CS252722B1

CS252722B1 - Apparatus for testing the liquid chromatography column charge

Info

Publication number: CS252722B1
Application number: CS852592A
Authority: CS
Inventors: Tibor Macko; Dusan Berek
Original assignee: Tibor Macko; Dusan Berek
Priority date: 1985-04-09
Filing date: 1985-04-09
Publication date: 1987-10-15
Also published as: CS259285A1

Abstract

Zariadenie na testovanie náplně kolóny pre kvapalinovú chromatografiu je určené na testovanie kolón pre vysokoúčinnú kvapalinovú chromatografiu. Zariadenie pozostáva zo zásobníka so zmesou kvapalín, čerpadla, šesťvstupového trojcestného vysokotlakového ventila, kolóny, detektore, zbernej nádoby, kapilár, zapisovača a jeho podstata spočívá v tom, že čerpadlo je připojené kapilárou ku šesťvstupovému trojcestnému vysokoítlakovému ventilu na vstupe, ktorý susedí z oboch stráň so vstupmi, na ktoré je připojená krátká kapilára, na vstupe protilahlom ku vstupu, ku ktorému je připojené čerpadlo, je připojený detektor a kolóna je připojená ku vstupom, ktoré sú najbližšie ku vstupu s připojeným detektorům.The device for testing the filling of a liquid chromatography column is intended for testing columns for high-performance liquid chromatography. The device consists of a reservoir with a mixture of liquids, a pump, a six-inlet three-way high-pressure valve, a column, a detector, a collection vessel, capillaries, a recorder, and its essence lies in the fact that the pump is connected by a capillary to a six-inlet three-way high-pressure valve at the inlet, which is adjacent on both sides to the inlets to which a short capillary is connected, at the inlet opposite to the inlet to which the pump is connected, a detector is connected, and the column is connected to the inlets closest to the inlet with the connected detectors.

Description

252722252722

Vynález sa týká zariadenia na testovanienáplně kolon používaných na separácie vovysokoúčinnej kvapalinove j chromatograíii.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a device for the testing of columns used for separation in high performance liquid chromatography.

Dosial sa kvalita náplně kolony pře vyso-koúčinnú kvapalinovú chromatografiu po-sudzuje na základe viacerých testov. Z roz-mytia zóny, ktorá prislúcha látka po jej pře-chode cez kolonu, vypočítá sa účinnost ko-lony a asymetria píku [P. A. Bristow, J. H.Knox: Chromatographia 10, 279 (1977)J. Pochromatografickom rozdělení skupiny vhod-né zvolených látok sa vypočítá selektivitaseparácie [F. Vláčil, V. Hamplová: Chem.listy 74, 449 (1980)]. Z hodnoty tlaku a prie-storu sa zistí permeabilita kolony [C. A. Cra-mers, J. A. Rijks, C. P. M. Schutjes: Chroma-tographia 14, 439 (1981)]. Odolnost náplněkvapalinovo-chromatografickej kolóny vočizměnám tlaku sa testuje mnohonásobnýmikrátkodobými tlakovými pulzami, opakova-nými výměnami eluenta alebo^ postupnýmzvyšováním rýchlosti prietoku kvapaliny cezkolonu [K. Unger, J. N. Kinkel, B. Anspach,H. Giesche: J. Chromatogr. 296, 3 (1984)].Nevýhodou uvedených postupov je, že sú ná-ročné na čas, spotřebu eluentov a na expe-rimentálnu prácu. Napriek tomu, nepodáva-jú informáciu o homogenitě ložka sorbentav koloně a o změnách v štruktúre ložka po-čas testovania jeho tlakové] odolnosti. Při-tom je známe, že struktura ložka sorbentaje jedným z rozhodujúcich parametrov urču-júcich separačnú účinnost kvapalinovo-chro-matografickej kolóny.So far, the quality of the high performance liquid chromatography column is judged on the basis of several tests. From the zone dissolution that passes through the column, the efficiency of the peak and asymmetry of the peak is calculated [P. A. Bristow, J. H. Knox: Chromatography 10, 279 (1977) J. The selectivity of the treatment of [F. Vláčil, V. Hamplová: Chem.listy 74, 449 (1980)]. The permeability of the column [C. A. Craims, J. A. Rijks, C. P. M. Schutjes: Chromatographia 14, 439 (1981)]. The resistance of the quartz-chromatographic column load to the pressure changes is tested by multiple short-term pressure pulses, repeated eluent exchanges, or by increasing the flow rate of the liquid through the column. Unger, JN Kinkel, B. Anspach, H. Giesche: J. Chromatogr. 296, 3 (1984)] The disadvantage of said processes is that they are time consuming, consumed by the eluents and used for experimental work. Nevertheless, they do not provide information about the homogeneity of the sorbent in the column and the changes in the bed structure over time of its pressure resistance. It is known here that the sorbent bed structure is one of the decisive parameters determining the separation efficiency of the liquid chromatography column.

Uvedené nedostatky odstraňuje zariadeniena testovanie náplně kolóny pre kvapalino-vú chromatografiu podlá vynálezu. Zariade-nie pozostáva zo zásobníků so zmesou kva-palín, čerpadla, šesťvstupového trojcestné-ho vysokotlakového ventila, kolóny, detek-torů, zbernej nádoby, kapilár, zapisovačů ajeho podstata spočívá v tom, že čerpadlo jepřipojené kapilárou ku šesťvstupovému troj-cestnému vysokotlakovému ventilu na vstu-pe, ktorý susedí z oboch stráň so vstupmi,na ktoré je připojená krátká kapilára, navstupe protilahlom ku vstupu, ku ktorémuje připojené čerpadlo, je připojený detektora kolona je připojená ku vstupom, ktoré súnajbližšie ku vstupu s připojeným, detekto-rom.The above mentioned drawbacks are eliminated by the apparatus for testing the liquid chromatography column according to the invention. The device consists of containers with a mixture of quartz, pump, six-input three-way high-pressure valve, column, detectors, collecting vessel, capillaries, recorders, and the essence of the pump being connected to the six-inlet three-way high pressure valve by a capillary on the input that is adjacent to the two slots with the inputs to which the short capillary is connected, entering the counterpart to the input to which the connected pump is connected, the column detector is connected to inputs that are closest to the input with the attached detector.

Vynález zariadenia na testovanie náplněkolóny pre kvapalinovú chromatografiu u-možňuje zistiť a posúdiť homogenitu uspo-riadania častíc sorbenta v kapalinovo-chro-matografickej kolóne a tlakovú odolnosť ná-plně kolóny.The invention of the liquid chromatography column testing apparatus allows to determine and assess the homogeneity of the sorbent particle arrangement in the liquid chromatography column and the pressure resistance of the bulk column.

Na pripojenom výkrese je na obr. 1 sche-maticky znázorněné zariadenie, pričom súkanáliky v jadre šesťvstupového· trojcestné-ho vysokotlakového ventila označené plnoučiarou, keď je jádro šestvstupového trojcest-ného vysokotlakového ventila v polohe A apřerušovanou čiarou, keď je v polohe B.Vstupy do šesťvstupového trojcestného vyso-kotlakového ventila sú označené číslami 10,11, 12, 13, 14, 15. Na obr. 2 sú chromatogra- my — zóny —, ktoré znázorňujú změny vzložení zmesi kvapalín, ktoré vznikajú vkvapalinovo-chromatografickej kolóne po o-točení jadra šesťvstupového trojcestného vy-sokotlakového ventila. Na obr. 2 je okamih,v ktorom bolo jádro šesťvstupového trojcest-ného vysokotlakového ventila otočené z po-lohy A do polohy B označený A — B. Zóny,ktoré prislúchajú homogenně naplnenej ko-lóne, sú na obr. 2a, zóny kolon s nehomo-génnou náplňou sú na obr. 2b a obr. 2c.1 is a schematic representation of the apparatus in which the channels in the core of the six-entry three-way high-pressure valve are marked with a solid when the core of the six-way three-way high-pressure valve is in position A and a broken line when in position B. they are designated 10,11, 12, 13, 14, 15 in the six-way three-way high-pressure valve. Fig. 2 shows the zone-chromatographies showing changes in the composition of the liquids produced by the liquid-chromatographic column. spinning the core of the six-way three-way pressure valve. Fig. 2 is the moment at which the core of the six-way three-way high-pressure valve was rotated from position A to position B marked A-B. The zones corresponding to the homogeneously filled column are shown in Fig. 2a, the column zones the non-homogeneous fillers are in Figures 2b and 2c.

Zmes kvapalín sa čerpá zo zásobníka sozmesou kvapalín 1 čerpadlem 2 cez kapilá-ru 3 do· šesťvstupového trojcestného vysoko-tlakového ventila 4. Čerpadlo 2 je připojenéku šesťvstupovému trojcestnému vysokotla-kovému ventilu 4 na vstupe 10, vstupy 11 a15 sú spojené krátkou kapilárou 5. Ku vstu-pom 12, 14 je připojená kolona B. Z kolóny6 vytéká zmes kvapalín cez detektor 7 dozbernej nádoby 8. Detektor 7 poskytuje e-lektrický signál úměrný zmene v zložení zme-si kvapalín vytekajúcej z kolóny 6 a tentosignál sa kontinuálně zaznamenává na za-pisovači 9. Pri styku pevných povrchov skvapalnou zmesou dvoch alebo viacerých lá-tek sa na povrchu přednostně sorbuje jednazo zložiek zmesi a následkom toho je zlože-nie kvapaliny v tes nej blízkosti povrchu iné,ako je zloženie kvapaliny vzdialenej od pev-ného· povrchu. Tento jav sa nazýva prefe-renčná sorpcia. Nedávno sa zistilo, že roz-sah preferenčnej sorpcie závisí od tlaku vsystéme (D. Berek, M. Chalányová, T. Mac-ko: J. Chromatogr. 286, 185 (1984)], teda, akcez kolonu preteká zmes kvapalín, zloženieadsorbovanej vrstvy kvapaliny na sorbentezávisí od hodnoty tlaku v tom — ktorommieste náplně kolóny 6. Kvantitativné roz-diely v rozsahu preferenčnej sorpcie odzr-kadťujú priebeh tlakového spádu v náplnikolóny 6, a tým odrážajú aj spósob usporia-dania častíc náplně v kolóne B.The fluid mixture is pumped from the reservoir with a mixture of liquids 1 through pump 2 through a capillary 3 to a six-entry three-way high-pressure valve 4. The pump 2 is connected to a six-input three-way high-pressure valve 4 at inlet 10, the inlets 11 and 15 are connected by a short capillary 5. A column B is connected to the inlet 12, 14. A mixture of liquids flows out of the column 6 through the detector 7 of the harvesting vessel 8. The detector 7 provides an electric signal proportional to the change in composition of the fluids flowing out of the column 6 and is continuously recorded at In contacting solid surfaces with a liquefied mixture of two or more substances, one of the components of the mixture is preferably adsorbed on the surface and consequently the composition of the liquid in the vicinity of the surface is other than the composition of the liquid remote from the solid surface. . This phenomenon is called preferential sorption. Recently, it has been found that the extent of preferential sorption depends on the pressure in the system (D. Berek, M. Chalanyova, T. Macko: J. Chromatogr. 286, 185 (1984)), that is, the column flows through a mixture of liquids composed of the liquid sorbent liquid layers do not depend on the pressure value in that column packing 6. The quantitative differences within the preferential sorption range reflect the course of the pressure drop in the cartridge 6, and thus reflect the manner in which the cartridge particles are arranged in column B.

Ak sa náhle změní směr toku kvapalinycez kolonu 6, změní sa tlak v každom mies-te náplně kolóny 6, změní sa aj rozsah pre-ferenčnej sorpcie, a preto z kolóny B vyté-ká kvapalina so změněným zložením. Prie-beh změny zloženia vytekajúcej kvapalinyje rozdielom povodného a nového tlakové-ho gradientu v kolóne B, a tým aj rovnoměr-nosti usporiadania častíc náplně v kolóne 6.Po viacnásobných změnách tlaku móže dojsťk preusporiadaniu častíc nestabilnej nápl-ně v kolóne 6. Ak sa tak stane, bude sa pokaždej zmene směru toku (tlaku) meniť ipriebeh změny zloženia kvapaliny vytekajú-cej z kolóny B. Naopak, ak je náplň kolóny6 stabilná, bude pri opakovaných změnáchtlaku priebeh změny zloženia kvapaliny rov-naký. Podmienkou je, použit zmes kvapalín,ktorých rozsah preferenčnej sorpcie na da-nom sorbente je citlivý na změny tlaku, pri-čom rozdiely v zložení kvapaliny možno l'ah-ko detegovať. Z tohto hfadiska je vhodná na-příklad zmes tetrahydrofurán/voda a ben-If the flow direction of the liquid suddenly changes from column 6, the pressure in each column of the column is changed, the extent of the pre-sorption also changes, and therefore the fluid of the changed composition is discharged from column B. The passage of the change in the composition of the effluent is the difference between the flood and the new pressure gradient in column B and hence the uniformity of the charge particle configuration in column 6. After multiple pressure changes, the unstable charge particles can be rearranged in column 6. this happens every time the flow direction (pressure) changes, the composition of the liquid flowing out of the column B changes. Conversely, if the column loading is stable, the change in fluid composition will be the same when repeated changes in pressure. The condition is to use a mixture of liquids, the extent of preferential sorption of the sorbent being sensitive to changes in pressure, with differences in the composition of the liquid being readily detectable. For this purpose, a mixture of tetrahydrofuran / water and benzene is suitable, for example.

Claims

Π Ή »

<2 µM zen / methanol. A sudden change in pressure in the cartridge B can be generated and changes in the composition of the liquid mixture flowing out of the column can be monitored by the apparatus shown in FIG. 1. Turning the core of the six-way highway high pressure valve 4 from position A to position B or vice versa results in a change of direction the flow of liquid through the column S and hence the pressure in the column 6. As a consequence of the extent of sorption of the mixed liquids on the sorbent from the pressure, the core of the six-inlet three-way valve 4 is changed to form a mixture of the liquid mixture at the moment of rotation The change in the composition of the mixture of liquids after its overflow through the detector 7 is recorded on the acon 9 recorder. If the column 6 is filled with sorbentomhomogenic over the entire length, then a "Z" -shaped zone is added to the chromatogram. At the same time, the S point distributes the zone into two equal parts, the zone in Fig. 2A being symmetrical in shape. If the column B is filled with a non-RED-sorbent sorbent, the liquid-liquid charge chromatography device consisting of a liquid-containing reservoir, a six-way three-way high-pressure valve, a column, a detector, a collection vessel, a capillary and a recorder, characterized in that the pump (2j is connected by a capillary (3) to the six-inlet three-way pressure valve (4) at the inlet (10), δ is uneven, then it belongs to the zone S divided into two uneven portions in Fig. 2b. If its hydrodynamic resistance changes during testing of the column 6, it means that the structure of the bed in column 6 does not resist In such a case, micro- or macro-ducts, channels and cracks are formed in the cartridge. 2c, based on the shape of the zones, the homogeneity of the packing of the column 6 can be evaluated in this way. The invention of the liquid chromatography column test apparatus can be used to test high performance liquid chromatography columns, particularly opti-alising the filling of chromatographic columns in research and analytical laboratories. A detector (7) is connected to the inlet (13) opposite to the inlet (10) to which the pump (2) is connected, adjacent to both sides of the inlets (11,15 J, to which a short capillary is connected (51). and the column (6) is connected to the inlets (12, 14) which are closest to the inlet (13) with the connected detector (7).