II.1.2. Дозирующие устройстваДозирующие устройства (дозаторы) предназначены для вве\дения в хроматографическую колонку определенного количе\ства анализируемой смеси (пробы).При введении пробы должно выполняться несколько общих требований.1.Состав пробы, введенной в колонку, должен быть иден\тичен составу анализируемой смеси, за исключением некото\рых специальных случаев, когда не требуется определять пол\ный состав смеси. Если при дозировании не удается достичь полной идентичности количественного состава анализируемой смеси и введенной пробы, важно обеспечить его постоянство при многократном дозировании. В этом случае можно избежать ошибки анализа, связанной с искажением состава пробы, путем выбора соответствующего метода градуировки прибора. Нару\шение идентичности состава пробы и анализируемой смеси мо\жет быть вызвано многими причинами, в частности: наличием в дозаторе непродуваемых ("мертвых") объемов, потерей ча\сти пробы при введении ее в колонку, химическими реакциями между компонентами пробы или термодеструкцией их, вызван-ными высокой температурой дозатора и каталитическим дей\ствием материалов дозатора, имеющих контакт с пробой.2.При многократном введении одной и той же пробы в посто\янных условиях величина пробы (ее объем или масса) должна изменяться лишь незначительно в заданных пределах (обычно 1-3%), т.е. она должна воспроизводиться. Изменение вели\чины пробы обусловливается недостатками конструкции до\зирующего устройства, непостоянством условий дозирования и субъективной ошибкой оператора, производящего дозирова\ние. Требования к воспроизводимости могут существенно раз\личаться в зависимости от выбранных способов градуировки хроматографа и обработки хроматограмм, а также от требуе\мой точности анализа.3.При введении пробы ее размывание и разбавление газом- носителем должны быть минимальными, так как в общем случае чем меньшую начальную часть колонки занимает проба, тем большей эффективности разделения можно достичь. Размыва\ние пробы зависит от конструкции дозатора и температурного режима. Последний фактор имеет значение при введении жид\ких и твердых проб и связан с необходимостью их быстрого ис\парения. Однако температура дозатора не должна быть слиш\ком высокой, чтобы исключить возможность термической де\струкции различных веществ.4.Введение пробы не должно вызывать изменения устано\вившегося режима систем хроматографа (зашкаливания нуле\вой линии в момент введения, резкого изменения давления газа- носителя и температуры дозатора), что может быть обусло\влено разгерметизацией системы при введении слишком боль\шой пробы, изменением сопротивления линии газа-носителя при дозировании.5.Величина пробы выбирается с учетом сорбционной емко\сти колонки так, чтобы не вызвать перегрузки колонки (ограни\чение максимальной величины) и с учетом чувствительности детектора, который должен четко зарегистрировать соответ\ствующие количества разделенных веществ (ограничение мини\мальной величины пробы). На практике приходится иметь дело с пробами, разнообразными как по величине, так и по агрегат\ному состоянию, однако универсального дозирующего устрой\ства, позволяющего эффективно вводить большие и малые га-зообразные, жидкие и твердые пробы, не имеется.Существует несколько типов дозаторов, конструкции кото\рых определяются агрегатным состоянием вводимых проб.Для дозирования газообразных смесей используют газо\вые краны-дозаторы, позволяющие включать градуированную емкость, предварительно заполненную анализируемой газовой смесью, в поток газа-носителя, который переносит дозу в виде газовой "пробки" в хроматографическую колонку.Поворотный газовый кран (рис.II.8) состоит из кор\пуса (неподвижной детали) со штуцерами, через которые под\водятся газ-носитель и анализируемый газ, и подвижной де\тали поворотной втулки с каналами, соединяющими линии газа-носителя и анализируемого газа. Величина пробы опреде\ляется объемом градуированной трубки (дозы), которая может устанавливаться на штуцерах корпуса (рис. II.8, а). Иногда гра\дуированный объем (доза) заключен в самой поворотной втулке (рис. II.8, 6). В одном из фиксированных положений (положение I) поворотной втулки происходит заполнение дозы анализируе-мым газом, после поворота втулки (положение II) газ-носитель перемещает анализируемый газ в колонку. Для повторного до\зирования необходимо вернуть кран в положение I и вновь за\полнить дозу анализируемым газом. Для измерения величины пробы в первом случае (рис. II.8, а) достаточно лишь заменить Рис. II.8. Схема поворотного газового крана-дозатора с дозируемым объемом, заключенным в трубке, установленной на штуцерах корпуса крана (а) или в канале поворотной втулки (б)1 корпус; 2- поворотная втулка;сменную дозирующую трубку, в то время как изменение дозиру\емого объема во втором случае (рис. II.8, 6) связано с разборкой всего крана-дозатора и заменой поворотной втулки.Количественный газохроматографический анализ газообразных образцов часто требует точного измерения объема вводимой в хроматографическую колонку дозы, который складыва\ется из объемов дозирующей петли и газовых трактов в кор\пусе крана. Современные конструкции газовых кранов предусматривают использование сменных дозирующих петель объемом от 0,1 до 10 мл, при этом постоянный объем газовых трактов составляет от 0,2 до 1 мл. Учет этого постоянного объема в количественных измерениях диктуется соотношением объема дозирующей петли и постоянного объема, а также требуемой точностью определения дозируемого объема.Градуировка сменных дозирующих петель особого труда не составляет и обычно проводится путем заполнения измеряемой емкости жидкостью (ртутью или водой) с последующим опре\делением объема или массы этой жидкости. Определение по\стоянного объема газового крана несколько сложнее, так как измерение газовых трактов крайне затруднено или чаще всего невозможно. Для этой цели может быть использован метод, сущность которого состоит в проведении серии хроматографи- ческих анализов газа постоянного состава при последователь\ной смене дозирующих петель, предварительно отградуирован\ных по массе заполняющей жидкости. Постоянный объем крана определяется графически в координатах площадь пика (или вы\сота) объем петли экстраполяцией на нулевое значение пло\щади пика (рис. II.9). Главным достоинством метода является его простота, так как для выполнения необходимых определений достаточно располагать газовой смесью постоянного (можно неизвестного) состава и в процессе измерений газовая схема хроматографа не изменяется. Основной недостаток метода со\стоит в необходимости смены петель, что может привести к из\менению дозируемого объема даже при использовании одной и той же петли за счет различной ее центровки. Этот недоста\ток устраняется, если градуировка производится измерением объема вытесненного из крана газа, т. е. суммарного объема дозирующей петли и газовых трактов корпуса. Наиболее про\стой и надежный вариант этого метода заполнение дозиру\емого объема азотом с последующим вытеснением его диокси\дом углерода [63]. Измерение малых количеств азота после по\глощения диоксида углерода щелочью проводят в азотометре (газовая бюретка объемом 2-10 мл) с помощью стандартной ап\паратуры и техники работы, надежно зарекомендовавшей себя в элементном анализе (определение азота по Дюма [64]).При использовании газовых кранов вполне достижима вос\производимость результатов анализа 0,2-0,5%, при этом необхо\димо следить за постоянством давления анализируемой газовой смеси и температуры градуированной трубки (дозы). Исполь\зование газовых кранов-дозаторов требует наличия достаточно больших количеств анализируемой газовой смеси для промыва\ния и заполнения дозы.Способ включения дозирующего крана в газовую схему хро\матографа может оказывать существенное влияние на эффективность Рис. II.9. Определение постоянно\го объема газового крана методом стандартных добавок.хроматографической колонки из-за размывания пробы в элементах газовой схемы до колонки. Поэтому включать газовый кран следует таким образом, чтобы выход крана со\единялся кратчайшим путем с хроматографической колонкой и при этом объем соединительных элементов был наименьшим. Весьма нежелательно между краном и колонкой включать дру\гие элементы газовой схемы (например, испаритель жидких проб), что может привести к диффузионному размыванию вво\димой пробы или образованию
Категория: » »
ГЛАВА II. Аппаратура для газовой хроматографии.Дозирующие устройства.
Информация к новости
» » » » ГЛАВА II. Аппаратура для газовой хроматографии.Дозирующие устройства.
Чужой компьютер
Загрузка. Пожалуйста, подождите...
ГЛАВА II. Аппаратура для газовой хроматографии.Дозирующие устройства. » Новости, статьи, документы по лабораторному оборудованию
Комментариев нет:
Отправить комментарий