ES2202913T3 - Detector de transporte con recubrimiento superficial de oxido. - Google Patents

Abstract

Aparato analítico que comprende: (i) un medio (14) de suministro para suministrar una muestra a analizar; (ii) medios (36, 38, 50, 51) de análisis para analizar al menos una propiedad de la muestra a analizar; y (iii) un medio (16) de transporte que se puede hacer funcionar para transportar la muestra entre el medio de suministro y el medio de análisis, en el que el medio de transporte comprende titanio que tiene una capa superficial oxidada que recibe la muestra.

Description

Detector de transporte con recubrimiento superficial de óxido.

La invención se refiere a un método y a un aparato para analizar una muestra, y en particular, a aquellos que comprenden el uso de un medio de transporte para transportar una muestra hasta un analizador.

Durante muchos años, se ha conocido el proporcionar una columna de cromatografía para separar mezclas líquidas que contienen diversos componentes disueltos o dispersados en ellas. Durante el proceso cromatográfico, se separan los componentes individuales mediante un proceso conocido utilizando un aparato que comprende un suministro de fase móvil, un dispositivo de muestreo, una columna y un detector, tal como HPLC, cromatografía de permeación en gel o cromatografía de intercambio iónico, permitiendo que se determine la cantidad y naturaleza de cada componente. Hasta la fecha, se han propuesto distintos métodos de detección.

En un método, se ha encontrado que la detección UV (ultravioleta) es enormemente sensible, exacta y sencilla de utilizar. Sin embargo, una limitación principal es que para que la detección UV sea eficaz, el compuesto a analizar debe absorber en el UV. Esto significa que la técnica no se puede utilizar para varias clases principales de compuestos, incluyendo hidratos de carbono, alcoholes, detergentes e hidrocarburos alifáticos. También la elección del disolvente se limita a disolventes transparentes al UV.

En otro método, se utiliza la detección mediante el índice de refracción. Aunque es un método ampliamente utilizado, es menos sensible que el método de UV descrito anteriormente y tiende a estar sujeto a una considerable inestabilidad que surge de los cambios de eluyente. No se puede utilizar con, lo que se conoce en la técnica como, técnicas de elución en gradiente.

En un método adicional, los componentes separados mediante cromatografía se transportan sobre un alambre hasta un horno, en el que se calientan y pirolizan. Los productos de pirólisis pasan entonces, por medio de un conjunto complejo de conductos, dentro de un detector de argón y se detectan. En otra realización, el soluto sobre el alambre se calcina a dióxido de carbono, que es succionado en una corriente de hidrógeno que pasa sobre un catalizador de níquel. El catalizador de níquel convierte cuantitativamente el dióxido de carbono en metano, que se detecta por medio de un detector de ionización de llama (FID). La desventaja de estos procesos es la necesidad de un conjunto complejo de conductos y la dilución del producto de pirólisis u oxidación durante el proceso. Puesto que el detector de argón es sensible a la concentración, la dilución de pirólisis producida en la corriente portadora de argón reduce la sensibilidad. Como el FID es sensible a la masa y no es sensible a la concentración, la dilución no es importante, pero la dispersión del pico en el conducto (ensanchamiento de pico) y el elevado ruido generado por la conversión catalítica reduce significativamente la sensibilidad.

Los documentos US-A-4178507 y DE-A-2732746 describen ambos un aparato analítico que comprende un medio de suministro, un medio de análisis y un medio de transporte. En el primero de éstos, el transportador tiene una capa oxidada.

Un objeto de la presente invención es proporcionar métodos y aparatos mejorados para detectar componentes de una mezcla, que pueden haberse separado mediante cromatografía.

Según un primer aspecto de la invención, se proporciona un aparato analítico que comprende:

(i)

un medio de suministro para suministrar una muestra a analizar;

(ii)

un medio de análisis para analizar al menos una propiedad de la muestra a analizar; y

(iii)

un medio de transporte que funciona para transportar la muestra entre el medio de suministro y el medio de análisis, en el que el medio de transporte comprende titanio que tiene una capa superficial oxidada que recibe la muestra.

La propiedad puede ser una propiedad física, tal como la viscosidad o la temperatura de fusión, de la muestra o una propiedad química, tal como la composición química de la muestra.

La muestra puede estar constituida por los componentes de una mezcla, que se han separado previamente mediante cromatografía.

El medio de análisis puede ser una cámara de análisis, preferiblemente sin la necesidad de las etapas de conversión conocidas hasta la fecha.

Preferiblemente, la capa superficial oxidada está en forma de una película superficial continua. La capa superficial oxidada puede ser porosa. La capa superficial oxidada es preferible y fácilmente humectable por disolventes, especialmente disolventes acuosos y no acuosos, tales como agua y disolventes polares. Ejemplos de disolventes polares incluyen alcoholes, tales como etanol y propanol, y DMSO (dimetilsulfóxido). Preferiblemente, la capa superficial oxidada es fácilmente humectable por hidrocarburos incluyendo aromáticos y no aromáticos, alquilos substituidos y no substituidos.

Preferiblemente, la muestra se aplica al medio de transporte sin difusión substancial a lo largo del medio de transporte.

Preferiblemente, el medio de transporte es un alambre que tiene una capa superficial oxidada.

Alternativamente se puede utilizar una cinta de material o un disco de material, en lugar del alambre. Éstas dos últimas formas de transportador tienen una capa superficial oxidada, y es menos probable que se rompan que el alambre. La cinta es especialmente preferida. Una anchura típica de cinta es de 1,5 mm, con un espesor de 0,1 mm.

A este respecto, y según un segundo aspecto de la invención, se proporciona un método según se define en la reivindicación 15.

Preferiblemente, el medio de transporte es un alambre o una cinta. El titanio oxidado forma una película superficial porosa y continua sobre el metal de titanio y potencia enormemente las capacidades portadoras del alambre o la cinta. El alambre oxidado se humedece muy fácilmente y transportará sin dificultad tanto los líquidos acuosos como los no acuosos. Un alambre de titanio preoxidado que comprende un recubrimiento superficial oxidado está disponible comercialmente, por ejemplo de Alloy Wire International, Cradley Heath, West Midlands, Reino Unido.

El medio de transporte, tal como un alambre o una cinta, se transporta preferiblemente sobre una bobina suministradora y la invención puede incluir extraer el alambre de la bobina suministradora por medio de una bobina receptora. Un motor, tal como un motor de velocidad gradual, se puede controlar por ordenador para sacar el alambre o la cinta a una velocidad deseada de la bobina de suministro. La invención incluye preferiblemente el control de la tensión del alambre entre las bobinas para mantener una tensión substancialmente constante en el alambre, en particular, cuando se calienta el alambre tal como se expone a continuación.

Se puede proporcionar un mecanismo transversal para garantizar que, por ejemplo, el alambre / cinta se enrolla regularmente alrededor de la bobina receptora.

Alternativamente, el medio de transporte se puede mover por medio de uno o más rodillos en contacto con el medio de transporte. Esto tiene la ventaja de que la velocidad del medio de transporte no varía según la cantidad de, por ejemplo, alambre / cinta sobre la bobina receptora.

Preferiblemente, el aparato de la invención incluye una cámara del analizador.

En una realización preferida, los inventores han encontrado que cuando se utiliza un medio de transporte, tal como una cinta o un alambre, según el primer o el segundo aspecto de la invención, la humectación de la cinta o el alambre con los componentes separados de la mezcla, puede mejorarse proporcionando un cono polar opuesto a un orificio que suministra los componentes separados de la mezcla.

Los componentes separados de la muestra se pueden suministrar a la superficie de la cinta o el alambre desde un orificio en, por ejemplo, el extremo de un tubo de suministro, cuyo extremo puede ser de forma cónica. El cono, tal como un cono de titanio, que comprende un recubrimiento superficial oxidado, se puede proporcionar en el lado opuesto de la cinta o el alambre, con la punta del cono dirigida hacia el orificio. El cono extrae el excedente de mezcla dirigiendo el excedente de mezcla fuera de la punta del cono, hacia abajo de los lados del cono, hasta un medio de recogida. La capa oxidada sobre la superficie del cono mejora la humectabilidad del cono y mejora la capacidad del cono de dirigir el excedente de mezcla fuera del alambre o la cinta, evitando así la difusión de los componentes separados a lo largo del alambre o la cinta. El titanio es especialmente referido como material para el cono.

El orificio y el cono pueden situarse de modo que una corriente continua de los componentes separados una el orificio al cono, pasando el alambre o la cinta a través de la corriente.

Se puede proporcionar un recubrimiento fuertemente dispersivo en cada lado del orificio que suministra los componentes separados. Esto evita la acumulación, por evaporación, de contaminantes, que contaminarían a la larga los componentes separados, produciendo ruido aleatorio. Se prefiere especialmente PTFE (politetrafluoroetileno) como recubrimiento. Éste se puede utilizar junto con el cono, descrito anteriormente.

El transportador, tal como alambre o cinta, se puede someter a calentamiento antes de entrar en el aparato de detección o cámara del analizador para evaporar el disolvente del componente sobre el transportador o alambre.

Alternativamente, se puede utilizar un nebulizador para pulverizar la muestra sobre el medio de transporte. Preferiblemente, el nebulizador es un nebulizador calentado.

La distancia entre el nebulizador y la superficie del medio de transporte puede ajustarse de modo que al menos alguno de todos los disolventes en la muestra se evapore antes de que la muestra entre en contacto con la superficie del medio de transporte. Esto permite que se controle la cantidad de difusión de la muestra sobre el medio de transporte.

Preferiblemente, el nebulizador comprende un tubo interno a través del cual pasa la muestra, un tubo externo a través del cual pasa un gas, tal como aire, y una boquilla en la que el gas y la muestra se combinan y a través de la cual son propulsados. El tubo externo puede comprender medios de calentamiento para precalentar la corriente de gas y muestra.

Se pueden proporcionar medios para hacer turbulento el mezclado del gas y la muestra, mejorando así el mezclado. Tales medios incluyen paletas para hacer que el gas gire antes, o después, de salir de la boquilla. Alternativamente, la parte exterior del tubo interno puede tener forma, por ejemplo, en forma de hélice, para girar el flujo de gas.

En cualquier aspecto de la invención o en cualquiera de las cláusulas constituyentes relativas a la misma, el componente sobre el transportador o alambre se puede someter a pirólisis para convertir el componente en un gas o sol, tal como un humo, teniendo lugar preferiblemente la pirólisis dentro o adyacente a la propia cámara del analizador. La pirólisis se puede realizar mediante serpentines de calentamiento dispuestos adyacentes al transportador o al alambre o mediante calentamiento por inducción o mediante otros medios, tales como el calentamiento por láser.

La cámara del analizador se puede definir en un alojamiento formado a partir de un vidrio o material cerámico mecanizable o partir de PTFE o PEEK (poliéter éter cetona), o a partir de un metal, tal como acero inoxidable, cobre o latón.

Preferiblemente, se utilizan uno o más detectores de cromatografía de gases, tales como detectores de ionización de argón, para detectar los componentes pirolizados producidos mediante el calentamiento. Los detectores de ionización de argón se tratan en detalle en el trabajo de Scott R.P.W. et al., Chromatographic Detectors, Chromatographic Science Series, Vol. 73, Marcel Dekker Inc. (Nueva York), páginas 119-147 (1996).

En los gases nobles, tales como el argón, el octete externo de electrones está completo y como consecuencia, las colisiones entre los átomos de argón y los electrones resultantes de una fuente de ionización son perfectamente elásticas. Por consiguiente, si se establece un potencial elevado entre dos electrodos en argón, y se inicia la ionización mediante una fuente radiactiva adecuada, los electrones se acelerarán hacia el ánodo y no estarán obstaculizados por colisiones con el argón. Sin embargo, si el potencial del ánodo es lo suficientemente grande, los electrones tendrán suficiente energía cinética como para que en la colisión con un átomo de argón se pueda absorber energía y se pueda producir un átomo metaestable. El átomo de argón metaestable no lleva carga pero tiene un electrón desplazado a una órbita externa. Esto proporciona al átomo metaestable suficiente energía (aproximadamente 11,6 eV) para ionizar la mayoría de las moléculas orgánicas. Tras la colisión con una molécula orgánica, el electrón en la órbita externa cae de vuelta a su órbita original, seguido por la expulsión de un electrón de la molécula orgánica. Los electrones producidos mediante este proceso se reúnen en el ánodo, dando como resultado un gran aumento de la corriente anódica, que se mide.

En consecuencia, la cámara del analizador se proporciona preferiblemente con una fuente de gas noble, tal como argón, un ánodo, un cátodo, un potencial entre el ánodo y el cátodo, y una fuente radiactiva. La fuente radiactiva puede ser un emisor de partículas alfa, tal como americio, o un emisor de partículas beta, tal como Ni^{63}. Esta forma de detector es muy sensible y es universal en su respuesta y no tiene las dificultades de sensibilidad asociadas con la utilización de diferentes disolventes con otras formas de detector. Un cambio en el flujo de corriente entre los electrodos indica la presencia de los componentes separados dentro de la cámara del analizador. Esto puede grabarse, por ejemplo, gráficamente o en un ordenador.

Se pueden utilizar otros gases inertes, tales como helio, neón o kriptón, o una mezcla de los mismos, en lugar del argón.

Si se desea, la invención puede incluir proporcionar medios adicionales para el análisis aguas abajo de la cámara del analizador. El método de la invención es particularmente ventajoso porque, respecto a la muestra pirolizada, no se destruye adicionalmente en la cámara del analizador y puede pasar a un análisis adicional tras haberse completado el análisis inicial. El análisis adicional se puede realizar mediante detectores tales como de captura electrónica, detectores selectivos de fósforo y azufre, espectroscopia de absorción atómica y espectrometría de masas por tiempo de vuelo.

El detector de ionización de argón se puede omitir y se pueden utilizar en su lugar uno o más del resto de detectores descritos anteriormente.

Se prefiere especialmente la provisión de un detector de captura electrónica aguas abajo del detector de gas argón. Tales detectores se tratan en el libro de Scott R.P.W. (anteriormente). Tales detectores funcionan sobre un principio distinto que los detectores de argón. Se utiliza una fuente de rayos \beta de baja energía, tal como Ni^{63}, para producir electrones como iones. Se puede hacer que los detectores funcionen en un modo de CC, con una corriente constante aplicada a lo largo de los electrodos del detector, o en modo pulsado, en el que se utiliza un potencial pulsado.

En el modo de CC, se emplea un potencial de electrodo constante de unos pocos voltios que es ya suficiente para reunir todos los electrones que se producen y proporcionar una pequeña corriente permanente. Si una molécula que captura electrones (por ejemplo, una molécula que contiene un átomo de halógeno con siete electrones en su capa externa) entra en el detector, los electrones son capturados por la molécula y se vuelve cargada. La movilidad de los electrones capturados se reduce mucho en comparación con los electrones libres y, además, es probable que se neutralicen mediante colisión con cualquier ión positivo que también se genere. Por consiguiente, la corriente de electrodo cae de manera espectacular.

En el modo pulsado, se utiliza normalmente una mezcla de metano en argón como gas portador. El "periodo de reposo" del potencial permite a los electrones restablecer el equilibrio con el gas, dando como resultado una sensibilidad mejorada.

Los detectores de captura electrónica son extremadamente sensibles y se utilizan ampliamente en el análisis de compuestos halogenados. Por tanto, la combinación preferida de un detector de argón con un detector de captura electrónica combina la universalidad del detector de argón con la especificidad del detector de captura electrónica en el mismo aparato. El detector de captura electrónica se puede colocar inmediatamente aguas abajo del detector de argón.

Los inventores han encontrado que algunas muestras, tras haber sido pirolizadas, parecen estar cargadas, reduciendo así la sensibilidad de, por ejemplo, el detector de argón. En consecuencia, se puede proporcionar un medio para neutralizar la carga de la muestra pirolizada. Éste puede, por ejemplo, proporcionarse por medio de un detector de captura electrónica, por ejemplo, antes del detector de argón.

Los inventores han encontrado que la pirólisis es menos adecuada para algunos compuestos sumamente oxigenados, tales como los azúcares, que no se pirolizan por completo, sino que en su lugar tienden a formar residuos que permanecen sobre el transportador. La elevada temperatura que se requiere para pirolizar por completo tales residuos puede ionizar los compuestos pirolizados, dando como resultado una dificultad para detectar de forma exacta los compuestos en, por ejemplo, detectores de argón.

La cámara de análisis puede ser un detector de argón que comprende una fuente de gas noble, tal como argón, un ánodo, un cátodo, un potencial entre el ánodo y el cátodo y una fuente radiactiva.

Preferiblemente, la fuente radiactiva es un emisor de partículas alfa, tal como americio, o un emisor de partículas beta, tal como Ni^{63}.

En esta realización preferida, los componentes separados reaccionan con argón metaestable in situ. Los electrones emitidos por los componentes separados se detectan mediante el aumento de la corriente en el ánodo, tal como se trató anteriormente.

El gas argón, una vez que ha pasado a través de la cámara, se puede dirigir hasta un detector de captura electrónica y/u otros detectores, tal como se trató anteriormente, para un análisis adicional.

Una dificultad experimentada por los inventores ha sido sellar el aparato. Los detectores utilizados son extremadamente sensibles, por tanto, si el aparato no se sella apropiadamente, se pueden producir falsas lecturas de los componentes de la atmósfera circundante. Juntas convencionales de goma, material cerámico o metal alrededor del transportador se desgastan rápidamente, debido a la naturaleza abrasiva del transportador. Por lo tanto, los inventores han desarrollado una junta mejorada que comprende partículas magnetizables de hierro, hierro recubierto con látex u otras partículas magnetizables disponibles comercialmente. Las partículas magnetizables se mantienen en una posición de sellado mediante, por ejemplo, uno o más imanes de hierro o cerámicos o electroimanes. El campo magnético del o de cada imán mantiene las partículas magnetizables en una posición de sellado, tal como en forma de "lingote" de partículas a través del cual pasa el transportador. Preferiblemente, las partículas se seleccionan de modo que si alguna escapa de la(s) cámara(s) del analizador, no se detectan o no interfieren en el análisis.

Ahora se describirán un método y un aparato según la invención, a título de ejemplo, con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:

La figura 1 es una representación esquemática de un aparato según la invención para detectar los componentes de una mezcla separados mediante cromatografía;

La figura 2 es un corte transversal esquemático a través de una sección de alambre utilizada para transportar los componentes separados mediante cromatografía;

La figura 3 muestra un detalle del dispositivo humectante para aplicar la muestra a un alambre;

La figura 4 muestra un diagrama esquemático de una realización de la invención;

La figura 5 es un corte transversal esquemático a través de una junta de partículas magnéticas para su uso en la invención.

La figura 6 muestra un corte transversal esquemático de un dispositivo humectante alternativo para su uso con la invención.

La figura 7 muestra un tubo interno para su uso con el nebulizador de la figura 6.

Observando la figura 1, una columna 10 de cromatografía de un tipo conocido tiene su salida 12 dispuesta adyacente al extremo superior de una tubería 14 de alimentación. La tubería 14 de alimentación recibe disolvente de la columna 10 de cromatografía que contiene un componente separado del resto de componentes en la columna 10 de cromatografía. El extremo inferior de la tubería 14 de alimentación se dispone inmediatamente por encima de una cinta 16 transportadora. La cinta 16 transportadora es un alambre de titanio oxidado, formando el óxido una capa 18 superficial, tal como se muestra en la figura 2. El alambre 16 se enrolla sobre una bobina 20 de suministro y el alambre se extrae de la bobina 20 por el aparato por medio de una bobina 22 receptora. La bobina 22 receptora se acciona mediante un motor 24 de velocidad gradual bajo el control de un ordenador 26.

Como el alambre 16 se saca por el aparato, las muestras 30 de los componentes separados a partir de la columna de cromatografía se depositan secuencialmente a intervalos separados sobre el alambre 16. Puede proporcionarse un dispositivo (no mostrado) para mantener una tensión constante en el alambre 16. Se dispone un calentador 29 inmediatamente aguas abajo de la bobina 20, que oxida de forma eficaz y limpia el alambre 16 antes de que alcance la salida de la tubería 14 de alimentación.

Desde la salida de la tubería 14 de alimentación, las muestras 30 de componentes depositadas entran en una estación 32 de evaporación, en la que se dispone un dispositivo 34 de calentamiento, tal como un serpentín de calentamiento o un dispositivo de calentamiento por inducción. Se evapora el disolvente que contiene los componentes separados en la estación 32 de evaporación para dejar el componente sobre el alambre 16. Se utiliza una bomba 35 para reducir la presión en la estación 32 de evaporación para extraer el vapor de disolvente.

Desde la estación 32 de evaporación, el alambre pasa a través de una unidad 36 de detección, que define una cámara 38 del analizador. La unidad 36 de detección se fabrica, por ejemplo, a partir de vidrio o material cerámico mecanizable o a partir de otros materiales adecuados, tales como PTFE o PEEK.

La unidad 36 de detección forma un alojamiento que tiene orificios 40, 42 de entrada y salida para el alambre 16, una entrada 44 para el gas argón y una salida 46. Un dispositivo 48 de calentamiento, tal como un serpentín de calentamiento o un dispositivo de calentamiento por inducción, se dispone en la cámara 38 inmediatamente adyacente al alambre 16. El alojamiento de la cámara de detección porta los electrodos 50, 51 y también porta una substancia radiactiva, tal como americio, que tiene un nivel de radiación intrínsecamente seguro y que está fácilmente disponible a partir de un detector de humos doméstico. El americio 52 emite partículas \alpha dentro de la cámara 38. Alternativamente, se puede utilizar níquel-63 como emisor \beta.

Según se mueve una muestra 30 dentro de la cámara 38, el dispositivo 48 de calentamiento piroliza la muestra 30 convirtiéndola en los productos de pirólisis dentro de la cámara 38. Los productos de pirólisis se mezclan con el gas argón alimentado a través de la entrada 44, siendo introducido el argón a una presión ligeramente superior a la presión atmosférica para evitar que entre aire ambiental en la cámara 38 a través de los orificios 40, 42 de entrada y salida. Se utiliza una velocidad típica de flujo de argón de hasta 50 ml/min, preferiblemente de 15-20 ml/min. La unidad 36 de detección funciona tal como se describió anteriormente para detectar los componentes pirolizados de la muestra 30 transportados dentro de la cámara 38 por el alambre 16. Los electrodos 50, 51 del detector se disponen en un circuito de detección indicado generalmente en 54.

La corriente de flujo de gas deja la cámara 38 a través de la salida 46 y, desde ahí, se puede dirigir a detectores adicionales, si se desea. El conjunto 54 de circuitos de detección responde al flujo de corriente entre los electrodos 50, 51 y proporciona una señal de salida a una pantalla 56 de visualización. La pantalla 56 puede producir una representación 58 gráfica de las cantidades relativas de los diversos componentes de una substancia que pasa a través de la columna de cromatografía. Se ha encontrado que el método de detección es particularmente sensible, teniendo presente que la muestra 30 de componentes sólo pasa por una única etapa de conversión para los fines de medida, teniendo lugar la etapa de conversión dentro de la propia cámara 38 del analizador. Además, el componente pirolizado, cuando se mezcla con el argón, se puede probar de nuevo tras dejar la salida 46 mediante otros detectores. También es posible utilizar sólo un único gas inerte en la cámara del analizador.

La figura 3 muestra una disposición preferida de la tubería 14 de alimentación que suministra disolvente desde la columna 10 de cromatografía. La tubería 14 suministra disolvente que contiene los componentes separados en la dirección de la flecha 60. Preferiblemente, la tubería 14 se fabrica de acero inoxidable. El disolvente fluye sobre el alambre 16 y forma una película 62. El exceso de disolvente se dirige fuera del extremo de la tubería 14 en la dirección de las líneas 64 de flujo mediante el cono 66 de titanio oxidado superficialmente. La superficie oxidada del cono 66 se ha encontrado que saca fuera el disolvente en exceso de forma eficaz, y permite que se extraiga como residuo 68. Esto produce una distribución mejorada del disolvente sobre el alambre 16, con menor difusión de la película 62 que en los sistemas convencionales.

Cuando el disolvente es un disolvente hidrófilo (polar), se puede conseguir una mejora adicional colocando un material hidrófobo (dispersivo), tal como PTFE, alrededor del extremo de la tubería 14. Esto produce una separación más limpia del disolvente del extremo de la tubería.

La figura 4 muestra una realización alternativa de la invención. El alambre 70 sobre el que se ha depositado la muestra 72, tal como se describió anteriormente, pasa dentro de la cámara 76 de pirólisis que comprende el calentador 78 que puede, si la muestra es adecuada, utilizarse para pirolizar la muestra 72. Entonces se mete el alambre 70 con la muestra 72 en la cámara 80 del analizador. La cámara 80 del analizador comprende una fuente 82 de ionización, tal como níquel-63 o americio, y un ánodo y un cátodo 86. Se pasa argón a través de la cámara 76 del pirolizador y la cámara 80 del analizador en las direcciones indicadas por las flechas. Por lo tanto, la cámara 80 del analizador, actúa como un detector de argón tal como se describió anteriormente, siendo detectada la presencia de una muestra mediante un aumento de la corriente en el ánodo 84. Cuando la muestra no es adecuada para pirólisis o no se desea la pirólisis, la muestra 72 se bombardea directamente con argón metaestable y se detectan los electrones liberados mediante un aumento de la corriente en el ánodo. La figura también muestra el argón que sale de la cámara 80 de análisis y pasa a detectores adicionales para un análisis más detallado (mostrados esquemáticamente como casillas). Se requerirá la pirólisis si se utiliza tal opción de múltiples detectores.

La figura 5 muestra un corte transversal a través de una junta de partículas magnéticas según la invención. El alambre 90 pasa a través de un orificio 92 en la pared 93. Los imanes 94, 96 proporcionan un campo magnético (indicado por líneas de puntos) entre los polos norte (N) y sur (S) del imán. El campo magnético mantiene un tapón 98 de partículas magnetizables finas, tal como polvo de hierro, alrededor del alambre 90 y ayuda a evitar el acceso de contaminantes a través del orificio 92.

La figura 6 muestra un nebulizador 100 que comprende un tubo 102 interno a través del cual puede pasar la muestra a analizar. Un tubo 104 externo alrededor del tubo 102 interno canaliza un suministro de gas, pasados los elementos 106 de calentamiento, hasta una boquilla 108 en la que se mezclan la muestra y el gas. Esta pulveriza la muestra 110 sobre un medio 112 de transporte, tal como un alambre o una cinta.

La figura 7 muestra una disposición preferida del tubo 102 interno para producir que el gas en el tubo 104 externo se vuelva turbulento. El tubo 102 interno se muestra que comprende un agujero 120 interno, a través del cual pasa la muestra y una superficie 122 externa que se enrolla en una hélice con el fin de girar el suministro de gas que pasa a través del tubo 104 externo, antes del mezclado con la muestra. Esto mejora la pulverización del nebulizador.

Los inventores han encontrado que el aparato tiene una sensibilidad muy elevada debido a, por ejemplo, el uso de la unidad de detección de argón. Además, a diferencia de los métodos de detección anteriores, la presente invención es útil para detectar substancias que son imposibles de detectar con los métodos anteriores. Además, el aparato se puede automatizar totalmente y fabricar más pequeño que los sistemas convencionales en el mercado.

Claims (21)

1. Aparato analítico que comprende:

(i)

un medio (14) de suministro para suministrar una muestra a analizar;

(ii)

medios (36, 38, 50, 51) de análisis para analizar al menos una propiedad de la muestra a analizar; y

(iii)

un medio (16) de transporte que se puede hacer funcionar para transportar la muestra entre el medio de suministro y el medio de análisis, en el que el medio de transporte comprende titanio que tiene una capa superficial oxidada que recibe la muestra.

2. Aparato analítico según la reivindicación 1, en el que la capa superficial oxidada es porosa.

3. Aparato analítico según la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en el que el medio de transporte se selecciona de una correa, una cinta, un alambre y un disco.

4. Aparato analítico según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende una salida a un tubo de suministro a través del cual se suministra la muestra, siendo el tubo de suministro adyacente al medio de transporte.

5. Aparato analítico según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende un cono (66) adyacente al medio de transporte, para recibir el excedente de muestra desde el medio de suministro.

6. Aparato analítico según la reivindicación 5, en el que el cono tiene un recubrimiento superficial oxidado.

7. Aparato analítico según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que se suministra la muestra a la superficie del medio de transporte por medio de un nebulizador.

8. Aparato analítico según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el medio de análisis comprende un medio de pirólisis.

9. Aparato analítico según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el medio de análisis comprende uno o más detectores de captura electrónica, detectores selectivos de fósforo o azufre, espectrómetros de absorción atómica y/o espectrómetros de masas.

10. Aparato analítico según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende un detector de ionización de argón.

11. Aparato analítico según la reivindicación 9, que comprende un medio de pirólisis en conexión con un medio de neutralización de carga, en el que el medio de neutralización de carga está en conexión gaseosa con un detector de ionización de argón.

12. Aparato analítico según la reivindicación 11, en el que el medio de neutralización de carga comprende un detector de captura electrónica.

13. Aparato analítico según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende una junta para un orificio que comprende una pluralidad de partículas magnetizables mantenidas en una posición de sellado mediante uno o más medios de imán.

14. Aparato analítico según la reivindicación 13, en el que las partículas magnetizables son partículas de hierro o de hierro recubierto con látex.

15. Método de análisis de una muestra que comprende las etapas de:

(i)

proporcionar una muestra a analizar;

(ii)

depositar la muestra sobre el medio de transporte que comprende titanio que tiene una capa superficial oxidada;

(iii)

mover el medio de transporte y la muestra sobre el mismo hasta el medio de análisis; y

(iv)

analizar al menos una propiedad de la muestra.

16. Método según la reivindicación 15, que comprende suministrar la muestra a través de un tubo de suministro adyacente al medio de transporte.

17. Método según la reivindicación 15 o la reivindicación 16, que comprende permitir que cualquier excedente de muestra de dicho medio de transporte se reciba en un cono adyacente al medio de transporte.

18. Método según la reivindicación 15, que comprende suministrar la muestra al medio de transporte por medio de un nebulizador.

19. Método según cualquiera de las reivindicaciones 15 a 18, que comprende pirolizar la muestra en el medio de análisis.

20. Método según cualquiera de las reivindicaciones 15 a 19, que comprende utilizar uno o más detectores de captura electrónica, detectores selectivos de fósforo o azufre, espectrómetros de absorción atómica, de ionización de argón y/o espectrómetros de masas.

21. Método según cualquiera de las reivindicaciones 15 a 22, que comprende sellar un orificio para el transportador por medio de una pluralidad de partículas magnetizables mantenidas en una posición de sellado mediante uno o más medios de imán.