JPS60120247A - キャピラリ−ガスクロマトグラフ装置のオンカラム試料導入装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明は、キャピラリーガスクロマトグラフ装置のオン
カラム試料導入装置に関し特に、マイクロシリンジを使
用しないキャピラリーガスクロマトグラフ装置のオンカ
ラム試料導入装置に関する６ （ロ）従来技術 キャピラリーカラムを使用するキャピラリーガスクロマ
トグラフィ分析装置の試料導入装置としては、試料組成
を変えずに、微量成分まで分析できるので、オンカラム
形式の試料導入装置が用いられている。　しかし、キャ
ピラリーガスクロマトグラフ装置のキャピラリーカラム
の内径は、０．２ないし０．３ｍと極めて細く、負荷量
が小さいために、試料導入にあたっては、例えば、針先
を細くした特殊表マイクロシリンジを必要とし、しかも
、その取扱いが難しいので、キャピラリーカラム内への
試料の導入をするには熟練を要した。

また、キャピラリーガスクロマトグラフ装置の場合、試
料の注入量は、１０−１ないし１０−ｓμｌと少く、そ
して、キャリヤーガスの流量もｌないし２ｒＲ１／分或
はそれ以下と少量であるために、特殊なマイクロシリン
ジを使用するとしても、プツトボリウムの大きさが分離
度の点、或は再現性の点から問題となり、試料導入装置
の改善は、当面の解決すべき課題であった。

（）→　目　的 本発明は、従来のキャピラリーガスクロマトグラフ装置
のオンカラム試料導入装置における試料導入操作上の困
難さ及びプツトボリウムに係る問題点等を解決するもの
であって、吸引ポンプによるキャピラリーカラムを通し
ての吸引或はキャピラリーカラムの毛管現象による吸引
により一定量の試料を直接キャピラリーカラムに導入す
るキャピラリーガスクロマトグラフ装置用のオンカラム
試料導入装置を提供するものである。

ヒ）構　成 本発明は、試料吸入端を有するキャピラリーと、該キャ
ピラリー用の貫通保持孔及びベント孔を有するプラグ部
材と、キャリヤーガス供給管に連通ずるキャリヤーガス
導入口を有し、前記キャピラリーを包囲する該プラグ部
材に着脱自在に、固定されるシリンダとを具備すること
を特挙とするキャピラリーガスクロマトグラフ装置のオ
ンカラム試料導入装置にある。

本発明のキャピラリーガスクロマトグラフのオンカラム
試料導入装置において、キャピラリーとしては、プツト
ボリウムを少くすると共に正確な容積を容易にめられる
ように、キャピラリー分離カラムと同径のものが使用さ
れるが、該キャピラリーカラム端をその侭使用するのが
、プツトボリウムを少くできるので好ましい。また、キ
ャピラリーと、キャピラリーカラムとは別体に設ける場
合には、キャピラリーは、ステンレス等の金属材料製或
はガラス製等のキャピラリーカラム用のものでもよいが
、昇温温度が低い場合には、キャピラリーは、試料吸込
み操゛作が、円滑にかつ容易に行うことができるように
、テフロン等の可撓性の材料製とするのが好ましい。

キャピラリーによる試料の吸込みは、もっばら、試料溶
液に浸されたキャピラリーの毛管現象によるのが好まし
いが、気体試料或は、毛管現象で吸込まれない試料溶液
については、減圧による吸引作用により、積極的に吸引
させるようにするのが好ましい。この場合、キャピラリ
ー流路にＴ−ジヨイントを設けて一方の流路を真空ポン
プ或は減圧ポンプ等の減圧源に接続させて行う。この減
圧吸引用に使用されるＴ−ジヨイントは、試料吸引側キ
ャピラリー、キャピラリー・カラム入口及び減圧管を接
続し、これ゛らを互に連通させるものであり、耐熱性及
び耐蝕性で形状が容易に変形し永いような材料製のもの
、例えば、ステンレス等の金属材料製、又はプラスチッ
ク材料製或はこれらで製造されたものとするのが好まし
７い。

まだ、プラグも、Ｔ−ジヨイントと同様に、ステンレス
等の金属材料製又はプラスチック材料製或はこれらで製
造されたものである。そして該プラグには、試料吸込み
キャピラリーを保持する貫通孔及びベント用の貫通孔が
形成されており、該ベント用の孔にはベント管が接続さ
れるが、このベント管には、必要に応じて、流量調整用
の抵抗、バッファータンク等が設けられる。プラグのキ
ャピラリー貫通孔は、キャピラリーを貫通保持するもの
であり、キャピラリーカラムとは別個のキャピラリーで
試料吸引する場合は、両者の接続用ジヨイントとして機
能させるようにすることができる。

プラグのキャピラリー貫通孔の試料吸引採取側には、凹
部を形成して、ベント孔をその凹部内に開口させるのが
、試料吸引の際に、ベント孔入口が試料溶液によって汚
されるようなこと寸 かない。

まだ、シリンダは、キャリヤーガスをキャリヤーガス導
入口から、キャリヤーガスをキャピラリーカラムに供給
すると共にベント管に送るものであり、Ｔ−ジヨイント
、プラグと同様に耐熱性、耐蝕性にすぐれ、容易に変形
しない材料で製造される。プラグとシリンダは、互いに
気密に接続されるように設計製造される。

（ホ）実施例 第１図は、本発明のキャピラリーガスクロマトグラフ装
置のオンカラム試料導入装置の一実施例の概略の断面図
であり、第２図は、該オンカラム試料導入装置に必要に
応じて取り付けられるＴ−ジヨイントの一例を示す概略
の断面図である。

第３図及び第４図は、本発明の上記実施例のオンカラム
試料導入装置の一使用例を示す概略の説明図であり、特
に、第４図は、Ｔ−ジヨイントを設けて、減圧ポンプに
より吸引させて試料を導入する場合の一使用例を示すも
のである。

これら図に示される本発明の実施例により、本発明のキ
ャピラリーガスクロマトグラフ装置のオンカラム試料導
入装置について詳細に説明するが、もとより、本発明は
、この説明に限定されるものではない。

第１図に示されるオンカラム試料導入装置１において、
プラグ６はステンレス製であり、そのほぼ中央に、キャ
ピラリー２を挿通する貫通孔８が形成されており、この
貫通孔８は、その両側において、比較的大径の穴９，１
ｏに開口している。上方の穴９には、ステンレス製のブ
ツシュ４及びグラファイト類のシール部材２３を介して
、キャピラリーカラム２が気密に挿着されており、下方
の穴１ｏには、ベント孔７が設けられている。ベント孔
７は、試料溶液吸込の際Ｋ、キャピラリーカラム壁外側
に付着する試料溶液が、キャリヤーガスにより蒸発して
、カラム内に侵入しないように余剰のキャリヤーガスと
共に系外に追出すために設けられるものである。下方の
穴１ｏは、ベント孔７の一端を開口させて、試料溶液を
吸込み導入する際に、ベント孔７０入口が試料溶液及び
手垢等により汚れるのを防止するように設けられている
。

また、プラグ６の下方には、シリンダ１２の端部を密着
するためのＯリング１７を収める環状の溝１６が形成さ
れており、その外部側壁には袋ナンド用のねじ溝１５が
形成されている。

シリンダ１２も同じくステンレス製であるが、シリンダ
１２には、解放側端部に鍔状突起１４が形成され、これ
に袋ナツト１１を掛け、バッキング１８を介してプラグ
６に締着されるようになっている。シリンダ１２の下方
には、キャリヤーガス導入孔１３が設けられており、こ
のキャリヤーガス導入孔１３は、キャリヤーガス供給管
４０、ストップバルブ４１．減圧バルブ４２を介して、
キャリヤーガスボンベ（図示すれていない。）に接続し
ている。

第２図に示される減圧ポンプ３７に接続する′ｒ−ジヨ
イント１９において、ステンレス製の継手部材２０は、
長手軸方向に貫通孔が形成されており、この貫通孔２１
に、流路管２９に接続する連絡孔２５が、丁字形に接続
されている。

前記貫通孔２１の両側は、比較的大径の孔２４及び２４
′に開口しており、一方の穴２４には、ステンレス製の
ブツシュ２２及びグラファイト類の７一ル部材２３によ
って、キャピラリーカラム２が気密に挿着されており、
他方の穴２４′には、同じくステンレス製のプツシ−２
２′及びグラファイト類のシール部材２３′によって、
試料溶液吸込用Ｑ）キャピラリー３０が、気密に挿着さ
れている。ここで、挿着されたキャピラリーカラム２と
キャピラリー３０の端部の間には、僅に間隙３１が形成
され、前記連絡孔２５の一端は、この間隙３１に連通し
ている。この連絡孔２５の他端は、比較的大径の孔２６
に開口しており、この孔２６には、流路管２９が、ステ
ンレス製のブツシュ２７及びグラファイト類のシール部
材２８によって、気密に挿着されている。

キャピラリーの毛管現象によって、キャピラリーカラム
２内に試料溶液を吸い込ませて、キャピラリーカラム２
内に直接試料を導入する場合には、例えば、第３図に示
されるように、試料導入装置１に、検出器３３に接続す
るキャピラリーカラム２の吸込側端部３を貫通保持させ
ると共に、シリンダ１２のキャリヤーガス導入口１３を
、キャリヤーガス供給管４０、ストッパーバルブ４１及
び減圧バルブ４２を介して、キャリヤーガスボンベ（図
示されていない。）に接続させる。

この第３図に示されるキャピラリーガスクロマトグラフ
分析装置では、オンカラム試料導入装置１及びキャピラ
リーカラム２が、昇温室４３内に設けられている。

そこで、第３図に示されるキャピラリーガスクロマトグ
ラフ装置において、オンカラム試料導入を行う場合には
、先ず、シリンダ１２を袋ナツト１１を緩めて、プラグ
６から取り外して、キャピラリーカラム２の吸込側３の
端部を試料溶液に、少くとも一定時間浸漬して、毛管現
象により、キャピラリーカラムの吸込側３内に試料を導
入させる。ついで、キャピラリーカラムの吸込側３の端
部を試料溶液から取り出し、プラグ６にシリンダ１２を
取り付け、袋ナツト１１で固定して、キャリヤーガスボ
ンベ（図示されていない。）からキャリヤーガスを供給
する。

キャリヤーガスは、減圧バルブ４２で減圧され、ストッ
プバルブ４１、キャリヤーガス供給管４０を介して、分
析に必要な葉身上の量で、キャリヤーガス導入口１３か
らシリンダ１２内に送られる。そこで、昇温室４３内の
温度を除徐に上げて、キャピラリーカラム２内の試料を
昇温下に蒸発してカスクロマトグラフィ分析を一方、キ
ャピラリーカラム吸込側３の管壁外側に付着する試料及
び汚れが、蒸発してカラム内に侵入すると、キャピラリ
ーカラムに対し過負荷となり、また、汚染成分も検出さ
れるので、正確な分析を期し難く好ましくない。そこで
、キャピラリーカラム吸込側３の管壁外側に付着する試
料及び汚れを、余剰のキャリヤーガスと共にベント管７
から系外へ追出して、キャピラリーカラム２に侵入しな
いようにする。

しかし、第３図に示される流路接続形式のキャピラリー
ガスクロマトグラフ装置では、気体試料や毛管現象では
導入し難い表面張力の大きい試料について試料導入でき
ないので、例えば、第４図に示される流路接続形式のキ
ャビ２＋７−ガスクロマトグラフ装置を使用して、オン
カラム試料導入を行うようにする。

この第４図に示されるキャピラリーガスクロマトグラフ
装置においては、試料導入装置１とキャピラリーカラム
２の間に、減圧源に通じる連絡孔２５を接続するＴ−ジ
ツイントを設け、減圧による吸引作用を利用して、オン
カラム試料導入を行う、 検出器３３に接続するキャピラリーカラム２の端部を、
例えば、第２図に示すＴ−ジヨイント１９０貫通孔２１
の一方から挿着すると共に該貫通孔２１の他方からは、
試料吸込用キャピラリーノズル３０を挿着させる。キャ
ピラリーカラム２とキャピラリーノズル３０の接点には
殆んど接する状態ではあるが、僅かに間隙３１が形成さ
れ、この箇所に、連絡孔２５を接続させる。

連絡孔２５には、三方バルブ３４に接続している流路管
２９が接続している。三方バルブ３４の残る二流路は、
その一方が流路管３５を介して減圧ポンプ３７に連通し
ており、他方は流路管３６、ストップバルブ３８及び減
圧ノ（ルプ３９を介して、キャリヤーガス供給源例えば
、キャリヤーガスボンベ（図示されていない。）に連通
している。

試料吸込用ノズル３０は、オンカラム試料導入装置１０
プラグ６０貫通孔８を通して挿着される。プラグ６には
シリンダ１２が接続し、シリンダ１２のキャリヤーガス
導入孔１３は、メインキャリヤーガス供給管４０、スト
リブンくルプ４１及び減圧パルプ４２を介してキャリヤ
ーガス供給源のキャリヤーガスボ／べ（図示されて（・
ない。）に連通している。

このキャピラリーガスクロマトグラフ装置においては、
キャピラリーカラム２、Ｔ−ジ目インド１９及びオンカ
ラム試料導入装置１の一部が、昇温室４３内に設けられ
ている。

ところで、この第４図に示されるキャピラリーガスクロ
マトグラフ装置において、オンカラム試料導入を行うに
は、先ず、プラグ６からシリンダ１２を袋ナツト１１を
緩めて取り外し、キャピラリーノズル３０の吸込端部３
２を試料溶液に浸漬し、一方、三方バルブ３４ｆ実線側
に回転して、流路管２９を流路管３５側に連通させ、減
圧ポンプ３７を作動させて、試料をキャピラリーノズル
３０内に導入する。試料を所定量採取したところで、減
圧による吸引を停止し、シリンダ１２をプラグ６に取り
付けて、キャリヤーガスをメインキャリヤーガス供給管
４０から流すと共に、三方コック３４を点線側に切換え
て、流路管２９を流路管３６側に連通させ、昇温室４３
を徐々に昇温させながら、サブキャリヤーガスを、減圧
バルブ３９、ストップパルプ３８及び流路管３６及び２
９を経由して、メインキャリヤーガス流に合流させ、こ
れをキャピラリーカラム２に導入して、ガスクロマトグ
ラフィ分析を行う。

本発明のキャピラリーガスクロマトグラフ装置のオンカ
ラノ・試料導入装置の一回の試料採取量は、キャピラリ
ーノズル３０のノズル孔、間隙３１、連絡孔２５及び流
路管２９の管孔の容積の合計したものであシ、常に、一
定した量の試料を採取することができる。したがって、
例えば、キャピラリーノズル３０の長さを適当に選ぶこ
とにより、−回の試料採取量を、キャピラリーカラムに
適した負荷帯にすることができる。

一定した量の試料を、常にキャビ、ラリ−カラムに供給
するには、キャピラリーノズル３０、間隙３１、連絡孔
２５及び流路管２９内の試料の総てをキャピラリーカラ
ム２に送る必要がある。しかし、キャピラリーノズル３
０及び間隙３１内の試料については、メインキャリヤー
ガス流によりキャピラリーカラム２に送られるが、連絡
孔２５及び流路管２９内の試料については、メインキャ
リヤーガスのみでは充分にキャピラリーカラム２に送る
ことができないから、サブキャリヤーガスを流路管３６
から三方コック３４を経て流路管２９に流して送るよう
にする。

このように、サブキャリヤーガスを流すことにより、メ
インキャリヤーガスによって送られる試料が連絡孔に入
るおそれもなくなり、採取された試料は、総て、キャピ
ラリーカラム２に送られることとなり、常に一定量の試
料をキャピラリーカラム２に供給することができる。

（へ）効　果 本発明のキャピラリーガスクロマトグラフ装置における
オンカラム形式の試料導入装置は、キャピラリー先端を
試料内に直接導入して、カラム内へ試料を直接吸引導入
するものであり、従来のキャピラリーガスクロマトグラ
フ装置におけるように、特殊なマイクロシリンジを使用
しないで済み、しかも、オンカラム試料導入の操作は、
プラグへのシリンダの着脱とキャピラリーノズルの試料
への導入という、単純かつ簡単な操作となるから、キャ
ピラリーカラムにオンカラム形式の試料導入を行う上で
、格別の熟練した技術を要することもない。また、本発
明のオンカラム試料導入装置は、気化室等を介すること
もなく、試料溶液を、その侭直接、キャピラリーカラム
内に、キャピラリーカラムの吸引作用により導入するも
のであるから【従来装置にみられるような試料の組成比
が変わることもなく、しかも、従来装置に比して、短時
間にキャピラリーカラム内へ試料を導入することができ
るようになる。

さらに、本発明のオンカラム試料導入装置は、プラグの
貫通孔にキャピラリーカラム或は試料導入用キャピラリ
ーを、貫通させて、気密に挿着すると共にプラグにベン
ト孔を形成し、これにキャリヤーガス導入口を有するシ
リンダを接続するといった単純な構造であり、また、Ｔ
−ジョイン）ｌ使用するとしても、プラグ同様に、挿通
孔を通してキャピラリーを気密に接続する程度の簡単な
構造であるから、従来装置に比して、加工もし易く、し
たがって安価である。

以上のように、本発明のキャピラリーガスクロマトグラ
フ装置のオンカラム試料導入装置は、従来装置と比較し
て、形式的にも画期的なところ、優れた点が多いので、
その及ばず影響は大きいといえる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のキャピラリーガスクロマトグラフ装
置のオンカラム試料導入装置の一実施例の概略の断面図
であり、第２図は、該オン力ラム試料導入装置に必要に
応じて取り付けられるＴ−ジヨイントの一例を示す概略
の断面図である。 第３図及び第４図は、夫々、本発明の上記実施例のキャ
ピラリーガスクロマトグラフ装置のオンカラム試料導入
装置の一使用例を示す概略の説明図であり、特に、第４
図は、Ｔ−ジヨイントを設けて、減圧ポンプにより吸引
させて試料を導入する場合の一使用例を示すものである
。 １は試料導入装置、２はキャピラリーカラム、３はキャ
ピラリーカラム試料吸込側端部、４，２２゜２２′及び
２７はブツシュ、５，２３．２３’及び２８はシール部
材、６はプラグ、７はベント孔、１１は袋ナツト、１２
はシリンダ、１３はキャリヤーガス導入口、１９はＴ−
ジヨイント、２９は流路管、３０は試料導入用キャピラ
リー、３３は検出器、３４は三方パルプ、３７は減圧ポ
ンプ、３８及び４１はストップパルプ、３９及び４２は
減圧パルプである。 ３ （ 手　続　補　正　書　く方式） ５９．３．１９ 昭和　年　月　日 参 特許庁長官　若杉和夫　殿 １、事件の表示 昭和５８年特許願第２２８７７０号 ２、発明の名称 キャピラリー〃スクロマトグ２７装置のオンカラム試料
導入装置 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 名　称　（１９９）　株式会社　島津製作所４、代　理
　人

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 試料吸込端を有するキャピラリーと、該キャピラリー用
   の貫通保持孔及びベント孔を有するプラグ部材と、キャ
   リヤーガス供給管に連通するキャリヤーガス導入口を有
   し、前記キャピラリーを包囲する該プラグ部材に、着脱
   自在に固定されるシリンダとを具備することを特徴とす
   るキャピラリーガスクロマトグラフ装置のオンカラム試
   料導入装置。