АН СССР i с;ы-". Советский патент 1964 года по МПК G01N30/10 

Известны способы хроматографического анализа смесей газов, паров и жидкостей, осуществляемые в проявительном варианте на неподвижном сорбенте. Пробы анализируемой смеси вводят в поток элюата, непрерывно фильтрующийся через хроматографическую колонку, заполненную сорбентом; затем разделенные компоненты смеси на выходе из колонки детектируются. При этом тип анализируемой смеси влияет на выбор того или иного способа проявительной хроматографии.

В частности, при анализе с.месей веществ, сильно отличающихся по времени удерживания (например, совместное разделение газов и жидкостей), используют термохроматографию, когда пробу разделяют на неподвижном слое сорбента в токе газа-носителя в стационарном или подвижном температурном поле.

Осуществление этого способа затруднительно для термически нестойких веществ и требует сравнительно сложной аппаратуры. При разделении трудноразделяемых смесей, как правило, используют длинные хроматографические колонки. Удлинение колонки связано с тем, что некоторая часть ее работает не в оптимальных кинетических условиях.

Предлагаемый способ обеспечивает возможность разделения широкого класса веществ при использовании одной и той же хроматографической колонки.

Сущность предлагаемого способа состоит п том, что пробу смеси, непрерывно фнльтрующуюся через хроматографнческую колонку с движущимся сорбентол, периодически вводят в ноток элюата. При этом сорбент движется параллельно движению элюата (первый вариант способа) или навстречу движению элюата (второй вариант).

1а фиг. 1 представлена принципиальная с.кема установки для обоих вариантов предлагаемого способа.

Установка состоит из вертикальной колонки /, снабженной верхним и нижним патрубками 2 для ввода или вывода элюата. В зависимости от варианта способа элюат подают навстречу движущемуся сорбенту или параллельно его движению. Колонка имеет заполняе.мые сорбентом верхний 3 и нижний 4 резервуары с краниками 5, позволяющими при необходимости удалять воздух путем продувки. На входе в нижний резервуар колонка имеет съемную диафрагму 6, диаметр которой определяет скорость движения сорбента. Вблизи патрубков входа и выхода газа-носителя колонка может нагреваться нагревателем 7 (Af ) для обеспечения полной десорбции хроматографируемых соединений. Для равномерного движения сорбента служит вибрационное устройство 3. например, на основе телефонного реле, питаемого переменным током.

Конструктивное оформление, а также и проведение экспериментов может быть самым разнообразным: колонка может иметь различные заглушки, принудительную подачу сорбента, термостатироваться при одной темнературе или (что легко выполнимо) иметь градиент температуры по длине колонки. В одном эксперименте скорость движения сорбента можег быть постоянной, меняться скачками или быть нулевой, что практически не влечет за собой изменения нулевой линии хроматограммы нри использовании катарометра. В других случаях возможно сочетание предлагаемых варианто13 (или одного из них) с обычной хроматографией на колонках с неподвижным сорбентом. Ниже приведены примеры осуществления двух вариантов способа.

Пример 1. Сорбент и газ-носитель движутся в одном направлении.

Условия эксперимента:

Сорбент - силикагель марки АСК (Ю/оКОН).

Скорость газа-носителя (гелий) 80 .

Скорость движения сорбента 60 мм/мин.

Температура 20°С.

Величина пробы 1 мл.

Разделяемая смесь: метан, этилен, ацетилен, пропилен, бутилен.

На фиг. 2,а изображена хроматограмма, полученная в результате этого эксперимента; на фиг. 2,6 - хроматограмма, полученная в тех же условиях, но с неподвижным сорбентом. Некоторые количественные данные, рассчитанные из этих хроматограмм, помещеиы в таблице.

Сравнительные данные, характеризующие работу хроматографической колонки с неподвижным и движущимся сорбентом при движении газа-носителя и сорбента в одном направлении

IСравнительные данные

Максимальные отклонения значений относительных времен удерживания от среднего как для неподвижного, так и для движущегося сорбента одинаковы и не превышают 2,So/oil р и м е р 2. Сорбент и газ-носитель движутся в противоположных направлениях.

Условия эксперимента:

Сорбент - 200/0 вазелинового масла на диатомитовом кирпиче.

Скорость газа-носителя (гелий) 40 .

Скорость движения сорбента 165 мм/мин.

Температура 20°С.

Разделенная смесь: воздух, пропилен и бутилены.

Величина пробы 1,5-2,5 мл.

Результаты эксперимента представлены на фиг. 3 двумя хроматограммами (а и б), полученными соответственно при движущемся и при пенодвижном сорбенте. Как следует из сравнения хроматограмм, разделение а и (З-бутиленов (пики 9 и 10) идет значительно лучше при использовании колонки с движущимся сорбентом.

Относительное время удерживания Tr-i iTy,бутиленов увеличилось (от значения 1,35 до значения 1,58).

При разделении на колонке с движущимся сорбентом воспроизводимость величин времен удерживания различных соединений не отличалась от воспроизводимости соответствующих величин, полученных на колонках с неподвижным сорбентом.

Предмет изобретения

Способ хрО матографического анализа смесей газов, паров и жидкостей путем периодического ввода пробы анализируемой смеси в ноток элюата, непрерывно фильтрующийся через хроматографическую колонку, заполненную сорбентом, и последующего детектирования разделенных компонентов смеси на выходе из колонки, отличающийся тем, что, с целью обеспечения возможности разделения широкого класса веществ при использовании одной и той же хроматографической колонки,, осуществляют движение сорбента по направлению или против движения элюата.

527

в о I г 4 5 6 о 1 Время, MUHyrmii (риг.1 9иг. 2 2 3 « 5 t 7 9 и ;, ,; ,э ц IS Л 17 IS бремя, мичугпы

5

5

Со

о i 9 3 I 9 «

бремя, миндты

Вре.мр мини/Ли/

Фиг 3