Способ хроматографического анализа Советский патент 1980 года по МПК G01N31/08 H03K5/08 

I

Изобретение относится к аналитической химии, конкретно: к методам хрома- тографического детектирования много- компонентных смесей.

Известен способ детектирования хроматографически, включающий измерение изменения свойств эяюента, преобразование сигнала и его регистрацию в аналоговой либо цифровой форме FlJ . Результатом детектирования в аналоговой форме является хроматограмма, представляющая собойзапись изменения концентрации на выходе хроматографической колонки в функции времени.

Каждому компоненту анализируемой смеси соответствует максимум на хро- матограмме - так называемый хрома- тограсЦический пик. По его величине рассчитывают концентрацию определяемого компонента в анализируемой смеси.

Одним из наиболее существенных недостатков известного способа детектирования в проявительном хроматографи- ческом анализе является прогрессирую-

1Щ

щее уменьшение чувствительности детектирования по мере регистрации выходящих из колонки компонентов.

В ходе хроматографического разделения размывание зон компонентов не остается постоянным, а возрастает пропорционально времени удерживания. Особенно размытыми являются последние пики хроматограммы, поэтому чувствительность анализа компонентов, выходящих из колонки последними, значительно ниже, чем чувствительность анализа первых пиков хроматограммы. Этот недостаток особенно мешает при хроматографическом анализе проб, компоненты которых имеют широкий интервал температур кипения.

Целью изобретения является повышение чувствительности детектирования. Эта цель достигается тем, что при ареобразовании сигнала ширину полосы пропускания измерительной цепи непрерывно уменьшают пропорционально времени, начиная от момента ввода пробы. 3 Сущность изобретения можно пояснить следующим образом. Чувствительность детектирования опрецепя.ется отношением полезного сигнала к шумам. В качестве полезного сигнала следует рассматривать амплитуду пиков хроматограммы, которую можно выразить в единицах электрического сиг .нала, приведенного ко входу измерительной цепи. Как было показано, этот полез ный сигнал уменьшается вследствие размыкания пропорционально времени, прошедшему с момента ввода пробы. Уровень шумов не зависит от времени и определяется полосой пропускания измерительной цепи, включающей -детектор, преобразователь и регистратор. Ука занная полоса пропускания от времени не зависит. Она выбирается из условия неискаженного измерения первого, т. е. самого узкого, пика хроматограммы. При выполнении условия |и/2: 0,085 , где о - постоянная времени измеритель- ной цепи; Д,{ - полуширина хроматографического погрешность измерения высоты пика не превышает 1,5%. Величина С выбирается по самому узкому пику хроматограм- мы. Как правило, о 1 с. Этому значе нию соответствует полоса пропускания измерительной цепид г С , определяющая уровень шумов Характерной особенностью проявительного хроматографического анализа является то обстоятельство, что полуширина пиков хроматограммы Ш возрастает про порционально времени удерживания & (, Где Ц - 4ИСЛО теоретических тарелок разделительной кроматографической колонки. Поэтому возможно соответствующее увеличение постоянной времени измерительной цепи без внесения в резуль тат измерения дополнительной погреш ности, т. е. при сохранении условия c/jK О,О85. Это приведет к уменьшению шумов В U в соответствии с соотношением 5U - uf , а следовательно, увеличит отношение полезного сигнала к шумам, что эквивалентно увеличению чувствител ности. 74 В ходе анализа с помощью соответствующего устройства непрерывно уменьшают полосу пропускания измерительной цепи, что приводит к непрерывному уменьшению уровня шумов, т. е. повышает чувствительность определения пиков хрома- тограммы тем в большей степени, чем позже они выходят из колонки. Фиг. 1 иллюстрирует известный способ хроматографического анали,за. Уровень шумов с течением времени остается неизменным. Для поздно выходящего пика 2 соотношение сигнал-шум существенно меньше единицы, т. е. чувствительность измерения пика 2 неудовлетворительна. На фиг. 2 схематически представлен результат анализа, выполненного в соответствии с предлагаемым способом. В течение анализа уровень шумов уменьшается и для того же пика 2 соотношение сигнала и шумов уменьитается вполне удовлетворительную чувствительность. Чем больше время удерживания измеряемого компонента, тем больший выигрыш в чувствительности обеспечит предлагаемый способ. Пример. Анализ выполняют на колонке с числом теоретических тарелок V| 500. Разделяют два компонента с временами удерживания t, - 1 мин мин, полуширина этих пиков составляет Ц - 15 с и 2 - 223 с. Если для пика 1 выполнено условиес/nj 0,ОО85 то для неискаженного измерения пика 2 можно уменьшить полосу пропускания в -jr-prlS раз. Это приводит к уменьшению шумов 3,9 раза, что эквивалентно повышению чувствительности в такое же число раз. При времени удерживания 25 мин выигрыш в чувствительности составит 5 раз. Применение предлагаемого способа хроматографического анализа обеспечивает повышение чувствительности для сильно удерживаемых компонентов в 4-5 раз. Формула изобретения Способ детектирования в хроматографии, включающий измерение изменения физико-химических свойств элюата детектором, передачу и преобразование полученного сигнала в измерительной цепи и его регистрацию, отличающий- с я тем, что, с целью повышения чувст- вительности аегектирования сильно уаер- живаемых компонентов, при преобразовании сигнала, ширину полосы пропускания измерительной цепи непрерывно уменьшают пропорциональна времени, начиная с момента ввоца пробы. 79 76 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Лейбниц Э. Руководство по гаэовой хроматографии . М. Мир, 1969, стр. 15 (прототип).