JPS6049246A - 二段フレ−ム式炎光分析装置 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、炎が二段になっている後光分析装置に関する
。

特に試料を霧化する新ｆｌｉ制御方式を用いることによ
シ、炎の安定したフｌ／−ノ・を可ｆｉ１元にし、炎を
二段にした安定した精度の高い二段フレーム残炎光分析
装置て、高速液体クロマトグラフィーの検出器として好
適な後光装置に１９１するものである。

従来技術 後光分光分析の技術分野において、典型的な後光装置は
、フレームを発生するバーナー惜、；、；ｌｚ物、フレ
ーム監視窓、フレームから放出さ！しる光のスペクトル
を選択する光学フィルタ及び光（食出器よシ＋１・１成
され、６１す定ｉ代料を炎中に噴１１）ｊ　シて炎で励
起埒せ、目的元素の特別の波長のところで光音検出して
いる。そのため試料が炎色の発生に悪影響を及はしてフ
レーム内の温度勾配と化学種勾配を乱し不安定になる亭
を防止する必要がおる。

このような装置では安定した炎光を得ることが重要とな
る。そのため炎光部の構造について例えば特願昭４２−
６２６９５号（特公昭４９−４２９５１号）、特願昭５
０−１５２３２８号（特公昭５８−１４６１３号）など
に炎を安定に燃腕させる構造が示されている。しかし、
これら後光装置を液体クロマトグラフなどの検出器とし
て使用する場合には、溶出物内の化合物は極めて複雑な
構造の分子である」二に溶液であるため安定性、感度な
どの点で使用出来なかった。

従来、ゾｊスクロマトグラフィーの検出、１＋＋、とじ
て、ガス状試料を分離管で分離したガスを炎中に噴出さ
ぜ、炎光を検出する方法が用いられている。

例えば、斗１　ｇｆ＋昭４９−１０２０４９号（特開昭
５１−２９９９２号）においては、試料ガス中の共存成
分の影響を少くするために、水素と酸素と試栖トｙｒス
をノズルよシ喧出させるための（１１７造が示されてい
る。

Ｉｔ＞　Ｉｔ昭５３−３４３１２５号（′ｉ斜１ｉ１１
１６５４　１２６’、＋９２−ｒ、）においては、大量
の＋ｉ＜　’ｔ−ｌがクロー７トデ巧ノ・（“）　、：
、１−りとしてすＬわｉｔた場合、ピークの−ｊ〜、５
力；・り−スラインよパルち込むクエンチツク杉１　）
Ｓ乏Ｓ：　ｆｌ−しるため、それを防止するノス°ルの
（’：’；　Ｊ＋″”ｙ、　ｉ：　；−＋＜さ）（てい
る。これらの）ぐ−ヲーー（よ、−？１＾、−のフレー
　）、の使用のだめ、ガスクロマトグラフのｉＭ　Ｌｌ
ｊ　！ｌ＋１　（１３に存在する腹雑な分子＋１贅貢こ
弓ＩＡ爬さ２Ｌるフレームの現境の乱れによって使ＩＴ
、］　ｐこ１′」選ｂ￥　７ｘ　；ｌ：）　／）こＪ−
が知られている。

これらの１個の炎の欠点ケ克）１１炎し７ヒイｌｉ（の
７１６　）’Ｊのバーナーとして＆よ復式ノＺ−１−一
方′Ｊ（のもσ〕゛Ｃ、パーン噂デ・ス壮ヒン′ノぐ−
プ−（Ｖａｎ　ｄｅｒＳｍｉｓｑｅｎ　ｂｕｒｎｅｒ　
）が公知であり、米ｌ〕ｉｌ　’ｔ＞　ｒｒＦ　８４ｉ
。

３．２１３，７４７号に記載さｉｔ　−Ｃｈカ、これを
、ｙ＋已に１２′４良した発明がｌ臣ＩＸｔ昭５３−８
４１５５（ｌｔでｒ　１ｊｉｌｌ１３５３−１０７３９
１号）に記載されて１．／）る。

これら二段式フレー１１ノ↑−ブー−υＪ　、ノガスク
「ｌマドグラフの分ｌｉＩ訛望し溶１３　！ｉ勿１ノ］
の１易嶋（１，ｌイしイｉ！１勿を、最初に水素の豊富
な第１のフレームで燃焼することによって、その化合物
をνよるかに簡単な化学前ｊ′、ｌの分子より成るＩｆ
（、’＜焼生成物に４元し、そして次にとのバｉ焼生成
物と第１アレーン・の余分な水素を第１フレームから雛
れている第２フレームで燃７恍させ、この第２フレーム
内で通常の分光１ｉ１１１光手段によって検出可能な特
有の発光を発生させる機構になっている。

これらガスクロマトグラフの検出用の後光分析装置を液
体クロマトグラフの検出器用として用いる試みが近年試
みられている。

例えば、Ａｎａｌ、　Ｃｈｅｍ、　１９８０　、５２　
、６３８〜６４２　。

同じ（Ａｎａｌ、　Ｃｂｅｍ、　１９８０，５２，１６
２１＝１６２４には高速液体クロマトグラフの分離成分
を二段フレーム式後光で検出する方法及びその結果が記
載さｉしている。これには、クエンチングや干渉のない
炎をつくるため、水身二と空気の流１しを内側と外側に
する方法で水溶液中のリン成分の検出が記載されている
。

しかしながら、液体クロマトグンフイー〇検出器として
後光分析装置を川１）る場合、イＴ　イ漫？’ｌｔ剤中
の成分の液体を炎の中に霧化′□Ｊ−るため、；ケスク
ロマトグラフ出炭光検出器に比Ｉｉｋシて′ｆＪ：γこ
なフレームを得るためには、液ｊｒ５を細かく均一なも
のにｆｌｆ’制御１７て、ノ々−ナーの出口で液滴５：
　ｊ）ス燃焼中に噴出する必要があり、そのためυｉｍ
。

液滴の制御機能と炎の制御（４・！　（Ａ−、ｋ各々独
立な制御手段とすることが必要である。

しかしながら、従来の炎光部は臨床用後光分析装ｆ斤で
も、ガスクロマトグラフィー４今出′Ｌ！１？／Ｉｆ炎
光装置でも、典型的な一段のアレーン、でも、フレーム
を二段にしたものでも全て炎の大きさの燃焼状態を制御
するブこめ燃ハ・１すスやと、“、ｌ；ｊ、　ｅ、にｔ
のガス流路やガス流量で炎の制？ｌｌ１ｌ　”：ａ：行
うと共に、炎の内に分析すべき試料を噴出（７て試ｉ１
の状！ｉｊｊや量奮制御することを併せて行っている。

即ち、炎のｆ（ｉ御機能と炎の内に試オドｒ噴出する＜
將能が一つのｊス制ａ１１手段で行；り：われている◇
ガスクロマトグラフィー検出器として用いる場合、炭の
内に噴出される試ネ（す」、力スでＩ、）ｂ　／Ｃめ炎
の制御機能と試料状態制御機能が一つの手段で行なわれ
ても安定な炎光状態が得られるが、溶液を炎の中に噴出
する場合−六液滴は＃［１１かく均一なほど炎の中で安
定な炎光状態が得られる〆こめこの様な状態を得るため
に灼料ガス流路。

助燃ガス流路をもうけガス流量を多くすることが必要と
なシ従ってフレームも大きくなってしまう。即ち、溶液
の場合には安定な試料状態を得るためのガス制御と炎の
制御が一つの手段で行なわれている限シ、試料の量、ガ
ス流量、ガス流路などが互に関係し最適な栄件で炎光を
得ることは、大変困難で６’）、液体クロマトグラフ検
出器として実用に供される段階に到っていない。

目　的 本発明は、かかる現状に鑑みてなされたもので、複雑な
化合物の炎光に適した二段式フレームを用い、初段のフ
レームで溶液の噴霧のＩｔｉｌｌ　ｌｕと燃焼の気体制
御を各々独立に行なうことにより、安定した精度の晶い
液体クロマトグラフィーとして実用に供し得る装ｆ７ｉ
−を桿１ｊ、−３″ることを目白つとしている。

五ダ　成 本発明でＩｔｉ　ｉｉ”：、冬を溶液のＩ蓋貨の制御［
ｌｌ方力法すしてｙｉ′、′１電場制御を行うことによ
り、炎の！ｔｉｌｌ　ｉ！１ｆと独き“Ｌに試Ｒのツ゛
＋ｙ音ｆｕ’ｊ御を行うことを最大の％　Ｔｒ’ｔとし
たもので、その楢成に初段のアレーン・中に溶ｄ′！。

噴油制御手段として、試料吸上貸先９：、ｌｉよりＦｉ
ｉｆ　：ｉ−た所に試料通過穴をイアする電極板ケ設ｆ
＃’７ｇ　Ｌ、＋）％上管と電極板に印加電圧をかけだ
４ｊ’ｊ成となっている。

二段フレームを行うための他の４’ｌ’；成は、従う１
−の公知技術と同しである。

液体クロマトグラフィーの分ｎ＆　ｆｉ４出ｑｈ　）Ｊ
：　、１？ンプによシ流れ出されているため、後光分仙
用の試オ・＋吸入管の先端に連続的に活用されている。

従って吸入管と電極に１）電圧を開力ｕ−ｊ−ることに
より噴霧状ス（ｉＨをＧｌｉ制御し、第１の）１／−ム
の：ｌ＋！Ｉ　ｉ’ｉｌ　）Ｊ、燃焼ガスと空気を二１
：１−配管で流れをπｔｌｌ仰することによって行なわ
れる。釘、２のフレームＱ−１、〜・。

１フレームの燃焼生成分と追加のガスによって燃焼しガ
スの流路と流量でフレームが制御され、第２フレームの
後光？：検出測定する方法で試料の分析を行っている。

本発明の静電場印加の方法ｉＩ；Ｉ：、試料吸入管先端
佳で溶液があった場合に初めて均一な微粒子の霧化が可
能で制御出来るが、吸入貸先ｙ１ｊ、ｊ　’７１′、で
溶液を吸上げる機能は有していない。

実施夕１ｊ 本発明の実施例を図１に示す。

・１１１図で、］は高速液体クロマトグラフィー流出試
料の通る毛細管、２は試料通過穴を有する電イソであシ
、穴の１α径は２　ｍｍである。１と２の間１’＋、ｊ
ば１．５間〜３　ｔｒｍ程度である。その間に１５００
　Ｖ〜３０００Ｖ程度を印加する。３　？ｆ第１ンレー
ム用水素の流入口で、４ば′２気の流入口である。５　
ハ箪１アレーン１．６がＴ）’＋　２７し／−ムである
。７は第２フレーム用水素の流入Ｉ］で、第１フレーム
の燵焼生成物と混合し２て第２フレームを形成する。炎
光は８のフィルターτ通して９の７オトマルで検出する
。１０は冷却用の水または他の液体を通すための穴でる
る。

第１フレーム用水素を毛細管と囲んだ周辺より放出する
理由は、毛細管先鈴１１部の加熱を少しでも防ぐため、
毛細管周辺の液滴の流れをなめらかにするため、毛細’
Ｌｆに液滴が付ノ、”１°してｉ散粒化が不安定になる
のを防ぐため、ツブどである。

実施例では、水素ガスの流量が３０　ｍ、／、／ｍ　ｉ
　ｎ−１００ｍ７７′］１１ｉ　ｎ程度で少ないため、
毛δ（口管よυ品凍液体りロマトグラフィー流出ｉ；・
い１を吸引することはほとんどない。

第１フレームの空気流１４−は１００〜３００　ｒｎ／
７ｍ　ｉ　ｎ第２フレームの水素流ｌ）；：はｆｉＯ〜
２００＋ｎノ、／ｒｎｉｎ程肛で分析条件によｐＪｔ士
適０流す：に調節する。

第２図に毛卸１管よｐ液ｉ商がｌｊｊ　ｋ７のり（をＪ
（θ過して連峠的に流れる様子を電流の流れとし７て検
出した例を示す。外径２００１１ｍの力゛ラス１へ′を
使／Ｉｔし、’ｌｊｊ　２．う、性を良くするため力゛
ラス（ｉｆ先；ｌｈ：　ｒ’ｒｌＩ訃で６０１１ｍのタ
ングステンに；１を入れである。メタノールを１６　ｔ
ｌｖｎｉｎ流し、約３間のｌｊｃ　’（＋間１９゛ビご
１７００　Ｖ　８ｉ度印加して帯／ｒ　ｎした液滴が電
極の穴を６１＋３過して流れる電流である。集ｊ１１例
では１．７Ｘ　１０”　Ａ（７）電流が流れている。電
流のゆっくシした変動は、電極の穴を通らず電極に付着
したメタノールなどの彩管と思われる。

第３図は、外径０．６門内径０．３　ｍｍステンレス毛
細゛Ｒを使用して、メタノール金泥ｆｔｉ：　１６　ｐ
Ｊ泪ｎで流し電極と毛細管に２５００Ｖを印加した場合
の先端出口の写真である。円錐形のメタノールの先端よ
り細くメタノールが引き出され（破粒化している様子が
示されている。

第４図は、印加電圧を３５００Ｖに変え他の糸作は第；
３図と同じでａる。毛細管よりはるかに細いメタノール
が引き出されている様子が示され、更に第３図よジメタ
ツールの円ｊ・ＩＬが小さくなっていることが判る。以
上の結果、試料吸引１？と電極に高１ａ圧を印加して、
液体試料の霧化制御を行うことが可能でろることが理解
出来る。

実施した第１図の装ａの大きさは、ａ　＝　１５ｍ　＋
ｂ＝４３ｍｌ　、　ｃ　＝　ｌ　Ｏｇであり、１の高速
液クロ流出試料口より、第１フレーム５において、第３
図、第４図と同様な２イ化ｆｌｉ’制御が行なわれてい
る。

６の第２フレームは、従来方式と同じようにｉｊｉ制御
される。

結　論（効果の寸とめ） 本発明では試料吸引管と電４へに高’Ｉ”Ｌ　ＩＥを印
加するという全く仙゛しいｂ比制御手段を用いることに
より均一な微粒子の連続流１しを作シ出すことが可能と
をシ、これによシ煽焼ガスと錯気による制御での炎中に
試料をげ（出しても悪影ｌ＞’（ｌを及（・よさない安
２ピした後光を作ることが可能となった。従って高速液
体クロマトグラフィー用（６）出器として充分実用に供
し７得るもので、Ｉ・′ｒ：業への貢献多大である。

なお本発明は、高速液体り「ＪマＦグラフィーの検出器
に限定されるものではなく、本発明の霧化制御手段によ
る技術思想を用いる全ての二段フレーム式後光装力”、
に及ぶことは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は液体クロマトグラフィー用２段フレーム燃焼装
置、第２図は？ｌ／電した液滴による電流の時間変化、
第３図はＬＣ流出試料の通るステンレス毛細管の先端出
口の写真であり、円錐形のメタノールの先ねよシ細くメ
タノールが引き出され微粒化している。第４図は第３図
に示した条件のうち電圧を菌属にしたときの写真で、メ
タノールの円（４が小姑くなっている。 ｌ・・ＬＣ流出試料の通るステンレス毛細管、２・・・
試料通過穴を有する電極、３・・・第１フレーム用水素
の流入口、４・・・空気の流入口、５・・第１フレーム
、６・・第２フレーム、７・・第２フレーム用水索の流
入口、８・・・フィルター　９・・・検出用）ｓ−ｔ−
マル、１０・・・冷却用の液体を通す穴。 ｑ、′ｉ許出Ｒ（１人　日本分光工業株式会行代　］；
１！　人　九　山　辛　維 ９８０ 第　２　図 −２６１− 第　３　図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）化学物質を第１のフレームに導入する手段。 ２ル１のフレームの燃焼生成物を第２のフレームに送シ
   込む手段及び第２のフレーム内の前記化学物質の特定の
   成分の存在を指示する色を検出する手段をもつ二段アレ
   ーン・残炎光装置なにおいて。 液状化学物質を導入する毛細管先端部よシ離れた所に、
   試料通過穴を有する電極板を設置し導入手段（毛細管）
   と電極板に電圧を印加することを特徴とする二段フレー
   ム残炎光分析装置。
2. （２）前記液状化学物質を導入する毛細管の囲りに、毛
   細管先端の冷却、毛細管先端の電場調節、及び燃焼ガス
   の導入のだめの役割の外管を配＋ｉ’ｊＬ、これら二重
   貸先ｔ：ｔＡより離れたところに試料通過穴を有する′
   に極板を設けたことを特徴とする前記第（１）項記載の
   装置。