JPS6287856A

JPS6287856A - キヤピラリガスクロマトグラフイ用試料注入法及びその試料注入装置

Info

Publication number: JPS6287856A
Application number: JP22851685A
Authority: JP
Inventors: Nobutoshi Sato; 佐藤　信俊; Keigo Takatsuki; 高槻　圭吾; Shigeru Suzuki; 滋鈴木
Original assignee: Miyagi Prefectural Government.
Current assignee: Miyagi Prefectural Government.
Priority date: 1985-10-14
Filing date: 1985-10-14
Publication date: 1987-04-22

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、分析化学に於るキャピラリカラムを用いる高
分解能ガスクロマトグラフィに関するものである。

［従来の技術」第８図に示すように試料ｐと共にキャリヤガスｑを導入
する試料注入部ｒで気体となった試料をキャリヤガスに
乗ってカラムＳ内を通過せしめ。

分かれて出てくる成分を検出器ｔで検出して含有成分を
知るガスクロマトグラフィに於ては、成分の分離をよく
し、精度感度を高めるためカラムを非常に細長くしたキ
ャピラリガスクロマトグラフィが用いられている。そし
て、キャピラリガスクロマトグラフィの特徴である高い
分解能を保つためには、試料注入時のパルス巾を出来る
だけ短くする必要がある。この条件を満たすための方法
として従来は大きく分けて３種類が提案されている。即
ち、Ａ）溶液として注入される試料は、気化部で気化してか
らカラムとベントの２流路に分かれ、試料の一部のみが
カラム内に導入されるスプリットυ、。

Ｂ）カラム温度を低温にして溶液として注入される試料
をトラップし、徐々に昇温して分離するスプリットレス
法と、クールオンカラム法、及び太めのキャピラリカラ
ムを用いるダイレクト法。

Ｃ）ニードルＬで溶媒だけを気化させた後、ニードルを
加熱部に移動して試料を気化させるムービングニードル
法。

などがある。

「発明が解決しようとする問題点」しかし、Ａ）のスプリット法に於ては、２流路に分かれ
る流量の比がスプリット比となるが、（一般に１１５０
〜１７１００程度）注入された試料の一部しかカラム内
に導入されないため、低濃度の試料分析には不適当であ
る。

Ｂ）のスプリットレス法では、気化した試料を注入時は
、カラムのみに流し、低温のカラムに液化してトラップ
された後、昇温分析し、また、クールオンカラム法では
細く長い針を持つ特殊マイクロシリンジで直接カラム内
に試料を注入後。

昇温分析する。しかし、このスブリ−／　ドレス法では
、昇温分析が不可欠であるため、その装置が高価になる
こと、ベースラインが変動し易いこと、分析時間が長く
かかることなどの欠点がある。

又、クーロンカラム法では不揮発成分もカラムに導入さ
れるためカラム検出器の劣化が早いこと、などの欠点も
ある。

また、後者のダイレクト法は太めのカラムを用いること
からキャピラリガスクロマトグラフィには逆行する方法
となる。

Ｃ）のムービングニードル法は、低温域に引き上げられ
ているニードルに試料溶液を付着させ、カラムと逆方向
に流れているキャリアガスで溶媒のみを気化させた後、
ニードルを加熱部まで下すことにより残った試料を気化
させ、キャリアガスにより、カラム内に導入されるもの
である。しかし、この方法は特別な装置が必要で高価と
なるだけでなく、一度セットすると取り外しが容易でな
いし、装着できる機種が縦型に限られる。また、ニード
ルの洗浄が煩わしく、時間がかかる。更に、この方法は
、ニードルの移動空間が大きくなっていて、カラム能力
を充分発揮する程に短いパルス１［１での試料導入とは
ならず１分解住がわるいとか高沸点化合物にしか定量的
には使用できない、などといった欠点がある。

本発明に於ては、」二足従来技術の欠点を解決せんとす
るもので、その目的とするところは、第一に従来よりあ
るキャピラリカラムに接続できる安価で簡便なシステム
を提供すること、第二に極めて短いパルス巾で試料をカ
ラム内に導入し、キャピラリカラムの持つ高い分解能を
充分発揮せしめること、第三に高感度分析を可使とする
こと、第四にシステムの交換洗浄を簡易にすること、第
五にムービングニードル法より低沸点化合物への応用を
拡大すること１等を目的としたものである。

ｒ問題点を解決するための手段」Ｌ記問題点を解決するためのギヤピラリガスクロストグ
ラフィ用注入法と、その試料注入装置を述べる。

まず、第１発明のキャピラリガスクロマトグラフィ用注
入法は、マイクロシリンジの針先端から突出せしめた押
し棒の先端に付着せしめた試料を、溶媒のみを除いて針
内に引き込む０次にこの針をキャピラリカラムに接続し
たチー２パ型注入口に差し込む、それから、針内の押し
棒を突き出して試料をカラム内に導入する。このように
して。

キャピラリカラムに、試料をその容積が小さく、パルス
巾がみじかくなるよう注入する方法である。

また、第２発明のキャピラリガスクロマトグラフィ用試
料注入装置は、キャピラリーガスクロマトクラフィにお
けるキャピラリイカラムの基端部に、試料注入器の針が
挿入可能なラッパ型注入口を有する注入管を接続してお
く。

他方、軸線方向に押し棒挿通孔を有するシリンダと、該
シリンダの先端に突出形成しその軸線方向に押し棒挿通
孔の延出した管状の針と、前記押し林挿通孔内に密着状
態で摺動自在に嵌合する押し杯とからなる試料注入器を
用意しておく。

そして、この試料注入器の押し杯は押し込んだときその
先端部を針部より突出し得るように形成するとともに、
その押し棒の先端部に針の内径よ、り細成された試料溜
凹部を形成したことを特徴とするキャピラリガスクロマ
トグラフィ用試料注入装置である。

尚、ラッパ型注入口を有する注入管をギヤピラリイカラ
ムの基端部に着脱自在に接続するようにしても良いこと
勿論である。尚、ここで針の内径より細成された試料溜
凹部とは、押し棒の先端を段付き細成部に形成するとか
、押し棒の先端に凹部を形成するとか、押し棒の先端に
適宜の形状に溝を穿設するとかすればよい。

また、本願装置において、ラッパ型注入口を有する注入
管をギヤピラリイカラムの基端部に着脱自在に接続する
ようにしても良いこと勿論である。

「実施例」以下、本発明の実施例を図面により詳細に説明する０本
発明においては、従来のムービングニードル法でのニー
ドル部分を系外に独立させ、改造型の試料注入器で置き
換えたもので、第１図に示すように、試料注入器ｌの針
２内を出入する押し棒３の先端を針２の先端から突出せ
しめるよう構成するとともに、その押し棒３の先端を、
針２の内径より細成された試料溜凹部４に形成し、試料
溜凹部４に試料を付着せしめたうえ溶媒のみを除いて針
２内に引き込む、そしてこの針２をカラム５にテフロン
チューブ７を介して接続した注入管６のラッパ型注入口
８に差し込んだうえ、針２内の押し棒３を付き出して試
料をカラム５内に導入する試料注入法及び試料注入装置
である。尚、図中、９はカラム５の先端に連結されてい
る検出器である。

本願に於て、注入管６は、第２図に示すように、その試
料注入口８が、試料注入、１１１の針２の先端がスムー
ズに内に入る様にラッパ型に開いていること、又、気化
部の死空間を出来るだけ小さくするためキャピラリ管に
なっていること、更にカラム５との接合部も死重ｍｌや
乱流を生じないようにカラム５と内径を一致させること
が特徴となっている。

尚、当該注入器６はカラム５と着脱自在に接続されてい
るが、その接続部分はテフロンチューブ７を介して気密
状態に接続されている。勿論、この注入器６とカラム５
とは固着されていてもよい。

一方、飼料注入器１は第３図に示すように、軸線方向に
押し棒挿通孔１１を有するシリンダ１２と、該シリンダ
１２の先端に突出形成しその軸線方向に押し棒挿通孔１
１の延出した管状の針２と、前記押し棒挿通孔内１１に
密着状態で摺動自在に嵌合する押し棒３とからなってい
る。尚１図中、１３は押し棒ガイドである。

″ｌＬ！Ｉ該試料注入器ｌは、出来るだけ死空間を少な
くするため、針２及び押し棒３先端の試料溜凹部４の形
状を第５図、第６図の如く試料によって種々変化せしめ
ることができる。

尚、本願における押し棒先端の試料付着部となる試料溜
凹部４の構造は、第４図（イ）のように標準として段付
きに細成したもの４ａであるが、試料によって変化せし
めることができ、同図（ロ）の如く細径の凹部４ｂを形
成するのもよく、この場合は針２内に引き込んだ時、試
料付着部は密封空間となる。又、同図（）＼）は試料溜
凹部４に螺旋溝４Ｃを付したもので、一度に多量付着で
きるものである。

使用に当たっては、第３図の如く一定の試料溶液を通常
のマイクロシリンジｌＯを用いて本願試料注入器ｌの押
し棒３の先端の試料溜凹部４に付着させ、溶媒を気化さ
せた後、押し棒３を針２内に引き込み、試料注入部であ
るラッパ型注入口８に挿入する。針２の先端が内部まで
十分入った所で、押し棒３を押し出し、そ９上に付着し
ている試料を気化させ方ラム５内に導入する。

注入管６の注入口はラッパ型であるため、本願試料注入
器１の挿入が極めてスムーズであり、入目からカラム５
の接続まで出来るだけ細く短くして、死空間をなくした
ので１分解能が低下せず、カラム５との接合部は簡単で
死空間なくガス漏れしない。

「発明の効果」まず第１発明の本発明の注入法は、試料注入器の針先端
から突出せしめた押し棒の先端に付着せしめた試料を、
溶媒のみを除いて針内に引き込んだので、注入試料の６
精が少なくなるうえ、この針をキャピラリカラムに接続
したラッパ型注入口にさし込み、針内の押し棒を突き出
して試料をカラム内に導入するようにしたので、試料は
カラムの細いところで気化されることとなり、パルス巾
がせまくなる。その結果、本願注入法は従来のスプリッ
ト法などと比べ同等以上の高い理論段数となり、クロマ
トグラムにおけるテーリングも少なくなるので、カラム
のｆｌ、力を十分発揮した高い分解能が得られることに
なる。

本願注入法は、試料の注入量のすべてが検出器に入るシ
ステムであるため高感度分析が可能である。

本願注入法は、注入管を設けその中で加熱気化するよう
になっており、温度コントロールを不要とするので、低
温分析が出来る。尚、本願発明においては、昇温分析も
選択的に出来ること勿論である。

第２発明の本発明装置は、キャピラリイカラムの基端部
に接続した注入管と、この系外に独立した試料注入器と
からなり、注入管には試料注入器の針が挿入可能なラッ
パ型注入口を形成すると共に、試料注入器の押し棒先端
部を針部より突出し得るように形成したので、試料を簡
単にパルス巾がせま〈カラム内に挿入することが出来、
それによって高分解能を得られる。

また、昇温しなくてもパルス巾が小さくなるので、定温
分析が可能である。

本発明装置は、キャピラリイカラムと、注入管と、当該
試料注入器のシリンダおよび針と、押し棒とを分解出来
、洗浄が容易となるため、難揮発性オイルの使用が可能
となり、低沸点化合物分析への応用が拡大される。また
、装置の分解洗浄が容易となるため、汚染がすくなく構
成部材の劣化が少ない。

本発明装置は、構成部材を分解１組立が簡単に出来るの
で、取り扱いが筒中になるし、例えばカラムの口径や試
料、など分析条件によって各部材を取り替えることが出
来るので、取付機種を選ばないし、適用範囲が広くなる
。

更に、本発明装置は、各部品の構成が簡単で昇温装置な
どの補助装置がなくともパルス１１〕が小さく分析性使
を高度に出来るので、従来より製作費が安価となり、経
済性が高いものとなる。

以上のように、本願発明は分析性情においても、操作性
においても、経済性においても、従来のものに比較して
優れたものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の全システム構成を示す説明図、第
２図は試料注入器の縦断側面図、第３図は注入管の縦断
側面図、第４図（イ）、（ロ）。（ハ）は押し棒の飼料溜凹部における実施例を示す側面
図、第５図はガスクロマトグラフィ装置の構成図を示し
た。１・・・試料注入器、２・・・針。３・・・押し棒、４・・・試料溜凹部、５・・・カラム。６・・・注入管。８・・・ラッパ型注入口。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）試料注入器の針先端から突出せしめた押し棒の先
端に付着せしめた試料を、溶媒のみを除いて針内に引き
込み、この針をキャピラリカラムに接続したラッパ型注
入口に差し込み、針内の押し棒を突き出して試料をカラ
ム内に導入することを特徴とするキャピラリガスクロス
トグラフィ用試料注入法。
（２）キャピラリーガスクロマトグラフィにおけるキャ
ピラリィカラムの基端部に、試料注入器の針が挿入可能
なラッパ型注入口を有する注入管を接続しておき、他方、軸線方向に押し棒挿通孔を有するシリンダと、該
シリンダの先端に突出形成しその軸線方向に押し棒挿通
孔の延出した管状の針と、前記押し棒挿通孔内に密着状
態で摺動自在に嵌合する押し棒とからなる試料注入器を
用意しておき、試料注入器の押し棒先端部を針部より突出し得るように
形成するとともに、その押し棒の先端部に針の内径より
細成された試料溜凹部を形成したことを特徴とするキャ
ピラリガスクロマトグラフィ用試料注入装置。
（３）ラッパ型注入口を有する注入管をキャピラリイカ
ラムの基端部に着脱自在に接続したことを特徴とする特
許請求の範囲第２項記載の試料注入装置。
（４）前記針の内径より細成された試料溜凹部とは、押
し棒の先端を段付き細成部に形成する場合、押し棒の先
端に凹部を形成する場合、押し棒の先端に適宜の形状に
溝を穿設する場合を含む特許請求の範囲第２項記載の試
料注入装置。