Способ хроматографического анализаи уСТРОйСТВО для ЕгО ОСущЕСТВлЕНия Советский патент 1981 года по МПК G01N31/08 

(54) СПОСОБ ХРОМАТОГРАФИЧЕСКОГО АНАЛИЗА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

I

Изобретение относится к аналитической химии, конкретно к хроматографическому анализу многокомпонентных смесей, и предназначено для количественного анализа в случае неполного разделения хро.матографических зон.

Известны методы проявительной колоночной хроматографии, включающие хроматографическое разделение некоторого количества анализируемой смеси и поочередное измерение содержания компонентов детектором с получением сигнала в виде электрического напряжения, пропорционального концентрации компонентов 1 и 2.

В тех случаях, когда анализируемые компоненты близки по своим физико-химическим свойствам и их не удается разделить полностью, недостатком известного способа является большая ошибка, связанная с взаимным наложением хроматографических пиков.

Известен также способ хроматографического анализа, включающий хроматографическое разделение анализируемой смеси с получением сигнала электрического напряжения, пропорционального производной от изменения концентрации компонентов

во времени, измерение и регистрацию этого сигнала 3.

Этот способ позволяет получить более острые пики компонентов на хроматографах, что облегчает идентификацию веществ и уменьшает ошибку определения.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является устройст13о, включающее разделительную хроматографическую систему, детектор преобразования изменения концентрации в электрическое напряжение, линейный ускоритель, дифференцирующую приставку и регистратор 4 .

.Недостатком его является то, что на результирующей хроматограмме каждому компоненту соответствует двусторонний пик, 15 так как при возрастании концентрации компонента (передний фронт пика) и ее убывании (задний фронт) знаки производной противоположны. При этом отрицательная ветвь основного пика не позволяет обнаружить выходящие вместе с ней неполностью определенные пики компонентов, выходящие позже основного. Положительная ветвь основного пика маскирует пики компонентов, вы.ходящих раньще основного. Ошибка

определения, связанная с положением пиков компонентов, велика.

Целью изобретения является повышение paspeujaroiueft способности и точности хроматографического анализа.-

Указаная цель достигается тем, что в качестве хроматограмм измеряют и регистрируют напряжение одной полярности. Эта полярность может быть выбрана положительной, либо отрицательной в зависимости от того, выходят ли интересующие аналитика неразделенные пики до или после пика основного компонента.

Измерение напряжения одной полярности резко улучшает разрешающую способность хроматографического анализа за счет появления участка нулевой линии между регис рируемыми пиками хроматограммы. Одновременно повышается точность количественного анализа, так как наиболее искаженная наличием мешающих компонентов часть сигнала не измеряется и не регистрируется, а доля определяемого компонента в измеряемом напряжении значительно возрастает.

Предложенный способ может быть реализован с помощью устройства, включающего разделительную хроматографическую систему, детектор преобразования изменения концентрации в электрическое напряжение, линейный усилитель, дифференцирующий усилитель и регистратор.

Предлагаемое устройство снабжено линейным усилителем с однополярной характеристикой, установленным между дифференцирующим усилителем и регистратором.

На фиг. I изображено устройство для осуществления способа; на фиг. 2 и 3 - сопоставление хроматограмм, полученных в соответствии с прототипом и по предлагаемому способу.

Устройство (фиг. 1) содержит разделительную хроматографическую систему 1, состоящую из устройства ввода пробы 2 и разде; ительной хроматографической колонки . 3, ионизационно-пламенного детектора с линейным усилителем 4, дифференцируюиа.его усилителя 5, линейного усилителя с однополярной характеристикой 6 и регистратора 7.

Хроматографическая разделительная система 1, детектор с усилителем 4 и дифференцирующий усилитель 5 работают обычным образо.м. Напряжение с выхода дифференцирующего усилителя 5 поступает на вход линейного усилителя с .однополярной характеристикой 6, который усиливает напряжение только одного знака. Выбор регистрируемой полярности осуществляется переключателем полярности, входящим в сое тав усилителя 6. При этом, на диагр.аммной ленте perHCTpaTOf af(7 фиксируется хроматограмма. Каждому компоненту соответствует один пик, все пики имеют одну полярность

и регистрируются по одну сторону нулевой линии. Параметры пика (высоты и площадь) могут быть однозначно связаны с концентрацией соответствующего компонента.

На фиг. 2 приведен пример реализации предлагаемого способа с помощью предлагаемого устройства в сопоставлении с хроматограммой, полученной на основе способа-прототипа (фиг. 3).

В качестве примера приведены- хромао тограммы фракции легкого бензина на капиллярной колонне со скваланом. Условия проведения опыта: газовый хроматограф «Цвет 2 с ионизационно-пламенным детектором и усилителем , колонка 100 м X 0,25 мм неподвижная фаза-сквалан, объем пробы 0,5 мкл деление потока 1:100, расход газа-носителя через колонку 0,09 мл/мин.

Сопоставление хроматограмм показывает значительное улучшение разрешающей способности: пики 4,5 и 6 на фиг. 2 полностью отделены друг от друга и между ними зарегистрированы участки нулевой линии. Критерии разделения Р между пиками 4 и 5 на хроматограмме фиг. 2 составляет 0,96, а на фиг. 3-1,72, что означает повышение разрешающей способности в 1,8 раза. При этом погрешность, обусловленная неполным разделением пиков, уменьщилась в 7 раз.

Формула изобретения

1,Способ хроматографического анализа, включающий хроматографическое разлеление анализируемой смеси, получение сигнала электрического напряжения, пропорционального производной от изменения концентрации компонентов во времени, измерение и регистрацию этого сигнала, отличающийся тем, что, с целью повышения разрещающей способности и точности анализа, производят измерение и регистрацию напряжения одной полярности.

2.Устройство для осуществления способа по п. 1, включающее разделительную хроматографическую систему, детектор преобразования изменения концентрации в э,1ектрическое напряжение, линейный усилитель, дифференцирующий усилитель и регистратор, отличающееся тем, что оно снабжено линейным усилителем с однополярной характеристикой, установленным между дифференциальным усилителем и регистратором.

Источники информации, прйнятые во внимание при экспертизе

1.Руководство по газовой хроматографии Под ред. А. А. Жуховицкого, М., «Мир

1969, с. 15-17.

2.Жидкостная колоночная хроматография. Под ред. 3. Дейла, К. Мацека. Я. Янака. М., «Мир, 1978, т. I, с. 19-22.

3. Берман А. Д., Франк Ю. А., Яновский М. И. Повышение разрешаемости хроматограмм путем дифференцирования сигнала детектора. - «Заводская лаборатория, т. 34, 1968, № 3, с. 272-274.

4. Берман А. Д., Франк Ю. А., Янковский М. И. Метод расчета хроматограмм для сильно перекрывающихся пиковг Сб. «Газоваяхроматография, вып. 9,

НИИТЭХИМ, М., 1969, с. 24-28 (прототип)

te/

/

// „ин30 29 W 27 фиг. 2 26 2 24 2J

-.

. Л