一種二維氣相色譜中心切割裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及氣相色譜領(lǐng)域，具體地說(shuō)是二維氣相色譜的中心切割裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]二維氣相色譜中心切割技術(shù)是利用兩根色譜柱極性的差異，提高對(duì)復(fù)雜體系的分離能力以及對(duì)痕量組分的檢測(cè)靈敏度。一般先在低極性的第一根色譜柱上按沸點(diǎn)高低進(jìn)行分離，通過(guò)中心切割技術(shù)選取目標(biāo)化合物所在的組分段，再在極性的第二根色譜柱進(jìn)行分離，以期達(dá)到最佳分離效果。
[0003]中心切割方式包括閥切換和無(wú)閥氣控切換。無(wú)閥氣控切換是目前最為廣泛使用的，是將第一維色譜柱經(jīng)過(guò)一個(gè)三通與檢測(cè)器和二維色譜柱相連，通過(guò)額外的氣流控制系統(tǒng)，調(diào)節(jié)三通通往檢測(cè)器和二維色譜柱氣路上的壓力大小，控制氣流流動(dòng)方向，從而實(shí)現(xiàn)中心切割。較為成熟的是Agilent公司的deans switch,將第一維色譜柱通過(guò)一個(gè)中心切割裝置分別連接到檢測(cè)器和二維色譜柱，通過(guò)一個(gè)流量控制裝置控制氣流流動(dòng)方向，選擇性將第一維色譜柱流出組分送到一維檢測(cè)器或者二維色譜柱進(jìn)行進(jìn)一步分離。此方法原理簡(jiǎn)單，死體積小，但是此法在切割過(guò)程中會(huì)使第一維色譜柱柱出口處的壓力發(fā)生變化，導(dǎo)致切割后第一維色譜峰漂移，在進(jìn)行多次切割時(shí)存在問(wèn)題。最近島津公司提出的mult1-deansswitching，解決了峰漂移的問(wèn)題。該系統(tǒng)使用的是雙阻尼系統(tǒng)，切割過(guò)程中使第一維色譜柱柱出口處的壓力維持不變，通過(guò)三通電磁閥改變第二維色譜柱入口處的壓力，從而改變氣流流動(dòng)方向?qū)崿F(xiàn)中心切割，避免了第一維色譜柱保留時(shí)間的漂移，可以進(jìn)行多次切割。但是此法的氣路連接復(fù)雜，需要精確地控制氣路壓力，裝置成本較高。
[0004]閥切換具有簡(jiǎn)單、操作方便等特點(diǎn)，是早期色譜聯(lián)用技術(shù)中使用最為廣泛的接口。傳統(tǒng)連接方式有兩種:1)將第一維檢測(cè)器出口與多通閥其中的一個(gè)閥孔連接。第一維色譜柱流出物通過(guò)閥切換，要么進(jìn)入第一維檢測(cè)器，要么進(jìn)入第二維色譜柱進(jìn)一步分離；2)第一維色譜柱流出組分經(jīng)過(guò)一個(gè)三通，一路進(jìn)入第一維的檢測(cè)器，另一路進(jìn)入多通閥其中的一個(gè)閥孔位。通過(guò)閥切換，可以使餾分進(jìn)入第二維色譜柱，或者放空。當(dāng)放空時(shí)，有一路獨(dú)立載氣通過(guò)此多通閥的其它通道接到第二維色譜柱。上述方法的缺點(diǎn)是:在切割過(guò)程中，由于第一維色譜柱柱出口的壓力改變，引起第一維后續(xù)色譜峰保留時(shí)間漂移。所以不能根據(jù)事先測(cè)定的保留時(shí)間進(jìn)行多次切割。每次進(jìn)樣只能有效切割I(lǐng)次，導(dǎo)致二維分離需要給第一維色譜多次進(jìn)樣，每次切割不同的組分進(jìn)入第二維，分析時(shí)間和工作量數(shù)倍增加。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)以上問(wèn)題，本發(fā)明提出一種二維氣相色譜中心切割裝置，包括二位四通閥，所述二位四通閥的第三閥孔與載氣氣源連接；二位四通閥的第四閥孔與第二維色譜柱的入口連接；二位四通閥的第二閥孔與第一阻尼管的一端相連接，第一阻尼管的另一端排空；二位四通閥的第一閥孔的連接方式為以下兩種之一:
[0006](I)第一閥孔與第一維檢測(cè)器的出口連接；第一維色譜柱的出口與第一維檢測(cè)器的入口連接；采用第一種連接方式時(shí)，所述第一維檢測(cè)器為非破壞性氣相色譜檢測(cè)器；
[0007](2)第一閥孔與一個(gè)三通連接，三通的另外兩端分別與第一維色譜柱的出口以及第二阻尼管的一端相連接，第二阻尼管的另外一端與第一維檢測(cè)器的入口連接；
[0008]所述第一阻尼管和第二阻尼管均為毛細(xì)管；第一阻尼管的阻力與第二維色譜柱的阻力相同。
[0009]所述二位四通閥為金屬(優(yōu)選不銹鋼、鎳、或合金)材質(zhì)，可以由六通閥、十通閥或其他多通閥代替。
[0010]所述三通為金屬(優(yōu)選不銹鋼、鎳或合金)、陶瓷、石英、玻璃以及耐溫惰性塑料(優(yōu)選聚酰亞胺、PEEK、或聚四氟乙烯等)材質(zhì)中的一種。
[0011]第一維色譜柱、第二維色譜柱均為毛細(xì)管氣相色譜柱，第一維檢測(cè)器為氣相色譜檢測(cè)器，非破壞性氣相色譜檢測(cè)器為熱導(dǎo)檢測(cè)器、光電離檢測(cè)器、電子俘獲檢測(cè)器、氦離子化檢測(cè)器等。
[0012]于二位四通閥的第四閥孔與第二維色譜柱的入口間的連接管路上設(shè)有冷阱。
[0013]本發(fā)明的裝置用于二維氣相色譜，當(dāng)?shù)谝痪S色譜柱流出物不需轉(zhuǎn)移至第二維色譜進(jìn)行分離時(shí)，二位四通閥第一閥孔與第二閥孔連通，第三閥孔與第四閥孔連通。此時(shí)，第一維色譜柱流出物流經(jīng)第一維檢測(cè)器后進(jìn)入二位四通閥第一閥孔；或者經(jīng)過(guò)三通分流后，一部分通過(guò)第二阻尼管進(jìn)入第一維檢測(cè)器，另一部分進(jìn)入二位四通閥第一閥孔。前一種方式要求第一維檢測(cè)器必須為非破壞性檢測(cè)器，以保證第一維流出物流經(jīng)第一維檢測(cè)器時(shí)不被破壞，此時(shí)，第一維色譜柱流出物可以全部進(jìn)入二位四通閥第一閥孔。后一種方式適用于任何氣相色譜檢測(cè)器，第一維流出物只有部分進(jìn)入二位四通閥第一閥孔，進(jìn)入二位四通閥的量由第二阻尼管調(diào)節(jié)。進(jìn)入二位四通閥第一閥孔的第一維流出物，從第二閥孔流出，經(jīng)第一阻尼管后排空。載氣氣源進(jìn)入二位四通閥第三閥孔，從第四閥孔流出進(jìn)入第二維色譜柱的入口。當(dāng)?shù)谝痪S流出物需要轉(zhuǎn)移至第二維時(shí)，切換二位四通閥，二位四通閥第一閥孔與第四閥孔連通，第二閥孔與第三閥孔連通。此時(shí)，第一維色譜柱流出物進(jìn)入二位四通閥第一閥孔后，從第四閥孔流出進(jìn)入第二維色譜柱的入口 ；載氣氣源進(jìn)入二位四通閥第三閥孔，從第二閥孔流出，經(jīng)第一阻尼管后排空。由于第一阻尼管與第二維色譜柱的阻力相同，當(dāng)?shù)谝痪S流出物經(jīng)過(guò)第一閥孔從第二閥孔流出，與經(jīng)過(guò)第一閥孔從第四閥孔流出時(shí)，第一閥孔處的氣壓相同。因此切換二位四通閥，不會(huì)導(dǎo)致第一閥孔處氣壓的波動(dòng)，進(jìn)而保證了第一維分離不受閥切換的影響。
[0014]本發(fā)明的裝置具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0015](I)通過(guò)選擇不同內(nèi)徑和長(zhǎng)度的第一阻尼管，可以保證切割過(guò)程中第一維色譜柱柱出口壓力不會(huì)發(fā)生改變，即一維色譜峰保留時(shí)間不會(huì)發(fā)生漂移，從而一次進(jìn)樣的色譜過(guò)程能在第一維色譜出口進(jìn)行多次切割，提高了分析通量和定性準(zhǔn)確性；
[0016](2)第一維檢測(cè)器可以是任意的氣相色譜檢測(cè)器，適用范圍廣；
[0017](3)分析物在第一維和第二維色譜檢測(cè)器中的分配比例可調(diào)，能夠適應(yīng)寬范圍的樣品濃度，提高了二維色譜分離檢測(cè)的線(xiàn)性范圍；
[0018](4)能夠?qū)崿F(xiàn)第一維流出物的大部分轉(zhuǎn)移至第二維色譜柱分離，樣品利用率高；
[0019](5)既可以實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單組分一維直接定性、定量分析，提高儀器檢測(cè)的效率和靈敏度；也可以利用二維中心切割將第一維色譜柱不能分離的復(fù)雜組分切入第二維色譜柱進(jìn)一步分離測(cè)定，提高了復(fù)雜樣品的分離度；
[0020](6)裝置結(jié)構(gòu)和組成簡(jiǎn)單，成本低。
【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1是二維氣相色譜中心切割裝置示意圖
[0022]其中，1- 二位四通閥；201_第一維檢測(cè)器；301_第一阻尼管；302_第二阻尼管；401-第一維色譜柱；402_第二維色譜柱；501_載氣氣源；601-三通；101-二位四通閥第一閥孔；102_ 二位四通閥第二閥孔；103_ 二位四通閥第三閥孔；104_ 二位四通閥第四閥孔；
[0023]圖2是實(shí)施例3的裝置分析水中氯苯類(lèi)化合物的第一維色譜圖
[0024]其中A為不切割時(shí)的第一維色譜圖，B為中心切割后的第一維色譜圖
[0025]圖中9個(gè)色譜峰分別對(duì)應(yīng):1-間二氯苯、2-對(duì)二氯苯+鄰二氯苯、3-1，3，5-三氯苯、4-1，2，4-三氯苯、5-1，2，3-三氯苯、6-1，2，3，5-四氯苯+1，2，4，5-四氯苯、7-1，2，3，4-四氯苯、8-五氯苯、9-六氯苯。
[0026]圖3是實(shí)施例2的中心切割裝置分離分析加標(biāo)垃圾焚燒煙氣中氯苯類(lèi)化合物的第二維色譜圖圖中11個(gè)色譜峰分別對(duì)應(yīng):1-間二氯苯、2-對(duì)二氯苯、3-鄰二氯苯、4-1，3，5-三氯苯、5-1，2，4-三氯苯、6-1，2，3-三氯苯、7-1，2，3，5-四氯苯、8-1，2，4，5-四氯苯、9-1，2，3,4-四氯苯、10-五氯苯、11-六氯苯。
【具體實(shí)施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例來(lái)說(shuō)明本發(fā)明，在此本發(fā)明的示意性實(shí)施例以及說(shuō)明用來(lái)解釋本發(fā)明，但并不作為對(duì)本發(fā)明的限定。
[0028]實(shí)施例1
[0029]一種二維氣相色譜中心切割裝置，由二位四通閥1、第一維檢測(cè)器201和第一阻尼管301組成。其中第一維檢測(cè)器201為微池?zé)釋?dǎo)檢測(cè)器；第一阻尼管301為內(nèi)徑0.18mm,長(zhǎng)40cm的不銹鋼毛細(xì)管；裝置裝配之前測(cè)得第一阻尼管301的阻力與第二維色譜柱402的阻力一樣。其連接方式為:第一維色譜柱401的出口與第一維檢測(cè)器201的入口連接，第一維檢測(cè)器201的出口與二位四通閥第一閥孔101連接；二位四通閥第二閥孔102與第一阻尼管301的一端相連接，第一阻尼管的另外一端直接排空；二位四通閥第三閥孔103與載氣氣源501連接；二位四通閥第四閥孔104與第二維色譜