Устройство ввода пробы с делением потока

Схема другого устройства с оптическим блоком детектирования представлена на рис. 15.3-1. В своей основе он состоит из устройства ввода с делением потока (контролирующего порции пробы, вводимой в колонку), самой колонки, специальной прокладки, удерживающей наполнитель в колонке, и ячейки детектора. Для достижения удовлетворительной чувствительности при детектировании, основанном на флуоресценции пробы, необходимо, чтобы длина оптического пути была порядка 1 мм. В связи с этим световой поток пропускают по всей длине канала детектора (для чего на внешнюю стенку наносят отражающее алюминиевое покрытие) и направляют в фотоумножитель через оптическое волокно. При общем объеме колонки 490 нл объем детектора составляет 2,3 нл. На рис. 15.3-3 представлен пример хроматографического разделения двух флуоресцентных красителей (флуоресцеина и акридинового оранжевого), реализованного менее чем за 1 мин. [c.643]

На рис. 3-12 представлена схема подсоединения устройства ввода без деления потока с обдувом мембраны. Разводка газовых линий в этом устройстве аналогична используемой при делении потока. Для того чтобы избежать загрязнений в системе, мембрана постоянно обдувается потоком газа (2 мл/мин). При этом объемная скорость газа на выходе из делителя составляет 20-50 мл/мин (рис. 3-12,в). Неносредственно перед вводом пробы соленоидный вентиль переводят в такое положение, чтобы линия деления потока была закрыта, а обдув мембраны при этом продолжался. На рис. 3.12,6 приведена разводка потоков при вводе [c.38]

Важным моментом при разработке устройства ввода без деления потока является определение размеров камеры испарения. Для минимального разбавления пробы требуются длинные и узкие вкладыши. Внутренний объем вкладыша составляет 0,5-1 мл. Колонка устанавливается во вкладыш на длину 0,5 см и используются шприцы с длинными иглами, так что расстояние между кончиком иглы и входом в колонку составляет 1-1,5 см. Необходимо принимать меры, чтобы камера испарения не переполнялась. При этом достигается быстрый перенос пробы. Благодаря тому что компоненты пробы сравнительно долго находятся в камере испарения, температура испарителя может быть ниже, чем при вводе пробы [c.80]

Метод ввода пробы с делением потока был первым, разработанным в капиллярной газовой хроматографии [7]. Обычное устройство ввода пробы с делением потока представляет собой испаритель. Пробка жидкости, введенная с помощью шприца, мгновенно испаряется, и небольшая часть парообразной пробы поступает в колонку. Основная же часть пробы выводится из системы. Использование делителя потока гарантирует получение узких зон пробы на входе в колонку. [c.31]

Метод ввода пробы без делителя потока появился в результате Неправильной работы делителя. Случайно К. Гроб-старший ввел пробу в устройство ввода с делителем потока при закрытом вентиле делителя. К его величайшему изумлению, ники на хроматограмме не были чрезвычайно широкими, как он ожидал. Проведенное К. Гробом фундаментальное исследование этого явления привело к разработке метода ввода пробы в капиллярную колонку без деления потока [21, 22]. [c.38]

Рис. 11.14. Устройство для ввода пробы без деления потока

Рис. 3-12. а — Схема устройства ввода пробы без деления поток до и после ввода пробы б— схема ввода пробы без делителя поток с указанием разводки газовых потоков. [c.41]

В капиллярной хроматографии используются различные методы ввода пробы. Наиболее широко применяются методы ввода пробы с делением потока газа-носителя, без деления потока газа-носителя и метод прямого ввода пробы в колонку. При работе с капиллярными колонками рекомендуется также пользоваться герметизированными устройствами ввода пробы в колонку, устройствами с падающей иглой и термической фокусировкой на входе. Далее мы кратко рассмотрим основные методы все они подробно обсуждаются в соответствующей литературе [8]. [c.11]

При любом способе ввода пробы (с делением потока или без него) весьма желательно, чтобы поступающая в колонку проба отражала как качественно, так и количественно состав анализируемой пробы, введенной в испарительную камеру. На первый взгляд такой ввод пробы без дискриминаций или линейность устройства для ввода легче обеспечить способом ввода без деления потока, однако, как ни удивительно, это не всегда так. Многие опытные исследователи убеждены, что хорошо сконструированный и нормально работающий делитель потока часто дает лучшие результаты. На рис. 4.7 показано имеющееся в продаже устройство для ввода проб, которое может работать как в режиме деления потока, так и без него. [c.74]

На рис. 48 приведены два наиболее распространенных, устройства ввода газовых и жидких проб. Жидкие пробы обычно вводятся с помощью специальных шприцев на стеклянную насадку, обеспечивающую быстрое испарение вещества. В капиллярных колонках поток газа, несущий пробу, подвергается дополнительному делению. Ввод пробы шприцем в колонку осуществляется через прокладку из силиконовой резины. Объем пробы в зависимости от типа детектора обычно колеблется в пределах от 0,1 до 10 мкл. [c.143]

В колонку вводят очень маленькие пробы (от 1 до 5 нл). Для этого используются устройства деления потока. Пары пробы, образовавшиеся за счет высокой температуры при вводе пробы, разделяются на два потока с различными объемными скоростями. Другая возможность — "холодное" деление жидкой пробы — еще пока недостаточно изучена. 2. Вся проба целиком вводится в колонку, после чего широкая исходная зона сразу же превращается в узкую. Сужение зоны достигается за счет фокусирования термического эффекта растворителя или фокусирования посредством НФ. На практике эти приемы успешно используют при вводе пробы без делителя потока, прямом или неносредственном вводе пробы в колонку. [c.30]

Дискриминация компонентов пробы, обусловленная характеристиками устройства ввода, проявляется как нелинейность делителя потока. Линейность делителя потока означает, что соотношение деления потока в точке деления равно предварительно установленному и одинаково для всех компонентов пробы. Если смесь содержит компоненты с различной летучестью, полярностью и концентрацией, то линейное деление потока невозможно, даже если ввод пробы в камеру исиарения происходит без дискриминации. [c.32]

На рис. 3-6 представлена схема устройства для ввода пробы охлажденной иглой. Игла шприца, находясь во входной трубке, охлаждается холодным воздз хом или газообразным диоксидом углерода, циркулирующим в узле охлаждения. В горячей камере испарителя находится только кончик иглы длиной 2-3 мм. Стеклянный вкладыш не охлаждается, поскольку узел охлаждения тщательным образом теплоизолирован. Ввод пробы охлажденной иглой позволяет избежать селективного испарения компонентов пробы из иглы. Кроме того, использование такой методики сводит к минимуму влияние условий работы со шприцем на результаты анализа [16, 18]. Это очень важно, поскольку при ручном вводе пробы с делением потока можно получить надежные и воспроизводимые данные, рассчитанные по относительным площадям пиков, но редко — по абсолютным. Ири вводе пробы охлажденной иглой были получены правильные и воспроизводимые данные как об относительном, так и об абсолютном содержании углеводородов Сю — С32. Ввод пробы охлажденной иглой можно автоматизировать. [c.36]

Система непосредственного ввода пробы в колонку была в дальнейшем усовершенствована [33, 34]. На основании устройства ввода, расположенного в термостате хроматографа, была установлена система дополнительного вторичного охлаждения. Поток воздуха вводится через кожух, окружающий капиллярную колонку на входе, и направляется в ту область, куда поступает проба. Использование вторичного охлаждения устраняет дискриминацию компонентов пробы, обусловленную шприцем. Более того, наличие вторичного охлаждения позволяет проводить анализ при температуре колонки, превышающей температуру кипения растворителя. Начальная часть колонки охлаждена до такой степени, чтобы избежать испарения растворителя. Использование игл из плавленого кварца внутренним диаметром 0,14-0,18 мм позволило осуществлять непосредственный ввод пробы в колонки диаметром 0,22-0,25 мм. Эти иглы также в высокой степени инертны. Ири непосредственном вводе пробы в узкие капиллярные колонки диаметр канала, через который осуществляется ввод иглы, составляет 0,2 мм (рис. 3-24). Дополнительным преимуществом непосредственного ввода пробы является отсутствие мембран, используемых при вводе проб как с делением, так и без деления потока. [c.48]

Подбирают такие условия, чтобы испарился только растворитель. Пары растворителя удаляются через линию сброса. По завершении удаления растворителя оставляют линию деления потока открытой (удаление растворителя в режиме деления потока) или закрывают ее (удаление растворителя в режиме без деления потока). Чаще используется второй метод. При нагревании устройства ввода анализируемые вещества переходят в колонку. Однако при этом невозможной избежать потерь летучих компонентов пробы. Таким образом, описанная методика применима только для анализа высококинящих компонентов. Пробы большого объема можно вводить медленно. Улавливание веществ средней летучести можно улучшить, заполняя вкладыш адсорбентом, например тенаксом, активированным углем, хромосорбом и Т.Д. Достигается прекрасное удерживание, но температуры десорбции высоки (300 - 350° С). Кроме того, возможно разложение полярных соединений [64]. [c.62]

Система отбора проб — это устройство, которое служит для ввода анализируемой пробы в аналитический прибор, или механизм, с помощью которого часть аналитического прибора входит в контакт с анализируемым веществом. Некоторые принципы отбора проб были обсуждены в гл. 2, где в качестве типичных примеров устройств отбора проб были рассмотрены рН/ионоселективные электроды и краны-дозаторы для отбора проб газа или жидкости. Во многих приборах, например предназначенных для анализа радиоактивных, взрывчатых или дорогостоящих веществ, система отбора образцов является наиболее сложной частью установки. Если прибор предназначен для анализа различных материалов (твердых тел, жидкостей, газов или их смеси), в нем должны быть предусмотрены специальные системы ввода проб. Во многих других ситуациях требуется разработка специальных устройств отбора проб, предназначенных для выполнения конкретных задач. Систему отбора проб часто приходится соответствующим образом связывать с другими узлами, например с системой удаления проб (при этом обеспечивается очистка прибора от исследуемого вещества, которое может вызвать коррозию) и системой управления. В этом случае становится возможным автоматический отбор или применение особых методик отбора, таких, как деление потока, автоматическое разбавление и т. д. Некоторые из перечисленных в этом разделе систем целесообразнее рассматривать при описании устройства предварительной обработки. [c.94]

Важным моментом при разработке устройства ввода без деления потока является определение размеров камеры испарения. Для минимального разбавления пробы требуются длинные и узкие вкладыши. Внутренний о(5ъем вкладыша составляет 0,5-1 мл. Колонка устанавливается во вкладыш на длину 0,5 см и используются шприцы с длинными иглами, так что расстояние между кончиком иглы и входом в колонку составляет 1-1,5, см. Необходимо принимать меры, чтобы камера испарения не переполнялась. При этом достигается быстрый перенос пробы. Благодаря тому что компоненты пробы сравнительно долго находятся в камере испарена температура испарителя может быть ниже, чем при вводе пробы с делителем потока. Снижение температуры испарителя минимизирует разложение компонентов пробы это же достигается и при использовании вкладышей без насадки. [c.41]

Для определения тиофена в тяжелых фракциях нефти и сырых нефтях может быть использована специальным образом модифицированная ГХ-система с узлом предварительного фракционирования, подсоединенным к стандартному устройству ввода с делением потока [10]. На рис. 8-8 приведена схема крана-переключателя, используемого в этом анализе. Проба вводится через устройство ввода узла предварительного фракционирования в короткую предколонку с НФ OV-101. На этой иредколонке происходит разделение компонентов в соответствии с их температурами кипения. Во избежание попадания тяжелых фракций нефти (Сао) в капиллярную колонку кран-переключатель устроен таким образом, чтобы обеспечить продувку и сброс тяжелых фракций. Легкие фракции нефти попадают в аналитическую колонку, где происходит дальнейшее разделение и идентификация смеси. На рис. 8-9 приведена типичная хроматограмма сырья, поступающего на гидроочистку. Анализируемая фракция содержит 1,5 масс.% серы. Использование высокоэффективных капиллярных колонок сводит к минимуму совместное элюирование углеводородов, содержащихся в большом количестве, и серусодержащих соединений. В результате такого совместного элюирования может наблюдаться гашение сигнала ПФД. По сравнению с ПИД ПФД обладает превосходной чувствительностью к серусодержащим соединениям и селективен к ним (рис. 8-10). Вследствие нелинейности сигнала ПФД к сере количественное определение серы проводится с помощью многоуровневой градуировки. Градуировочные кривые для некоторых тиофенов представлены на рис. 8-11. [c.112]

Рис. 3-5. Влияние загрязнений в устройстве ввода пробы (из работы [15], с разрешения издательства Dr. А. Huethig). Условия эксперимента колонка 20 х 0,31 мм, НФ SE-52, rf/0,14 мкм. Температура испарителя 30°С. Ввод пробы при 40°С, программирование температуры от 40 до 80" С со скоростью 2,5 град/мин. Газ-носитель водород (2,4 мл/мин), коэффициент деления потока 1 30.

Автоматический ввод пробы можно считать как бы предварительным условием для получения воспроизводимых результатов в г этом случае стадии ввода идентичны для каждой пробы. Это условие еще более ужесточается при очень быстром вводе, что практически неосуществимо вручную. Цель очень быстрого ввода пробы состоит в том, чтобы все стадии (ввод иглы, впрыскивание пробы и удаление иглы) осуществлялись чрезвычайно быстро — за время, недостаточное для нагрева иглы. Таким образом, испарения компонентов пробы не происходит. Кроме того, объем пробы, вводимой в колонку, равен предварительно установленному. В работе Снайдера [17] исследовано влияние продолжительности нахождения иглы в устройстве ввода на дискриминацию компонентов пробы. Продолжительность нахождения иглы в устройстве ввода определяется как промежуток времени между прокалыванием иглой нижней части мембраны при вводе пробы и прохождением этой точки при ее удалении. На рис. 3-7 приведены графики зависимости отношения площадей пиков Сх/Су) (х = 10 - 40) от числа атомов углерода для различной продолжительности нахождения иглы в устройстве ввода. В качестве растворителя использовали гесан. Эти данные получены при прямом вводе пробы в колонку, однако они справедливы и при вводе с делением потока. Приведенные результаты свидетельствуют о том, что если продолжительность нахождения иглы в устройстве ввода не превышает 500 мс, фракционирования пробы не происходит. [c.36]

Верхняя часть этого устройства является классическим устройством ввода с делением/без деления потока в ней имеются вводы для газа-носителя и газа для обдз вки мембраны. Разработаны также безмембранные устройства [62, 63]. Верхняя часть узла ввода независимо от его констрзтсции всегда остается холодной. Проба вводится в стеклянный вкладыш при холодном устройстве ввода пробы. После удаления иглы шприца нагревают трубку испарителя. В результате происходит испарение растворителя и анализируемых веществ. Нагрев трубки ос тцествляется при помощи электричества (рис. 3-42) или предварительно нагретого сжатого воздуха. В зависимости от констрзтсции нагрев узла может быть стремительным [58,59] либо при постепенном линейном подъеме температуры с определенной скоростью (2-12 град/с) [63]. Использование таких устройств позволяет оптимизировать условия анализа термически неустойчивых соединений, работать в режиме отдувки растворителя, что важно при селективном детектировании с помощью ЭЗД или масс-спектрометра, осуществлять концентрирование с использованием многократного ввода. С помощью вентиля делителя потока можно работать как в режиме деления потока, так и без деления. Во время анализа или после него камеру испарителя охлаждают воздухом или диоксидом углерода. Иосле этого можно вводить следующую пробу. Охлаждение камеры испарителя занимает 1-5 мин. Ниже кратко рассмотрены основные режимы — холодный ввод пробы с делением потока, ввод с удалением растворителя и холодный ввод без деления потока. [c.62]

Кварцевые капиллярные колонки [17] сочетают высокута эффективность разделения и низкую объемную скорость газового потока, выходящего из колонки, что необходимо для стыковки с масс-спектрометром. В настоящее время кварцевые колонки подсоединяют к масс-спектрометру либо напрямую, либо посредством открытого ввода с делителем потока. При использовании открытого ввода с делителем потока [18-21] в масс-спектрометр попадает определенная часть потока. Вакуум в газохроматографической колонке не создается, и ее разрешающая способность остается неизменной. Это устройство было разработано специально для стеклянных капиллярных колонок с диаметром, не превышающим 0,35 мм. Используя непосредственное подсоединение, можно создать вакуум в узле ввода пробы, однако при этом в масс-спектрометр попадает большое количество воздз ха, что снижает чувствительность прибора. Поэтому при использовании кварцевых капиллярных колонок с внутренним диаметром, превышающим 0,32 мм, рекомендуется открытый ввод с делением потока. [c.85]

Верхняя часть этого устройства является классическим устройством ввода с делением/без деления потока в ней имеются вводы для газа-носителя и газа для обдувки мембраны. Разработаны также безмембранные устройства [62, 63]. Верхняя часть узла ввода незгшисимо от его конструкции всегда остается холодной. Проба вводится в стеклянный вкладыш при холодном устройстве ввода пробы. После удаления иглы шприца нагревают трубку испарителя. В результате происходит испарение растворителя и анализируемых веществ. Нагрев трубки осуществляется при помощи электричества (рис. 3-42) или предварительно нагретого сжатого юздуха. В зависимости от конструкции нагрев узла может быть стремительным [58,59] либо при постепенном линейном подъеме температуры с определенной скоростью (2-12 град/с) [63]. Использование таких устройств позволяет оптимизировать условия анализа термически неустойчивых соединений, работать в режиме от-дувки растворителя, что важно при селективном детектировании с помощью ЭЗД или масс-спектрометра, осуществлять концентри- [c.124]