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DE2004181A1 - Vorsaeulen-Einlass fuer Chromatographen - Google Patents

Vorsaeulen-Einlass fuer Chromatographen

Info

Publication number
DE2004181A1
DE2004181A1 DE19702004181 DE2004181A DE2004181A1 DE 2004181 A1 DE2004181 A1 DE 2004181A1 DE 19702004181 DE19702004181 DE 19702004181 DE 2004181 A DE2004181 A DE 2004181A DE 2004181 A1 DE2004181 A1 DE 2004181A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
column
guard
guard column
cooling
chamber
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE19702004181
Other languages
English (en)
Inventor
M G Cramers Carol A
Van Kessel Mateus M
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hamilton Co Inc
Original Assignee
Hamilton Co Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hamilton Co Inc filed Critical Hamilton Co Inc
Publication of DE2004181A1 publication Critical patent/DE2004181A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N30/00—Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
    • G01N30/02—Column chromatography
    • G01N30/26—Conditioning of the fluid carrier; Flow patterns
    • G01N30/28—Control of physical parameters of the fluid carrier
    • G01N30/30—Control of physical parameters of the fluid carrier of temperature
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N30/00—Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
    • G01N30/02—Column chromatography
    • G01N30/04—Preparation or injection of sample to be analysed
    • G01N30/06—Preparation
    • G01N30/12—Preparation by evaporation
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
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    • G01N30/06—Preparation
    • G01N30/12—Preparation by evaporation
    • G01N2030/121—Preparation by evaporation cooling; cold traps
    • G01N2030/122—Preparation by evaporation cooling; cold traps cryogenic focusing

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  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)

Description

Patentanwälte ^ ^0 DipL-Chem. L SAulze 1987
Dipl.-Ing. E. Gutscher 69 HEIDELBERG
CalAergetraße 3 - Telefon 2 32 W
Anmelder: Hamilton Company, 54-0 West Lambert load, Whittier, California* V, St, A.
Vorsäulen-Einlass für Chromatographen
Die Erfindung betrifft eine Vorsäule für chromatographische Säulen.
Die erfindungsgemäese Säule besteht aus einem '/orderen Säulenteil } das lösbar an einem rückwärtigen Säulensail befestigt 1st, Im vorderen Teil ist eine heisse Sone* sum Verdampfen von Proben, und eine luftgekühlte Zone, in der Dichtscheidewände angeordnet sind) vorgesehen. Der Vorsaulen-Einlaaa 1st durch ein Anschlußatück mit einer Trägergasquelle verbunden. In der Vorsäule erstreckt sich in Längerichtung ein Vorsäulen-Glasrohr« dae im vorderen Säultnteil zentriert let. In diesem Rohr verdampfen die Pro-. ben. Ein Patronenheizelement erwärmt sowohl das vordere als auoh da· rückwärtige Säulenteil.
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Durch den unteren Teil führt eine Trennsäule, die eine hohe Trennfähigkeit aufweist und beispielsweise aus einer Kapillarsäule, Füllkörperkapillaren oder einer Füllkörpersäule mit kleinem Durchmesser besteht. Sie ist arbeitsmässig mit der Vorsäule verbunden. Das untere Teil weist einen Hohlraum auf, durch den ein kurzes Stück der hochleistungsfähigen Trennsäule hindurchgeht. Dieser kurze Abschnitt der Trennsäule wird gekühlt. Um während des Kühlens Kälteverluste im rückwärtigen Säulenteil zu verringern, ist im Hohlraum ein Kälteschirm oder Kälteschild angeordnet-Dieses rückwärtige Säulenteil wirkt auch als Wärmequelle zum schnellen Erwärmen der Kaltzone, nachdem die Bestandteile der Probe am Kopfende der Säule kondensiert wurden.
Im Rahmen der Beschreibung wird mit dem Begriff Trennsäule eine solche mit hoher Trennfähigkeit bezeichnet.
Eine zu analysierende Probe wird in einem Überschuss eines Lösungsmittels aufgelöst, dessen Flüchtigkeit ausreichend verschieden ist, um es deutlich von den Bestandteilen der Probe zu trennen, oder um vollständig in der Vorsäule zurückgehalten zu werden. Wenn ein weniger flüchtiges Lösungsmittel verwendet wird, wird das Lösungsmittel mit der darin gelösten Probe in die Vorsäule eingeführt. Durch hohe Temperatur werden die Probenbestandteile aus dem Lösungsmittel direkt in die Säule getrieben.
Wenn ein leicht flüchtiges Lösungsmittel verwendet wird, treten beide, also das Lösungsmittel und die Probe, in die Säule ein, aber aber das Lösungsmittel wird im Vergleich zu den Probenbestandteilen sehr schnell weggespült.
Das kurze lineare Stück der hochtrennfähigen Säule wird in Hohlraum des rückwärtigen Säulenteiles gekühlt, so dass die Probenbestandteile kondensiert werden und dabei nach dos
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Abstellen der Kühlung eine scharfe Probeneinspritzung in den anscnliessenden Abschnitt der hochleistungsfähigen Säule erfolgt. Der das rückwärtige Säulenteil umgebende Heizblock liefert eine grosse Wärmemenge, um das Kapillarsäulensegment schnell wieder auf die Säulentemperatur zu bringen. Auf diese Weise kann eine richtige Einführung der Probe vorgenommen werden.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen, in denen ein Ausführungsbeispiel dargestellt wird, näher erläutert.
Fig. 1 ist ein Längsschnitt durch die erfindungsgemässe Säule;
Fig. 2 ist eine Ansicht in Sichtung der Linie 2-2 in Pig. 1 gesehen;
Fig. 3 ist ein Schnitt entlang der Linie 3-3 in Fig. 1; und
Fig. 4- ist eine abgeänderte Anordnung zum Verbinden der Vorsäule mit der Kapillarsäule.
Die Säule besteht aus einem vorderen Säulenteil 10, und einem rückwärtigen Säulenteil 12 (Fig. 1).
Das vordere Teil besteht vorzugsweise aus rostfreiem Stahl, kann aber auch aus irgendeinem anderen entsprechenden Material hergestellt sein. Es weist einen zylindrischen Hauptabschnitt 14 mit ausreichender Masse auf, der an einem Ende mit einem, ringförmigen, radial nach aussen abstehenden Flansch 16 versehen ist.
Am gegenüberliegenden Ende des Hauptabschnittes 14 ist ein axial angeordneter Hals 18 vorgesehen, der in einer Erweiterung 20 endet. Dieser weite Abschnitt 20 weist eine Vielzahl von längs im Abstand angeordneten ringförmigen Kühlrippen 22 auf. Vom freien Ende des erweiterten Abschnittes 20 erstreckt sich nach innen eine Bohrung 24, die an ihrem
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äusseren Ende mit einer Gegenbohrung 26 mit Gewinde versehen ist. Der Übergang von der Bohrung 24 zu der Gegenbohrung 26 wird durch eine nach aussen sich erweiternde konische Schulter 28 geschaffen.
Die Bohrung 24 ist durch eine Radial- oder Querbohrung 30 mit einer weiteren Gewindebohrung 32 verbunden, in die ein mit Aussengewinde versehener Endabschnitt eines Trägergasrohres 34- eingeschraubt ist.t Am freien Ende dieses Rohres 34- ist ein zugängliches Verbindungsstück 36 angebracht. An dem mit dem Flansch 16 versehenen Ende des Säulenteiles 10 ist axial eine mit Aussengewinde versehene Nabe 38 angeordnet. Vom freien ode» ausseien Ende dieser Nabe 38 ausgehend erstreckt sich in Längsrichtung durch das Säulenteil 10 eine Bohrung 40, die kurz vor der Bohrung 24 endet. Sie ist mit dieser letztgenannten Bohrung durch eine Bohrung 42 mit kleinerem Durchmesser verbunden. An der Übergangsstelle von der Bohrung 40 zur Bohrung 42 ist eine Schulter 44 vorgesehen. Der Durchmesser der Bohrung 40 ist gerade ausreichend grosser als der Durchmesser einer röhrenförmigen Vorsäulenhülse 48, in der eine Vorsäule oder ein Vorsäulenrohr 49 untergebracht ist. Das äussere Ende der Hülse 40 stösst an die Schulter 44 an, aber das Ende des durchgesteckten Vorsäulenrohres ragt nach aussen in die Bohrung 42 und endet am inneren Ende der Bohrung 24.
Das der Schulter 44 gegenüberliegende Ende der Hülse 48 erstreckt sich vom freien Ende der Nabe 38. Der Innendurchmesser der Hülse 48 ist so bemessen, dass die Vorsäule festsitzend hineinpasst, jedoch gleitend in die Hülse hineingerschoben oder herausgezogen werden kann. Das gleiche gilt für 'den Sitz der Vorsäule in der Bohrung 42. Das Ende der Hülse 48 an der Nabe 38 ist mit einer Gegenbohrung 50 versehen, die an einer Schulter 51 endet.
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Der Hauptsäulenabschnitt 14- weist eine weitere Längsbohrung 54 auf, die parallel aber nach aussen im Abstand zur Achse des Säulenteiles 10 verläuft. In dieser Bohrung 54· ist ein elektrisches Heizelement oder ein Patronenerhitzer 56 angeordnet, das mit Drähten 58 für den Anschluss an eine Stromquelle versehen ist.
Zum Kühlen der Rippen 22 wird ein entsprechendes Gas, beispielsweise Luft, verwendet. Die Einrichtung zum Kühlen besteht aus einem Rohr 60, das durch ein Rohranschlußstück 62 mit einer Druckluftquelle verbunden ist. Ein Abschnitt 64· des Rohres 60 geht durch fluchtende Löcher 66, die am Umfangsrand der Rippen-,22 angeordnet sind. Durch eine Vielzahl von LuftaustrittsöffnungTn 69 im Rohrabschnitt 64· wird Kühlluft auf die Rippen ausgestossen. Dieser Abschnitt 64· kann durch Löten, Schweissen1" oder in ähnlicher Weise in den Löchern 66 befestigt sein.
In der Bohrung 24- ist eine Scheidewandhai I,-rung 74- angeordnet, deren Durchmesser etwas kleiner ist als derjenige der Bohrung 24·. Am inneren Ende der Seheidewandhalterung befindet sich eine Ausnehmung 76, in die eine Vorsäulen-Scheidewand 78 eingesetzt ist. Die Ausnehmung 76 ist flacher als die Stärke der Scheidewand 78, so dass die letztgenannte nach vorne aus der Scheidewandhalterung herausragt und gegen die innere Endwand der Bohrung 24- stösst. Das hier befindliche Ende der Vorsäule erstreckt sich durch die Vorsäulen-Scheidewand 78, die um die Vorsäule eine Dichtung bildet.
Am gegenüberliegenden oder äusseren Ende der Scheidewandhalterung 74· ist ebenfalls eine Ausnehmung 80 vorgesehen, in dessen innerem Ende eine Nadelscheidewand 82 und eine Druck-Dichtecheibe 84- eingesetzt sind. Die Druck-Dichtscheibe, jlurch die ein mittiges Loch durchgeht, befindet sich an der
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Aussenseite der Nadelseheidewand. Das äussere Ende der Scheidewandhalterung 74 endet nahe der Schulter 28 und ein O-Ring 86 berührt diese Schulter 28 und das äussere Ende der Scheidewandhalterung 74.
Die Scheidewandhalterung und die Scheidewände sind lösbar in der Bohrung 24 untergebracht. Zu diesem Zweck ist eine Dichtschraube 90 vorgesehen, deren Schraubenkörper 92 mit Aussengewinde 94 versehen ist und einen nach vorne und innen ragenden Abschnitt 96 mit kleinerem Durchmesser aufweist. Den Übergang vom dünneren Abschnitt 96 zum Schraubenkörper bildet eine Schulter 98. Am äusseren Ende trägt die Dichtschraube einen geriffelten oder gerändelten Kopf 100. Die Schulter 98 berührt den O-Ring 86 und das innere oder freie Ende des dünneren Abschnittes 96 berührt die Druck-Dichtscheibe 84, so dass beim Anziehen der Dichtschraube die Scheidewände entsprechend komprimiert werden und der 0-Ring das äussere Ende der Bohrung 24 dichtet.
Die Scheidewandhalterung 74 weist einen axialen Durchlass 102 und angrenzend an ihr inneres Ende eine Vielzahl von Querbohrungen 104 auf. Diese Querbohrungen haben einen etwas grösseren Durchmesser als die Axialbohrung. Der Aussendurchmesser der Scheidewandhalterung ist ausreichend kleiner als der Durchmesser der Bohrung 24, um den Eintritt des Trägergases in die Querbohrung zu ermöglichen. Das Trägergas wird durch das Trägergasrohr 34 und den Durchlass oder die Bohrung 30 eingeführt.
Das rückwärtige Säulenteil kann aus Aluminium oder einem anderen entsprechenden Material hergestellt sein. Sein Aussendurchmesser entspricht im wesentlichen demjenigen des vorderen Säulenteiles. Es besteht aus einem Hauptstück 109, an dessen Enden je ein radial nach aussen abstehender Flansch 110 bzw. 112 angeordnet ist. Der Flansch 110 ist mit Löchern
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versehen, die mit G-ewindebohrungen (nicht dargestellt) im Flansch 16 des vorderen Säulenteiles fluchten. Durch Schrauben 114-, die durch diese fluchtenden Öffnungen gesteckt sind, werden die beiden Säulenteile 10 und 12 miteinander verbunden. Der Flansch 112 weist Öffnungen auf, durch die Schrauben 116 gesteckt sind und zum lösbaren Befestigen der Vorrichtung an einem Chromatographen dienen.
Das Hauptstück 109 ist zylindrisch und ausreichend massiv. An seinem an das vordere Säulenteil 10 angrenzenden Ende ist eine Ausnehmung 120 vorgesehen, in die die Nabe 38 dieses Vorderteiles 10 eingeführt ist. Das rückwärtige Säulenteil wird gewöhnlich bei Säulentemperatur gehalten, während das Vorderende wärmer ist, damit ein schnelles Verdampfen der Probe vom Lösungsmittel erreicht wird. Am gegenüberliegenden Ende dieses Hauptstückes 109 ist ein axial vorstehender Ansatz 122 angeordnet, durch den die Vorsäule arbeitsmässig mit dem Chromatographieapparat verbunden werden kann.
Axial durch das rückwärtige Säulenteil 12 führt eine Bohrung 124, die vom freien Ende des Ansatzes 122 bis zur Ausnehmung 120 reicht. Die lichte Weite der Bohrung 124 ist so gewählt, dass ein Kapillarrohr oder eine Füllkörpersäule 126 festsitzend' hineinpasst aber noch darin gleiten kann, so dass sie in die Bohrung 124· hineingeschoben und herausgezogen werden kann. Die hochleistungsfähige Trennsäule 126 bildet einen äusseren Endabschnitt der Trennsäule des Chromatographen und erstreckt sich vom vorderen oder freien Ende des Ansatzes 122 durch eine Öffnung 128 in der Endwand 130 einer Mutter 132, die auf das Aussengewinde der Nabe 38 aufgeschraubt ist.
Am Aussenende der Nabe 38 ist eine Dichtscheibe 134 aus einem entsprechenden Material, wie beispielsweise aus dem un-
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ter dem Warenzeichen Teflon bekannten Kunststoff, angeordnet. Durch eine axiale Öffnung in der Dichtscheibe 134 ist mit Paßsitz die hochleistungsfähige Säule 126 (Kapillarsäule oder mit kleinen Füllstoffen bestückte Säule) eingeführt. Sie reicht bis in die Gegenbohrung 50 in der Vorsäulen-Hülse 48 und ihr Ende stösst an die Schulter 51 an. Der Durchlass in dieser Säule 126 fluchtet mit dem Durchlass in der Vorsäule. Die benachbarten Enden der hochleistungsfähigen Säule und der Vorsäule stossen dicht aneinander.
An der Aussenseite der Dichtscheibe 134 ist eine Druckdichtscheibe 138 aus irgendeinem entsprechenden elastischen Material, wie einem Kunststoff oder dergleichen, vorgesehen. Eine durch die Druckdichtscheibe 138 gehende Öffnung 140 fluchtet mit der durchgehenden öffnung in der Dichtscheibe 134, ist aber grosser als die letztgenannte Öffnung. Die Dichtscheiben 134 und 138 werden zwischen dem Ende der Nabe 38 und der Wand 130 der Mutter zusammengepresst, wenn die Mutter an der Nabe 38 angezogen wird. Dabei wird die Dichtscheibe fest um die hochleistungsfähige Trennsäule gepresst, die durch die öffnung in dieser Dichtscheibe 134-hindurchgeht. Dadurch wird an dieser Stelle ein Lecken um die Säule verhindert. Auf diese Weise wird für die Hochleistungssäule eine Dichtung geschaffen und die benachbarten Enden der Vorsäule und der Hochleistungssäule werden fest zusammengehalten, so dass ein vollständiger von Glas umgebener Durchlass von der Einführung der Probe bis zum Chromatographen gebildet wird. Damit ist ein Allglaskanal vorhanden.
In einer Längsausnehmung oder Bohrung 144 des rückwärtigen Säulenteiles 12 ist der Endabschnitt des Patronenerhitzers oder Heizelementes 56 untergebracht, der aus dem angrenzenden Ende des vorderen Säulenteiles 10 vorsteht. Die Bohrung
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144 liegt im Abstand jedoch parallel zur Achse des rückwärtigen Säulenteiles. Ein zweites elektrisches Heizelement 148 ist in einer Bohrung 150 im rückwärtigen Säulenteil 12· angeordnet. Auch diese Bohrung 150 liegt im Abstand aber parallel zur Achse des Säulenteiles 12. Das Heizelement 148 wird durch Leitungsdrähte 152 an einer Stromquelle angeschlossen.
Zum Kühlen eines kurzen linearen Abschnittes oder Segmentes der hochleistungsfähigen Trennsäule dient eine Kühleinrichtung. Hierfür ist eine Querbohrung 160 vorgesehen, die an einer Gasquelle angeschlossen wird, die für eine wesentliche Senkung der Temperatur in einer Kaltzone sorgt, die als eine Kältefalle angesehen waä?den kann. Es wurde gefunden, dass sich flüssiges Kohlendioxyd sehr gut als Kühlmittel eignet. Die Querbohrung 16p ist mit der Gasquelle durch einen Kanal 162 verbunden, der durch ein Auf-Zu-Ventil V gesteuert wird, das den Ausstoss von CO^ in die Kältezone in Gang bringen und unterbrechen kann. Der Kanal 162 ist mit einer Düse 163 verbunden, die flüssiges COp in das Innere der Kammer 165 auf ein Kälteschild 166 ausstossen kann. Der Kälteschild ist innerhalb der Querbohrung 160 angeordnet und besteht aus einem gerollten Metallstück, beispielsweise aus rostfreiem Stahl oder einem anderen entsprechenden Material. Die als Kälteschild ausgebildete Metallrolle ist etwas abgeflacht und durch ihre Öffnung ist die hochleistungsfähige Säule 126 gesteckt. Der Kälteschild 166 ist an der Hochleistungssäule gestützt, so dass er mit der Wand der Querbohrung nicht in Berührung kommt. Wenn das flüssige COg in die Kammer 165 des Schildes ausgestossen wird, trifft es direkt, auf den Abschnitt der Hochleistungssäule, der sich durch die Kammer 165 erstreckt.
Vor der Einführung der Probe kann diese in einem Überschuss .eines flüchtigen oder nichtflüchtigen Lösungsmittel gelöst
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werden. Es können verschiedene bekannte Lösungsmittel verwerdet werden, es dürfte aber ausreichen, wenn die Verwendung von Silikonöl als Beispiel eines niclitflüchtigen Lösungsmittels beschrieben wird. Das Lösungsmittel muss auf jeden Fall so gewählt werden, dass es deutlich, von den Probenbestandteilen getrennt und sogar vollständig in der Vorsäule zurückgehalten werden kann.
Das Lösungsmittel mit der darin gelösten Probe wird mit einer an sich bekannten Spritze in die Vorsäule eingespritzt. Die Nadel der Spritze wird in einen axialen Durchlass (nicht dargestellt), durch die hierfür vorgesehene Dichtschraube 90 und durch die Mittelpffnung (nicht dargestellt.) in der
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Druckdichtscheibe QM- und dann durch die Nadelscheidewand 82 eingeführt. Diese Nadelscheidewand ist selbstdichtend, wenn die Nadel zurückgezogen wird. Die Nadel der Spritze wird auch in die Vorsäule an ihrer öffnung im Zwischenraum oder in der Bohrung 104 gestossen. Wenn in der Vorsäule Füll- oder Stützmaterial 170 angeordnet ist, wird die Nadel der Spritze in die Vorsäule so eingeführt, dass ihr freies Ende an die Füllmasse angrenzt. Es können verschiedene bekannte inerte Stützmaterialien verwendet werden. Anschliessend wird das Lösungsmittel mit den darin gelösten Probenbestandteilen in die Vorsäule eingespritzt.
Das Heizelement 56 wird rechtzeitig vor dem Einspritzen der Proben eingeschaltet und hält im vorderen Säulenteil 10 eine hohe Temperatur aufrecht, so dass die Probenbestandteile sobald sie in die Vorsäule eintreten schnell aus dem Lösungsmittel ausgetrieben werden. Sie werden dann durch das Trägergas direkt in das offene Ende der hochleistungsfähigen oder Kapillarsäule geführt.
Wenn ein sehr flüchtiges Lösungsmittel verwendet wird, treten sowohl das Lösungsmittel aus auch die Probe in die Säule
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ein, aber das Lösungsmittel wird im Vergleich zu den Probenbestandteilen schnell abgeschwemmt.
Es ist ferner eine Einrichtung vorgesehen, die die Bandstreuung der Probe am Ende der Hochleistungssäule auf ein Minimum verringert. Dies wird durch die gekühlte Kältefalle oder eine gekühlte Kältezone erreicht, wo die Probe kondensiert wird. Die Probenbestandteile werden später als ein schmaler Probenpfropfen freigegeben.
Zur Kühlung wird ein entsprechendes Gas verwendet. Auch hier hat sich Kohlendioxyd als ausserordentlich zufriedenstellend erwiesen. Es können aber auch andere Kühlmedien eingesetzt werden, wie beispielsweise Luft, Stickstoff oder dergleichen.
Das Ventil V wild geöffnet, so dass das Kühlmedium, als Beispiel sei GOo genommen, in einem Strahl eintritt. Dieser CO^-Strahl stöbet das flüssige Kohlendioxyd auf den kurzen geraden Abschnitt der Hochleistungssäule, die durch die Kammer 165 des Kälteschildes in der Querbohrung 160 geführt ist. Die Expansion des GOp in der Querbohrung oder der Kühlkammer 160 bewirkt einen Temperaturabfall in dieser Kammer und des Kältebildes 166 und demzufolge des kurzen Abschnittes der Hochleistungssäule, der in dem Schild 166 und der Querbohrung oder Kammer 160 angeordnet ist. Dieser Abschnitt kann etwa 7,62 mm (3/10 of an inch) lang sein. Diese Länge kann je nach den Gegebenheiten variiert werden. Wenn die in der Kapillar-Vorsäule verdampften Probenbestandteile kondensiert sind, wird das Ventil V geschlossen, so dass eine scharfe Bandeinspritzung der Probe in die sich fortsetzende Hochleistungssäule erfolgt. Zu dieser Zeit ist der C02-Strahl abgedreht.
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Sobald das Ventil V geschlossen und der CO^-Strahl unterbrochen ist, bildet der das untere Säulenteil umgebende Wärmeblock eine grosse Wärmequelle, der den kurzen geraden Abschnitt der Hochleistungssäule schnell wieder auf die Säulentemperatur bringt. Der Kälteschild ist vom unteren Körper im Abstand angeordnet, um die Kühleigenschaften des expandierenden Kohlendioxydes vom winzigen Segment der Hochleistungssäule, das innerhalb des Schildes 166 gekühlt wird, zu isolieren. Sobald dieser winzige oder kurze Abschnitt der Hochleistungssäule erwärmt wird, geht der schmale Probenpfropfen durch den Teil der Hochleistungssäule zwischen der Bohrung 160 und dem freien Ende des Ansatzes 122 und von hier in den Chromatographen/"
Das Stück 20 des vorderen Baulenteiles 10 kann als das Scheidewandgehäuse betrachtet werden. Dieses Gehäuse muss kälter gehalten werden als die Vorsäulenkammer oder der Durchlass 40 im Säulenteil 14. Diese Vorsäulenkammer muss heiss genug sein, um .die Probe aus dem Lösungsmittel abzudampfen, aber diese Temperatur ist häufig zu hoch für das mechanische Überleben der Scheidewand. Das mit Rippen versehene Teilstück 20 sorgt für die erforderliche Kühlung, um die niedrigeren Temperaturen für die Scheidewände in Bezug auf den heissen Vorsäulenkörper 14 aufrechtzuerhalten.
Die Luftzufuhr von aussen schafft durch einen starken Luftstrom über die Kühlrippen eine entsprechende Kühlung, um ein ausreichendes Temperaturgefälle zwischen dem Scheidewandgehäuse und der Vorsäule zu gewährleisten. Eine weitere Unterstützung zum Aufrechterhalten dieses Temperaturgefälles vird durch die schmalen oder kleinen Abmessungen des Verbindungsmetalls zwischen den Kühlrippen des vorderen Säulenteiles 20 und der Masse des Metalls um die heisse Vorsäule geschaffen.
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In Fig. 4- ist eine abgeänderte Ausführungsform der Verbindung zwischen der Vorsäule und der Hochleistungssäule gezeigt. Bei dieser Ausbildung weist die Hülse 48 einen nach aussen konisch erweiterten Endabschniti 1?6 aufs in dem das angrenzende Ende der Hochleistungssäule 126 eingesetzt ist. Der Innendurchmesser der engsten Stelle oder Kehle 178 de3 konischen'Abschnittes 176 ist kleiner als der Aü-ssen&urchmesser der Hochieistungssäule, so dass diese letztgenannte" fest in diesem konischen Abschnitt 1?6 verkeil" :.·?,
Die Hochleistungssäule kann eine Kapil^arsäule :· 1-s1 eine mit hochtrennfähigem Material gefüllte Säuls n?i>:..
Wenn ein nichtflüchtiges Lösungsmitte?!, verwends »ird, wird die Vorsäulenprobe durch Zurückhalten δ es Iiösur-^mittels in dieser Vorsäule getrennt. Ein zusätzlich möglic::--?r Weg den Einlass zu verwenden ist, Spureribestan&teile rl;"-jia. Kühlen der Proben zu konzentrieren, die normalerweise sa gross sind, um durch die Hochleistungssäulen or Kühlung behandelt zu werden.
Die Vorsäule kann leer oder mit irgendeinem entsprechenden Füllstoff, wie einem Katalysator oder dergleichen, gefüllt sein.
Wenn die Vorsäule nicht gefüllt oder weggelassen isu$ ä&nn der Einlass für "Einsäulen"-Einspritzungen verwandet werden, wo die Säulen einen Aussendurchmesser von 3»2ö n»m oder us» niger aufweisen«
Gefüllte Vorsäulen Konnstn mob. als auswechselbare Filter für die Proben verwendet werden, um alle nichtfnichtigen Rück stände der Protean aufzufangen.
Die NadeXsoheidewände sind selbstdichtend und können irgend- 'tine enifipreohend· Aueführung aufweisen. Ein Beispiel sol-
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eher selbstdichtenden Scheidewände ist in der US-Patentanmeldung 496,337 beschrieben. Die Vorsäulenscheidewand 78 kann den gleichen Aufbau aufweisen.
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Claims (18)

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1. Vorsäule für Chromatographen,
dadurch gekennzeichnet, dass zwei Säulenteile (10, 12) vorgesehen sind, durch die fluchtende
Durchlässe (40, 124) führen, in einem £eil des einen Durchlasses (124) mindestens ein Abschnitt einer Hochleistungssäule (126) mit einem offenen äusseren Ende im Durchlass
eingesetzt ist, im anderen der Durchlässe (40) eine Vorsäule (4-9) angeordnet ist, die sowohl am inneren als auch am
äusseren Ende offen ist, wobei das innere Ende dieser Vorsäule (49) der Auslass ist und mit dem offenen Snde der im Durchlass (124) eingesetzten Hochleistungssäule (126) verbunden ist, und dass zum Erwärmen der Säulenteile (10, 12) ein Heizelement (56) vorgesehen ist.
2. Vorsäule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die aneinandergrenzenden Enden der Hochleistungssäule (126) im Durchlass (124) und der Vorsäule (49) im Durchlass (40) der Säulenteile (10, 12) arbeitsmässig miteinander verbunden
sind.
3· Vorsäule nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das äussere Ende der Vorsäule (49) durch eine
selbstdichtende Scheidewand (82) verschliessbar ist.
4. Vorsäule nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsäule (49) direkt in die Hochleistungssäule (126) mündet.
5. Vorsäule nach den Ansprüchen 1 bis J, dadurch gekennzeichnet, dass zum Einführen eines Trägergases das Einlass-Ende der Vorsäule (49) mit einer !Prägergasquelle verbunden ist.
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6. Vorsäule nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass zum Kondensieren der Probenbestandteile und Bilden eines schmalen Probenpfropfens eine Vorrichtung zum Kühlen eines kurzen linearen Abschnittes der Hochleistungssäule (126) vorgesehen ist.
7. Vorsäule nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zum Kondensieren der Probenbestandteile eine Kältetasche (165) vorgesehen ist, durch die der kurze lineare Abschnitt der Hochleistungssäule (126) geführt ist.
8. Vorsäule nach den Ansprüchen 6 und 7» .dadurch gekennzeichnet, dass die Kältetasche eine Kühlkammer (160) aufweist, durch die die Hochleistungssäule (126) geführt und in der der kurze lineare Abschnitt angeordnet ist, in der Kühlkammer (160) ein Metallschild (166) vorgesehen ist, der innerhalb der Kältetasche (165) dem kurzen Abschnitt zugeordnet ist, und dass zum starken Herabsetzen der Temperatur in dieser Kammer, Mittel zum Einspritzen eines expandierenden Kühlgases angeordnet sind.
9. Vorsäule nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zum Erwärmen des Säulenteiles (12), durch den die Hochleistungssäule (126) geführt ist, ein zweites Heizelement (148) vorgesehen ist.
10. Vorsäule nach den Ansprüchen 1 und 3» dadurch gekennzeichnet, dass am Einlass-Ende der Vorsäule (49) eine Scheidewandkammer (24) vorgesehen ist.
11. Vorsäule nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass zum Kühlen der Scheidewandkammer (24) eine Kühlvorrichtung vor-
. gesehen ist.
12. Vorsäule nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser des um die Scheidewandkammer (24) angeordneten
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Abschnittes (20) kleiner ist als derjenige des übrigen Saulenteiles (10), und dass um den Umfang dieses engeren Abschnittes (20) längs im Abstand angeordnete radiale Rippen (22) vorgesehen sind.
13. Vorsäule nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet} dass ei ne Vorrichtung zum Ausstossen eines Kühlmediums auf die Rippen (22) vorgesehen ist.
14. Vorsäule nach den Ansprüchen 10 bis 13j dadurch gekennzeich net, dass ein Teil des Einlass-Endes der Vorsäule (49> in die Scheidewandkammer (24) ragt und mit einer 7orsäulen~ Dichtung versehen ist, und dass nach aussen im Abstand vor*. dieser Dichtung eine Nadelseheidewand (82) in 4er Scheidewandkammer (24) angeordnet ist.
15· Vorsäule nach den Ansprüchen 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass in der Scheidewandkamiaer (24) eine Soheidewandhaiterung (72O angeordnet ist, die zur Aufnahme der Vorsäulen-Scheidewand (76) und der Nadeiseheidewand (82/ mit Ausnehmungen (76 bzw. 80) versehen isi
' Vl ·
16. Vorsäule nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass in das äussere Ende der Scheidewandkammer (24) eine mit den Scheidewänden (78* 82) zusammenwirkende einschraubbare Dientschraube (90) eingesetzt ist.
17. Vorsäule nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl das vordere Seitenteil (10) als auch dae rückwärtige Säulenteil (12) aus einer verhaitnismässig groassn Masse besteht und die beiden !Teile lösbar mit einer» 5 : verbunden sind.
18. Vorsäule nach den Ansprüchen 1 bis 1/% dadurch gekennzeichnet, dass die fluchtenden Durchlässe (40, 124} in Längsrichtung duroii die beiden Säulenteile (10, 12) hinduro&gehön,
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das Einlass-Ende der Hochleistungssäule (126) im rückwärtigen Säulenteil (12) und die Vorsäule (49) im vorderen Säulenteil (10) angeordnet sind, ein Heizelement (56) in fluchtenden öffnungen (54, 144) des vorderen und rückwärtigen Säulenteiles (10, 12) untergebracht ist, während ein zweites Heizelement (148) im rückwärtigen Säulenteil (12) vorgesehen ist, in dem auch die Kältetasche (165) zum Kühlen des kurzen linearen Abschnittes der Hochleistungssäule (126) angeordnet ist, am Einlass-Ende der Vorsäule (4-9) der engere Abschnitt (20) des vorderen Säulenteiles (10) mit der Scheidewandkammer (24) liegt, in die das äussere Ende der Vorsäule (49) ragt und in der die VorsäuIen-Scheidewand (78) und, nach au3sen im Abstand von dieser, die Nadelscheidewand (80) angeordnet ist, die zum Zusammendrücken der Scheidewände vorgesehene Dichtschraube (90) einen ext der Vorsäule (49) fluchtenden Durchlass zum Durchstecken einer Nadel aufweist, zum Kühlen der Scheidewandkammer (21-) und der darin befindlichen Scheidewände (78, 80) die mit einem Luftstrom gekühlten Kühlrippen (22) angeordnet sind, und dass das Einlass-Ende der Vorsäule (49) mit einer Zuführung (34) für Trägergas kommuniziert.
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