ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Техника ввода жидких проб из "Аналитическая хроматография" Микрошприцы. Характеристики шприца и правильное его использование во многом определяют точность и воспроизводимость работы всей системы ввода. Получившая распространение конструкция микрошприца состоит из стеклянного цилиндрического корпуса с нанесенной на него линейной шкалой с калиброванным внутренним каналом, металлического поршня и иглы, съемной или зафиксированной постоянно. Шприцы для малых дозировок имеют рабочий объем, заключенный лишь в игле поршень — проволока диаметром около 0,2 мм — доходит до самого конца иглы, благодаря чему мертвый объем отсутствует. [c.137] Микрошприцем проба через самоуплотняющуюсяч мембрану вводится либо в испаритель хроматографа, либо непосредственно в колонку. Выбор способа дозирования зависит от природы образца, решаемых аналитических задач, типа и режима работы колонок. [c.137] Испарители. В устанавливаемом перед разделительной колонкой испарителе вводимая жидкая проба должна мгновенно испариться и в смеси с газом-носителем в виде узкой полосы поступить в колонку. В процессе испарения происходит резкое увеличение на 2—3 порядка объема исходной жидкой пробы. В результате давление в испарителе возрастает, и пары образца распространяются как по направлению к колонке, так и, если не принять специальных мер, по подводящим газ-носитель коммуникациям. Здесь часть пробы может сконденсироваться и затем, медленно испаряясь в поток газа-носителя, вызовет значительное размывание заднего фронта пика. Кроме того, важно свести к минимуму попадание паров образца в относительно холодную зону возле силиконовой мембраны, на которой также может произойти конденсация.. Аналогичный эффект вызовет наличие в испарителе непродуваемых газом-носителем объемов, куда проба попадает при повышении давления в момент ее испарения, а затем медленно диффундирует. [c.137] Для предотвращения обратной диффузии паров пробы в линию газа-носителя патрубок ввода газа в испаритель pa пoлaгa oт не в верхней части в непосредственной близости от мембраны, а в средней части цилиндрического корпуса. Газ-носитель в этом случае проходит через узкий концентрический зазор между корпусом испарителя и внутренним вкладышем (или верхней частью колонки). Это приводит к двум положительным следствиям 1) температура газа-носителя повышается, и он проходит в зону испарения образца в нагретом состоянии 2) обратная диффузия образца через узкий концентрический зазор затруднена, и эффекты памяти испарителя минимизируются. [c.138] Уже упоминалось, что в некоторых случаях компоненты образца разлагаются в системе ввода. Разложение может происходить не только при контакте с разогретым металлом испарителя, но также из-за вторичных эффектов. Последние связаны с наличием на внутренней поверхности инжекционного блока перегретых участков либо с каталитическим действием твердых обуглившихся частиц, отложившихся на стенках испарителя. Твердые частицы могут аккумулироваться в зоне испарения в результате разных причин. Природные образцы часто содержат во взвешенном состоянии следы нелетучих веществ или высококипящие примеси, не испаряющиеся при температуре испарителя. В некоторых методиках анализа предусмотрено испарение лишь части введенной жидкой пробы, как, например, при определении содержания растворенных газов в биологических жидкостях. Наконец, при прокалывании иглой шприца мембрана выкрашивается, и кусочки силиконовой резины также собираются в горячей зоне испарителя. Все это указывает на то, что при конструировании систем ввода необходимо предусмотреть возможность их периодической чистки. Эта операция облегчается при использовании в стальных испарителях стеклянного вкладыша, который также исключает контакт испаряющегося образца с разогретой поверхностью металла. [c.138] Вторая проблема состоит в эффекте памяти , связанном с сорбцией 11ембраной растворителя и компонентов пробы. Силиконовые эластомеры, из которых обычно изготавливают мембраны, способны, например, при 25°С сорбировать равное им по массе количество бензола или вдвое превышающее их массу количество тетрахлорида углерода. Эффект памяти особенно сильно проявляется при работе в режиме программировани) температуры. [c.139] Близка к нему и третья проблема, связанная с явлением уноса из материала мембраны продуктов термодеструкции, а также летучих олигомеров или мономеров, используемых при производстве синтетических эластомеров. Простейшее профилактическое средство — частая замена мембран и их термическое кондиционирование вне испарителя, например в термостате колонок хроматографа. [c.139] Имеется несколько более радикальных способов полного или частичного решения указанных проблем, а именно механическая защита мембраны бислойные мембраны охлаждение мембраны системы с продувочным потоком безмембранные системы ввода. [c.139] Несколько снизить отрицательные последствия связанных с мембраной явлений сорбции и уноса позволяет поворотное устройство, смонтированное на головке испарителя, с помощью которого сразу после извлечения из испарителя иглы щприца и до момента следующего дозирования либо удаляют мембрану из зоны контакта с газом-носителем, либо защищают нижнюю поверхность мембраны термостойким экраном (металл, асбест и др.). [c.139] Известно техническое решение, в котором предусмотрено наличие защитной тонкой ленты из фторопласта, установленной в головке испарителя между мембраной и горячей зоной. После каждого прокола иглой шприца мембраны и ленты последняя смещается с целью вывода места прокола из горячей зоны. Аналогичный эффект оказывает использование бислойных мембран, состоящих из верхнего толстого эластичного слоя силиконового эластомера и нижнего тонкого неэластичного слоя термостойкого полимера. [c.139] Более эффективный подход к решению проблем сорбции и уноса состоит в том, чтобы газ, контактирующий с мембраной, не попадал в хроматографическую колонку, а сбрасывался. При I этом часть пробы не должна сбрасываться с этим газом. [c.140] Таким образом, высокоэффективный испаритель должен отвечать следующим основным требованиям 1) равномерный обогрев инжекционного блока в йнтервале температур 50—500 °С с дискретностью установки температуры 5—10 °С и точностью регулирования (1—5) °С 2) развитая поверхность, обеспечивающая подвод достаточного для мгновенного испарения пробы количества тепла 3) минимальный объем зоны испарения, отсутствие непродуваемых газом-носит лем зон 4) поток газа-носителя должен быть сформирован таким образом, чтобы обратная диффузия образца в холодную зону возле мембраны и в подводящие линии была сведена к минимуму 5) газ-носитель должен приходить в зону испарения образца в нагретом до температуры испарителя состоянии 6) внутренняя поверхность испарителя должна быть легко доступна для периодической чистки 7) эффект памяти мембраны должен быть минимизирован, сама мембрана должна иметь более низкую температуру, чем корпус испарителя, либо должна использоваться безмембранная. система ввода. [c.140] Вернуться к основной статье