CS250741B1 - Zásobník k míšení kapalin - Google Patents

Abstract

Zásobník je určen k míšení kapalin pro mikrokolonovou a kapilární kapalinovou chromatografii. Podstatou zásobníku je rozebíratelná trubice, jejímž středem profchází kapilára s otvory opatřená prstenci z pružné hmoty ke krytí některých otvorů. Zařízení je určeno zejména k vytvoření gradientu složení proudící kapaliny.

Description

Vynález se týká zásobníku k míšení kapalin pro mikrokolonovou a kapilární kapalinovou chromatografii.

V kapalinné chromatografii se používá zařízení k vytvoření proudu směsi dvou kapalin s časově proměnným poměrem obou kapalin to je zařízení na vytvořeni gradientu složení proudící kapaliny. Dosud známá zařízení pro vytvoření gradientu složeni eluční kapaliny pro mikrokolonovou chromatografii jsou konstruována na principu dokonale míchaného zásobníku s kapalinou A, do kterého je přiváděna kapalina B. Kapalina vystupující ze zásobníku má exponencielně klesající obsah kapaliny A, To odpovídá konvexnímu zakřivení závislosti obsahu kapaliny B na vyteklém objemu směsi kapalin, tj. konvexně zakřivenému gradientu složky B. Takový tvar gradientu je však pro kapalinovou chromatografii málo používaný. Najčastějšimi tvary gradientu kapaliny B je gradient lineární, například adsorbční chromatografie nebo konkávní, ionexová chromá tografie. Diným zařízením pro vytvořeni gradientu pro mikrokolono vou chromatografii je zásobník ve tvaru dlouhé kapiláry, který se před chromatografickou analýzou naplní řadou segmentů kapaliny s různým obsahem složek kapaliny A a B. Gradient takto vytvořený má však stupňovitý charakter a jeho reprodukovatelnost je obtížně 'V

- 2 250 741 dosažitelná. Dalším používaným zařízením prů vytvoření gradientu eluční kapaliny pro mikrokolonovou chromatografii je kombinace dvou mikročerpadel pro složky kapalin A a B, při čemž obě čerpadla jsou elektronicky regulována tak, aby při proměnném toku složek kapalin A a B byl součet těchto toků konstantní. Výstupy z mikročerpadel kapalin A a B jsou míšeny v dokonale míchaném mísiči malého objemu. Zařízení takového typu umožňuje vytvořit gradient libovolného tvaru, je však instrumentálně, elektronicky i výrobně velmi náročné. Nejmenší dosažitelný objem gradientu, tj. objem kapaliny vyteklý ze zařízeni od okamžiku, kdy kapalina je čistá složka kapaliny A, do okamžiku, kdy je vytékající kapalina čistá složka kapaliny B, je u takového zařízení kolem 0,1 ml. Zařízeni, která využívají míšení kapalin v ssacím potrubí mikročerpadla, nejsou při současném stavu techniky použitelná pro mikrokolonovou chromatografii, nebot pracovní objem pístu a válce mikročerpadla způsobuje podstatné zkreslení a zpoždění gradientu vytvořeného v ssacím potrubí.

Pro kapilární kapalinovou chromatografii nejsou zařízení na vytvoření gradientu známá ani nebyla nikde popsána. Nevýhody dosud známých zařízeni odstraňuje zásobník k míšeni kapalin pro mikroko_v~p>o4l£ j lonovou chromatografiiVr^sestávajicí z oboustranně uzavřené rozebíratelná trubice na jednom konci opatřené vývodem. Podstatou zásobníku je, že středem trubice prochází kapilára s otvory opatřená posuvnými prstenci z pružné hmoty.

Hlavní předností zásobníku podle vynálezu je možnost vytvořit poměrně jednoduchým způsobem proud směsi dvou kapalin s Sašově proměnným poměrem obou složek v širokém rozsahu při velmi malém průtoku kapaliny, přičemž zvolený proměnný poměr obou dvou složek kapalin lze dle potřeby nastavit přikrytím otvorů posuvnými prstenci.

250 741

Vynález blíže objasňuji přiložené výkresy, kde na obr. 1 je schematický náčrt zásobníku s kapilárou procházející oboustranně trubici, na obr. 2 s kapilárou na jednom konci uzavřenou, na obr, je v osovém řezu a ve zvětšeném měřítku naznačen přiklad provedeni zásobníku s jednostranně uzavřenou kapilárou, na obr. 4 je uveden přiklad zapojeni zásobníku s šesticestným ventilem, na obr.

je graficky zaznamenán průběh gradientu a záznam chromatografické separace fenolů podle přikladu a zapojeni na obr. 4.

Z.ásobník naznačený na obr. 1 je proveden tak, že kapilára 1 prochází oběma konci trubice 2 a na jeji vývod 3. se připojí přívod kapaliny _3· Podál kapiláry 1 jsou uspořádány otvory 4, které podle potřeby lze uzavřít posuvem prstenců 5 z pružné hmoty, např. teflonu, nad otvory 4. Kapilárou 1^ se přivádí kapalina A, jak bude dále na přikladu popsáno. Překrýváním otvorů 4 prstenci 5 lze docílit změny rozloženi \toku kapaliny a tím měnit tvar gradientu složení kapaliny vytékající z kapiláry do chromatografu. Další možnost provedeni zásobníku je znázorněna na obr. 2 a liší se tím, že kapilára 1 je u konce trubice 2 uzavřena a vývod 3 je vyveden středem uzávěru trubice 2.

Přiklad praktického provedeni zásobníku je znázorněn na obr.

a jeho princip je shodný s náčrtkem na obr. 2. Zásobník sestává z trubice 2 z nerezové oceli o vnějším průměru 4 mm, vnitřním průměru 1,8 mm a celkové délce 500 mm. Kapilára _1 je zhotovena rovněž z nerezové oceli o vnitřním průměru 0,50 mm, vnějším průměru 0,80 mm a celkové délce 600 mm. Ve stěně kapiláry 1. jsou otvory 4 o průměru 0,1 mm ve vzdálenosti 125, 250, 375 a 500 mm od vývodu 3. Pro dosažení požadovaného, například přibližně lineárního, průběhu gradientu, je nutno otvor 4 ve vzdálenosti 375 mm překrýt prstencem 5, který je zhotoven z teflonu. Vývod 3 je centricky vyveden v ose

250 741 kapiláry JL. Kapilára 3. a vývod 3 jsou utěsněny teflonovými prstenci 20, na něž dosedají převlečné matice 21 a uzavírají takto trubici 2 zásobníku.

Praktický příklad spojení zásobníku s kapalinovým chromatografem je uveden na obr. 4. Zásobník tvořený trubicí 2 je kapilárou 1_ spojen přes první výstup 10 a prvni vstup 9 šesticestnóho kohoutu 6 s vysokotlakým čerpadlem 22, pomocí kterého se přivádí kapalina B kapilárou 1. do zásobníku. Druhý vstup 11 šesticestnóho kohoutu 6 je určen pro přivádění kapaliny A například pomocí injekční stříkačky, až kapalina A dosáhne ke druhému výstupu 12.

Vývod 3 pro výstup směsi kapalin A a B je spojen přes třetí vstup 13 a třetí výstup 14 šesticestného kohoutu 6 se smyčkovým dávkovačem 23 spojeným přes separačni mikrokolonu 24 s ultrafialovým detektorem 25 spojeným se zapisovačem 26.

Průběh separace fenolů kapalinovou chromatografií s využitím gradientu eluční kapaliny vytvořeném v zásobníku podle obr. 3, zapojeným podle obr. 4 a zaznamenaným v grafu na obr. 5 objasní následující příklad. 3ako kapaliny A bylo použito destilované vody, jako kapaliny B směsi methanol-voda v poměru 4 : 1 objemově. Vzorek V byl dávkován roztok obsahující po 100 mg/1 fenolu (označeno pikem I), m-kresolu (pik II), 2,4-dimethylfenolu (pík III), 2-isopropylfenolu (pík IV) a thymolu (pík V) v destilované vodě. Po přestaveni jádra 7 kohoutu 6 do polohy naznačené na obr. 4 a na obr. 5 polohy G se po protečeni kapalíny cca 0,15 ml objeví na chromatografu pík, který odpovídá průniku kapaliny A přes mikrokolonu 24. Protéká-li mikrokolonou 24 kapalina A, je možno na mikrokolonu 24 dávkovačem 23 dávkovat vzorek V (viz obr. 5). Průběh gradientu je znázorněn na horní části obr. 5. Ve shodě s teorii gradientově eluce se píky derivátů fenolů I,II,ΙΙΙ,IV,V objevují

250 741 na výstupu z mikrokolony 24 v přibližně stejných intervalech od sebe, nebot se vzájemně liši vždy o jednu methylenovou skupinu a jsou eluovány v gradientu s přibližně lineárně rostoucím obsa hem silně eluujíci složky, tj. methanolu.

Claims (2)

1. 250 741 na výstupu z mikrokolony 24 v přibližně stejných intervalech odsebe, nebot se vzájemně liši vždy o jednu methylenovou skupinua jsou eluovány v gradientu s přibližně lineárně rostoucím obsahem silně eluujíci složky, tj. methanolu. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   4. Zásobník k míšení kapalin pro mikrokolonovou kapalinovouchromatografii sestávající z oboustranně uzavřené rozebíratelnétrubice na jednom konci opatřené vývodem ^vyznačený tím, žestředem trubice (2) prochází kapilára (1) s otvory (4) opatřenáposuvnými prstenci (5) z pružné hmoty.
2. 2. Zásobník podle bodu l^vyznačený tím, že kapilára (1) je najednom konci uzavřena. 4 výkresy