专利名称：超临界流体色谱仪附件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种色谱仪附件，特别是超临界流体色谱仪的附件。
现有的色谱仪中最常用的是气相色谱仪(以下简称GC)，其主要原理是被检测样品在适当温度下气化为蒸气，随同流动相(气体)一起通过色谱柱将其分离为单组分后，进入检测器，产生电信号，经过放大，记录为色谱图，以检测样品中各组分的含量。这种GC通常以N2为流动相，则许多不能气化为蒸汽的低挥发性物质就无法进行分析，所以其检测范围受到很大限制，不能满足分析需要。
本发明的目的是要提供一种超临界流体色谱仪(以下简称SFC)附件，使现在使用的或整机生产的GC加上这种附件即可改装或组装成SFC，从而扩大其检测范围，满足分析需要。
本发明的目的是这样实现的由微量注射泵、步进电机、压力传感器和微机等部件组装在一机壳内，即微机控制泵单元，以及进样阀、色谱柱、阻力器构成SFC附件。
由微机控制步进电机，根据不同的试样采用不同输送流体的压力程序，将泵单元一侧钢瓶中由管线连接至泵单元之液体CO2，经微量注射泵、压力传感器输入到泵单元另一侧，置于气相色谱单元中之进样阀、色谱柱、阻力器，再进入检测器，之后放空。由于采用具有一定极性的超临界CO2为流动相，并按设定好的程序输送流体，则许多低挥发性试样，在其中都有一溶解度，因而这类试样当在六通阀中进样，都可在色谱柱、检测器中进行分离、检测，从而达到扩大检测范围的目的。
发明的具体结构及使用本发明的检测流程，由以下实施例及其附图给出
图1、采用SFC附件安装在气相色谱仪上检测流程示意图。
图2、本发明SFC附件结构示意图。
图3、应用本发明分析平均分子量为600的聚乙烯色谱图。
图1中，1为带插管CO2钢瓶，插管可将液体CO2输出，2为压力表，指示钢瓶中CO2压力，3为截止阀，开关CO2流路，4为微量注射泵，可输出无脉冲的CO2流体，5为冷冻夹套，内装冰块，使泵头冷至0-5℃，便于吸入液体CO2，6步进电机，驱动泵输液，7压力传感器，精度0.3%，指示、控制泵压力，8微型双板计算机，控制泵系统，9A/D变换器，0809为核心，10直流放大器，μA741为核心，11脉冲发生器，CTC为核心，用于控制压力，12光电隔离器，TIL117为核心，用于消除电干扰，13电机控制器，2716为核心，控制步进电机，14D/A变换器，8253为核心，输出压力信号，15截止阀，开关CO2流路，16放空阀，当程序升压到终压时，开动放空阀降至始压，17六通进样阀Rheodyme型，以半充满式采样，进样体积0-10μl，18色谱柱，内径1mm，长150mm，填充5μmRp-C18固定相，19气相色谱仪柱箱，35-350℃±0.1℃，20流量阻力器，由内径100μm石英弹性锥形管，外套不锈钢保护管制成，流速由锥口大小决定，一般在10-40ml/分。21氢焰检测器，其加热器温度250-400℃，22微电流放大器，23数据处理机，24双笔记录器。
参照图1，SFC附件流程如下带插管钢瓶1中的液体CO2经压力表2流入泵单元，经截止阀3进入装有冰块冷冻夹套5的微量注射泵4内，注射泵4泵头降温达0-5℃。由于温差造成的压差，使液体CO2自动吸入泵中。该液体充满泵后关闭阀3，开阀15，在微机8的控制下脉冲发生器11发出脉冲信号，经光电隔离器12(消除电干扰)，然后传至电机控制器13，由其控制步进电机6之运行速度，以调整微量注射泵4之输液速度，达到控制CO2流动相压力之目的。一般其压力可设定为恒压，线性或非线性程序升压，与此同时，自微量注射泵4中输出之流动相，经压力传感器7将其压力通过放大器10及A/D变换器9送回微机8中，以便自动调整其压力。流动相继续前进流出泵单元，进入六通进样阀17，将试样带入位于色谱炉箱19中之色谱柱18内，使试样进行分离，最后通过流量阻力器20流出本附件。进入氢焰检测器21与氢气、空气混合燃烧，产生离子流信号，经放大器22放大，放大后的信号一面输入数据处理机23，一面与由D/A变换器14送来压力信号一起，进入双笔记录器24内，给出其压力和色谱分析曲线。
本附件接在气相色谱仪上，其性能指标应不低于参照国家气相色谱仪指标制订的SFC技术指标。
采用内径1mm长150mm，5μmRp-C18细径填充柱，氢焰检测器，其温度320℃，柱温90℃，流动相CO2，恒压150Kg/cm2，样品1为0.1%蒽，样品2为0.1%C28-C36烃类，进样量0.4μl，测得结果如下检测项目实测结果SFC技术指标检测度＝2.7×10-11克/秒 ＜1×10-10克/秒漂移＝满标1%/小时＜满标3%/小时保留值精度＝±0.93%＜±2%定量误差＝±1.5%＜±2.5%结果表明，本附件用在气相色谱，氢焰检测器上，性能皆优于SFC技术指标。
图2中，25为支架，由金属板弯成，上面由螺钉与阀17紧固，下部有φ10孔，由两个螺母26固定于汽化室螺丝口，27为螺帽，28压力表0-400Kg/cm2，29注射泵缸体内CO2容积指示器，30开关，31键盘，32屏幕，33汽化室，其余同图1。
参照图2，SFC附件泵单元具体结构是在一个高550，宽300，深550的钢制机壳内，装有微机，SB-2注射泵及其电器控制部件。机壳内分上下两部分，上部分装有微量注射泵，由管线与在面板上的阀3、15、16连接，并由压力表28指示柱前压力，泵的缸体体积标尺29指示缸内CO2流体容积;机壳下部分，装有泵的控制部件及微机组件，其显示及操作则由面板的屏幕32及键盘31完成。泵单元的出口有管线接到六通进样阀17，阀是这样安装的，将汽化室散热帽除去，将支架用螺母固定于汽化室螺丝口，再接上色谱柱18，柱后阻力器20用螺母27接到氢焰检测器21入口。
SFC附件操作打开泵电源、微机电源，将CO2钢瓶接到入口处。打开上盖，向夹套5放入冰块，开阀3、关阀15，开泵吸液，约20分钟后充满CO2，关阀3，开阀15，阀17处于采样位置，开气相色谱，点火。由微机键盘输入压力程序。条件稳定后即可进行分析。若需降压可开阀16放空到需要压力后关闭之。
参照图3，利用本附件接在气相色谱仪、氢焰检测器可以分析平均分子量为600的聚乙烯混合物，如果用气相色谱法分析这样混合物，则需要400℃高柱温。
实验条件本附件接气相色谱仪，FID，温度320℃，1×150mmRp-C18填充柱，柱温同步程序升温125℃ (1℃/分)/() 155℃，CO2为流动相，压力非线性升压120Kg/cm2到350Kg/cm2，样品0.05%聚乙烯-甲苯混合物，进样量0.3μl，结果如附图3所示。
图3表明，从C16-C80三十多个偶数碳的峰，在同步升温，非线性升压条件下，获得了良好的分离。表明SFC附件结构合理，性能优异。
本附件具有以下优点1、因SFC附件采用超临界流体CO2携带样品进行分离，其粘度小，扩散系数大，柱压差小，压力可按要求进行控制，故可进行高效，快速分析，其分析速度较液相色谱快3-5倍。
2、因CO2具有惰性，可接多种气相、液相色谱检测器，特别是通用型的氢焰检测器，定量结果准确、应用面极广。
3、超临界流体CO2具有一定极性，许多低挥发性物质如生物大分子、齐聚物、热不稳定组分，在其中都有一定溶解度，都可以进行分析，从而扩大了色谱分析的范围。因此，它在石油、化工、生物、医学、环保卫生等领域，有着极其广泛的应用。
4、本附件既可安装在现有气相色谱仪将其改装成SFC，我国目前有20000台在运行，若有1/10的改装，则有2000台需改装，数量很大;同时本附件又可用于制造厂家整机生产SFC，估计总需求量几千台。因此本附件很有发展前途。
权利要求
1.一种色谱仪附件，特别是超临界流体色谱仪附件，其中包括微机控制泵单元、进样阀、色谱柱、阻力器，其特征在于1)所述的微机控制泵单元，是由微机、微量注射泵、进步电机、压力传感器所组成，并置于钢制机壳内；2)所述的泵单元其流动相CO2的吸入和输出，由面板上微机键盘控制。。
全文摘要
一种色谱仪附件，特别是超临界流体色谱仪附件，该附件是由微机控制泵单元，进样阀、色谱柱、阻力器等部件构成，由微机控制步进电机，使CO
文档编号G01N30/02GK1044536SQ9010135
公开日1990年8月8日 申请日期1990年3月17日 优先权日1990年3月17日
发明者孙云鹏, 孙明华 申请人:孙云鹏, 孙明华