JPS6025577Y2 - ２段検出用スプリツタ−を有するキヤピラリ−カラムガスクロマト分析装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、２段階で検出するためのスプリッターを有
するキャピラリーカラムガスクロマド分析装置に関する
ものである。

従来、ガスクロマトグラフ分析の基本はガス体の分析に
あって、例えば液体を分析する場合は、その液体に対し
−たん温度を加えて、ガス体として装置に送り込んで分
析するという段階が加えられている。

しか腰その分析に供しようとする試料中に分析目的成分
以上の沸点を持つ成分が含有されている場合は、それ等
をすべて気体にする温度にまで加熱することが必要であ
り、また分析上では、それ等を全部検出するまでには、
その分だけ不必要な時間が費やされていた。

そしてこれ等の密書を除＜対策の一つとして、ガスクロ
マトグラフ分析を行う前に、その試料を蒸留して高沸点
部分をカットし、分析目的成分以下の部分のみを試料と
して供するという方法が取られる。

しかし、この方法あ場合も、例えば高沸点部分を含む炭
化水素の場合について云えば、初留点成分から１’ＯＣ
ｉ℃程度までの沸点を持つ成分についてガスクロマトグ
ラフ分析を行なおうとするならば、その試料を蒸留して
１００℃以上の高沸点部分をカットすることになるが、
このときは、少なくとも１１０℃程度かそれ以上の沸点
で蒸留カット腰その部分をガスクロマトグラフ分析用試
料としなければならない。

そうしないと分析結果として、１００°Ｃ程度の成分全
量を完全に得ることはできない。

また逆にこの方法の場合は、結果的には、１００℃程度
の成分を全量得るには１３０°Ｃかまたはそれ以上の沸
点を有する成分までも含まれており、それ等をすべて分
析しなければならないことになる。

そしてこのことは、たとえ精密蒸留を行なったとしても
、分離能においてガスクロマトグラフ法によりは格段の
差のある蒸留法によって解決しようとするところに問題
があり、そればかりかカラムの寿命や分離能の低下ある
いは時間的ロス等が問題となっていた。

このロスを省くために、今日用いられる方法として、ガ
スクロマトグラフの付属装置としてプレカット装置が開
発されており、この装置を使用する場合は、ガス成分の
分離用カラム（メインカラムという）の前に、大略を分
離させるカラム（プレカットカラムという）を取付け、
その部分で一段階の分離を行なったのちプレカットして
、必要成分の含まれている部分のみをメインカラムに送
り込み、他は系外に排出させるという方法が取られてい
る。

この方法によると、蒸留よりは格段に分離能が上昇し、
また同一装置内で操作できるという利点がある。

しかし、前記プレカット装置は、現在のガスクロマトグ
ラフ分析における最も一般的な充填カラム−熱電導型検
出器の組み合わせにおいて開発された装置とされるもの
で、その組み合わせにおける分析桟構に関してのみ確立
された技法であると云えるものである。

今日では、ガスクロマトグラフ分析において、より高分
離能で高感度という要請から、キャ（ラリ−カラム−水
素炎イオン化検出器の組み合わせか開発され、その感度
が前者に比較して数百〜千倍程度も良いためにその利点
を生かした用途に応じ広く使用されている現状である。

しかし、キャピラリーカラム、−水素炎イオン化検出器
に関する分析の場合においても、目的惑分以上の沸点を
持つ成分に関しては前述の場合と同様であるばかりでな
く、検出能が高いために一層倍加される。

したがってこのキャピラリーカラム−水素炎イオン化検
出器の場合は、その常客を除くために、目的成分を検出
したのち、この分析に使用されているキャリアーガスを
使用時よりもやや高い圧力で逆方向から通過させて、不
要分を系外に排除するようにしたバックフラッシュ法と
、その装置とが開発され、これが組み込まれて使用され
ている。

この場合は不要成分をメインカラムから流出させるまで
には、時間的なロスがあるため、メインカラムの汚染を
防ぐ意味も兼ねて逆方向から追い出すもので、これによ
れば幾らかは利点はみられるが充填カラム−熱電導型検
出器におけるようなプレカット装置とは、機構的に異な
り、その能力は有していないし、またこの場合における
プレカット装置は開発されていない。

その理由の一つには、充填カラム用の従来のプレカット
装置においては、プレカラムが充填カラムであり、メイ
ンのキャピラリーカラムとでは断面積にしてｌ／１００
以上もの差があり、流速の乱れによる分離能の低下はも
ちろんのこと、本来の分離機能が全く異っていること等
があり、次にキャピラリーカラムは、そのように断面積
が小さいので、試料注入量が極めて小量でなければなら
ず、そのために注入された試料は直ちにスプリットされ
、分析に必要最少限度の量のみがメインカラムに運ばれ
るようになっていることなどから、現在のプレカット装
置をそのままキャピラリーカラム−水素炎イオン化検出
器の機構に組み合わせること自体に問題があったからで
あり、またプレカットカラムにキャピラリーカラムを使
用することも考えられるが各カラム間の条件が難かしく
理論的には可能であっても実際には実施不可能である。

この考案は、これ等の欠点を除くためのキャピラリーカ
ラム−水素炎イオン化検出器の組み合わせ型である２段
検出用スプリッターを有するキャピラリーカラムガスク
ロマド分析装置を提供することを目的とするものである
。

次にこの考案を図示の例によって詳細に説明する。

図面はこの考案の一実施例を示すものであって、プレカ
ットカラム１およびダミーカラム２がプレカットバルブ
３を介して試料注入口４に接続され、入口１６Ａと第１
出ロ１６Ｂと第２出ロ１６Ｃと排出口１６Ｄとを備えて
いる２段検出用スプリッター７における入口１６Ａは、
プレカットバルブ３の試料出口に接続され、前記第１出
口１６Ｂはキャピラリーカラム５の入口が接続され、そ
のキャピラリーカラム５の出口は検出器６の第１人口に
接続され、さらに前記２段検出用スプリッター７の、第
２出ロ１６Ｃは検出器６の第２人口に接続されている。

前記検出器６には増巾器８を介してレコーダー９が接続
され、かつキャリアーガスボンベ１０に接続された第１
ガス配管１１は前記試料注入口４に接続され、キャリア
ーガスポンベ１０に接続すれた第２ガス配管１２は前記
プレカットバルブ３に接続され、さらにプレカットバル
ブ３にはチョークカラム１３が接続されている。

そして前記プレカットカラム１．ダミーカラム２．プレ
カットバルブ３およびスプリッター７等によりプレカッ
ト装置１４が構成され、また試料注入口４、キャピラリ
−カラム５および検出器６等によりガスクロマトグラフ
本体１５が構成されている。

前記試料注入口４からマイクロシリンダ等により被分析
試料を注入すると、第１図に示すように、その試料とキ
ャリアーガスとの流れは、導管１６およびプレカットバ
ルブ３を通ってプレカットカラム１に送られて、第１段
階の分離が行なわれ、次いで２段検出用スプリッター７
に導かれる。

このスプリッター７により試料およびキャリアーガスか
らなる流体が３流路に分割され、そのうちの第１の流路
によりキャピラリーカラム５に、また第２の流路により
検出器６にそれぞれ必要量だけ流送され、残量は第３の
流路を経て排出口から排出される。

第２ガス配管１２内のキャリアーガスの流れはパージガ
スとして働き、プレカットバルブ３およびダミーカラム
２を通り、チョークカラム１３によってプレカットカラ
ム側と圧力をバランスさせ、系外に流される。

いま大略の目的成分までをプレカットカラム１中で分離
したところで、プレカットバルブ３を切換えると、第２
図に示すように、キャピラリーカラム５に流れるキャリ
アーガスは、ダミーカラム２を通る流路に変わって試料
を検出器６に送り続け、またパージガスはダミーカラム
２からプレカットカラム１へ切換えられ、プレカットカ
ラム中の不要高沸点部分である残試料を系外に排出する
のに使用される。

この考案の２段検出用スプリッターを有するキャピラリ
ーカラムガスクロマド分析装置は前述のように構成され
ているから、プレカット装置は従来の充填カラムの場合
と同様に作用し、そこからカットして得た夢分析試料の
うちから、分析に都合の良い量だけスプリットしてキャ
ピラリーカラム５に送り込むことができる。

またスプリッター７から直接検出器６に導かれるキャリ
アーガスと試料との流れは、僅か数秒のうちに検出器６
に到達腰数分以内に通過してしまうのに対腰スプリッタ
ー７からキャピラリーメインカラム５に送られたキャリ
アーガスと試料との流れは、キャピラリーカラムが長い
ために検出器６に到達するまでに数十分かかるので、両
者が同時に検出器６に送り込まれることはなく、そのた
め片方ずつ都合良く分析することができる。

この場合、スプリッター７から直接検出器６に導かれる
試料すなわちプレカッドカラム１のクロマトグラムをレ
コーダ９により先に得ることができる。

検出器の入口は条件さえ整えられれば１個でよいが、一
般的に用いられているダブル方式のものにおける別々の
入口に接続するのが望ましい。

以上述べたように、試料がプレカットカラム１からスプ
リッター７を経て検出器６に直接送られるので、プレカ
ットカラム１における分離状況はレコーダ９により得ら
れるクロマトグラムによって明確になるので、目的成分
がプレカットカラム１で分離されたことを確認して、プ
レカットバルブ３を切換えることができ、したがって従
来のプレカット装置のような予め求めておいた時間で切
換えを行なうという勘にたよる必要はなく、また時間切
換えの場合は、設定条件が予備実験時間との間に例えば
温度や流速に僅かの差がある場合、それが誤差となって
生じる恐れがあるのに対し、この考案の場合はクロマト
グラムで確認して切換えを行なうことができるので、そ
れらの懸念は全く排除されるという利点がある。

なお前記実施例においては３分割型のスプリッターを使
用しているが、第４図に示すように２分割型のスプリッ
ター７Ａ、７Ｂを組合せて使用してもよい。

この考案によれば、キャピラリーカラムを有するガスク
ロマトグラフ分析装置において、プレカットバルブ３の
試料出口とキャピラリーカラム５および検出器６とが２
段検出用スプリッター７を介して接続されているので、
従来の充填用プレカット装置の利点をそのまま維持でき
るのは勿論のこと、キャピラリーカラム５を通過する試
料が検出される前に、２段検出用スプリッター７から送
られる試料を検出器６に送って、予め目的成分の分離状
態を確認することができ、かつその分離状況に応じて試
料をカットすることができ、そのため分析時の温度やキ
ャリアーガスの流速等の条件に左右されることなく、そ
の分析の都度その条件が一定であれば、誤差を生じるこ
とはなくなり、再現性が著しく向上する効果が得られる
。

【図面の簡単な説明】

図面はこの考案の実施例を示すものであって、第１図は
プレカット前の流体の流れを示す分析装置の糸路図、第
２図はプレカット後の流体の流れを示す分析装置の糸路
図、第３図は２段検出用スプリッターにおける流路を示
す図、第４図は２分割型のスプリッターを組合わせて使
用した場合を示す糸路図である。 図において、１はプレカットカラム、２はダミーカラム
、３はプレカットパル７゛、４は試料注入口、５はキャ
ピラリーカラム、６は検出器、７はスプリッター ９は
レコーダー、１０はキャリアーガスボンベ、１４はプレ
カット装置、１５はガスクロマトグラフ本体である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. プレカットカラム１およびダミーカラム２がプレカット
   バルブ３を介して試料注入口４に接続され、かつそのプ
   レカットバルブ３の試料出口にはキャピラリーカラム５
   および検出器６が順茨接続されているガスクロマド分析
   装置において、２段検出用スプリッター７の入口が前記
   プレカットバルブ３の試料出口に接続され、そのスプリ
   ツ多−１の第１出口はキャピラリニガラム５に接続され
   、かつそのスプリッター７の第２出口は検出路６に接続
   されていることを特徴とする２段検出用スプリッターを
   有するキャビラリーカラムガスクｄマド分析装置。