элюентом, - насьш1ен- ным раствором вещества, канал для по дачи растворителя в емкость с растворителем, емкость с растворителем снабжена сливной трубкой, установлен ной с возможностью изменения угла наклона, а в канал для подачи растворителя и на выходе в сливную трубку установлены измерители расхода растворителя, емкость с растворителем установлена коаксиально с дополнительной емкостью с растворителем, емкости соединены каналом с установленным в нем измерителем расхода, о т- личающееся тем, что, с це- лью увеличения ресурса работы и производительности труда, оно дополнительно снабжено контейнером с элюентом, насосом, создающим давление и расход вьше осмотического, контейнер

40

30

35

25 элюентом и соединенный с ним источ-

установлен на входе насоса, а его выход соединен через трехходовый кран с выходом устройства, в котором

ник давления, выполненньй в виде двух емкостей, разделенных полупроницаемой мембраной, установленной вертикально, одна из емкостей заполнена растворителем, а другая, соединенная с контейнером,с элюентом, - насьш1ен- ным раствором вещества, канал для подачи растворителя в емкость с растворителем, емкость с растворителем снабжена сливной трубкой, установленной с возможностью изменения угла наклона, а в канал для подачи растворителя и на выходе в сливную трубку установлены измерители расхода растворителя, емкость с растворителем установлена коаксиально с дополнительной емкостью с растворителем, емкости соединены каналом с установленным в нем измерителем расхода, о т- личающееся тем, что, с це- лью увеличения ресурса работы и производительности труда, оно дополнительно снабжено контейнером с элюентом, насосом, создающим давление и расход вьше осмотического, контейнер

0