Способ градуировки газового хроматографа Советский патент 1982 года по МПК G01N31/08 

(54) спех:ОБ ГРАДУИРОВКИ ГАЗОВОГО ХРОМАТОГРАФА

1

Изобретение относится к аналитическому приборостроегапо, в частности к мето дам градуировки высокочувствительных газовых хроматографов, импользуемых. например, для определения микропримесей веществ в контролируемых газовых ере- дах, и может быть использован в химической, нефтехимической, газовой промышленностях и в научнь1х исследованиях.

Известен способ градуировки хроматографического прибора, предназначенного для измерения микроконцентраций примесей, основанный на использовании микродозаторов с аттестованными объемами доз для ГРУдуировки хроматографа по коли-, 5 честву вещества 1.

Недостаток способа состоит в том, что при градуировке и проверке прибора примеси подают в газ-носитель в концентрированном виде, а при рабочем 20 режиме - в разбавленном состоянии. Такое несоответствие режимов подготовки пробы приводит в конечном счете к снижению точности анализа вследствие различных потерь примесей в газоаналт1гг ческом тракте прибора (накопителях, газовых линиях, разделительных колонках) и различных условий разделения компонентов смеси. Кроме того, градуировка по данному способу является довольно трудоемким процессом, так как для получения точек градунровочной кривой только для одного компонента требуются либо сменные микродозаторы с различны ми объемами доз, либо несколько (по числу точек) баллонов с градуировочными смесями различных концентраций.

Известен способ калибровки (градуировки) газоанализатор, в котором сосуд-смеситель продувают газом-носит&лем до полного заполнения сосуда. Затем отключают поток газа-носителя и в сосуд непрерывно вводят постояннъп поток анализируемого вещества, перемешивают и подают полученную смесь в детектор . газоанализатора. Регистрируют электрический сигнал детектора, пропорциональный концентрации анализируемого вешества в 39 газе-носителе и строят калибровочшй график. Способ позволяет автоматически строить на ленте самописца каявбровочл. ный график с линейной эависимостыю rip гбтавливаемой концентрации,аналиэируемого вешества в калибровочной смеси DT времени, если постоянная времени сосуда-смесителя намного больше времени проведения калибровки Г23. Недостатками способа являются сложiHocTb поддержания постоянного расхода анализируемого вещества и возможйость калибровки прибора только по однсму компоненту. Кроме того, данный способ предназначен для калибровки анализаторов, в который анализируемая смесь подается посредственно в детектор, и поэтому он не может быть использован для кали&ровки хроматографа в целом. Наиболее близким по технической сущHOCTJ к предлагаемому является способ градуировки газового хроматографа путем последовательного ввода в поток газаносителя нескольких доз различного объема градуировочйой смеси веществ, разделешта каждой дозы смеси на хромато грвфируемойко7юнке на отдельные компо-. ненты и построения градуировочных характеристик по .данным хроматографнческо го анализа Сз. Недостаток способа заключается в том что технология подготовки пробы с нес- колькт5ми компонентами является трудое кой, так как требует наличия нескольких баллонов (по числу анализируемых компонентов) с аттестованными бинарными смесями. При этом точность градуировки снижается, .Цель изобретения - повьхщение точноети градуировки и упрощение технологии подготовки градуировочной смеси. Поставленная цель обеспечивается тем что в способе градуировки газового матографа путем последовательного ввода в поток газа-носителя нескольких доз различного объема градуировочной смеси веществ, разделения каждой дозы смеси на хроматографической колонке на отдельные компоненты и построения калибровочных характеристик по данным хроматографического анализа, в качестве градуировочной смеси используют газ, непосредственно отбираемый из источника газа-носителя, а в качестве газа-носителя применяют тот же газ, который подвергают тонкой очистке от прнМесей анализир -вмых веществ. 594 Г1редпа1аемый способ позволяет повы- точность градумровии хроматографа за счет того, что условия ее осуществления идентичны условиям анализа в режиме эксплуатации, а также значительно понижен уровень помех в зсроматографическом сигнале, вызываемых примесями в газе-носителе. Исключение специальных баллонов с градуировочными смесями и .связанных с ними коммутационных кана позволяет существенно упростить технологию подготовки градуировочной про.бы и одновременно уменьшить погреш,- ность градуировки бл одаря сокращению застойных зон, неизбежно присутствуюИ1Их и коммутационных каналах. На 4яи. 1 изображена схема устройства для реализации предлагаемого способа; на фиг. 2 - градуировочный график зависимости величины площадей пиков нокоторых анализируемых компонентов от размера уводимой пробы, Баллон 1, содержащий смесь анализируемых веществ с газсм-носителем,, через редуктор 2 подключен к блоку 3 TOHV ° очистки и к входу 1 переключающего крана 4. Выход блока 3 подключен к входу И переключающего крана 4. переключающего крана 4 подключен к входу 1 крана-дозатора 5 с дозами 6 и 7. Выход IV переключающего крана 4 подключен к входу хроматографа 8, а выход у) через дроссель 9 связан с линией сброса. Выход W крана-дозатора 5 подключен к входу V переключающего крана 4. Градуировку осуществляют в несколько повторяющихся циклов с зличными объемами дозируемой пробы анализируемой смеси. В начале цикла смесь анализируемых веществ с газом-носителем вводят в одну из доз (например, в дозу 6) крана-дозатора 5. Для этого вход 1 переключающего крана 4 сооб1цают с выходсм IL Одну часть потока анализируемой смеси из баллона 1 подают по каналам 1-П переключающего крана 4 и крана-дозатора 5 в дозу 6. Анализируемая смесь, заполняя дозу 6, проходит по каналу Ш- W крайа-дозатора 5, по каналу V- переключающего крана 4 и через дроссель 9 поступает в линию сброса. Вторая часть потока анализируемой смеси поступает в блок 3,гкоторый производит тонкую очистку примесей, содержащихся в газе-носителе. Очищенный газ-носитель по каналу IU- переключающего крана 4 поступает в фоматограф 8, осуществляя его продукту. По истечении времени необходимого для заполнения анализируемой смесью дозы 6, вход Ш переключающего крана 4 сообщают с выходам П и потоком газа-носителя, пробу иа дозы 6 переносят в хроматограф на анализ. При последующих циклах градуировки изменяют объемы анализируо«1ой смеси коммутацией каналов в кране-дозаторе 5. В пр шеденном . исполь зуются три различных по объему пробы, что позволяет получить три точки на градуировочной характеристике по всем имеющимся в газе-носителе примесям. Способ осуществляется следующим обр разом. Условия работы: температура фильтров очистки газа-носителя от микропримесей углеводородов -196°С; наполнители фильтров: молекулярные сита СаА; объем дозы граду1ировочной смеси 2, 4 и 8 мл; Погрешность градуировки в данном гфимере не превышает 2%, что согласуер ся с инструментальной погрешностью лабораторных хроматографов серии Цвет, выпускаемых предприятием п/я В-8644Для сравнительной оценки предлага& мого способа с прототипом осуществлена градуировка хроматографа по пропану. Смесь пропана в азоте концентрацией 6, об. дозой 2 мл многократно вводят в низкотемпературную адсорбционную ловушку, затем десорбируют нагреванием анализируемой компоненты и получа- чают точки градуировочного графика, соот . ветствующие объемам доз 2, 4 и 8 мл. Погрешность градуировки с использованием метода обогащения пробы без учета влияющих факторов (температура, давление, расход газа-носителя) составляют 40%. При использовании поправоч-нытс коэффициентов на указанные влияю949 шкала измерителя малых токов 5-10 А} температура термостата колонки хроматог рафа длина колонки 2ОО см; диаметр внутренний 4 мм; состав и содер жание примесей в баллонном азоте (данг ные хроматографического анализа): метан 1Д1(5%, этан 2,3 10 этилен 1,4.1О, пропан 6,7-lQ- пропилен а.Э-Ю, н-бутан 6,1-.10 ацетилен 1,1-1О , Cg 5, времена удержвв шя при расходе газа-носителя (азота) |34 мл/мин: метан 58, этан 1 15, этилен 1 43, пропан 2 34, пропилен ЗОЗ, н-бутан 420, ацетилен , Се и выше 945. Измерение площади пиков осуществляется электронным интегратором И-О2. В таблтще представлены результаты анализа. щие факторы погрешность может быть снижена до 10-12%. Анализ экспериментальных данных казап, что погрешность градуировки по предлагаемому способу снизилась по сра&нению с прототипом в 5 - 6,0 раз. Количественный и качественный состав пр месей в приведенном примере позволяет производить градуировку хроматографов как по одному, так и по группе компоневн тов для широкой гаммы анализируемых веществ. При необходимости в процессе заполнения баллона газоь -носителем могут быть добавлены вещества, которые не входят в состав примесей. Формула изобретения Способ градуировки газового хроматографа путем последовательного ввода в

поток газе-нооггеля нескольких дозраапичнгаго объема градуировочной смеси в&ществ, рааделешш каждой дозы смеси на хроматографаческой колоике на отдепьиые компоненты и построения градуировокных характеристик по данным хроматографического анализа, отличающийс я тем, что, с целью повышения точности градуировки и упрощения технологии подготовки градуировочной смеси, в ка честве градуировочной смеси используют газ, непосредственно отбираемый из источника газа-носителя, а в качестве газа-нсьсителя используют тот же газ, который

пяп

иши

подвергают тонкой очистке от примесей анализируейулых веществ.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

W(fHBC)

8 yff)