Устройство для введения пробы в хроматографическую колонку Советский патент 1981 года по МПК G01N31/08 

Изобретение относится к ainapaType для xи шчecкoгo анализа, в частности к хроматографическому оборудованию для анализа смесей веществ. Известно устройство для ввода про15ы в жидкостшлй хроматограф под высоким давлением без применения мембран. Такие устройства работают в режиме ется отрицательно на эффективности разделения. Устройство представляет собой Т-образный соединитель, установленный непосредственно на входе в колонку. Переднее отверстие Т-образного соединителя закрыто коротким отрезком стального прутка, который выни мается в момент введения пробы при ос тановке потока подвижной фазы ГЙ. Недостатком описанного устройства является невысокая (не менее 2%) воспроизводимость дозирования, определяемая погрешностью отбора микрошприцом. Учитывая, что точность обсчета пиков современными интеграторами нахорится на уровне десятых долей процента, ш рицевые дозаторы непременимы для прецизионных анализов, но удобны для прикидочных и рутинных разделений. Наиболее близким к предлагаемому устройству является устройство для ввода проб в жидкостной хроматограф, содержащее корпус, трехпозиционный золотник с дозируюошм и проколным каналами и не одвижное основание, соединенное с верхней частью хроматографической колонки, канал для подвода пробы и каиал для слива остатков пробы Г23. Однако у известного устройства не-, высокгя точность и воспроизводимость дозирования, обусловленная тем, в момент остановки потока при дозировании, коммуникации, ведущие к насосам и колонке, открьюаются при повороте золотника, что приводит к неконтролируемому проскоку жидкости через кана ф lonoTHmca (при снятии давления перемещение жидкости обеспечивается упругой деформацией элементов гидравлической схемы хроматографа). Невозможно промыть дозирующий канал золотника длительной прокачкой от насосной системы прибора, а предусмотренная промывка по линии ввода пробы неэффективна в случае дозирования небольших объемов склонного к сорбции материала пробы (например, искусственных или природных полимерных макромолекул - синтетических каучуков, белков) . Введение пробы с помощью шприца невозможно провести таким образом чтобы внести ее непосредственно в центр верхней части набивки колонки, что обеспечивает наиболее эффективное разделение и соответственно, точнос анализа. Цель изобретения - повышение точности и воспроизводимости дозирования Поставленная цель обеспечивается тем, что устройство для введения пр бы в хроматографическую колонку, содержащее корпус, размещенный в нем подвижный трехпозиционный золотник с дозирующим каналом, неподвижное основание, соадиненное с верхней частью хроматографпеской колонки, канал для подвода проСы и канал для слива остатков пробы, выполненные в наподвиж ном основании, снабжено дополнительными каналом для ввода пробы в объем верхней части набивки колонны, выполненным в золотнике, и каналом для слива промывной подвижной фазы, выполненным в неподвижном основании, причем в одном из рабочих положений золотника канал для ввода пробы в объём верхней части набивки колонки соединен с каналом для слива промывной подвижной фазы, а дозирующий канал соединен с источником подвижной фазы и колонкой, а в другом рабочем, положении золотника дозирующий канал соединен с каналом для слива остатко пробы и при этом все остальные каналы заперты. Все это дает возможность осуществ лять дозирование, как шприцом, так и с псхмощью промывного дозируюшего объема, что позволяет оператору без перемонтажа дозатора работать в любо режиме дозирования в зависимости от требований к данному конкретному раз делению. На фиг. 1 показана конструкция ус ройства для введения пробы в хромато рафическую колонку, на фиг. 2 - схеа коммутации шести каналов дозатора. Поворотный золотник 1, снабженный озирующим каналом 2 и каналом 3 длй1 вода иглы мнкрошприца, жестко соеинен с поворотным устройством 4, набжен рукояткой 5, закрепленной в орпусе 6 с помощью подшипников 7 8. Поворотное устройство 4 имеет анал 9 для ввода иглы микрошприца, корпус 6 снабжен отверстием 10 для одсоединения канюли шприца типа Рекорд. Золотник I расположен на лоской поверхности неподвижного осования 11, которое укреплено непоредственно на хроматографической коонке 12, заполненной сорбеттом 13. ерхняя часть основания 11 жестко вязана с корпусом 6 шестью винтами (не показаны). .Герметичность cиcтe вй достигается за с.чет качества, обработки нижней плоскости золотника 1, верхней плоскости основания П и за счет поджатия золотника 1 к основанию 11 тарельчатыми пружинами i 4 cжимae flЛ4и гайкой 15. В нижней части основания 11 расположены выводы канала 16 для слива промывной жидкости, канала 17 для слива излишка пробы, канала 18 для подключения насосной системы и канала 10 для заполнения дозирующего объема с помощью шприца типа Рекорд. Трубка 18 соединяет систему элюцни с устройством. Поворотное устройство может быть зафиксировано в трёх положениях, обозначенных надписями шприц, петля и элюция рядом с соответствующим положением рукоятки 5. Цифры I-VI соответствуют каналам (фиг. 2), показанным на фнг. 1, а три положения элюция, петля и шприц соответствуют трем положениям рукоятки. Дозирующий канал в теле золотника (фиг, 2) обозначен буквой D. На фиг. 2 римскими цифрами обозначены: - канал для введения иглы микрошприца; {I - канал для слива промывной жидкости (подвижной фазы); lit - канал - выход в хроматографическую колонку; 1 - канал для подсоединения канюли шприца типа Рекорд ; V - канал для подключения насосной системы; VI - канал для слива излишка пробы при дозировании. Устройство работает следующим образом. Соединяют дозатор с хроматографической колонкой и насосной системой в соответствии с чертежом (фиг. 2). В случае дозирования микрошпрйцом переводят рукоятку в положение шприц (насосы предварительно остановлены). При этом открывается сквозной канал 9-3 в поворотном устройстве, золотнике 1 и основании И (см, фиг. I). В этот канал вводят иглу микрошприца и дозируют пробу в середину верхней части набивки 13 колонки 12. Затем извлекают иглу, переводят рукоятку в положение элюция и включают насосы которые через трубку .18 и канал 2, питают подвижной фазой колонку 12, В случае ввода пробы с помощью дозирующего объема 2 рукоятку переводят в положение петля. При этом канал 10, куда вставляется канюля шприца типа Рекорд, содержащего пробу, сое динен через дозирующий объем (петлю) 2 с каналом для слива излишка пробы. Индивидуальный канал для слива излишка пробы помогает собрать ее чистой без загрязнения или разбавления подвижиой фазой, что очень важно в случае анализа дорогих и уникальных проб. Важнейшим моментом является то что в этом положении все остальные каналы заперты. Это исключает сброс давления в насосной системе и колонке, а также любое неконтролируемое перемещение жидкости через каналы уст ройства за счет упругих деформаций элементов гидравлической схемы хроматографа, связанных ,с набором и падением давления. При опорожнении шприца типа Рекорд через каналы 10, 2 и 17, дозирующий канал 2 заполняют пробой, количество которой с высокой воспроизводимостью определено объемом канала. Поворачивают рукоятку в положение элюция и проводят анализ, как описано выше. Промывку дозирующего канала 2 производят двумя путями: в положе{ши рукоятки петля с помощью шприца типа Рекорд в каиап подают насосами подвижную фазу через канал 2 в канал 16 для слива промывных растворов. Испытания устройства в составе уни версального радиохроматографа ХЖ2301 показывают,что дозатор обеспечивает воспроизводимый ввод проб.. Так среднее квадратичное отклонение высоты пиков при шести noBTopmix вводах пробы составляет 0,52, а среднее квадратичное отклонение площадей пиков, вычисленное с помощью вычислителяинтегратора хроматографического ВИХРЬ-1 составляет 0,14Z. Формула изобретения Устройство для введения пробы в хроматографическую колонку, содержащее корпус, размеценные в нем подан ный трехпозиционный золотник с дозирующим каналоь, неподвижное основание, соединенное с верхней частью хроматогра4н1ческой колонки канал для подвода пробы и канал для слива остатков 1фО бы ,выполненгаае в неподвижном основании,о тличающееся тем,что с . целью повывения точности и воспроизводимости дозирования,оно снабжено дополнительными каналами для ввода пробы, в объем верхней части набивки колонки , выполненным в золотнике и каналом для слива пром 1вной подвижной фазы, выполненным в неподвижном основании, причем в одном из рабочих положений золотника канал для ввода пробы в объем верхней части набивки колонки соединен с каналом для слива промывной подвиж}:ой фазы, а дозирующий канал соединен с источником подвижной фазы и колонкой, а в другом рабочем положении золотиика дозирующий канал сов динен с каналом для слива остатков пробы и при этом все остальные каналы .заперты. Источники И1 рмации, принятые во внимание при экспертизе 1.Usher D.A. et.aiJ. Unexpenstve SeptiimJess Injector for Ugh pressure liquid chr tography - Anal. Chem. 1975, 47, 4. c. 783-784. 2.Патент CM 3975946, КЛ. G 01 M 1/20, 1974 (прототип).