JPH07159388A - 超臨界流体クロマトグラフィ用混合器 - Google Patents
超臨界流体クロマトグラフィ用混合器Info
- Publication number
- JPH07159388A JPH07159388A JP5302596A JP30259693A JPH07159388A JP H07159388 A JPH07159388 A JP H07159388A JP 5302596 A JP5302596 A JP 5302596A JP 30259693 A JP30259693 A JP 30259693A JP H07159388 A JPH07159388 A JP H07159388A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mixer
- fluid
- flow path
- mixed
- mixed fluid
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Abstract
(57)【要約】
【目的】 無効時間が大幅に短縮され、しかも均質化の
面でも向上した超臨界流体クロマトグラフ用混合器を提
供する 【構成】 混合器３は、２つの流路を一つの流路に合わ
せる混合部４と、その後混合した流体が拡散して均質に
なり、かつ流れ方向の組成変化を平滑するためのコイル
状の均質化流路５を備えている。この混合器３全体がヒ
ーター１３を備えた加熱ブロック１２内に収容され、混
合流体が超臨界状態になる所定の一定温度に加熱され
る。混合器３から流出した混合流体は、カラム８及びそ
の下流の流路へ送られる。
面でも向上した超臨界流体クロマトグラフ用混合器を提
供する 【構成】 混合器３は、２つの流路を一つの流路に合わ
せる混合部４と、その後混合した流体が拡散して均質に
なり、かつ流れ方向の組成変化を平滑するためのコイル
状の均質化流路５を備えている。この混合器３全体がヒ
ーター１３を備えた加熱ブロック１２内に収容され、混
合流体が超臨界状態になる所定の一定温度に加熱され
る。混合器３から流出した混合流体は、カラム８及びそ
の下流の流路へ送られる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、超臨界流体クロマトグ
ラフィ（ＳＦＣ）で用いられる混合器に関するものであ
る。
ラフィ（ＳＦＣ）で用いられる混合器に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】二酸化炭素（ＣＯ2 ）に、ＣＨ3 ＯＨに
代表されるような各種極性有機溶媒を加えた混合流体を
用いて行うＳＦＣは、ＣＯ2 のみで行う場合に比べ、極
性の上でも分子量範囲の上でも測定対象となる試料を著
しく拡大し、汎用性が高い。
代表されるような各種極性有機溶媒を加えた混合流体を
用いて行うＳＦＣは、ＣＯ2 のみで行う場合に比べ、極
性の上でも分子量範囲の上でも測定対象となる試料を著
しく拡大し、汎用性が高い。
【０００３】しかし、その実現には、組成比や流量が任
意にかつ定量的に変えられる必要があり、そのためにＣ
Ｏ2 や有機溶媒を個別に定量送液し、高圧下で混合させ
る混合器を必要とする。この混合器は、ＣＯ2 と有機溶
媒を定常的に混合すると共に、微少時間あたりの流量変
動（ＣＯ2 と有機溶媒を送液するそれぞれのポンプの繰
り返しストローク毎の）に基づく組成の微少変化を、平
滑化させ、混合器の出口では、均質に混合した流体が定
常的に流出するようにしなければならない。
意にかつ定量的に変えられる必要があり、そのためにＣ
Ｏ2 や有機溶媒を個別に定量送液し、高圧下で混合させ
る混合器を必要とする。この混合器は、ＣＯ2 と有機溶
媒を定常的に混合すると共に、微少時間あたりの流量変
動（ＣＯ2 と有機溶媒を送液するそれぞれのポンプの繰
り返しストローク毎の）に基づく組成の微少変化を、平
滑化させ、混合器の出口では、均質に混合した流体が定
常的に流出するようにしなければならない。
【０００４】しかも、組成グラジェント法で溶出させる
場合、グラジェント動作開始から、実際に分離カラム中
の組成が変化を始めるまでの無効時間を極力短くする必
要がある。
場合、グラジェント動作開始から、実際に分離カラム中
の組成が変化を始めるまでの無効時間を極力短くする必
要がある。
【０００５】図１は、混合器を備えた従来の超臨界流体
クロマトグラフを示している。図１において，１はＣＯ
2 を供給するポンプで、２はＣＨ3 ＯＨを供給するポン
プである。ポンプ１，２により送られるＣＯ2 及びＣＨ
3 ＯＨは、流路Ｐ1 ，Ｐ2 を介して混合器３へ送られ
る。混合器３は、２つの流路1 ，Ｐ2 を一つの流路に合
わせる混合部４と、その後混合した流体が拡散して均質
になり、かつ流れ方向の組成変化を平滑するためのコイ
ル状の均質化流路５を備えている。混合器で混合された
混合流体は、サンプルインジェクタ６を介して恒温槽７
内のカラム８へ送られる。カラム８を流出した混合流体
は、カラム８に隣接して配置されたＵＶ検出器などの検
出器９へ送られる。検出器９を通過した流体は、圧力制
御器１０を介してドレン１１へ排出される。
クロマトグラフを示している。図１において，１はＣＯ
2 を供給するポンプで、２はＣＨ3 ＯＨを供給するポン
プである。ポンプ１，２により送られるＣＯ2 及びＣＨ
3 ＯＨは、流路Ｐ1 ，Ｐ2 を介して混合器３へ送られ
る。混合器３は、２つの流路1 ，Ｐ2 を一つの流路に合
わせる混合部４と、その後混合した流体が拡散して均質
になり、かつ流れ方向の組成変化を平滑するためのコイ
ル状の均質化流路５を備えている。混合器で混合された
混合流体は、サンプルインジェクタ６を介して恒温槽７
内のカラム８へ送られる。カラム８を流出した混合流体
は、カラム８に隣接して配置されたＵＶ検出器などの検
出器９へ送られる。検出器９を通過した流体は、圧力制
御器１０を介してドレン１１へ排出される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】この様な構成で、混合
器３において十分良好な均質性を達成するためには、混
合部の容量をある程度以上にとる必要がある。しかし、
混合部の容量を大きく取ると、図２に示すように、ＣＯ
2 とＣＨ3 ＯＨの流量を時間と共に変化させるグラジェ
ント法を行うと、図２においてＣで示すようにグラジェ
ント動作開始から、実際に分離カラム中の組成が変化を
始めるまでに無効時間ｔｉが発生する。
器３において十分良好な均質性を達成するためには、混
合部の容量をある程度以上にとる必要がある。しかし、
混合部の容量を大きく取ると、図２に示すように、ＣＯ
2 とＣＨ3 ＯＨの流量を時間と共に変化させるグラジェ
ント法を行うと、図２においてＣで示すようにグラジェ
ント動作開始から、実際に分離カラム中の組成が変化を
始めるまでに無効時間ｔｉが発生する。
【０００７】このｔｉは、混合流体の流速をＵ( μｌ／
分）とすると、混合器の容量Ｖ（μｌ）との間にｔｉ＝
Ｖ／Ｕの関係が成立することが知られている。この式か
ら分かるように、均質性を向上させるためにＶを大きく
すると無効時間ｔｉが大きくなり、無効時間ｔｉを小さ
くするためにはＶを小さくして均質性を犠牲にしなけれ
ばならなかった。
分）とすると、混合器の容量Ｖ（μｌ）との間にｔｉ＝
Ｖ／Ｕの関係が成立することが知られている。この式か
ら分かるように、均質性を向上させるためにＶを大きく
すると無効時間ｔｉが大きくなり、無効時間ｔｉを小さ
くするためにはＶを小さくして均質性を犠牲にしなけれ
ばならなかった。
【０００８】本発明は、上述した点に鑑みてなされたも
のであり、良好な均質性を持ちしかも無効時間を小さく
できる混合器を提供することを目的としている。
のであり、良好な均質性を持ちしかも無効時間を小さく
できる混合器を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明は、複数種の流体を混合した混合流体を用い
る超臨界流体クロマトグラフィ用混合器であって、各流
体を個別に導入する導管と、各導管を１流路に混合する
混合部と、混合された流体を平滑化するための平滑化流
路とを備え、少なくとも該混合部を混合流体が超臨界状
態になる温度に加熱する加熱手段を設けたことを特徴と
している。
め、本発明は、複数種の流体を混合した混合流体を用い
る超臨界流体クロマトグラフィ用混合器であって、各流
体を個別に導入する導管と、各導管を１流路に混合する
混合部と、混合された流体を平滑化するための平滑化流
路とを備え、少なくとも該混合部を混合流体が超臨界状
態になる温度に加熱する加熱手段を設けたことを特徴と
している。
【００１０】
【作用】本発明では、各流体を混合する混合部を加熱
し、混合流体が超臨界状態で混合されるようにしたた
め、高い均質性を維持した上で無効時間を小さくでき
る。以下、図面に基づいて本発明の一実施例を詳説す
る。
し、混合流体が超臨界状態で混合されるようにしたた
め、高い均質性を維持した上で無効時間を小さくでき
る。以下、図面に基づいて本発明の一実施例を詳説す
る。
【００１１】
【実施例】図３は、本発明の一実施例を示す構成図であ
る。図３の実施例が図１の従来例と異なるのは、混合部
４及び均質化流路５を含む混合器３全体を加熱ブロック
１２内に収容し、所定の温度に加熱するようにした点で
ある。この加熱ブロック１２は、その内部を例えば２５
０℃程度の一定温度に加熱するヒーター１３を備えてい
る。
る。図３の実施例が図１の従来例と異なるのは、混合部
４及び均質化流路５を含む混合器３全体を加熱ブロック
１２内に収容し、所定の温度に加熱するようにした点で
ある。この加熱ブロック１２は、その内部を例えば２５
０℃程度の一定温度に加熱するヒーター１３を備えてい
る。
【００１２】上記構成において、混合部４を含む混合器
全体が２５０℃程度の一定温度に保たれるが、この温度
では、圧力を適当に設定することにより混合流体は超臨
界状態となる。図４はＣＯ2 とＣＨ3 ＯＨの混合流体の
組成Ｘと密度（保持時間）の関係を、温度をパラメータ
として示したグラフである。図４から、２５０℃では、
混合流体の流体密度が著しく低下することがわかる。例
えば、２００kg／cm2の圧力下で、ＣＯ2 ：ＣＨ3 ＯＨ
＝１：１の組成の混合流体は、温度２５０℃での密度
は、温度５０℃での密度の約１／３である。この密度の
低下により混合部での流体速度は、超臨界状態にしてい
ない従来に比べ３倍程度大きくなる。このことは、流速
Ｕが３倍大きくなるため、前述した式に基づいて無効時
間を１／３に短縮することが可能である。
全体が２５０℃程度の一定温度に保たれるが、この温度
では、圧力を適当に設定することにより混合流体は超臨
界状態となる。図４はＣＯ2 とＣＨ3 ＯＨの混合流体の
組成Ｘと密度（保持時間）の関係を、温度をパラメータ
として示したグラフである。図４から、２５０℃では、
混合流体の流体密度が著しく低下することがわかる。例
えば、２００kg／cm2の圧力下で、ＣＯ2 ：ＣＨ3 ＯＨ
＝１：１の組成の混合流体は、温度２５０℃での密度
は、温度５０℃での密度の約１／３である。この密度の
低下により混合部での流体速度は、超臨界状態にしてい
ない従来に比べ３倍程度大きくなる。このことは、流速
Ｕが３倍大きくなるため、前述した式に基づいて無効時
間を１／３に短縮することが可能である。
【００１３】また、この様な混合流体流速の向上は、流
路内で渦流が大きくなることに繋がり、均質化の向上を
もたらす。しかも、２５０℃程度の温度では、熱拡散係
数は常温の場合の約２倍大きくなることもわかってい
る。したがって、熱拡散の面からも均質化のための所要
時間が短縮され、混合及び均質化に要する時間が１／２
となる。
路内で渦流が大きくなることに繋がり、均質化の向上を
もたらす。しかも、２５０℃程度の温度では、熱拡散係
数は常温の場合の約２倍大きくなることもわかってい
る。したがって、熱拡散の面からも均質化のための所要
時間が短縮され、混合及び均質化に要する時間が１／２
となる。
【００１４】さらに、上記の様に、超臨界状態で混合す
ると密度が低下するため、混合部４におけるＣＯ2 及び
ＣＨ3 ＯＨを運んで来た導管の放出口の径を従来より細
くしても圧力損失はほとんど生じないので、放出口の径
の細径化が可能である。この細径化による流速の向上
に、前述の密度の低下による３倍の流速向上を加える
と、合計で従来よりも１０倍ないしそれ以上の流速向上
が実現でき、流速Ｕの向上による無効時間の短縮をさら
に進めることが可能である。
ると密度が低下するため、混合部４におけるＣＯ2 及び
ＣＨ3 ＯＨを運んで来た導管の放出口の径を従来より細
くしても圧力損失はほとんど生じないので、放出口の径
の細径化が可能である。この細径化による流速の向上
に、前述の密度の低下による３倍の流速向上を加える
と、合計で従来よりも１０倍ないしそれ以上の流速向上
が実現でき、流速Ｕの向上による無効時間の短縮をさら
に進めることが可能である。
【００１５】なお、上述した実施例では２流体を混合す
る場合について説明したが、３種類以上の流体を混合す
る場合にも全く同様に適用できることはいうまでもな
い。
る場合について説明したが、３種類以上の流体を混合す
る場合にも全く同様に適用できることはいうまでもな
い。
【００１６】
【発明の効果】以上詳述したごとく、本発明によれば、
流体を超臨界状態で混合するようにしたため、無効時間
が大幅に短縮され、しかも均質化の面でも向上した超臨
界流体クロマトグラフ用混合器が実現される。
流体を超臨界状態で混合するようにしたため、無効時間
が大幅に短縮され、しかも均質化の面でも向上した超臨
界流体クロマトグラフ用混合器が実現される。
【図１】従来の混合器の構成を示す図である。
【図２】グラジェント法を行う場合の無効時間を説明す
るための図である。
るための図である。
【図３】本発明の一実施例の構成図である。
【図４】ＣＯ2 とＣＨ3 ＯＨの混合流体の組成Ｘと密度
（保持時間）の関係を、温度をパラメータとして示した
グラフである。
（保持時間）の関係を、温度をパラメータとして示した
グラフである。
３ 混合器 ４ 混合部 ５ 均質化流路 １２ 加熱ブロック １３ ヒーター
Claims (1)
- 【請求項１】 複数種の流体を混合した混合流体を用い
る超臨界流体クロマトグラフィ用混合器であって、各流
体を個別に導入する導管と、各導管を１流路に混合する
混合部と、混合された流体を平滑化するための平滑化流
路とを備え、少なくとも該混合部を混合流体が超臨界状
態になる温度に加熱する加熱手段を設けたことを特徴と
する混合器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5302596A JPH07159388A (ja) | 1993-12-02 | 1993-12-02 | 超臨界流体クロマトグラフィ用混合器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5302596A JPH07159388A (ja) | 1993-12-02 | 1993-12-02 | 超臨界流体クロマトグラフィ用混合器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07159388A true JPH07159388A (ja) | 1995-06-23 |
Family
ID=17910886
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5302596A Withdrawn JPH07159388A (ja) | 1993-12-02 | 1993-12-02 | 超臨界流体クロマトグラフィ用混合器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07159388A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1310789A2 (en) * | 1998-04-03 | 2003-05-14 | Symyx Technologies, Inc. | Rapid characterization of polymers with temperature control in a mixing zone |
| JP2005313026A (ja) * | 2004-04-27 | 2005-11-10 | Canon Inc | 流体素子 |
| US20150219603A1 (en) * | 2014-02-06 | 2015-08-06 | Waters Technologies Corporation | Method for high pressure gradient chromatography using pump stroke control |
| US11185830B2 (en) | 2017-09-06 | 2021-11-30 | Waters Technologies Corporation | Fluid mixer |
| US11555805B2 (en) | 2019-08-12 | 2023-01-17 | Waters Technologies Corporation | Mixer for chromatography system |
| US11821882B2 (en) | 2020-09-22 | 2023-11-21 | Waters Technologies Corporation | Continuous flow mixer |
| US11898999B2 (en) | 2020-07-07 | 2024-02-13 | Waters Technologies Corporation | Mixer for liquid chromatography |
| US11988647B2 (en) | 2020-07-07 | 2024-05-21 | Waters Technologies Corporation | Combination mixer arrangement for noise reduction in liquid chromatography |
| US12399158B2 (en) | 2021-05-20 | 2025-08-26 | Waters Technologies Corporation | Equal dispersion split-flow mixer |
| US12551858B2 (en) | 2021-06-23 | 2026-02-17 | Waters Technologies Corporation | Passive solvent mixer for liquid chromatography |
-
1993
- 1993-12-02 JP JP5302596A patent/JPH07159388A/ja not_active Withdrawn
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1310789A2 (en) * | 1998-04-03 | 2003-05-14 | Symyx Technologies, Inc. | Rapid characterization of polymers with temperature control in a mixing zone |
| JP2005313026A (ja) * | 2004-04-27 | 2005-11-10 | Canon Inc | 流体素子 |
| US20150219603A1 (en) * | 2014-02-06 | 2015-08-06 | Waters Technologies Corporation | Method for high pressure gradient chromatography using pump stroke control |
| US10060886B2 (en) * | 2014-02-06 | 2018-08-28 | Waters Technologies Corporation | Method for high pressure gradient chromatography using pump stroke control |
| US11185830B2 (en) | 2017-09-06 | 2021-11-30 | Waters Technologies Corporation | Fluid mixer |
| US11555805B2 (en) | 2019-08-12 | 2023-01-17 | Waters Technologies Corporation | Mixer for chromatography system |
| US12352733B2 (en) | 2019-08-12 | 2025-07-08 | Waters Technologies Corporation | Mixer for chromatography system |
| US11898999B2 (en) | 2020-07-07 | 2024-02-13 | Waters Technologies Corporation | Mixer for liquid chromatography |
| US11988647B2 (en) | 2020-07-07 | 2024-05-21 | Waters Technologies Corporation | Combination mixer arrangement for noise reduction in liquid chromatography |
| US11821882B2 (en) | 2020-09-22 | 2023-11-21 | Waters Technologies Corporation | Continuous flow mixer |
| US12399158B2 (en) | 2021-05-20 | 2025-08-26 | Waters Technologies Corporation | Equal dispersion split-flow mixer |
| US12551858B2 (en) | 2021-06-23 | 2026-02-17 | Waters Technologies Corporation | Passive solvent mixer for liquid chromatography |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10035113B2 (en) | Method and system for a spiral mixer | |
| JPH07159388A (ja) | 超臨界流体クロマトグラフィ用混合器 | |
| US8048312B2 (en) | Separation analyzer | |
| US4383839A (en) | Method and device for vaporization injection of a liquid sample for gas chromatographic analysis | |
| US4871453A (en) | Chromatographic separation method and associated apparatus | |
| US20150177743A1 (en) | Gradient solution sending apparatus | |
| US4000625A (en) | Method of cooling a moving strand of hot material | |
| US20090165873A1 (en) | Variable ratio flow splitter for a flowstream | |
| CN111048437B (zh) | 温度控制系统和温度控制方法 | |
| US20090175738A1 (en) | Process and Device for the High-Pressure Delivery of a Fluid Mixture and Use of Same | |
| DK149209B (da) | Statisk blandeapparat | |
| US8104330B2 (en) | Method and apparatus for analysis by liquid chromatography | |
| JP3865119B2 (ja) | 移動相グラジエント装置及びそれを用いた高速液体クロマトグラフ | |
| WO2002082103A2 (en) | Solvent susceptibility compensation for coupled lc-nmr | |
| WO2023241646A1 (zh) | 样品制备系统及通过其从样品中萃取待分析物的方法 | |
| TWI881686B (zh) | 基板處理方法及基板處理裝置 | |
| JP4453589B2 (ja) | 移動相供給装置及びその移動相供給装置を用いた液体クロマトグラフ | |
| CN114746748A (zh) | 使用分流溶剂流的液相色谱的进样 | |
| TW202014242A (zh) | 混合裝置 | |
| CN106102896A (zh) | 用于评价非均相催化剂的至少一个性能标准的装置 | |
| JP2000353707A (ja) | 熱処理装置 | |
| KR20100119805A (ko) | 유출물들을 효과적으로 오염저감시키기 위해 오염저감 장치에 의해 이용되는 연료 공급 장치 및 방법 | |
| US3512936A (en) | Liquid analysis method and apparatus therefor | |
| JP2005201673A (ja) | 試料の注入方法及び注入装置 | |
| KR100509446B1 (ko) | 반도체 제조 공정에서 사용되는 약액 공급 장치 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20010206 |