Ввод пробы с делением потока газа-носителя

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]

ВВОД ПРОБЫ С ДЕЛЕНИЕМ ПОТОКА ГАЗА-НОСИТЕЛЯ [c.11]

Ввод пробы с делением потока газа-носителя популярен потому, что соответствующие устройства для ввода [c.11]

Основное преимущество ввода пробы с делением потока газа-носителя состоит в том, что нелетучие компоненты пробы не попадают в колонку, а остаются в делителе, откуда их можно периодически извлекать. Основной недостаток заключается в том, что проба подверга- ется сильному термическому воздействию и возможно искажение результатов анализа, особенно высококипящих компонентов. -------- [c.15]

ВВОД ПРОБЫ БЕЗ ДЕЛЕНИЯ ПОТОКА ГАЗА-НОСИТЕЛЯ [c.17]

Рис. 6. Общая хроматограмма ионного потока, полученная методом ГХ/МС при анализе основных пяти фракций органических загрязнений (Управление по охране окружающей среды (США)) с использованием ввода пробы без деления потока газа-носителя (криогенная фокусировка, см. подробнее в тексте) [19].

При вводе пробы без деления потока газа-носителя испарение пробы и ее поступление в колонку длится дольше, чем при использовании делителя потока, что позволяет работать при более низких температурах и не подвергать пробу жесткому термическому воздействию. Ввод пробы без деления потока газа-носителя применяется преимущественно при анализе микроколичеств высококипящих веществ, растворять которые можно в низ-кокипящем растворителе. На рис. 4—б представлены типичные хроматограммы, полученные при применении ввода пробы без деления потока газа-носителя. [c.20]

При вводе пробы с делением и без деления потока газа-носителя нелетучие компоненты задерживаются в устройстве для ввода пробы устройство необходимо регулярно очии ать, иначе нелетучие остатки в конце концов проникают далее по ходу газа, что нарушает стабильность нулевой линии, а в некоторых случаях нелетучие остатки могут реагировать с соединениями, содержащимися в последующих пробах. [c.74]

Возможность такого рода осложнений необходимо учитывать при применении метода прямого ввода пробы, когда весь анализируемый материал поступает непосредственно в колонку, где происходит накапливание любых нелетучих веществ. Из колонок с привитой неэкстрагируемой фазой растворимые остатки проб можно удалять обратной промывкой колонки растворителем [67]. Однако под действием высоких температур хроматографического анализа нелетучие соединения, первоначально растворимые, могут полимеризоваться и таким образом превращаться в нерастворимые, в результате чего колонка выходит из строя. Принято считать, что при вводе пробы с делением или без деления потока газа-носителя нелетучие компоненты анализируемых проб в основном остаются в устройстве для ввода и в колонку поступают только летучие соединения, поэтому колонка защищена от загрязнения. Однако в нагреваемом устройстве для ввода нелетучие компоненты могут разрушаться, и продукты их разложения дают ложные пики, приводят к дрейфу нулевой линии и порче колонок. Кроме того, остатки проб могут медленно окисляться, образующиеся [c.74]

ВВОД ПРОБЫ В КОЛОНКУ БЕЗ ДЕЛЕНИЯ ПОТОКА ГАЗА-НОСИТЕЛЯ [c.61]

Наиболее вероятной причиной искажения является большая утечка пробы (неисправная "дырявая" прокладка или некачественное уплотнение колонки) или недостаточный поток газа-носителя. Нри вводе пробы с делением потока Причиной искажения может быть слишком высокий коэффициент деления потока при вводе пробы без деления потока искажение сигнала может быть обусловлено излишне высокой скоростью продувки. При практически мгновенном исиарении пробы отсутствие пика может быть вызвано недостаточно высокой температурой узла ввода пробы. При непосредственном вводе пробы в колонку причиной искажения может являться неправильная установка колонки (проба не попадает в колонку). [c.102]

Системы ввода с делением потока. Проба в количестве, удобном для ввода обычным способом (0,1 —1,0 мкл), подается в систему, полностью испаряется, и гомогенная смесь паров пробы с газом-носителем разделяется на два неравных потока меньший поступает в колонку, а больший — сбрасывается. Если гомогенизация полная, то образец будет делиться в отношении, определяемом скоростями двух указанных потоков. Соотношение этих потоков называют отношением деления. На практике используют делители с отношением деления от 1 10 до 1 1000. Конструкция делителя должна обеспечивать в процессе ввода строгое постоянство отношения деления. На него оказывают влияние следующие. фак-торы изменение давления при испарении пробы, зависимость вязкости парогазовой смеси от ее состава, конденсация растворителя на входе в капиллярную колонку. [c.142]

Исследуемая проба газа или жидкости вводится методом, принятым при дозировании в заполненные колонки, в вакуумированное пространство объемом 16 мл. Из этого пространства при помощи вертикально расположенной задвижки с тефлоновой изоляцией вводят мпл пара в поток газа-носителя непосредственно перед входом в капиллярную колонку. Этим достигают соотношения 1 1000 в делении первоначальной пробы. Многократным перемещением задвижки можно также многократно дозировать точно такие же пробы одну за другой. С помощью бокового отвода с игольчатым вентилем можно откачать оставшуюся пробу и пространство для испарения вновь вакуумировать. Дозатор можно смонтировать в термостате колонки. По данным авторов, его нагревали до 230°. Температура дозатора должна быть всегда выше точки росы наиболее высококипящего компонента. Схематически устройство дозатора изображено на рис. 26. [c.342]

Ввод без деления потока предпочтителен при анализе микроколичеств вещества в разбавленном растворе. Проба, введенная при помощи микрошприца в нагретый испаритель (при закрытом клапане делителя потока), переносится-потоком газа-носителя в колонку и концентрируется в начале колонки в виде узкой полосы. Концентрирование связано с конденсацией пробы при начальной пониженной температуре колонки. Через 20—30 с после ввода пробы клапан делителя открывается и остатки растворителя выдуваются в атмосферу потоком газа-носителя. Потери образца можно снизить до 1—2%, оптимизируя время перекрывания клапана, а программирование температуры колонки способствует улучшению формы пиков. [c.106]

Таким образом, при вводе пробы без деления потока происходит огромное (но временное) уменьшение величины р, характеризующей колонку, если считать сконденсировавшийся растворитель неподвижной жидкой фазой. Если сродство разделяемых веществ к выбранному растворителю не слишком сильно отличается от их сродства к неподвижной жидкой фазе, то соответствующие им величины Ко остаются примерно постоянными. Поскольку величина Ко для каждого из компонентов разделяемой пробы примерно одна и та же для выбранного растворителя и для неподвижной жидкой фазы, а величина р очень мала, то значения к очень велики. Следовательно, каждый компонент пробы сильно связан с жидкой фазой, а число молекул в потоке газа-носителя относительно невелико [выражения (1.1), (1.7), (1.9) и (1.10)]. Перемещающийся в колонке передний фронт хроматографической зоны разделяемой пробы встречает на своем пути жидкую фазу все увеличивающейся концентрации и поэтому удерживается сильнее, чем задний фронт этой зоны в результате при правильной реализации этого способа происходит сужение зоны разделяемой пробы. После удаления из колонки растворителя, чего обычно можно добиться повышением температуры колонки, восстанавливается обычное для данной колонки значение р, обычные значения к для компонентов разделяемой пробы и начинается процесс хроматографического разделения. [c.62]

В некоторых устройствах для ввода пробы предусмотрена возможность выключения делителя потока в процессе ввода пробы, которая позволяет экономить газ-носитель. При работе с таким устройством желательно измерить скорость потока газа-носителя в колонке в тех условиях, которые наиболее характерны для опыта, т. е. при выключенном делителе потока. При открывании первоначально закрытого выходного отверстия делителя давление на входе и в начальном участке колонки падает. Газ-носитель в начальном участке колонки начинает течь в обратном направлении до тех пор, пока в колонке не установится новый более низкий перепад давлений. (При вводе пробы описанным выше способом без деления потока это явление может причинить неприятности, если устройство плохо сконструировано и открыт кран для продувки.) Поэтому необходимо включать делитель за 1—2 мин до ввода пробы кроме того, выходные отверстия делителя нужно держать открытыми определенное время (обычно от 15 с до 2 мин) и после ввода каждой пробы. Даже если делитель практически не работает, из его выходного отверстия нужно выпускать очень слабый поток газа со скоростью 1—2 мл-мин- . Это препятствует обратной диффузии загрязнений через выводимый в атмосферу газовый поток, который может приводить к появлению ложных хроматографических пиков и к значительному повышению уровня шумов. Схема такого делителя приведена на рис. 4.5. [c.68]

Необходимое уменьшение величины пробы достигается разделением потока газа-носителя перед вводом в колонку с помощью делителя потока (рис. 15) большая часть потока газа-носителя и содержащейся в нем испаренной пробы направляется на сброс в атмосферу, а значительно меньшая часть попадает в колонку. При этом одновременно решаются две задачи уменьшение величины пробы и обеспечение необходимой компактности (эффективности ввода) этой пробы. Нужное отношение деления пробы достигается соответствующим отношением сопротивления хроматографической колонки и сопротивления линии сброса, регулируемого вентиле.м сброса. Отношение деления рассчитывается как отношение объемных скоростей через колонку и линию сброса (обычно оно выбирается в диапазоне от 1 50 до 1 500). Делитель может составлять единое целое с испарителем или включается дополнительно между испарителем и колонкой. [c.27]

В настоящее время можно назвать лишь несколько работ, в которых наряду с хромато-масс-спектрометрической идентификацией определялись индивидуальные концентрации органических соединений в атмосфере городов. Количественное определение требует дублирования анализа, так как хроматограмма, записанная по полному ионному току хромато-масс-спектро-метра, не может служить надежным источником информации о количественном составе компонентов примесей. Это, в первую очередь, связано с тем, что эффективность ионизации соединений различных классов неодинакова. При использовании приборов со струйными и эффузионными сепараторами, соединяющими аналитическую колонку с ионизационной камерой масс-спектрометра, приходится также считаться с потерями части образца в процессе удаления газа-носителя, причем эти потери тем больше, чем меньше молекулярная масса соединения. Искажение состава образца при использовании приборов с мембранными сепараторами связано с различной растворимостью компонентов анализируемой пробы в материале мембраны. Таким образом, ни один из существующих типов сепараторов не обеспечивает неискаженного ввода анализируемой пробы в масс-спектрометр. Поэтому в некоторых новейших моделях хромато-масс-спектрометров предусматривается деление потока газа, выходящего из колонки, и подача части его в пламенноионизационный детектор. [c.72]

Наибольшее распространение получило дозирование с помощью шприца. Проба вводится при этом в так называемый блок дозатора, который нагревают в случае ввода жидкостей. Чаще всего деление потока происходит уже в блоке дозирования. На рис. 24 схематически показана типичная конструкция. Блок дозатора имеет в верхней части диск из силиконовой резины. Водяное охлаждение этой части не является в большинстве случаев необходимым, потому что через внешние стенки прибора или охлаждающее рифление отводится достаточное количество тепла. Сбоку подводится газ-носитель. При скорости потока 5000 мл мин полезно предварительное нагревание газа-посителя. Чтобы проба испарялась на достаточно большой поверхности, центральное сверление вплоть до высоты, где заканчивается введенная канюля шприца (30 мм под силиконовым диском), заполняют металлической ватой, токарными стружками или стальными шариками. Кроме того, это заполнение, обеспечивая лучшее перемешивание с газом-носителем, безусловно, необходимо для гомогенизации пробы. В противном случае из-за преимущественно ламинарного течения хорошего перемешивания не было бы и в последующий делитель потока поступала бы проба искаженного состава. [c.341]

При вводе пробы с применением делителя потока необходимо подавать газ-носитель при постоянном давлении. Полезно для регулирования давления подключать емкость, выравнивающую давление. Деление потока проводится с помощью различных капилляров или игольчатого вентиля и контролируется ротаметром. Применение делителя потока необходимо прежде всего в случае газа-носителя водорода. [c.344]

С со скоростью 4 град/мин газ-носитель водород (55 кПа), коэффициент деления потока 1 100, проба вводится в виде 0,2%-пого раствора в изооктане. [c.33]

К нижнему концу вкладыша испарителя, выходящему внутрь термостата, присоединяются насадочные металлические или стеклянные колонки , Для работы с капиллярными стеклянными колонками в модели 530 на штуцер вкладыша испарителя монтируется специальная камера для деления потока газа-носителя и пробы, а начало капиллярной колонки вводится в испаритель через эту камеру. В моделях 500М для этой дели используется специальный вкладыш испарителя с делителей потока (рис. И.49, б). Управление соотношением деления осуществляется дроссельным элементом, устанавливаемым на крышке "ермостата колонок, [c.120]

Рис. 4. Хроматограмма смеси фосфорорганических пестицидов, полученная с использованием ввода пробы без деления потока газа-носителя [Wolf et al. (1981)].

Рис. 5. Хроматограмма каменноугольной смолы, полученная с применением ввода пробы без деления потока газа-носителя [Wright and Lee (1980)].

Шульте и Аккер [5] описали устройство для ввода проб, которое может работать как в режиме деления потока газа-носителя, так и в режиме без деления потока, причем для работы в последнем режиме в нем предусмотрена возможность продувки потоком газа-носителя (рис. 4.1). В настоящее время усовершенствованная модель такого устройства, оборудованная кранами, приводимыми в действие соленоидами, имеется в продаже (рис. 4.7). [c.64]

РИС. 4.7. Коммерческое стеклянное устройство для ввода проб, способное работать в режиме с делением потока (а) и в режиме без деления потока (б). При работе с делением потока газ-носитель поступает от регулятора потока отделенная часть потока отводится в атмосферу через регулятор давления. Такие дефекты, как износ мембраны, изменяют соотношение деления, но не давление на входе в колонку. Это позволяет получать более точные данные анализа. (С разрешения фирмы Hawlett Pa kard.) [c.73]

Каждый испаритель представляет собой металлический блок, обогреваемый плоскими нагревателями, содержащий камеру испарения (рис. 11.44), закрытую сверху термостойким резиновым уплотнением. Испарение жидкой пробы, введенной ми-крощцрицем, происходит внутри удлиненной начальной части насадочной колонки, вводимой в испаритель до упора. Для работы с капиллярными колонками к щтуцеру испарителя присоединяется специальная камера для деления пробы с потоком газа-носителя, при этом начало капиллярной колонки вводится в камеру, как показано на рис. 11.45. Выходная трубка сброса камеры делителя пробы выводится из термостата и присоединяется к предварительно установленному на его правой стенке [c.136]

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]

На линейность — в данном случае это понятие характеризует точность соответствия действительному составу пробы той ее части, которая направляется в колонку,— влияют многие факторы. При переходе растворителя и низкокипящих анализируемых веществ в парообразное состояние испаряющая поверхность охлаждается, и анализируемые вещества с более высокой температурой кипения могут не испаряться на ней, а увлекаться потоком газа-носителя в виде микрокапелек, образуя аэрозоль. Образование аэрозолей может существенно исказить линейность анализа. Для того чтобы свести к минимуму возможность образования аэрозоля, стеклянные шарики, которые обычно выполняют роль испаряющей поверхности, иногда заменяют на наполнитель типа хромосор-ба , на который наносят небольшое количество неполярной фазы, например ЗЕ 30. Входная камера устройства для ввода пробы при этом выполняет роль короткой насадочной хроматографической колонки, в результате к точке деления проба поступает в парообразном состоянии. Размывание зоны, обусловленное небольшой задержкой поступления пробы в колонку, незначительно и не вызывает никаких осложнений. Заметную задержку [c.12]

Применение двухколонных приборов для контроля нулевой линии — это только одна из сторон более общего применения двухканальной хроматографии. Путем комбинации двух колонок с различными неподвижными фазами (разд. 6.2) и двух детекторов одного типа можно получить качественные данные. Мерритт и Уолш [9] описали такой прибор (рис. 129), с помощью которого при вводе единственной пробы могут быть получены две хроматограммы. Трубка для предварительного нагрева помогает свести к минимуму дрейф нулевой линии в процессе программирования температуры. Газ-носитель проходит через сравнительные ячейки двух детекторов и затем через систему ввода пробы. Перед делителем потока помещают трубку длиной 30 см, чтобы проба полностью испарилась и смешалась с газом-носителем. Делитель — простая Т-образная трубка — равномерно распределяет пробу по колонкам. Для обеспечения равномерности деления скорости потока газа-носителя уравновешены путем соответствующей регулировки игольчатого вентиля при выходе из колонки. Точность деления зависит от точности измерения и регулировки скоростей потока и определяется измерением площадей пика. Компоненты пробы элюируются из двух колонок и затем проходят через раздельные детекторы, подающие сигналы на двухканальный самописец. Хроматограмма на рис. 130 получена с программированием температуры на таком приборе и показывает различие в температурах удерживания компонентов пробы на двух колонках. Кроме экономии времени, этот способ позволяет улучшить воспроизводимость рабочих условий и измерить небольшие различия в температурах удерживания. Для корреляции пиков можно использовать их площади, особенно если детекторы подобраны тщательно, а газовые потоки поделены поровну. [c.267]

Для достижения эффективного тенлонереноса и тщательного смешения газа-носителя с иснаренной пробой были предложены различные виды стеклянных вкладышей незаполненные трубки короткие трубки, заполненные стекловатой и помещаемые в месте деления потока или в области ввода пробы длинные и узкие трубки со стекловатой трубки, заполненные носителем или стеклянными шариками трубки, переменного диаметра трубки Дженнингса и т. д. Использование таких вкладышей в некоторых случаях помогает уменьшить дискриминацию компонентов пробы, но иногда может привести к еще большей дискриминации других компонентов. [c.32]

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.

Вверху — определение стирола нутем неносредственного ввода пробы в колонку. Внизу (3 хроматограммы) — онределение стирола нри вводе нро бы без деления потока и различной температурой узла ввода (эти хроматограммы представлены Р. Миллером, Huntsman hemi al orporation. Условия экснеримента а — кварцевая колонка 50 м X 0,31 мм, НФ SE-2100 на дезактивированном носителе карбовакс программирование температуры от 120 до 290°С со скоростью ( град/мин газ-носитель водород (55 см/с) 6 — г — кварцевая капиллярная колонка 50 м х 0,2 мм, НФ SE-54 (дезактивированный силоксан) программирование температуры от 120°С (2 мин) до 280 С со скоростью б град/мин газ-носитель водород (41 см/с). [c.43]

Рис. 3—43. Пример многократного ввода пробы (из работы [63] с разрешения издательства Dr. А. Huethig Publishers). Многократный ввод пробы позволяет концентрировать компоненты пробы выше i без каких-либо искажений. Условия эксперимента кварцевая капиллярная колонка длиной 25 м (Ultra 2) давление газа-носителя (Не) 7 кНа температурный режим термостата 40°С (0,5 мин), подъем температуры от 40 до 250 С со скоростью 50 град/мин, затем до 330°С со скоростью 15 град/мин, 330°С (15 мин) количество вводов пробы до нагрева камеры испарения 8, нагрев испарителя после 8-го ввода программирование температуры испарителя от 10 до 330°С со скоростью 13 град/мин продолжительность удаления растворителя 30 с, пламенно-ионизационный детектор (300°С) коэффициент деления потока Х 30 (30 с), затем резким без деления потока.

Справочник химика 21

Химия и химическая технология