Испаритель для газового хроматографа

Реферат

 

Использование: в газовой хроматографии. Сущность: в размещенной в корпусе испарителя вставке выполнены обводные каналы, а стеклянной трубкой, вставкой и эластичным уплотнительным кольцом образован кольцевой канал. Газ-носитель, подаваемый под давлением через патрубок подвода газа-носителя в нагретый до рабочей температуры испаритель, в канале вставки разделяется на три потока. Один поток направляется в камеру испарения, другой - по обводным каналам в кольцевой канал, увлекая за собой пары летучих компонентов резиновой мембраны, резинового кольца, и выходит через патрубок сброса в атмосферу. Третий, незначительный по величине поток, протекает через негерметичное соединение торца стеклянной трубки со вставкой из канала вставки в кольцевой канал вследствие перепада давления, существующего между патрубками подвода и сброса и соединенными с ними каналами вставки и кольцевым соответственно. Величина этого потока обратно пропорциональна пневмосопротивлению соединения торца стеклянной трубки со вставкой, а существование его препятствует перетеканию загрязненного парами летучих компонентов уплотнителей газа-носителя из кольцевого канала в камеру испарения. Таким образом поток чистого газа-носителя, движущийся по патрубку подвода в камеру испарения, оказывается надежно изолированным от потока газа-носителя, загрязненного парами летучих компонентов резиновых уплотнителей - мембраны и кольца. Технический результат: повышает качество газохроматографического анализа за счет значительного уменьшения вероятности попадания в хроматографическую колонку паров летучих компонентов уплотнителей испарителя. 2 ил.

Изобретение относится к устройствам ввода пробы в разделительные колонки газовых хроматографов.

Известен испаритель для газового хроматографа, содержащий металлический цилиндрический корпус с патрубком для подвода газа-носителя и штуцером для соединения с хроматографической колонкой, расположенным на конце корпуса, радиатор, выполненный в виде накидной гайки и закрепленный на другом конце корпуса, уплотняющую мембрану, установленную между радиатором и торцом корпуса, стеклянную трубку, установленную соосно внутри корпуса и опирающуюся на стопорное кольцо, размещенное внутри корпуса перед упомянутым штуцером, направляющую втулку, установленную между уплотняющей мембраной и торцом стеклянной трубки и имеющую осевой канал для прохождения иглы шприца и соединенный с ним канал для подвода газа-носителя, связанный с патрубком для подвода газа-носителя и опорной втулкой, установленной между торцом стеклянной трубки и стопорным кольцом и имеющей осевой канал для прохода газа в хроматографическую колонку (свидетельство РФ на полезную модель 6904, МПК G 01 N 30/16, 1997).

Недостатком этого испарителя является наличие паров летучих компонентов уплотняющей мембраны, которые попадают в хроматографическую колонку, ухудшая качество анализа.

Известен также испаритель для газового хроматографа, выбранный в качестве ближайшего аналога, содержащий металлический цилиндрический корпус и штуцер для соединения с хроматографической колонкой, расположенный на конце корпуса, вставку с центральным каналом, патрубком для подвода газа-носителя и патрубком для сброса части газа-носителя, радиатор, выполненный в виде накидной гайки и закрепленный на другом конце корпуса, уплотняющую мембрану, установленную между радиатором и торцом вставки, стеклянную трубку, установленную соосно внутри корпуса перед штуцером, уплотняющее кольцо, расположенное между корпусом, вставкой и стеклянной трубкой (проспект фирмы "Shimadzu" на газовый хроматограф модели GC-17A, версия 3, 1998, с.8).

Такие же испарители традиционно применяются в газовых хроматографах других фирм, например "Hewlett-Packard".

Недостатком этих испарителей является возможность попадания паров летучих компонентов уплотняющей мембраны и уплотнительного кольца в хроматографическую колонку, что приводит к ухудшению качества анализа.

Задачей настоящего изобретения является устранение указанного недостатка, а именно повышение качества анализа за счет значительного уменьшения вероятности попадания в колонку паров летучих компонентов уплотнителей испарителя.

Эта задача решается тем, что в испарителе для газового хроматографа, содержащем металлический цилиндрический корпус, на одном конце которого расположен штуцер для соединения с хроматографической колонкой, а на другом - радиатор, выполненный в виде накидной гайки, вставку с центральным каналом, патрубком для подвода газа-носителя и патрубком для сброса части газа-носителя, уплотняющую эластичную мембрану, установленную между радиатором и торцом вставки, стеклянную трубку, размещенную соосно внутри корпуса перед штуцером, эластичное уплотнительное кольцо, расположенное между корпусом, вставкой и стеклянной трубкой, центральный канал во вставке сообщается с дополнительно выполненными в ней обводными каналами и с кольцевым каналом, образованным стеклянной трубкой, вставкой и эластичным уплотнительным кольцом.

Технический результат достигается за счет введения во вставку с патрубками для подвода газа-носителя и сброса части газа-носителя обводных каналов, практически исключающих перемещение паров летучих компонентов мембраны и кольца в колонку, и за счет дополнительного потока чистого газа-носителя, перетекающего через уменьшенный по сравнению с известными конструкциями зазор между вставкой и стеклянной трубкой (трубка непосредственно примыкает к вставке) вследствие разности давлений в каналах.

На фиг.1 представлен предлагаемый испаритель в разрезе, на фиг.2 - кольцевой канал в сечении А-А на фиг.1.

Испаритель содержит металлический цилиндрический корпус 1, на одном конце которого расположен штуцер 2 для соединения с хроматографической колонкой (не показана), а на другом - радиатор 3, выполненный в виде накидной гайки. В корпусе 1 размещена вставка 4 с патрубком 5 для подвода газа-носителя и патрубком 6 для сброса части газа-носителя. Внутри корпуса 1 соосно с ним установлена стеклянная трубка 7 (камера испарения), которая своим торцом примыкает к внутренней поверхности вставки 4. Во вставке 4 выполнены каналы 8, 9, 10. Между радиатором 3 и торцом вставки 4 размещена уплотняющая резиновая мембрана 11, а между корпусом 1, вставкой 4 и стеклянной трубкой 7 установлено резиновое уплотнительное кольцо 12 с образованием кольцевого канала 13.

Испаритель работает следующим образом.

По патрубку 5 в испаритель, находящийся в нагретом до рабочей температуры состоянии, под давлением подается газ-носитель, который в канале 8 вставки 4 разделяется на три потока. Один поток направляется в камеру испарения, другой по каналам 9 и 10 - в кольцевой канал 13, увлекая за собой пары летучих компонентов резиновой мембраны 11. При прохождении через кольцевой канал 13 поток газа-носителя захватывает пары летучих компонентов резинового кольца 12 и поступает в патрубок 6 для сброса части газа-носителя в атмосферу. Третий, незначительный по величине поток, протекает через негерметичное соединение торца стеклянной трубки 7 со вставкой 4 из канала 8 в кольцевой канал 13 вследствие перепада давления, существующего между патрубками 5 и 6 и соединенными с ними каналами 8 и 13 соответственно. Величина этого потока обратно пропорциональна пневмосопротивлению соединения торца стеклянной трубки 7 со вставкой 4, а существование его препятствует перетеканию загрязненного парами летучих компонентов уплотнителей газа-носителя из кольцевого канала 13 в камеру испарения. Таким образом поток чистого газа-носителя, движущийся по патрубку 5 в камеру испарения, оказывается надежно изолированным от потока газа-носителя, загрязненного парами летучих компонентов резиновых уплотнителей - мембраны 11 и кольца 12. Проба, введенная микрошприцем (не показан) в камеру испарения через уплотняющую мембрану 11 в канал 8, испаряется, перемешивается с потоком чистого газа-носителя и поступает в хроматографическую колонку для разделения на составляющие ее компоненты.

Эффективность работы предлагаемой конструкции подтверждена серией хроматографических анализов при температуре испарителя до 350oС.

Формула изобретения

Испаритель для газового хроматографа, содержащий металлический цилиндрический корпус, на одном конце которого расположен штуцер для соединения с хроматографической колонкой, а на другом - радиатор, выполненный в виде накидной гайки, вставку с центральным каналом, патрубком для подвода газа-носителя и патрубком для сброса части газа-носителя, уплотняющую эластичную мембрану, установленную между радиатором и торцом вставки, стеклянную трубку, размещенную соосно внутри корпуса перед штуцером, эластичное уплотнительное кольцо, расположенное между корпусом, вставкой и стеклянной трубкой, отличающийся тем, что центральный канал во вставке сообщается с дополнительно выполненными в ней обводными каналами и с кольцевым каналом, образованным стеклянной трубкой, вставкой и эластичным уплотнительным кольцом.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2