專利名稱：一種用于毛細(xì)管氣相色譜的進(jìn)樣裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及氣相色譜技術(shù)，特別提供了一種毛細(xì)管氣相色譜的進(jìn)樣方法及其專用裝置。
毛細(xì)管氣相色譜(CGC)發(fā)展已有四十多年的歷史，色譜柱、檢測器和相關(guān)的電氣系統(tǒng)都已非常完善，唯獨(dú)進(jìn)樣器的可靠性仍未達(dá)到日常分析所要求的水平。正如柯·格羅伯(K.Grob)所言“若小汽車的發(fā)動機(jī)的可靠性都象毛細(xì)管色譜進(jìn)樣器那樣差，那么現(xiàn)代社會仍將是馬車的天下?！北?對比了目前主要CGC進(jìn)樣技術(shù)的特點(diǎn)。分流/不分流進(jìn)樣技術(shù)應(yīng)用最廣，其結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，易自動化，但因采用熱進(jìn)樣方式，樣品歧視失真明顯，定量及重復(fù)精度較差。七十年代末期提出的冷柱頭進(jìn)樣及程序升溫汽化進(jìn)樣對進(jìn)樣器設(shè)計作了很大的改進(jìn)，均采用冷進(jìn)樣方式而有效的減小了沸點(diǎn)歧視效應(yīng)，改善了進(jìn)樣器的定量準(zhǔn)確度，是目前CGC進(jìn)樣器發(fā)展的主要方向。但是這兩種進(jìn)樣器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制作成本高，對操作人員有較高要求。目前，我國在這方面的研究與開發(fā)仍是空白，無能力生產(chǎn)這類進(jìn)樣器。
縱觀現(xiàn)有進(jìn)樣器，就會發(fā)現(xiàn)它們的設(shè)計完全受傳統(tǒng)觀念的束縛一一個單獨(dú)控溫、能使樣品汽化且與色譜爐完全獨(dú)立的部件。實(shí)質(zhì)上，從色譜的基本原理可知，氣相色譜進(jìn)樣器的作用就是將汽化了的樣品注到分離柱上，同時譜帶應(yīng)盡可能窄，樣品歧視效應(yīng)要小。保留間隔技術(shù)的出現(xiàn)已使得樣品不必在進(jìn)樣器內(nèi)汽化。利用溶劑效應(yīng)和程升技術(shù)，液體樣品在保留表1 GC進(jìn)樣技術(shù)的比較
間隔預(yù)柱中汽化并在分離柱頭聚集，進(jìn)樣譜帶窄且樣品歧視失真小。冷柱頭進(jìn)樣正是采用了保留間隔技術(shù)而成為目前定量最準(zhǔn)確、可靠性最高的進(jìn)樣技術(shù)，也是目前唯一適用于高溫氣相色譜的進(jìn)樣器。但是，現(xiàn)在的冷柱頭進(jìn)樣器設(shè)計仍將樣品注入于進(jìn)樣器內(nèi)的柱頭，為了避免高沸點(diǎn)組分的殘存和峰變形，進(jìn)樣器必須嚴(yán)格控制比爐溫略高，從而提高了制作成本。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種定量準(zhǔn)確、可靠性高，同時操作簡單、方便，易于實(shí)現(xiàn)自動化的毛細(xì)管氣相色譜的進(jìn)樣裝置。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是主要包括一十通閥和一根可插入預(yù)柱內(nèi)的毛細(xì)管；十通閥的1、2位接樣品的進(jìn)出口，3位接樣品定量管的一端，4位接毛細(xì)管的一端，5位與載氣相連，6位與沖洗溶劑定量管的一端相接，7、8位接沖洗溶劑的進(jìn)出口，9位與沖洗溶劑定量管的另一端相接，10位接樣品定量管的另一端。
本實(shí)用新型工作原理如下本實(shí)用新型中定量管儲存樣品，其大小取決于進(jìn)樣體積。定量管存儲純?nèi)軇?，其大小取決于樣品的濃度和體積。石英毛細(xì)管插入爐箱中的預(yù)柱內(nèi)。進(jìn)樣時(虛線位)，輔助進(jìn)樣氣(與載氣種類相同)推動純?nèi)軇┖蜆悠芬后w進(jìn)入柱內(nèi)，純?nèi)軇┦菫榱藳_洗樣品管和毛細(xì)管內(nèi)壁殘存的樣品，避免峰的拖尾和畸變。進(jìn)樣的速度可通過氣體大小控制，氣體必須恒流控制。進(jìn)樣時，壓力表顯示壓力逐漸上升，當(dāng)壓力開始下降，表明進(jìn)樣完畢，即將閥扳至實(shí)線位。閥進(jìn)樣方式因采用定體積進(jìn)樣，可保證進(jìn)樣的重復(fù)精度，純?nèi)軇┑臎_洗避免了冷區(qū)管壁上樣品的慢揮發(fā)。此外，氣體推動進(jìn)樣避免了插針、拔針過程，操作簡單，極易實(shí)現(xiàn)自動化控制。
本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)本實(shí)用新型所提供的直接柱內(nèi)進(jìn)樣技術(shù)，克服了技術(shù)偏見，省去了復(fù)雜的進(jìn)樣器，只要一個簡單的導(dǎo)針三通頭，就可以使樣品直接注入位于爐箱中的毛細(xì)管柱內(nèi)，樣品的汽化和分離都在單爐箱中一步完成，即不需要附加額外的昂貴的加熱控制裝置，同時又具有冷柱頭柱上進(jìn)樣器的所有優(yōu)點(diǎn)。下面通過實(shí)施例詳述本實(shí)用新型。
附

圖1為毛細(xì)管氣相色譜的進(jìn)樣裝置結(jié)構(gòu)示意。
附圖2為正構(gòu)烷烴標(biāo)樣的分析譜圖。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
實(shí)施例1如圖1所示，該進(jìn)樣裝置主要包括一十通閥和一根可插入預(yù)柱內(nèi)的毛細(xì)管；十通閥的1、2位接樣品的進(jìn)出口，3位接樣品定量管的一端，4位接毛細(xì)管的一端，5位與載氣相連，6位與沖洗溶劑定量管的一端相接，7、8位接沖洗溶劑的進(jìn)出口，9位與沖洗溶劑定量管的另一端相接，10位接樣品定量管的另一端。
儀器實(shí)驗室用了兩臺氣相色譜儀(Gas Chromatograph，縮寫GC)儀器Ⅰ:GS-101氣相色譜儀(中科院大連化學(xué)物理研究所)，火焰離子化檢測器(Flame Ionization Detector，縮寫FID)檢測，儀器原配進(jìn)樣器拆掉，換上自制的無加熱進(jìn)樣器，如圖1所示。色譜數(shù)據(jù)處理用HP3395積分儀(美國惠普公司(Hewlett Packard,USA))。
Ⅱ:HP6890-plus氣相色譜儀(Hewlett Packard,USA)。借用冷柱頭進(jìn)樣器，不啟動溫控設(shè)備，F(xiàn)ID檢測。用HP5.30版化學(xué)工作站作色譜據(jù)處理。
色譜柱15m×0.53mm內(nèi)徑(Internal Deameter，縮寫I.D.)，膜厚0.3μm，交聯(lián)OV-1(聚甲基硅氧烷)石英毛細(xì)管柱，自制，Tmax=365℃。
保留間隔預(yù)柱5m×0.53mmI.D.；自制去活石英毛細(xì)管，去活層為二甲基硅氧烷。
溶劑為分析純正己烷，經(jīng)重蒸處理。標(biāo)樣(nC5～nC40)為色譜純，已知含量。
為了考察柱內(nèi)進(jìn)樣的重復(fù)性和準(zhǔn)確度，采用已知含量的系列正構(gòu)烷烴(C8～C12,C14～C18,C20,C24,C28,C32,C36,C40)為標(biāo)樣進(jìn)行了五次平行實(shí)驗，實(shí)驗中樣品體積為6μl，沖洗溶劑為4μl，溶劑是正己烷。圖2為GC分析譜圖，詳細(xì)結(jié)果列于表2中。由表知，定量的測量值與已知值相比，相對誤差小于±2.5％，說明該進(jìn)樣方法定量準(zhǔn)確。表中還列出了保留時間和含量測定的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(Relative Standard Deviation，縮寫RSD)，均小于0.15％，這表明該進(jìn)樣技術(shù)的重復(fù)性很好。峰面積的RSD小于0.5％，體現(xiàn)出閥進(jìn)樣時進(jìn)樣量的高重復(fù)精度。
另外還考察了冷柱頭進(jìn)樣方式的重復(fù)性和準(zhǔn)確度。實(shí)驗條件與上述相同，分析結(jié)果如表3所示。將柱內(nèi)進(jìn)樣的結(jié)果(見表2)與之比較，可發(fā)現(xiàn)柱內(nèi)進(jìn)樣定量的準(zhǔn)確度和重復(fù)性與冷柱頭進(jìn)樣相近。但進(jìn)樣量和保留時間的重復(fù)性更好。
表2保留時間 濃度(w％)相對標(biāo)正構(gòu) 準(zhǔn)偏差 保留時 相對標(biāo) 實(shí)測標(biāo)準(zhǔn)相對烷烴 ％(峰 間值tR準(zhǔn)偏差(面積％)(重量％) 誤差％面積) (分)％ 濃度值 RSD％C80.234.960.155.150.505.2-0.96C90.326.560.105.660.325.8-2.41C100.348.530.0811.66 0.2411.7 -0.34C110.3110.26 0.076.000.255.91.69C120.3311.86 0.0524.39 0.0524.1 1.20C140.4514.44 0.0412.51 0.4212.3 1.71C150.3915.59 0.036.330.526.22.10C160.3816.71 0.0312.73 0.8212.5 1.84C170.4017.73 0.026.360.506.30.95C180.4218.70 0.022.760.422.72.22C200.4820.55 0.021.600.461.60C240.4823.81 0.011.100.421.10C280.4626.61 0.011.090.391.1-0.91C320.4029.06 0.011.090.491.1-1.00C360.4331.23 0.011.090.441.1-0.91C400.4833.29 0.011.080.381.1-1.82
表3保留時間 濃度(w％)相對標(biāo)正構(gòu) 準(zhǔn)偏差 保留時 相對標(biāo)實(shí)測烷烴 ％(峰 間值tR準(zhǔn)偏差 (面積％) 標(biāo)準(zhǔn)相對誤(重量％)差％面積) (分) ％ 濃度值 RSD％C80.803.850.455.260.415.21.15C90.655.720.375.620.155.8-3.10C100.638.130.2111.56 0.2411.7 -1.20C110.6510.10 0.165.890.135.9-0.17C120.6111.77 0.1024.18 0.0724.10.33C140.8314.41 0.0612.51 0.9512.31.71C150.4615.57 0.066.300.086.2 1.61C160.6316.69 0.0512.62 0.7512.50.96C170.6017.71 0.016.330.126.3 0.48C180.6018.69 0.012.730.122.7 1.11C200.6620.55 0.021.590.381.6-0.63C240.7623.81 0.031.090.591.1-0.91C280.7826.61 0.021.150.951.1-4.55C320.6629.05 0.021.080.501.0-1.82C360.6631.22 0.021.080.411.1-1.82C400.7033.28 0.011.070.491.1-2.7權(quán)利要求1.一種用于毛細(xì)管氣相色譜的進(jìn)樣裝置，其特征在于該進(jìn)樣裝置主要包括一十通閥(1)和一根可插入預(yù)柱內(nèi)的毛細(xì)管(2)；十通閥(1)的1、2位接樣品的進(jìn)出口，3位接樣品定量管的一端，4位接毛細(xì)管(2)的一端，5位與載氣相連，6位與沖洗溶劑定量管的一端相接，7、8位接沖洗溶劑的進(jìn)出口，9位與沖洗溶劑定量管的另一端相接，10位接樣品定量管的另一端。
專利摘要一種用于毛細(xì)管氣相色譜的進(jìn)樣裝置,其特征在于:該進(jìn)樣裝置主要包括一十通閥和一根可插入預(yù)柱內(nèi)的毛細(xì)管;十通閥的1、2位接樣品的進(jìn)出口,3位接樣品定量管的一端,4位接毛細(xì)管的一端,5位與載氣相連,6位與沖洗溶劑定量管的一端相接,7、8位接沖洗溶劑的進(jìn)出口,9位與沖洗溶劑定量管的另一端相接,10位接樣品定量管的另一端。本實(shí)用新型定量準(zhǔn)確、可靠性高,同時操作簡單、方便,所用裝置易于實(shí)現(xiàn)自動化。
文檔編號G01N30/20GK2450668SQ00210319
公開日2001年9月26日 申請日期2000年9月18日 優(yōu)先權(quán)日2000年9月18日
發(fā)明者關(guān)亞風(fēng), 江濤 申請人:中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所