Устройство для ввода проб в жидкостныйХРОМАТОгРАф Советский патент 1981 года по МПК G01N31/08 

Изобретение относится к хроматогра фии, а именно к устройствам для ввода проб анализируемых веществ капиллярную колонку жидкостного хроматографа, и может быть использовано при эксплуатации стандартных жидкостных хроматографических приборов с капилля ными колонками. Для повышения эффективности работы желательно вводить пробу без остановки потока растворителя , так как в случае остановки для восстановления установившегося режима в колонке требуется определенное время, поэтому могут возникнуть трудности при определении времени удерживания;иметь возмож ность изменения объема пробы,который в аналитической жидкости хроматографии колеблется в пределах 5-20 мкм, а в случае применения капиллярных колонок - в пределах 1-5 мкл} устройство должно обладать высокой воспроизводимостью; объем соединительных трубок между устройством и колонкой, а также объемы соединительных каналов в устройстве должны быть минимальными . Известно устройство для ввода .: проб в колонку, содержащее микрошпри ци или кран-дозатор. Микрошприц применяют при давлениях, не выше 20 атм. используя при вводе самозатягивагациеся полимерные перегородки 1. При более высоких давлениях микрошприцы Используют, кдк правило, с остановкой потока, что крайне нежелательно, к тому же при работе с микрошприцем при таких условиях трудно добиться воспроизводимости вводимых объёмов.;. Значительно более удобны в этЛсгшуатации краны-дозаторы скользящего и поверхностного типов. Образец заполняет имеющиеся в штоке крана отверстие, объем которого точно известен, после чего шток перемацается (в кранах скользящего типа) или поворачивается (в кранах поворотного типа) в положение, из которого образец вытесняется эталоном в колонку. Ввод образцов с помощью кранов-дозаторов производится с достаточной воспроизводимостью без остановки потока и легко может быть автоматизирован. Однако при изготовлени кранов-дозаторов необходима чрезвычайно тщательная притирка скользящих поверхностей , что приводит к высокой стоимости таких установок. При работе с пробами, склонными к образованию осадков, краны быстро выходят из строя в результате попадания твердых частицмежду трущимися поверх ностями. Скользящие поверхности, к тому же, очень чувствительны к коррозии. Кроме того, с помощью крановдозаторов можно вводить лишь пробы по стоянного объема. Известно также устройство для ввода проб в жидкостный хроматограф проб состоящий из корпуса, дозирующих ка налов в нем и системы переключения потоков. Клапаны системы могут находиться в двух положениях: ввод пробы в дозатор и ввод пробы в хроматог- рафическую колонку. В Первом положеНИИ два клапана перекрывают дозирующие каналы и растворитель .нагнетается в колонку через байпас. В этот момент в канал вводят микрошприцем дозированный объем пробы. Растворитель заполнявший канал, вытесняется через специально предусмотренную щель и открытый третий кран наружу. Во втором положении открывают первые два крана и закрывают третий. Растворитель, проходя через дозирующий.канал и спираль, захватывает в канале пробу и переносит ее в колонку. Вместо шприца вворачивают специальную пробку 2. В известной системе инъекция проб производится без остановки потока, объем пробы можно регулировать. .Однако при работе с капиллярными колонками прежде чем попасть в хромо тографическую колонку, анализируемая проба с помощью микрощприца. вводится в канал, .имеющий существенно больший объем, чем объем анализируемой пробы что ведет к понижению концентрации анализируемого вещества, увеличению объема вводимой в колонку пробы, и, следовательно, к расширению пиков анализируемых вевдеств на хроматограм ме. в результате неминуемо снижается чувствительность и ухудшается эффективность разделения. При удалении шприца из системы и вворачивании на его место пробки существует опасность попадания в колонку и далее в детектор пузырьков воздуха, что ухудшает работу детектора и понижает воспроизводимость ввода.. Кроме того, сама необходимость работы со шприцем исключает возможность автоматизации ввода. Применяемые в системе клапаны чувствительны к осад кам и коррозии, недостаточно надежны при высоких давлениях. Малейшее подтекание клапанов приводит к потерям пробы и ухудшению воспроизводимости хроматограмм. Цель изобретения - повышение надежности работы и воспроизводимости дозирования. Поставленная цель достигается тем что в предлагаемое устройство для ввода проб в жидкостный хроматограф содержащее корпус, дозирующие каналы, выполненные в корпусе, и систему пееключения потоков, в котором согласно изобретению, система переключения потоков выполнена в Ьиде полимерной мембраны, перекрывающей входные и выходные отверстия каналов в углублениях корпуса и снабжена подвижными штоками, установленными в отверстиях корпуса напротив углублений, а дозирующий канал снабжен приспособлением для изменения его рабочего объема, выполненным в виде калиброванной металлической проволоки с микрометрическим винтом для ее перемещения в канале. На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство в разрезе; на фиг. 2 вид устройства в плане. Устройство имеет металлический корпус 1, на поверхности которого выполнено пять сферических углублений 2-6. В корпусе просверлены сквозной канал 7, пересекающий углубления 2 и 3, сквозной канал 8, пересекающий углубления 4 и 5, канал 9,соединяющий каналы 7.и 8 и пересекающий углубление б, и канал 10, соединяющий каналы 7 и 8 и выведенный на торец корпуса. Сквозной канал 7 образует на боковых тордах корпуса отверстия 11 и 12, которые используются в дальнейшем для присоединения колонки и вывода избытка анализируемого вещества соответственно. Сквозной канал В образует на боковых торцах корпу ра отверстия 13 и 14, которые используются в дальнейшем для ввода подвижной фазы и анализируемого вещества соответственно. В канале 10 расположена калиброванная проволока 15, которую можно передвигать по каналу с помощью микрометрического винта. На поверхность корпуса 1 наложена эластичная мембрана 16 из полимерного материала, например полиэтилена, прижатая к поверхности с помощью болтов металлической пластиной 17 с- отверстиями над углублениями 2-6, в которые вставлены металлические штоки 18. Устройство работает следующим образом. Штоки 18 системы могут находиться в двух положениях: ввод пробы в дозатор (А) и ввод пробы в пробы в колонку в положении А штоки над отверстиями 2 и 5 опускают, под их действием полимерная мембрана деформируется и перекрывает каналы 7-и 8 соответственно. Подвижная фаза попадает в устройство через отверстие 11, проходит через канал 9, используемому как байпасная линия (шток над отверстием 6 поднят), и через отверстие 13 попадает в хроматографическую колонку. В этот момент анализируемое вещество нагнетают через отверстие 12 в дозирующий канал 10 избыточное количество анализируемого вещества выходит по каналу 8 через отверстие 14 (шток над отверстиями 3 и 4 подняты). Объем, доз ирукщего канала, и, соответст. венно, объем вводимой пробы определяется при этом положением калиброванной проволоки в дозирующем канале и при полностью выведенной из канала проволоке он максимален, при полностью введенной - минимален.

В положении Б штоки над отверстиями 3, 4 и б опускаются, над отверстиями 2 и 5 поднимают. Подвижная фаза движется по дозирующему каналу 10, вытесняя из него анализируемое вещество через отверстие 13 в хроматографическую колонку. После этого штоки над отверстиями 2 и 5 опускают, шток над отверстием 6 поднимают и во время всего анализа подвижная фаза поступает в колонку через байпасный канал 9.

Предлагаемое устройство обеспечивает высокую надежность и удобство в работе при хорошей воспроизводимости и минимальных потерях при эффективности разделения и чувствительности.

18

1/г

/ J J

/7

I I

h || II I

1 , 11 I

.Ji iL-x|

««ssayissssr г

...

i

cJ.4

Формула изобретения

Устройство для ввода проб в жидкостный хроматограф, содержащее корпус, дозирующие каналы, выполненные в корпусе, и систему переключения потоков, отличающийся тем, что, с целью повыаения надежности работы и воспроизводимости дозирования, система переключения потоков выполнена в виде полимерной

0 мембраны, перекрывающей входные и выходные отверстия каналов в углублениях корпуса, и снабжена подвижными штоками, установленньми в отверстиях корпуса напротив углублений, а до- :

5 зирующий канал снабжен приспособлением для изменения его рабочего объема.

Источники информации,

0 принятые во внимание при экспертизе

1.Патент США № 4022065, кл. 73-422, 1977.

2.Луговик Б.А. Жидкостная хроматография под высоким давлением. Томск. 1976, с. 83-85 (прототип);

IS

18

n