DE2743249A1 - Verfahren fuer die fluessigkeitschromatographie zum wechsel des eluenten - Google Patents

Description

• Verfahren für die Flüssigkeitschromatographie zum Wechsel des
• Eluenten Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Wechsel des «luenten im on-line-Betrieb einer in der Flüssigkeitschromatographie eingesetzten Trennsäule. Bei chromatographischen Trennungen sollen häufig nur wenige Bestandteile einer Probe bestimmt werden. Um den Zeitaufwand kleinzuhalten, werden mehrere Trennsäulen nach dem bekannten Verfahren mit Säulenumschaltung verwendet. Für einige analytische Aufgaben ist es außerdem erforderlich, bei der Überführung eines Ausschnitts der aufgetrennten Probenkomponenten in eine weitere Trennsäule den Eluent ten zu wechseln, um z. B. eine weitere Auftrennung von sich überlappenden Peaks einzelner Komponenten zu erhalten. Hierzu wird der vorhandene Eluent abgedampft und die Probe im zweiten Eluenten neu aufgenommen.
• Ein bekanntes Beispiel für die Anwendung einer solchen Trennsäulenumschaltung mit Eluentenwechsel ist die flUssigkeitschromatographische Trennung eines komplexen Gemisches von polyzyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffen. Dieses Trennproblem ist in der Umweltanalytik bei der Untersuchung von Verunreinigungen in Luft und Wasser von Bedeutung. Untersuchungen der Selektivität von Phasensystemen haben gezeigt, daß sich eine Gruppe dieser Verbindungen flüssigkeitschromatographisch nur an hydrophilen Oberflächen (Kieselgel oder Aluminiumoxyd) trennen lassen, während eine andere Gruppe nur an hydrophoben Oberflächen (alkyliertes Kieselgel mit C8- oder C18-Alkylketten) getrennt werden kann. Mit beiden Arten von Trennsäulenmaterialien müssen verschiedene Eluenten, z. B. Mischungen von Heptan, Dichlormethan und Wasser für hydrophile Säulenoberflächen bzw.
• eine Mischung von Wasser und Methanol für hydrophobe SSulenoberflächen, verwendet werden.
• Beispielsweise kann eine vollständige Auftrennung komplexer Gemische von polyzyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffen nur bei gleichzeitigem Einsatz beider Säulentypen erreicht werden.
• In die erste Trennsäule mit der Mischung Heptan, Dichlormethan, Wasser als Eluent wird z. B. eine isomere Benzpyrene enthaltende Probe von polyzyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffen aufgegeben. Die Anteile der'Probenkomponenten, die bereits ausreichend getrennt sind, werden auf den Detektor geleitet, die Anteile mit unvollständig getrennten Komponenten werden aufgefangen und der Eluent abgedampft. Die restliche Probe wird dann in die zweite Trennsäule mit der Mischung von Wasser und Methanol als Eluent aufgenommen, und hier erfolgt die Auftrennung der isomeren Benzpyrene.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, wonach der Eluentenwechsel on-line durchgeführt werden kann, d. h., ohne daß Probenkomponenten aus dem Chromatographen entnommen und in einem besonderen Analysenschritt behandelt werden müssen.
• Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß nach Absperrung der Trennsäule vom ersten Eluenten ein Gas, das sich zum Eluenten und zur Probensubstanz neutral verhält, mit erhöhter Temperatur durch die Trennsäule geleitet wird, bis der erste Eluent verdrängt bzw. verdampft ist, und daß dann die Trennsäule auf den zweiten Eluenten umgeschaltet wird. Geeignete Gase für die Verdrängung bzw. Verdampfung des ersten Eluenten sind Edelgase, z. B. Argon, Helium, oder Stickstoff.
• Je nach dem anstehenden Analysenproblem kann auch gereinigte Luft oder Kohlendioxyd geeignet sein. Kohlendioxyd bietet noch den Vorteil eines großen Wärmeinhalts für die Verdampfung des Eluenten Anhand der schematischen Darstellung der Zeichnung soll das Verfahren der Erfindung kurz erläutert werden.
• Aus einem Eluensvorrat E1 wird über die Pumpe V1 der erste eluent über uie Trennsäule T1 gefördert. Bei D wird die z. B.
• polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe enthaltende Probe aufgegeben. Hinter der ersten Trennsäule liegt das Umschaltventil SV1. Parallel zu diesem Zweig wird aus dem Eluensvorrat E2 über die Pumpe V2 der zweite Eluent zum Umschaltventil SV2 gefördert.
• da-s Umschaltventil SV2 ist eine Leitung zu einem Gasvorrat G angeschlossen, die iiber eine heizung Hz gefiihrt is-t. Das Umschaltventil SV1 besitzt Anschlüsse zu einen Abfallbehälter A, zum Detektor DT und zu einer Trcnnsäule T2, die als Lösungsmittel-Wechselsäule verwendet ist. Hinter der Trennsäule T2 lieGt ein weiteres Umschaltventil SV3, das mit Anschlüssen zum Abfallbehälter und zu einer weiteren Trennsäule T3 versehen ist.
• Uber T3 gelangt die Probe dann zum Detektor DT. Auch das Umschaltventil SV2 ist mit der Trennsäule T2 verbunden.
• Das Verfahren läuft in folgender gleise ab: Mit dem ersten Eluenten wird in der Probenaufgabe D die Probe eluiert und auf die Trennsäule T1 gegeben. Teile der am Trennsäulenausgang auftretenden Probenkomponenten können direkt in den Detektor DT oder, falls sie nicht interessieren, in den Abfall A überführ-t werden.
• Das Umschaltventil SV1 liegt dazu in der einen oder anderen Stellung. Nach Durchlaufen der getrennten, interessierenden Komponenten wird auf die Trennsäule T2 umgeschaltet. Nachdem die betreffenden noch ungetrennten, jedoch interessierenden Komponenten in die Trennsäule T2 überführt worden sind, wird über das Umschaltventil SV2 und die Heizung Hz erhitztes, neutrales Gas, beispielsweise Stickstoff, über die Trennsäule T2, das Umschaltventil CV3 in den Abfall A geführt. Der erste eluent wird aus der Trennsäule T2 verdrängt und verdampft, während die überführten Probenkomponenten zurückbleiben. Anschließend wird über das Umschaltventil SV2 und die Pumpe V2 der zweite Eluent über die Trennsäule T2 geführt. Der Umschalter SV3 leitet die austretenden Komponenten auf die Trennsäule T3, wo eine weitere Auftrennung vorgenommen wird.
• Die Anordnung nach der Zeichnung kann auch bei der Verdrängungschromatographie, z. B. für die Spurenanalyse in Verbindung mit einer Anreicherung der Spurenelemente, angewendet werden. Die in einem Lösungsmittel in stark verdünntem Zustand enthaltene Probe, z. B. Phenol in Wasser, durchläuft zunächst eine als Anreicherungssäule wirkende Trennsäule T1. In der Zeichnung ist die Dosierung D in diesem fall nicht vorhanden. ach Durclllaufen von z. B. einem Liter Wasser mit Probe wird die Verdrängungsflüssigkeit auf die Trennsäule T1 gegeben und die in der Säule T1 angereicherte Probe auf die Lösungsmittel-Wechselsäule T2 übertragen. Die Verdrängungsflüssigkeit wird daiin über das aus dem Gasvorrat G kommende neutrale Gas, aufgeheizt über die Heizung Hz, entfernt. Anschließend wird das Umschaltventil SV3 auf die Trennsäule T3 umgeschaltet und über das Umschaltventil SV2 ein Eluent zugeführt, so daß die Probe in der nachgeschalteten Trennsäule T3 weiter aufgetrennt wird.
• Die Gastemperatur, auf welche das ur Verdrängung und Verdampfung des Eluenten eingesetzte neutrale Gas aufgeheizt wird, ist von dem verwendeten Eluenten bzw. der zu entfernenden Verdrängungsflüssigkeit abhängig. Sie wird so gewählt, daß £ic Bluentenflüssigkeit einen Dampfdruck zwischen 100 und 300 Yorr anniinmt. Bei Methanol als Eluent wird ein Dampfdruck von 100 Torr bereits mit einer Temperatur des Gases von 45°C erreicht. Bei Wasser ist hierzu eine Temperatur von etwa 520C erforderlich L e e r s e i t e

Claims (3)

1. Patentansprüche 1. Verfahren für die Flüssigkeitschromatographie zum wechsel des eluenten im on-linie-Betrieb einer Trennsäule, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß nach Absperrung der Trennsäule vom ersten Eluenten ein Gas, das sich zum Eluenten und zur Probensubstanz neutral verhält, mit erhöhter Temperatur durch die Trennsäule geleitet wird, bis der erste Eluent verdrängt bzw. verdampft is-t, und daß dann die Trennsäule auf den zweiten Eleuten umgeschaltet wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als neutrales Gas ein Edelgas, Stickstoff, gereinigte Luft oder Kohlendioxyd verwendet ist
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurcn gekennzeichnet, daß die Temperatur des neu-tralen Gases so gewählt ist, daß sich in der Eluentenflüssigkeit ein Dampfdruck zwischen 100 und 300 Torr einstellt.