專利名稱：色譜系統(tǒng)和消除來自干擾媒介的干擾的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體涉及一種色譜系統(tǒng)和流體分析系統(tǒng)中用于測(cè)量氣體樣本內(nèi) 的雜質(zhì)的方法。更詳而言之，本發(fā)明涉及一種改進(jìn)的色譜系統(tǒng)和用于消除 來自氣體樣本自身或者來自系統(tǒng)材料的干擾媒介對(duì)在氣體樣本內(nèi)要量化 的雜質(zhì)的干擾的改進(jìn)方法。
背景技術(shù)：
在鑒別和量化氣體樣本內(nèi)的雜質(zhì)中，流程氣相色譜儀是非常有用的并 且是很常用的處理方法。在空氣分離工業(yè)中，半導(dǎo)體或者所謂的晶片加工工業(yè)，H2和CO生產(chǎn)、C02車間和其他的很多處理中，流程氣相色譜儀 (gas chromatograph， G.C.)是將最終產(chǎn)品合格化或者控制生產(chǎn)過程的常 見且廣泛使用的工具。當(dāng)前在本領(lǐng)域內(nèi)所使用的典型的色譜構(gòu)造依靠簡(jiǎn)易注射閥、分離柱、 檢測(cè)器、信號(hào)放大和調(diào)制，以及最后在合適的工程單元內(nèi)用于峰值雜質(zhì)面 積計(jì)算和轉(zhuǎn)換的集成軟件。然而，很多氣體制造過程使用另一處理車間的副產(chǎn)品作為用于特定氣 體生產(chǎn)的"原材料輸入"。在這種類型的處理中，在原材料中一般存在著 很多雜質(zhì)。在從另一處理車間的副產(chǎn)品生產(chǎn)高純度H2的一種類型中可以發(fā)現(xiàn)該 種處理的一個(gè)例子。氫氣是來自用于油漆制造的氯酸鈉制造中的副產(chǎn)品。 在該氫氣副產(chǎn)品中，存在著很多雜質(zhì)。作為非限制性示例，典型的雜質(zhì)是 C02、 CO、 N2、 CL2、 H2S、氯仿、三氯乙烷、二氯甲烷、硫醇。在最 終的H2產(chǎn)品中，可能存在著少量的這些雜質(zhì)。在質(zhì)量過程控制中，流程 氣相色譜儀被用于測(cè)量最終H2中的雜質(zhì)。測(cè)量的典型雜質(zhì)是02、 N2、 Ar、 CH4、 CO、 C02和總烴。典型的色譜儀構(gòu)造一般使用由分子篩和各種多孔聚合體構(gòu)成的分離 柱。然而，對(duì)于這種典型的構(gòu)造，在樣本中存在的其他雜質(zhì)出現(xiàn)了問題并 且干擾要量化的雜質(zhì)。由于采樣閘(sampletrap)也在一定程度上影響要測(cè)量的雜質(zhì)，因此， 不能夠在樣本入口線路上安裝這種采樣閘以消除不想要的干擾雜質(zhì)。在上述的這種特殊情況下，02的峰值(peak)受分離柱中的一些雜質(zhì)積 累的影響。這些雜質(zhì)被阻止在分離柱內(nèi)并且限定了活性部位，這些雜質(zhì)與 來自樣本的02反應(yīng)。因此，02的峰值消失，導(dǎo)致了錯(cuò)誤的測(cè)量值。這種問題的另一個(gè)示例當(dāng)試圖在C3流中測(cè)量H2和02時(shí)被發(fā)現(xiàn)，C3 流即丙烯85-95%、丙烷^5-15%、 H2 50-100ppm。在這種特定的處理車間 中，存在著小量TEAL (即，三乙基鋁，triethylaluminium)， TEAL是垸基 金屬。它與空氣劇烈反應(yīng)，以將其轉(zhuǎn)化為氧化鋁。這里再次，02峰值受影響。TEAL被流程G.C.分離柱阻止并且與樣本 中的02反應(yīng)。在幾次注射之后，02峰值慢慢下降為零。再次，在這個(gè)特 定情況中，由于采樣閘會(huì)影響要測(cè)量的某些其他雜質(zhì)，因此不能將在樣本 線路上使用采樣閘。這種問題的另一個(gè)示例可以在一些CO的制造車間中發(fā)現(xiàn)。高壓且高 溫的CO與來自用于載運(yùn)CO的鋼管的鐵反應(yīng)。該反應(yīng)產(chǎn)生五羰基鐵或者 Fe(CO)5。該Fe(CO)5也影響在流程G.C.中的02的峰值。Fe(CO)5在分離 柱內(nèi)積累并且去除樣本中的02。Fe(CO)5對(duì)分析系統(tǒng)的另一個(gè)負(fù)面影響當(dāng)試圖利用FID (火焰電離檢 測(cè)器)測(cè)量烴時(shí)被發(fā)現(xiàn)。在H2火焰中燃燒的Fe(CO)5被分離并且生產(chǎn)堵 塞FID的噴嘴的氧化鐵。僅僅操作了幾天并且這僅僅利用了幾個(gè)ppm的 樣本，F(xiàn)ID就不能使用了。 CO還與在一些金屬墊圈和系統(tǒng)的配件或者過 濾器中存在的鎳反應(yīng)，從而產(chǎn)生四羰基鎳，即Ni(CO)4。該羰基金屬將會(huì) 像Fe(CO)5 —樣產(chǎn)生相同類型的干擾。再次，在這種情況下，由于上述相同的原因，采樣閘不能在樣本線路 上使用。本領(lǐng)域還已知的是，授權(quán)予Ragsdale等人的美國專利No.5，612，489中公開了一種減少主要由分離柱填充引起的干擾的方法。他們建議使用摻雜的運(yùn)載氣體(doped carrier gas)。他們給出了氧摻雜氦運(yùn)載氣體作為示例。 因此，在任何時(shí)候存在著一定量的氧氣流入分離柱和檢測(cè)器。他們典型地 在運(yùn)載氣體中摻雜少于lOppm的02。這種方法消除了與要測(cè)量的雜質(zhì)反 應(yīng)的活性部位。然而，這種方法中存在著一定缺陷。首先，與任何氣體色譜儀相似， 當(dāng)注射樣本時(shí)，運(yùn)載氣體的流動(dòng)存在著突然的變化，并且當(dāng)然在檢測(cè)器流 動(dòng)中存在著突然的變化。這可能導(dǎo)致干擾主要處于低水平的要測(cè)量的某些 雜質(zhì)的強(qiáng)烈的基線擾亂(baseline upset)。事實(shí)上，當(dāng)使用稀釋方式來摻雜 運(yùn)載氣體時(shí)，流動(dòng)變化會(huì)改變稀釋率。當(dāng)使用預(yù)混合的運(yùn)載氣體時(shí)，在注 射時(shí)，柱壓力和流動(dòng)的突然變化改變了 02或者其他用于摻雜運(yùn)載氣體的 反應(yīng)氣體的吸附均衡，由此致使摻雜率變化。這還導(dǎo)致基線擾亂，該基線擾亂可能干擾相關(guān)的雜質(zhì)峰。在低樣本雜質(zhì)濃度時(shí)這種情況更加明顯，在 低樣本雜質(zhì)濃度時(shí)通常需要更大的采樣環(huán)(sampling lo叩)。另外，對(duì)于像高頻放電或者等離子發(fā)射這樣的一些檢測(cè)器，進(jìn)入放電 區(qū)的02的存在能夠熄滅電離，產(chǎn)生較低的檢測(cè)器響應(yīng)。這在摻雜媒介的 量方面產(chǎn)生了一些限制。因此，在強(qiáng)干擾媒介的情況下，上述現(xiàn)有技術(shù)的 方法不好使。因此，期望的是，提供能夠在標(biāo)準(zhǔn)G.C.構(gòu)造中使用以消除上述的干擾 問題的一種改進(jìn)的色譜系統(tǒng)和一種改進(jìn)的色譜方法。更詳而言之，期望提 供一種用于消除來自氣體樣本自身或者系統(tǒng)材料的干擾媒介對(duì)氣體樣本 內(nèi)要量化的雜質(zhì)的干擾的方法。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種能夠滿足上述需求的改進(jìn)的色譜方法和改進(jìn) 的色譜系統(tǒng)。因此，提供了一種用于消除來自干擾媒介的對(duì)氣體樣本內(nèi)要量化的雜 質(zhì)的干擾的色譜方法。該方法包括以下步驟-a)提供一種色譜系統(tǒng)，該色譜系統(tǒng)具有通過多個(gè)閥順次連接起來的第 一和第二采樣環(huán)、第一和第二分離柱和檢測(cè)器，所述系統(tǒng)被供以運(yùn)載氣體、 所述氣體樣本和摻雜有摻雜元素的載氣；b) 為所述第一采樣環(huán)提供所述氣體樣本，以為所述第一采樣環(huán)填充樣本氣體容積；c) 將所述樣本氣體容積注射入所述第一分離柱，以將所述氣體樣本大體分離為多個(gè)基線(baseline)分離雜質(zhì)峰；d) 操作性地將所述第一分離柱連接到所述第二分離柱，持續(xù)預(yù)定的轉(zhuǎn) 移時(shí)間，以將所述基線分離雜質(zhì)峰的至少一個(gè)轉(zhuǎn)移進(jìn)所述第二分離柱；e) 在經(jīng)過所述預(yù)定的轉(zhuǎn)移時(shí)間后，將所述第二分離柱從所述第一分離 柱隔離；f) 為所述第二采樣環(huán)提供所述載氣，以為所述第二采樣環(huán)填充載氣容積；g) 將所述載氣容積注射入所述第一分離柱，用于利用所述載氣容積清 除(sweep)所述第一分離柱；h) 將所述第一分離柱通過排放線路排放到所述系統(tǒng)外。本發(fā)明的上述方法有利地允許消除來自氣體樣本自身或者來自用于執(zhí) 行雜質(zhì)測(cè)量的系統(tǒng)材料對(duì)氣體樣本內(nèi)要量化的雜質(zhì)的干擾。另外，本發(fā)明的上述方法能夠有利地用于提高典型的G.C.系統(tǒng)的靈敏度。優(yōu)選地，在上述方法中，運(yùn)載氣體是預(yù)定的氣體，而所述載氣包括該 預(yù)定的氣體。還優(yōu)選地，摻雜元素包括要量化雜質(zhì)中的至少一種。 在本發(fā)明的方法的進(jìn)一步優(yōu)選的實(shí)施例中，該方法有利地在步驟h)之前，進(jìn)一步包括步驟操作性地將所述第一分離柱連接到所述第二分離 柱，以為所述第二分離柱提供所述載氣容積，用于利用該載氣容積清除所 述第二分離柱。


參考附圖，閱讀詳細(xì)說明后，本發(fā)明的這些及其他的目的和優(yōu)點(diǎn)將變 得清楚，圖中圖1是本領(lǐng)域內(nèi)已知的典型的分析色譜系統(tǒng)的示意表示，為現(xiàn)有技術(shù)。 圖2是根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的分析色譜系統(tǒng)的示意表示，該系統(tǒng)處于第一位置。圖3是圖2中所示出的分析色譜系統(tǒng)的另一示意表示，該系統(tǒng)處于第二位置。圖4是圖2中所示出的分析色譜系統(tǒng)的另一示意表示，該系統(tǒng)處于第三位置。圖5是圖2中所示出的分析色譜系統(tǒng)的另一示意表示，該系統(tǒng)處于第 四位置。圖6是利用圖1中的分析色譜系統(tǒng)獲取的典型的系統(tǒng)響應(yīng)，為現(xiàn)有技術(shù)。圖7是利用根據(jù)本發(fā)明的圖2中的分析色譜系統(tǒng)獲取的典型的系統(tǒng)響應(yīng)。盡管結(jié)合示例性實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說明，但是應(yīng)該理解的是，其本 意不是將本發(fā)明的范圍限制于這些實(shí)施例。相反，其旨在覆蓋應(yīng)由隨附的 權(quán)利要求所限定的可能包含的所有各種變更、修改和等同替換。
具體實(shí)施方式
下面的說明中，附圖中的相似的特征用相同的附圖標(biāo)記表示，并且為 了突出視圖， 一些元件如果已經(jīng)在之前附圖中標(biāo)記出，這些元件在一些圖 中不再標(biāo)記。根據(jù)第一方面，本發(fā)明涉及一種方法，該方法有利地允許消除在氣體 色譜系統(tǒng)中來自在氣體樣本中存在的一些雜質(zhì)的對(duì)要量化的雜質(zhì)的干擾。根據(jù)第二方面，本發(fā)明的方法有利地允許消除來自分離柱或者系統(tǒng)材 料的對(duì)在氣體樣本內(nèi)的要量化的雜質(zhì)的干擾。因此，本發(fā)明的方法能夠有 利地用在氣體色譜系統(tǒng)中，通過作用于柱分離材料以提高氣體色譜系統(tǒng)的 靈敏度，在閱讀下面的說明后，這些將會(huì)被更加清楚地理解。如后面更詳細(xì)說明的，本發(fā)明的方法有利地依靠使用特別地布置在 G.C.系統(tǒng)中的附加閥和附加采樣環(huán)，并且還依靠附加載氣入口，該附加載 氣入口通過附加采樣環(huán)操作性地連接到系統(tǒng)，用于為系統(tǒng)提供包括至少預(yù) 定部分的預(yù)定的活性氣體的載氣，該預(yù)定的活性氣體將與如果存在的不想 要的干擾雜質(zhì)反應(yīng)，或者與柱材料反應(yīng)，以去除不想要的活性部位?，F(xiàn)在結(jié)合示例性應(yīng)用，對(duì)本發(fā)明的方法進(jìn)行說明。然而，應(yīng)該理解的 是，本發(fā)明的方法不限制于在該示例中所涉及的成分，根據(jù)在具體應(yīng)用中 所涉及的雜質(zhì)和樣本背景能夠想到其他的成分反應(yīng)。在現(xiàn)場(chǎng)中的一些真實(shí)情況中，干擾媒介是揮發(fā)性金屬絡(luò)合物，例如五羰基鐵或者Fe(C0)5、四羰基鎳Ni(CO)4或者三乙基鋁。這些成分被分子 篩柱阻擋。因此，它們?cè)谄鋬?nèi)積累并且消除02，從而影響要測(cè)量的氣體 樣本的02?，F(xiàn)在參考圖1，圖中示出了現(xiàn)有技術(shù)中用于測(cè)量CO中的雜質(zhì)的典型 的G.C.構(gòu)造。如所示出的，存在著一個(gè)注射閥V1和一個(gè)排放閥V2，該注 射閥VI用以注射樣本容積SL1 ，該排放閥V2用以將CO樣本背景排出系 統(tǒng)。在該典型的構(gòu)造中，第一分離柱10被用于去除CO樣本背景，而第 二分離柱20是分析的分離柱，用于分離諸如H2、 02、 N2和CH4的雜質(zhì)。 揮發(fā)性金屬將在第一分離柱10內(nèi)積累，并且典型地與氧化該金屬絡(luò)合物 的氣體樣本中的02反應(yīng)。因此，02雜質(zhì)從樣本中去除，并且，此后不能 被該系統(tǒng)測(cè)量。現(xiàn)在參考圖2，圖中示出了根據(jù)本發(fā)明用于解決這個(gè)問題的圖1中的 系統(tǒng)的改進(jìn)方案。事實(shí)上，如圖所示出的，閥V3和采樣環(huán)SL2已經(jīng)被增 加到圖1的系統(tǒng)中，以允許實(shí)施本發(fā)明的方法?，F(xiàn)在根據(jù)利用氧氣的特定 示例，對(duì)本方法的實(shí)施進(jìn)行說明，但是再次一提的是，該示例不是限制性 的示例，還能夠想到除了氧氣之外的其他成分。的確，由于金屬絡(luò)合物積 累進(jìn)第一分離柱10并且"吃掉"02，因此設(shè)想為色譜系統(tǒng)提供02的外 部源，以完全氧化堆積在第一分離柱10內(nèi)的金屬絡(luò)合物。仍參考圖2，現(xiàn)在將更詳細(xì)的說明用于實(shí)施本發(fā)明方法的色譜系統(tǒng)。 如圖所示出的，色譜系統(tǒng)具有第一和第二采樣環(huán)SL1、 SL2，第一和第二 分離柱IO、 20和檢測(cè)器30，這些構(gòu)件順次通過多個(gè)閥，在示出的例子中 是三個(gè)閥V1、 V2、 V3而連接。優(yōu)選地，閥V1、 V2、 V3中的每個(gè)是三通 閥，具有獨(dú)立促動(dòng)的端口，并且提供端口的緊密關(guān)閉或者可靠密封動(dòng)作。 例如，在題為《隔膜密封閥、使用該隔膜密封閥的分析色譜系統(tǒng)和方法》 的屬于相同發(fā)明人的美國專利申請(qǐng)No.11/064,501中公開的一種隔膜密封 閥特別地適于實(shí)施本發(fā)明的方法。然而，應(yīng)該提到的是還可以使用任何其他合適的閥。該系統(tǒng)設(shè)置有運(yùn)載氣體和包括要量化的雜質(zhì)的氣體樣本。該 系統(tǒng)還設(shè)置有摻雜了摻雜元素的載氣。優(yōu)選地，也稱為活性氣體的摻雜元 素包括要量化的雜質(zhì)中的至少一種。更優(yōu)選地，載氣被摻雜預(yù)定濃度的相 應(yīng)一種要量化的雜質(zhì)。換言之，在上述在氣體樣本中要測(cè)量氧氣的情況下，如果使用的運(yùn)載氣體是氦，則載氣將是02在氦中的混合物。02的準(zhǔn)確水 平并不嚴(yán)格，只要02的量足夠完全氧化積累在第一分離柱內(nèi)的金屬絡(luò)合 物。我們使用的典型值是在與運(yùn)載氣體的類型相同的平衡氣體中有3%的 02，但是應(yīng)該理解的是，還可以設(shè)想其他的值。如本領(lǐng)域所熟知的，運(yùn)載 氣體可以是氦、氬或者任何其他合適的氣體，或者甚至是它們的混合物。 還應(yīng)該注意的是，摻雜元素還可能是不在要分析的氣體樣本中存在的任何 其他活性元素。參考示出了系統(tǒng)的不同操作位置的圖2至圖5，現(xiàn)在將描述本發(fā)明用 于消除干擾媒介對(duì)在氣體樣本內(nèi)要量化的雜質(zhì)的干擾的色譜方法。首先， 特別地參考圖2，第一采樣環(huán)SL1被提供氣體樣本，用于為第一采樣環(huán)SL1 填充樣本氣體容積。現(xiàn)在參見圖3，閥VI然后被驅(qū)動(dòng)，以將樣本氣體容 積注射入第一分離柱10，從而將樣本氣體大體分成多個(gè)基線分離雜質(zhì)峰 (baseline resolved impurities peaks)。事實(shí)上，運(yùn)載氣體運(yùn)載樣本氣體容積 通過閥V3，然后進(jìn)入色譜分離處理幵始的第一分離柱10。然后，第一分 離柱10被操作地連接到第二分離柱20，并保持預(yù)定的轉(zhuǎn)移時(shí)間，用于將 至少一個(gè)基線分離雜質(zhì)峰轉(zhuǎn)移進(jìn)第二分離柱20?，F(xiàn)在參考圖4，當(dāng)所有關(guān) 心的雜質(zhì)己經(jīng)從第一分離柱10中出來并且被轉(zhuǎn)移進(jìn)第二分離柱20時(shí)，在 經(jīng)過該預(yù)定的轉(zhuǎn)移時(shí)間后，第二分離柱20與第一分離柱10隔離。為此， 如所示出的，閥V2被驅(qū)動(dòng)，以有利地將分離柱10的流出物排到系統(tǒng)外部。 在該位置，不想要的樣本背景從系統(tǒng)中清除。同時(shí)，己經(jīng)轉(zhuǎn)移到第二分離 柱20內(nèi)的關(guān)心的雜質(zhì)被分離進(jìn)第二分離柱20內(nèi)，并且被檢測(cè)器30和相 關(guān)的電子部件和軟件(未示出)獨(dú)立地積分為峰值。應(yīng)該注意的是，雜質(zhì) 和氣體樣本的樣本背景不被保留在第一分離柱10內(nèi)，而金屬絡(luò)合物被保 留在其內(nèi)。仍然參考圖4二采樣環(huán)SL2然后被提供載氣，用于為第二采樣環(huán) SL2填充載氣容積。在該特別說明的示例中，載氣是3%的02在與運(yùn)載氣體類型相同的平衡氣體內(nèi)。如己提到的，還可以想到其他的值，并且可以 使用其他合適的摻雜元素。現(xiàn)在參考圖5，現(xiàn)在將載氣容積注射入第一分 離柱10，以利用載氣容積清掃第一分離柱10，從而氧化積累在其中的金屬絡(luò)合物。為了執(zhí)行注射，在第二分離柱20仍然與第一分離柱10隔離的 同時(shí)，驅(qū)動(dòng)閥V3。有利地，在第二分離柱20從第一分離柱IO隔離期間， 第二分離柱20被提供穿過其的運(yùn)載氣體。事實(shí)上，運(yùn)載氣體有利地穿過 閥V1、 V2和V3被供給到第二分離柱20。由于第一分離柱10與第二分離柱隔離，因此，該第一分離柱10然后 被通過排放線路40排放到系統(tǒng)外。因此，不與積累進(jìn)第一分離柱10內(nèi)的 金屬絡(luò)合物反應(yīng)的過量02通過閥V2被排放出來。這時(shí)，樣本注射閥V1 有利地返回到其采樣位置，如圖2中所示出的那樣。當(dāng)02被從系統(tǒng)中完全排除，閥V2有利地被返回到其如圖2中所示出 的那樣的初始位置，并且可以重復(fù)該循環(huán)。閥V3還有利地被設(shè)置回到其 初始位置，如圖2中所示出的那樣。然而，值得提一提的是，閥V3和V1 被驅(qū)動(dòng)足夠長(zhǎng)的時(shí)間，以使運(yùn)載氣體掃除進(jìn)入系統(tǒng)中包含在SL1和SL2 中的容積。應(yīng)該一提的是，在將第一分離柱10操作性地連接到第二分離柱20、 以將感興趣的雜質(zhì)峰轉(zhuǎn)移到其內(nèi)的步驟之前，可以設(shè)想執(zhí)行在預(yù)定的時(shí)間 將第一分離柱10通過排放線路40排放到系統(tǒng)外的附加步驟，以排放氣體 樣本的至少一部分。對(duì)于特定的應(yīng)用，如果希望對(duì)本方法實(shí)施中心切割 (heartcut)步驟，這是很有用的?，F(xiàn)在參考圖6和7，對(duì)于該特定示例性的情況，驗(yàn)證本發(fā)明的方法的 效率。圖6示出了利用如圖1中所示出的現(xiàn)有技術(shù)的構(gòu)造獲取的02雜質(zhì) 的響應(yīng)，即沒有使用閥V3和載氣。圖中示出了百分率表示的02峰值面 積(peak area)對(duì)注射循環(huán)的次數(shù)的曲線圖。清楚地看到的是，接入CO 樣本之后僅僅過了 6個(gè)樣本注射，02峰值消失。另外，即使切換回純凈 的校準(zhǔn)氣，02的峰值也不會(huì)恢復(fù)。實(shí)際上，在恢復(fù)02峰值之前，需要花 費(fèi)很多注射和數(shù)個(gè)小時(shí)。圖7示出了通過相同的測(cè)試程序利用如圖2至5中所示出的本發(fā)明的 構(gòu)造獲取的02雜質(zhì)的響應(yīng)。結(jié)果顯示02峰值，即要測(cè)量的雜質(zhì)，不再受影響。另外，已經(jīng)證明該測(cè)量結(jié)果是可以重復(fù)的并且是精確的。概括而言，值得注意的是，其他的載氣化學(xué)組成可以用于與在柱材料 內(nèi)積累的不同特性的其它干擾媒介反應(yīng)，并且與要測(cè)量的雜質(zhì)反應(yīng)。值得注意的是，在與載氣內(nèi)的活性氣體反應(yīng)之后，存在著一些干擾媒 介，這些干擾媒介可能形成不同的化學(xué)化合物，這些不同的化學(xué)化合物不 再保留在分離柱內(nèi)而是排出系統(tǒng)。這是因?yàn)?，新產(chǎn)生的化學(xué)化合物與分離 柱的材料不再具有親和性。在這種情況下，閥和管狀布置流路可以有利地制造為將該新的化學(xué)化合物反沖(backflush)出第一分離柱10。這是用于 有利地避免該化合物自始至終穿過第一分離柱10。在該特定例子中，作為一種方式或者其他的方式，設(shè)想通過最短的流路將該新化學(xué)化合物清除出該系統(tǒng)。被稱為"中心切害ij(heartcut)"或者"反沖"的任何標(biāo)準(zhǔn)的G.C.方 法可以有利地被使用。這些方法被本領(lǐng)域的技術(shù)人員所熟知，因此不再進(jìn) 一步說明。如前所述的，該方法的總體構(gòu)思是消除分離柱材料內(nèi)的活性或者反應(yīng) 性部位。"活性"可能是由于不想要的雜質(zhì)引起或者是由分離柱填充材料 自身引起的。當(dāng)試圖測(cè)量氣體樣本中的非常低的雜質(zhì)水平時(shí)，由于色譜材 料自身可能具有會(huì)吸收一些雜質(zhì)水平的一些活性部位，因此，后者是非常 重要的。通過消除或者填充這些活性部位，它們不再能夠與在氣體樣本內(nèi) 要測(cè)量的雜質(zhì)反應(yīng)。通過這樣做，即使干擾問題不是來自于外界源，該方 法對(duì)于特定系統(tǒng)的整體靈敏度也具有有益效果。在上述的本方法的優(yōu)選實(shí)施例中，如果存在著需要量化的雜質(zhì)，所謂 的摻雜氣體或載氣永遠(yuǎn)不會(huì)到達(dá)檢測(cè)器。這有利地防止出現(xiàn)上述現(xiàn)有技術(shù) 中的一些問題。然而，還能夠想到對(duì)于特定應(yīng)用有利的其他實(shí)施例。例如， 有利地幫助減少分離柱材料活性的本方法的一個(gè)變形將改變閥V2的時(shí) 序，從而允許一些載氣流入第二分離柱20，以同時(shí)減少對(duì)于某些雜質(zhì)的分 析柱活性。然而，應(yīng)該注意的是，這些各種閥的促動(dòng)優(yōu)選地在色譜循環(huán)之 間進(jìn)行，以避免檢測(cè)器對(duì)要量化的雜質(zhì)的任何干擾?？蛇x地，在將第一分 離柱IO排放到系統(tǒng)外的步驟之前，還可設(shè)想將第一分離柱IO操作性地連 接到第二分離柱20，用于將載氣容積提供給第二分離柱20，以用載氣容 積清除第二分離柱20。盡管這里對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)說明并且在附圖中進(jìn)行了 圖示，但是應(yīng)該理解的是，本發(fā)明不局限于這些精確的實(shí)施例，在不背離 本發(fā)明的范疇和精神的前提下，可以對(duì)本發(fā)明實(shí)施各種修改和變更。
權(quán)利要求
1.一種色譜方法，用于消除干擾媒介對(duì)氣體樣本內(nèi)要量化的雜質(zhì)的干擾，所述方法包括以下步驟a)提供一種色譜系統(tǒng)，該色譜系統(tǒng)具有通過多個(gè)閥順次連接起來的第一和第二采樣環(huán)、第一和第二分離柱和檢測(cè)器，所述系統(tǒng)被供以運(yùn)載氣體、所述氣體樣本和摻雜有摻雜元素的載氣；b)為所述第一采樣環(huán)提供所述氣體樣本，以為所述第一采樣環(huán)填充樣本氣體容積；c)將所述樣本氣體容積注射入所述第一分離柱，以將所述氣體樣本大體分離為多個(gè)基線分離雜質(zhì)峰；d)操作性地將所述第一分離柱連接到所述第二分離柱，并持續(xù)預(yù)定的轉(zhuǎn)移時(shí)間，以將所述基線分離雜質(zhì)峰中的至少一個(gè)轉(zhuǎn)移進(jìn)所述第二分離柱；e)在經(jīng)過所述預(yù)定的轉(zhuǎn)移時(shí)間后，將所述第二分離柱從所述第一分離柱隔離；f)為所述第二采樣環(huán)提供所述載氣，以為所述第二采樣環(huán)填充載氣容積；g)將所述載氣容積注射入所述第一分離柱，用于利用所述載氣容積清除所述第一分離柱；以及h)將所述第一分離柱通過排放線路排放到所述系統(tǒng)外。
2. 如權(quán)利要求1所述的色譜方法，在所述步驟h)之前，進(jìn)一步包括 步驟操作性地將所述第一分離柱連接到所述第二分離柱，以為所述第二 分離柱提供所述載氣容積，用于利用該載氣容積清除所述第二分離柱。
3. 如權(quán)利要求1所述的色譜方法，在所述步驟g)之后，進(jìn)一步包括 反沖所述第一分離柱的步驟。
4. 如權(quán)利要求1所述的色譜方法，在所述步驟d)之前，進(jìn)一步包括 步驟將所述第一分離柱通過所述排放線路排放到所述系統(tǒng)外，并保持預(yù) 定的排放時(shí)間，用于排出所述氣體樣本的至少一部分。
5. 如權(quán)利要求1所述的色譜方法，進(jìn)一步包括為所述第二分離柱提供體的步驟。
6. 如權(quán)利要求1所述的色譜方法，其中，每個(gè)所述閥包括三通閥，該 閥具有獨(dú)立促動(dòng)端口，并且提供所述端口的緊密關(guān)閉。
7. 如權(quán)利要求1所述的色譜方法，其中，所述運(yùn)載氣體是預(yù)定的氣體， 所述載氣包括所述預(yù)定的氣體。
8. 如權(quán)利要求7所述的色譜方法，其中，所述運(yùn)載氣體和所述載氣中 的每一個(gè)包括氦。
9. 如權(quán)利要求7所述的色譜方法，其中，所述運(yùn)載氣體和所述載氣中 的每一個(gè)包括氬。
10. 如權(quán)利要求1所述的色譜方法，其中，所述摻雜元素包括要量化 的所述雜質(zhì)中的至少一種。
11. 如權(quán)利要求1所述的色譜方法，其中，所述載氣包括預(yù)定濃度的 要量化的所述雜質(zhì)中的至少一種。
12. 如權(quán)利要求1所述的色譜方法，其中，所述載氣包括大約3%的要 量化的所述雜質(zhì)中的相應(yīng)的一種雜質(zhì)。
13. 如權(quán)利要求1所述的色譜方法，其中，要量化的所述雜質(zhì)包括氧， 所述摻雜元素包括氧。
14. 如權(quán)利要求1所述的色譜方法，其中，所述干擾媒介包括揮發(fā)性 金屬絡(luò)合物。
15. 如權(quán)利要求14所述的色譜方法，其中，所述干擾媒介是從由五羰 基鐵、四羰基鎳Ni(CO)4和三乙基鋁構(gòu)成的組中選取的。
16. 如權(quán)利要求1所述的色譜方法，進(jìn)一步包括為所述第二分離柱提 供從其中穿過的所述運(yùn)載氣體的步驟，并且，所述運(yùn)載氣體是預(yù)定的氣體， 所述載氣包括所述預(yù)定的氣體，并且所述載氣包括預(yù)定濃度的要量化的所 述雜質(zhì)中的至少一種。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于消除來自干擾媒介的干擾的色譜方法，所述干擾媒介來自氣體樣本自身或者來自用于對(duì)在氣體樣本內(nèi)要量化的雜質(zhì)執(zhí)行雜質(zhì)測(cè)量的系統(tǒng)材料。該方法有利地依靠使用特別地布置在G.C.系統(tǒng)中的附加閥和附加采樣環(huán)，并且還依靠通過附加采樣環(huán)操作性地連接到系統(tǒng)的附加載氣入口，用于為系統(tǒng)提供載氣，所述載氣包括至少預(yù)定部分的預(yù)定的活性氣體，該活性氣體與如果存在的不想要的干擾雜質(zhì)反應(yīng)，或者與柱材料反應(yīng)，以去除不想要的活性部位。因此，本發(fā)明的方法能夠有利地使用在氣體色譜系統(tǒng)中，通過與柱分離材料作用以提高系統(tǒng)的靈敏度。
文檔編號(hào)G01N30/88GK101331397SQ200680039134
公開日2008年12月24日 申請(qǐng)日期2006年3月10日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月19日
發(fā)明者伊夫·加馬徹, 安德里·福蒂爾 申請(qǐng)人:巴拿利提科有限公司