DE3606938A1

DE3606938A1 - Vorrichtung und verfahren fuer die zugabe eines reagenz' zu einem fliessenden strom eines fluessigen traegers

Info

Publication number: DE3606938A1
Application number: DE19863606938
Authority: DE
Inventors: Deborah E. Sanford Mich. Diedering; Nile Nelson Midland Mich. Frawley; William C. Neshanic N.J. Harris jun.; Timothy S. Stevens; Daniel J. Midland Mich. Swart
Original assignee: Dow Chemical Co
Current assignee: Dow Chemical Co
Priority date: 1985-03-04
Filing date: 1986-03-04
Publication date: 1986-09-04
Also published as: FR2578172A1; DE3606938C2; GB2171926B; GB8605322D0; GB2171926A

Description

Die Erfindung betrifft eine verbesserte Vorrichtung und ein verbessertes Verfahren zum Zuführen eines Reagenz' zu einem fliessenden Strom, insbesondere einem flüssigen Trägerstrom von einer chromatographischen Kolonne, um die Nachweisbarkeit zu verbessern und richtet sich gleichzeitig auch in ähnlicher Weise auf die Injektionsanalyse eines fliessenden Stroms eines flüssigen Trägers.

Unter "flüssigem Träger" wird insbesondere ein flüssiges Eluierungsmittel verstanden, das in einer chromatographischen Kolonne verwendet wird und den Abgang aus der chromatographischen Kolonne enthält.

Man hat schon Membran-Zugabeeinrichtungen für Reagenzien verwendet, um die Empfindlichkeit bei der modernen flüssigen Chromatographie von hoher Wirksamkeit zu verbessern. Ein Beispiel für eine derartige Membran-Reagenz-Zugabeeinrichtung ist in der US-PS 4 448 691 beschrieben. Bei der .Membran-Reagenz-Zugabeeinrichtung dieser Patentschrift wurde eine Hohlfasermembran mit einer kleinen Porengrösse und einer relativ grossen Länge für den Permeationstransfer des beweglichen Reagenz in den flüssigen Trägerabgang von der chromatographischen Kolonne verwendet.

Die grosse Länge von Hohlfasern erforderte kleine Porengrössen in der Membran, um ein übermässiges Durchsickern des flüssigen Trägerabgangs der chromatographischen Kolonne in das bewegliche Reagenz zu vermeiden.

Membrane von grosser Länge und mit grossen Poren erlitten Druckabfälle entlang der Länge der Hohlfasern, was zu einem übermässigen Durchsickern quer über die Membran im Anfangsteil der Hohlfaser führte.

Diese Probleme konnten teilweise überwunden werden, indem die Kammer für das bewegliche Reagenz von aussen unter Druck gesetzt wurde, um dadurch das anfängliche übermässige Durchsickern des Abganges zu verhindern. Wenn aber der Druck für das bewegliche Reagenz erhöht wurde, um ein übermässiges Durchsickern des Abganges am Anfang der Faser zu verhindern, trat ein übermässiges Permeieren des Reagenz¹' im Endabschnitt der Hohlfaser ein, wodurch eine signifikante Bandspreizung bewirkt wurde.

Es besteht schon seit langer Zeit der Wunsch nach einer Einrichtung, die die Bandspreizung begrenzt und dennoch mit einem konventionellen Gerät für die flüssige Chromatographie kombiniert werden kann. Zur Aufgabe der Er-

findung gehört infolgedessen die Begrenzung der Bandspreizung auf weniger als 1000 μΐ.

Zur Aufgabe der Erfindung gehört ferner die Bereitstellung einer Vorrichtung für eine verbesserte Flüssigkeitschromatographie und Fliessinjektionsanalyse, wobei diese Vorrichtung eine verbesserte Membran für die Zugabe des Reagenz¹ besitzen soll und diese Membran eine kurze poröse Hohlfaser-Membran oder eine flache Membran sein soll, so dass die Bandspreizung entlang der Länge der Membran auf ein Minimum reduziert wird. Ferner soll bei dieser Vorrichtung und einem entsprechenden Verfahren nur eine geringe Menge, bevorzugt weniger als etwa 10 Z des flüssigen Trägers in das bewegliche Reagenz verloren gehen und es sollen im wesentlichen konstante Mengen des beweglichen.Reagenz¹ in den flüssigen Träger permeieren.

Zu der Aufgabe der Erfindung gehört ferner eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Reduzieren der Bandspreizung während der Zugabe des beweglichen Reagenz¹ zu dem flüssigen Träger aus der chromatographischen Kolonne oder dem Flussinjektionsanalysator, wobei die Bandspreizung im wesentlichen auf nicht mehr als etwa 50 μΐ begrenzt werden soll.

Die Erfindung soll ferner eine verbesserte Vorrichtung und Vorf/ihrcn zur Verfügung stellen, bei denen im wesentlichen ein konstantes Zuführen ohne Pulsieren des beweglichen Reagenz' in den flüssigen Träger möglich ist, wobei eine kurze poröse Hohlfaser-Membran verwendet werden soll.

Bei einer alternativen Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens soll als zusätzliche Massnahme vorgesehen werden, dass ein Unterschied zwischen dem mittleren Druck im Inneren der Membran und dem mittleren Druck auf dem Reagenz ausserhalb der Membran im Bereich von weniger als 68,9 kPa (10 psig) vorhanden ist.

In einer weiteren speziellen Ausführungsform des Verfahrens soll ein Druckabfall des flüssigen Trägers entlang der Länge der Membran von weniger als 68,9 kPa (10 psig) vorhanden sein.

Eine weitere spezielle Ausführungsform der Erfindung soll vorsehen, dass die Reaktionskammer von aussen unter Druck gesetzt wird.

Zu den Problemen bei den bekannten Vorrichtungen dieser Art zur Zugabe von Reagenzien gehört die Tendenz, dass

der Druck an der Membran auf der Seite des flüssigen Trägers heber ist als auf der Reagenzseite. Dieser Druckunterschied wird durch Baumerkmale der bekannten Einrichtungen verursacht und man wirkt ihm häufig dadurch entgegen, dass eine Reaktionsschlange oder ein Füllkörperbett verwendet wird, die in flüssiger Verbindung mit der Vorrichtung für die Zugabe des Reagenz¹ nach der Kolonne und dem Detektor stehen. Die Reaktionsschlange oder das alternativ verwendete Füllkörperbett dienen zur Homogenisierung der Bestandteile des Trägers und in manchen Fällen erhöhen sie die erforderliche Zeit für die vollständige Reaktion zwischen den Komponenten des Trägers. Die Reaktionskette oder das Füllkörperbett erhöhen den Strömungswiderstand des Träger-Stroms und reduzieren dadurch die Reagenz-Permeierung in den Trägerstrom in diesen bekannten Vorrichtungen für die Zugabe von Reagenzien zum Trägerstrom. Durch die übermässigen Druckunterschiede auf den Membranseiten besteht ausserdem die Gefahr, dass die Membrane bersten.

Es gehört deshalb mit zur Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, mit deren Hilfe man ein Reagenz zu einem flüssigen Träger aus einer chromatographischen Kolonne mit höherer Sicherheit und ohne die Gefahr ernster Unfälle zugeben

kann. Ausserdem ist erwünscht, dass die neue Vorrichtung Einrichtungen einschliesst, bei denen kein äusserer Druck erforderlich ist.

Der Wegfall der Notwendigkeit einer Druckanwendung von aussen ist ein erheblicher Vorteil. Dadurch, dass sich die Erhöhung des Druckes auf das Reagenz aus dem Inneren des Behälters ergeben soll, d. h. durch den Transfer von Träger in das bewegliche Reagenz, wird die Möglichkeit der Explosion oder des Freiwerdens von gefährlichen Chemikalien erheblich reduziert.

Dementsprechend gehört zu den Aufgaben der Erfindung auch die automatische Abgabe einer einen Eigendruck entwickelnden Menge eines beweglichen Reagenz¹ für einen kontrollierten Permeierungstransfer des Reagenz' in den Träger.

Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht in der Bereitstellung einer einfachen Vorrichtung und eines einfachen Verfahrens, durch welches die Kosten für die Vorrichtung und ihre Benutzung wesentlich gesenkt werden. Aus diesem Grund ist es besonders wünschenswert, dass die neue Vorrichtung eine möglichst kompakte Form besitzt.

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Diese Aufgabe wird durch die in den Patentansprüchen definierte und in der Beschreibung und in den Beispielen näher erläuterte Erfindung gelöst, wobei die gewünschten Vorteile erzielt werden.

Es werden nun die bei der Schilderung der Erfindung benutzten Begriffe erklärt.

Der Ausdruck "bewegliches Reagenz" bedeutet eine chemische Verbindung oder eine Kombination von chemischen Verbindungen, die im wesentlichen nur dem alleinigen Zweck dient, dass sie nach der Einführung durch die Membran in den Träger chemisch direkt oder indirekt mit der Probe der interessierenden Verbindung oder einem Umsetzungsprodukt davon reagiert, so dass eine messbare Erhöhung im Nachweis der interessierenden Verbindung oder eines überwachten proportionalen Derivats' davon im Vergleich zu der Abwesenheit der Membran / Reagenz Kombination erfolgt. Es kann z. B. ein kontrolliertes proportionales Derivat das gut bekannte Derivat von ortho-Phthalaldehyd (o-PA) sein, das mit primären Aminen in Gegenwart von Thiolverbindungen reagiert.

Zusätzlich bedeutet der Ausdruck "bewegliches Reagenz" eine chemische Verbindung oder eine Kombination von

chemischen Verbindungen, die im wesentlichen nur dem Zweck dient:, dass sie nach dem Einführen durch die Membran den Träger dazu konditioniert, dass eine erhöhte Nachweisbarkeit für die interessierende Probeverbindung vorhanden ist. Die Formulierung "Konditionierung eines Trägers" bezieht sich auf eine Methode für die Änderung des Trägers, wie z. B. Änderung des pH - Wertes des Trägers, oder Zugabe eines Lösungsmittels zum Träger, das die kinetischen Eigenschaften der Derivatisierungsreaktion erhöht, z. B. die Zugabe von Aceton für die jodometrische Bestimmung von Peroxiden, wenn Hexan der Träger ist.

"Beweglich" bedeutet, dass das Reagenz in einem Zustand ist, in dem es durch die Wand oder einen Teil der Wand der Membran permeiert oder transportiert werden kann.

Der Ausdruck "Membran" bezieht sich auf eine poröse, für das Reagenz permeierbare Membran, die die Fähigkeit hat, den Trägerstrom von dem Reagenz abzutrennen und die Eigenschaft besitzt, bewegliches Reagenz in Permeierungskontakt mit einer Wandoberfläche der Membran zu transportieren, wogegen von dem Transport mindestens eine nachweisbare Menge einer interessierenden Probeverbindung oder eines damit proportionalen Derivats

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davon zurückzuweisen. Der Ausdruck Membran bezieht sich ebenfalls auf eine Membran, die den Permeierungstransfer einer Reagenz-Verbindung, vorzugsweise mit einem Molekulargewicht von weniger als 100000 zulässt. Die Membran ist bevorzugt eine rohrförmige oder eine Hohlfaser-Membran mit einem inneren Durchmesser im Bereich von 20 bis 2000 Mikrometer, bevorzugt 200 bis 1000 Mikrometer. Die Membran kann aber auch flach sein und kann von einer flachen Scheibe oder einem Blatt gebildet werden.

Der Ausdruck "poröse, für das Reagenz permeierbare Membran" bezieht sich auch auf eine Membran mit einem mittleren Volumenporendurchmesser innerhalb des Bereiches von 12,5 bis 500 nm (125 bis 5000 Ä), bevorzugt 17,5 bis 200 nm und besonders bevorzugt 20 bis 100 nm und mit strukturellen Eigenschaften, die ein starkes Durchsickern nicht fördern und das Verfahren der Erfindung dadurch undurchführbar machen. Der Ausdruck "mittlerer Volumenporendurchmesser" ist ein in der Technik gut bekannter Begriff und bezieht sich auf die statistische Verteilung des gesamten Porenvolumens eines tnakroretikulären Harzes mit variierendem Porendurchmesser. Die hier benutzte Methode für die Bestimmung des "mittleren Volumenporendurchmessers" ist die sogenannte Quecksilber-Porosymmetrie, wie sie beschrieben ist in "Advanced Experimental Techniques in Powder Metallurgy", Vol. 5,

Plenum Press (1970). Der Ausdruck bezieht sich auch nuf eine Membran, die eine Fläche in Kontakt mit dem Eluierungsmittel im Bereich von 0,2 mm² bis 150 mm² hat, bevorzugt 1,0 bis 75 mm² und besonders bevorzugt 1,5 bis 50 mm².

In einer Ausführungsform richtet sich die Erfindung auf eine Vorrichtung für die Zugabe eines Reagenz' zu einem fliessenden Strom, enthaltend einen Anschluss für einen flüssigen Träger, eine Einrichtung zum Fliessenlassen eines Stroms des flüssigen Trägers zu einer Membran-Reagenz-Zugabeeinrichtung, eine Einrichtung für die Zugabe einer Probe zum flüssigen Trägerstrom, eine Einrichtung für die Zugabe eines beweglichen Reagenz¹ zu dem Trägerstrom und einen Detektor für die direkte gegen die indirekte Anzeige von Verbindungen des Trägers, die gekennzeichnet ist durch einen Behälter, der eine Kammer mit einer Eintrittsöffnung und einer Austrittsöffnung für den Trägerstrom definiert, wobei die Einrichtung für die Zugabe des beweglichen Reagenz' zum flüssigen Träger eine poröse Membran enthält, die· in der Kammer für das Abtrennen des Trägers vom beweglichen Reagenz und für das Permeieren des Transfers des beweglichen Reagenz' in den Träger angeordnet ist, wobei die Membran einen mittleren Poren-

durchmesser von 12,5 nm (125 Ä) bis 500 ntn (5000 Ä) hat und eine Kontaktfläche mit dem Träger oder dem Abfluss von 0,2 mm² bis 150 mm² besitzt.

Bevorzugt wird ein Behälter oder ein Gefäss benutzt, das Einrichtungen zum Unterdrucksetzen des beweglichen Reagenz¹, das in optimaler Weise eine hermetisch abgedichtete Kammer des Behälters füllt, besitzt. In typischer Weise wird die Druckerzeugung durch Permeierungstransfer des Trägers in das bewegliche Reagenz innerhalb der Kammer erzeugt, wobei der Druck des beweglichen Reagenz¹ erhöht wird, so dass der Reagenzdruck auf beiden Seiten der Membran etwa gleich ist. Wenn z. B. ein Träger bei einem Druck von 689 kPa (100 psig) verwendet wird, erhöht der Permeierungstransfer des Trägers den Druck des beweglichen Reagenz¹ entsprechend um etwa 689 kPa (100 psig). Diese Gleichstellung des Druckes auf beiden Seiten der Membran ermöglicht einen wirksamen Transport des beweglichen Reagenz¹ durch die Membran in den Träger.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung schliesst eine Vielzahl von Membraneinrichtungen für die Zugabe des Reagenz¹ mit Selbsteinstellung des Druckes ein, die eine fluide Verbindung untereinander haben, wobei die Möglichkeit besteht, eine Vielzahl von Reagenzien dem Träger beizumischen.

Es kann eine Membran oder eine Vielzahl von Membranen in Verbindung mit der Vorrichtung für die Zugabe des Reagenz¹ in Verbindung mit bekannten flüssigen chromatographischen Verfahren und Vorrichtungen verwendet werden, wobei solche Kombinationen im Rahmen der Erfindung bleiben. Die bei der Erfindung verwendeten Membrane können entweder isotropisch oder anisotropisch sein.

Die bei der Erfindung benutzten Membrane müssen nicht nur die Fähigkeit besitzen; einen flüssigen Träger enthalten und transportieren zu können, sondern sie müssen auch gegenüber verschiedenen Flüssigkeiten, mit denen die Membran in Berührung kommt, beständig sein. Besonders geeignet sind Membrane aus porösem Polypropylen, die im Handel erhältlich sind, wie das Produkt Celgard*--' der Firma Celanese Corporation. Das bei der Erfindung verwendete Material hat bevorzugt eine solche Porengrösse, dass die Membran Verbindungen mit einem Molekulargewicht von weniger als 100000 transferieren kann.

Die die Erfindung ferner erläuternden Zeichnungen zeigen folgendes:

Figur 1

ist eine schematische Ansicht einer Vorrichtung für Flüssigkeits-Chromatographie unter Verwendung einer Einrichtung für die Zugabe des Reagenz¹ mit einer Hohlfasermembran gemäss der Erfindung.

Figur 2

ist eine vergrösserte Querschnittsansicht einer Zugabeeinrichtung für das Reagenz mit einer flachen Membran gemäss der Erfindung.

Figur 3

ist ein Chromatogramm, das unter Verwendung der Zugabeeinrichtung für das Reagenz gemäss der Erfindung erhalten wurde.

Figur 4

ist ein Chromatogramm, das ohne Verwendung der Vorrichtung nach der Erfindung erhalten wurde.

Figur 5

ist ein Chromatogramm, das unter Verwendung der Vorrichtung nach Figur 1 für eine Flussinjektionsanalyse von eine Reihe von Proben, die Calciumionen enthielten, erhalten wurde.

Figur 6 ist ein Chromatogramm, das unter Verwendung einer Vorrichtung gemMss der Erfindung und unter Benutzung einer 30 Gew%igen Ammoniumhydroxidlösung als bewegliches Reagenz erhalten wurde.

Figur 7 ist ein Chromatogramtn, das unter Verwendung einer Vorrichtung gemäss der Erfindung erhalten wurde, wobei aber das bewegliche Reagenz in der Membranzugabeeinrichtung für das Reagenz durch einen fluiden Träger ersetzt wurde.

Figur 8 ist ein Chromatogramm, das unter Verwendung einer Vorrichtung gemäss der Erfindung erhalten wurde und bei dem zusätzlich eine Mischer-Verzögerungseinrichtung zwischen der membran-Zugabeeinrichtung und dem Detektor vorhanden war.

Figur 9 ist ein Chromatogramm, das unter Verwendung der Vorrichtung gemäss der Erfindung erhalten wurde, wobei das bewegliche Reagenz innerhalb der Membran-Zugabeeinrichtung von aussen unter Druck gehalten wird.

Figur 1 zeigt eine schematische Ansicht einer Vorrichtung gemäss der Erfindung, bei der eine chromatographische Kolonne 10 vorhanden ist. Die chromatographische Kolonne enthält Trenneinrichtungen, die typischerweise eine kleinteilige Packung oder ein Gel sind, durch welche eine Probe eluiert oder gefördert wird, um die Probe in ihre Komponenten zu trennen. Es kann eine Vielzahl von Trennmitteln verwendet werden, die in der Literatur ausführlich beschrieben sind, z. B. durch Snyder et al., "Introduction to Modern Liquid Chromatography¹ 2nd Edition (1979), 740 - 746.

Bevorzugte Mittel zur Einführung eines Trägers in die chromatographische Kolonne 10 enthalten ein Reservoir 12 für den Träger 11. Der Träger 11 wird aus dem Reservoir durch eine Pumpe 16 entnommen, die in Verbindung mit der Leitung 8 steht. Die Pumpe kann gegebenenfalls mit einer Stossdämpfer- / Druckmesseinrichtung 18 ausgestattet sein und sie fördert den Träger zu der chromatographischen Kolonne 10.

Bevorzugte Mittel-zur Einführung einer Probe in den Trägerstrom sind z. B. eine Spritze zum Einführen der Probe in das Einspritzventil 20, das sich zwischen dem Reservoir 12 und der Kolonne 10 befindet. Die Probe und der

Träger fHessen durch die Kolonne 10. Gegebenenfalls
kann eine Schutzkolonne'. 6 zwischen der Kolonne 10 und
dem Einspritzventil 20 für die Probe vorhanden sein.

Der aus der chromatographischen Kolonne abgehende Träger wird dann in einen Behälter bzw. eine Einrichtung 24 für die Zugabe des Reagenz¹ eingeführt. Das bewegliche Reagenz 32 wird durch Membran-Permeierung dem Träger in der Einrichtung 24 zugeführt und der Träger wird nun über die Leitung 56 einer nur gegebenenfalls vorhandenen Verzögerungskolonne 40 oder einem funktionell äquivalenten Element, wie einer Füllkörperkolonne zugeführt, um zusätzliche Reaktionszeit für die zu derivatisierenden Verbindungen zu schaffen. Die verzögernde Kolonne 40 wird bevorzugt bei einer kontrollierten Temperatur durch geeignete Einrichtungen gehalten. Der konditionierte Träger wird

dann aus der Verzögerungskolonne 40 zu einem Detektor 26 geführt, wobei dieser Detektor für den Nachweis der Komponenten geeignet ist, die sich aus der Flüssigkeits-Chromatographie ergeben.

Der Detektor 26 zeigt die gewünschten Eigenschaften des
Trägers an, wie Lichtabsorption, Fluoreszenz oder eine
ähnliche Eigenschaft. Die nachgewiesenen Daten werden
dann durch den Leiter 50 vom Detektor zu einem geeigneten

Anzeigegerät 28, wie einem Meßschreiber, Integrator oder Computer, übertragen. In einer Ausführungsform kann das Anzeigegerät 28 die gemessenen Daten über die Leitung 50 einem Schaugerät 29 für das Sichtbarmachen der Daten übermitteln.

Die Membraneinrichtung 24 für die Zugabe des Reagenz¹ nach der Kolonne besteht aus einem dichten, zweiteiligen Behälter mit einem Hauptteil 22 und einem Deckel Der Deckel 25 enthält gegebenenfalls einen Durchlass 69, durch den bewegliches Reagenz von einer äusseren Quelle eingeführt werden kann. Alternativ kann dieser Durchlass dazu dienen, um äusseren Druck auf das Innere des Hauptteils 22 anzulegen, wodurch der Druck auf dem Reagenz 32 erhöht wird. Die Einrichtung 24 bildet eine Kammer zur Aufnahme des beweglichen Reagenz' 32. In einer bevorzugten Ausführungsform besteht dieser Behälter aus rostfreiem Stahl oder einem ähnlichen inerten Material und ist in der Lage, Drücken von 689 bis 138 χ ΙΟ³ kPa (100 bis 20000 psig) zu widerstehen.

Die Einrichtung 24 besitzt bevorzugt einen dichten Dekkel 25 mit einem Gewinde, das mit dem Gewinde des Hauptteils 22 zum Eingriff kommt. Zwischen dem Deckel 25 und dem Hauptteil 22 kann ein O-Ring 36 vorgesehen sein, um die Abdichtung zu verbessern. Der Deckel 25 hat eine Ein-

trittsöffnung 7 und eine Austrittsöffnung 5, zwischen denen ein Paar von Trägerleitungen 38 und 52 angeordnet sind. Ein Verbindungsstück 44 verbindet die Leitung 8 mit der Einrichtung 24. Die Leitung 56 ist in ähnlicher Weise über das Verbindungsstück 46 mit der Ausgangsöffnung 5 im Deckel 25 verbunden, so dass die konditionierte Flüssigkeit dem Detektor 26 über die gegebenenfalls vorhandene Verzögerungskolonne 40 zugeführt werden kann.

Eine rohrförmige Membran 42 ist mit der Trägerleitung 38 bevorzugt mit Hilfe einer Dichtmasse 41 verbunden. Die Dichtmasse 41 ist bevorzugt ein wasserfester Holzleim, z. B. ein Resorcinol-Formaldehydharz oder ein Siliconharz, wobei dieses Dichtemittel bevorzugt beständig sowohl gegenüber Wasser als auch gegenüber organischen Lösungsmitteln ist. Die Trägerleitungen 38 und 52 sind mit der Eintrittsöffnung 7 und der Austrittsöffnung 5 über Verbindungsstücke, verbunden. Die Leitungen und die Verbindungsstücke bestehen bevorzugt aus Edelstahl. Die rohrförmige Membran 42 ist innerhalb des beweglichen Reagenz-¹ 32 angeordnet.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Einrichtung ist die rohrförmige Membran 42 im Zentrum der Trägerleitungen 38 und 52 angeordnet. Die Dichtemasse kann in die Trägerleitungen unter Verwendung einer stumpfen hypoder-

malen Nadel eingebracht werden, wodurch die Hohlfaser-Membran innerhalb der Leitungen 38 und 52 befestigt wird. Die Dichtemasse wird dann ausgehärtet.

Um den Permeationstransfer des abgehenden Trägers von der Kolonne in das Reagenz und des Reagenz¹ in den von der Kolonne abgehenden Träger zu fördern, kann ein magnetische'r Rührer 48 in der Vertiefung 49 im unteren Teil des Hauptkörpers 22 angeordnet sein.

Nach der Reagenz-Zugabe führt man die konditionierte Trägerflüssigkeit aus der Einrichtung 24 zum Detektor und dann zum Abfallreservoir 68. Bei einer alternativen Ausführungsform wird die konditionierte Trägerflüssigkeit nicht durch die Verzögerungsschlange 40 geführt. Geeignete Detektoren für die Erfindung sind beispielsweise Photometer und Spektrophotometer, die zusammen mit geeigneten Reagenzien die Änderung der relativen

Lichtabsorption der Verbindungen der Probe anzeigen. Ein alternativer Detektor ist ein Fluormeter, das zusammen mit geeigneten Reagenzien fluoreszierende Derivate anzeigt. Es können auch andere bekannte chromatographische Detektoren verwendet werden, wie z. B. Differentialrefraktometer, elektrochemische Detektoren, radioaktive Detektoren oder Leitfähigkeitsdetektoren.

Figur 2 zeigt eine zweite Ausführungsform der Einrichtung 24 für die· Membran-Zugabe des Reagenz¹. Es ist ein Kanal 66 in dem Deckel 25 zwischen den Eingangs- und Ausgangsöffnungen 7 und 5 vorgesehen, um den Träger von der chromatographischen Kolonne zu dem Detektor 26 zu führen. In einem zentralen Abschnitt des Kanals 26 ist der Kanal offen gegenüber der Kammer 23 und dem Hauptteil 22. Eine flache Membran 54 ist oberhalb dieser Öffnung angeordnet und bedeckt die Öffnung zwischen dem Kanal 66 und der Kammer 23 vollständig. Die flache Membran wird durch die Bolzen 60 und 62 gehalten.

Spezifische Ausführungsformen der Erfindung werden in den folgenden Beispielen näher erläutert.

Beispiel 1

Die Trennung von verschiedenen Nitrophenolen, die in der US-PS 4 451 374 unter Verwendung von einer Siliciumdioxidkolonne beschrieben ist, verlangt die Verwendung eines Trägers mit einem pH-Wert von weniger als 7 bis Bei einem höheren pH-Wert wird die Kolonne aufgrund der schnellen Auflösung des Siliciumdioxids unwirksam. Bei der Analyse von Abfallwasser wird aber die Nachweisbar-

keit der Verunreinigungen erhöht, wenn der pH-Wert des Trägers grosser als 8 ist. Aus diesem Grund erläutert dieses Beispiel die Trennung bei einem pH von 6,1 und dann die Umstellung des Trägers auf einen pH-Wert von 9,2 für einen optimalen Nachweis unter Verwendung der Vorrichtung gemäss der Erfindung.

Es wurde das in Figur 1 gezeigte analytische System verwendet. Die Pumpe war eine handelsübliche "Altex Modell 110" - Pumpe. Die analytische Kolonne war eine "Merck 10 micron RP-18" - Kolonne mit einem inneren Durchmesser von 4 mm und einer Länge von 25 cm. Es wurde auch eine "Rheodyne Model 7010" - Einrichtung für die Einführung der Probe mit einer 100 μΐ Schleife verwendet. Der Detektor war eine "Kratos Spectraflow Model 773" - Einrichtung für den Nachweis bei 410 nm. Der verwendete Integrator - Recorder war ein "Hewlett Packard Model 3380-A". Der Träger war eine Mischung aus 60 % Acetonitril und 40 % Wasser, die 0,02 M Ammoniumacetat und 0,005 M Tetrabutylammoniumhydroxid enthielt und auf einen pH-Wert von 6,1 mit einer kleinen Menge von Eisessig eingestellt war. Die Strömungsrate lag bei 1 ml pro Minute. Der Trägerdruck bei dem Einführungsventil betrug 8268 kPa (1200 psig) und bei der Membraneinrichtung lag der Trägerdruck bei etwa 344 kPa (50 psig). Die Verzöge-

rungseinrichtung zwischen der Reagenz-Zugabeexnrxchtung und dem Detektor war eine 4,6 χ 100 mm Kolonne, die mit einem Edelstahlgranulat von einer Teilchengrösse zwischen 105 und 74 pm (140 / 200 Maschen) gefüllt war. Als Reagenz wurde konzentriertes Ammoniumhydroxid (29 % Stärke) verwendet. Die Membran war in ein Edelstahlrohr mit einem inneren Durchmesser von einem Millimeter, äusseren Durchmesser von 1,6 mm, wie in Figur 1, angeordnet. Die exponierte Länge der Membran betrug 40 mm. Die Membran bestand aus dem bereits erwähnten handelsüblichen porösen Polypropylen und hatte einen inneren Durchmesser von 0,4 mm, einen äusseren Durchmesser von 0,45 mm und entsprach dem "product code X-20" und hatte elliptische Poren mit einer Weite von etwa 20 nm (200 Ä) und einer Länge von etwa 200 nm (2000 A).

Beim Anstellen der Trägerpumpe stieg der Reagenzdruck langsam auf etwa 344 kPa (50 psig) im Verlauf von etwa einer halben Stunde und stabilisierte sich dann bei diesem Druck. Der aus dem Detektor austretende Träger änderte allmählich seinen pH-Wert von 6,1 auf 9,2 innerhalb der ersten halben Betriebsstunde und blieb dann bei 9,2. Zu diesem Zeitpunkt erfolgte die Einführung der Probe und es wurde das in Figur 4 dargestellte Chromatogramm erhalten.

Für Vergleichszwecke wird auf das Chromatogramm von Figur 3 verwiesen. Man erhält dieses Chromatogramm, wenn der aus der Kolonne abgehende Träger direkt zu der Verzögerungskolonne ohne Hindurchführen durch die Reagenz-Zugabeeinrichtung 24 geführt wird. In diesem Fall hat der aus dem Detektor austretende Träger einen pH-Wert von etwa 6,1.

Wenn die Membraneinrichtung in dem System nicht verwendet wird, ist die Empfindlichkeit für die Bestimmung von 2-OH und insbesondere 4-OH niedrig (vergl. Figur 3). Es ist überhaupt kein 4-OH Peak in dem Chromatogramm zu sehen. Wenn die Membran-Einrichtung verwendet wird, wird ausreichend Ammoniumhydroxid zu dem Trägerstrom zugegeben, um den pH-Wert auf 9,2 zu erhöhen, wodurch sich eine verbesserte Empfindlichkeit für den 2-OH Nachweis und den 4-OH Nachweis ergibt, vergl. Figur 4.

Da 34 Mikroliter Reagenz benötigt werden, um das pH von einem Milliliter Träger von 6,1 auf 9,2 zu erhöhen, wird geschätzt, dass die Permeierungsgeschwindigkeit des Reagenz' in den Träger bei Verwendung der Membran-Einrichtung 34 Mikroliter pro Minute beträgt.

Die Vorrichtung nach der Erfindung führt zu keiner feststellbaren zusätzlichen Bandspreizung der chromatogra-

phischen Peaks. Die DN und 2-OH Peaks in den Figuren 3 oder 4 sind nur etwa 1450 Mikroliter weit, was einer Abnahme in der Bandspreizung durch bekannte Einrichtungen von etwa 450 Mikroliter entspricht.

Beispiel 2

Die ortho-Phthaialdehyd / 2-Mercaptoethanol - Reaktion ist eine besonders wichtige Reagenz-Additionsreaktion, die z. B. für den Nachweis von primären Aminen dient. Dieses Beispiel erläutert eine spezifische Ausführung dieser Reaktion im Rahmen der Erfindung. Es wurde das System von Beispiel 1 mit folgenden Änderungen verwendet: Der Träger bestand aus 75 % Wasser, 25 Z Acetonitril und enthielt 1 Gramm Natriumacetat pro Liter des Trägers.

Cr) Die Kolonne war eine "Du Pont Zorbax^-'' ODS" - Kolonne mit einem inneren Durchmesser von 4,6 mm und einer Länge von 25 cm. Das Reagenz bestand aus 1000 ppm ortho-Phthalaldehyd und 1000 ppm 2-Mercaptoethanol in 250 ml Wasser und enthielt 6,6 Gramm Borsäure. Die Reagenz-Lösung wurde auf ein pH von 10,3· mit einer 10%igen Natriumhydroxidlösung eingestellt. Der Detektor war ein "LDC Fluorometer Model II". Die Grosse der Schleife der Einspritzeinrichtung war auf ein Volumen von 20 μΐ reduziert.

Ortho-Phthalaldehyd reagiert mit primären Aminen in Gegenwart von 2-Mercaptoethanol unter Bildung von Derivaten, die bei etwa 455 Nanometer fluoreszierend sind, wenn sie bei etwa 370 Nanometer angeregt werden. Die Analyse des aus dem Gerät abgehenden Trägers ergab, dass die Rate der Reagenz-Pertneierung in den Träger etwa 7,5 Mikroliter pro Minute betrug. Die eingeführten Proben enthielten jeweils 1000 ppm von N-Butylamin oder Glyzin oder L-Leucin oder L-Tryptophan.

Es wurden chromatographische Peaks für jede Probe beobachtet. Wenn jedoch der Träger direkt zu der Verzögerungskolonne und ohne Passieren der Membran-Einrichtung geführt wurde, konnten keine chromatographischen Peaks bei diesen Proben beobachtet werden.

Beispiel 3

Peroxide und andere relativ starke Oxidationsmittel oxidieren J~ zu J^i wobei sich stark gefärbte J.T in Gegenwart von überschüssigem J~ bilden. Die Reaktion ist nützlich, z. B. für die Bestimmung von Peroxiden oder anderen starken Oxidationsmitteln bei industriellen Verfahren und Produkten.

ORIGINAL INSPECTED

Es wurde das System von Beispiel 2 für die Bestimmung von Peroxiden mit folgenden Änderungen verwendet: Der Träger bestand aus 50 °L Isopropanol und 50 % Wasser. Der Detektor war "Kratos Spektroflow 773" für einen Nachweis bei 357 Nanometer. Das Reagenz war 10 %iges Tetrabutylammoniumjodid im Träger. Die eingeführten Proben waren 200 ppm Peressigsäure oder 35 ppm Acetylperoxid, beide jeweils gelöst im träger. Es wurde keine analytische Kontrolle verwendet. An ihrer Stelle wurde eine Leitung benutzt, die eine Länge von 0,5 m, einen inneren Durchmesser von 0,76 mm und einen äusseren Durchmesser von 1,6 mm hatte, um etwa 1000 μΐ Bandspreizung zu erreichen, wie das zu erwarten gewesen wäre, wenn eine Kolonne benutzt worden wäre. In dieser Form demonstrierte dieses Beispiel auch die Verwendbarkeit der Erfindung für das wichtige analytische Verfahren, das als Fliessinjektionsanalyse (Flow Injection Analysis) bekannt ist.

Es wurden Peaks für jede eingeführte Probe beobachtet. Wenn man aber den Träger direkt zu der Verzögerungskolonne und ohne Passieren der Membraneinrichtung führte, konnten keine Peaks für die gleichen Proben beobachtet werden.

Beispiel 4

Dieses Beispiel zeigt die Bestimmung einer komplexen Polyaminverbindung (Purif loc^S-' C-31, ein Produkt von The Dow Chemical Company). Kupfer kann mit Polyaminverbindungen Komplexe bilden und die Komplexe können bei 275 nm bestimmt werden.

Es wird das System von Beispiel 3 verwendet, mit den folgenden Änderungen: Der Träger besteht aus 80 % Wasser und 20 1 Acetonitril und enthält 0,2-M NaCl und ist unter

10' Verwendung von 1-M HCl auf ein pH von 4 eingestellt. Das Volumen der Injektionsschleife wurde auf 100 Mikroliter vergrössert. Die Wellenlänge des Detektors wurde auf 275 nm eingestellt. Als Reagenz wurde eine 0,1 %ige Kupfer-2-Chloridlösung im Träger verwendet. Die Probe bestand aus 100 ppm der eingangs genannten komplexen Polyaminverbindung im Träger.

Es wurde ein Peak für die in den Träger eingeführte Probe beobachtet. Wenn der die Probe enthaltende Träger direkt zu der Verzögerungekolonne ohne Passieren der Membraneinrichtung geführt wurde, wurde kein Peak festgestellt.

Beispiel 5

Das System von Beispiel 4 wurde für die Bestimmung einer hydroxylhaltigen Verbindung mit den folgenden Änderungen verwendet: Der Träger bestand aus 50 % t-Butylalkohol und 50 % Wasser. Als Detektor wurde ein elektrochemischer Detektor mit einer Nickelelektrode verwendet, wie er als "Chromatix CMX-20" bekannt ist. Das Reagenz enthielt 10 % Tetraethylammoniumhydroxid im Träger. Die Proben enthielten 38 ppm Fortnaldehyd im Träger, 100 ppm E.thylenglykol im Träger, 10 ppm Glukose im Träger und 25 ppm Glycerin im Träger.

Zahlreiche hydroxylhaltige Verbindungen, aber nicht t-Butylalkohol, reagieren mit Ni (III) an der Elektrode unter basischen pH Bedingungen (pH von 10 bis 12). Das sich bildende Ni (II) wird dann durch den Detektor in

Ni (III) zurückverwandelt und der hierfür benötigte Strom ist eine Funktion von der Konzentration der eingeführten Hydroxyverbindungen.

Es wurde ein Peak für die Einführung jeder Probe beobachtet. Wenn der Träger aber direkt zu der Verzögerungs,-kolonne ohne Passieren der Membraneinrichtung geführt wurde, konnte kein Peak für diese Proben festgestellt werden.

Die Analyse der aus dem Detektor austretenden Träger zeigte an, dass etwa 12 Mikroliter pro Minute des Reagenz ' in den Träger durch die Membraneinrichtung permeierten, wobei sich ein pH-Wert von etwa 11,9 im Träger einstellte.

Beispiel 6

Es wurde das System von Beispiel 5 für die Bestimmung von Calcium- und Magnesiumionen mit folgenden Änderungen verwendet: Der Träger war eine 0,3-M Lösung von Natriumchlorid in entionisiertem Wasser. Die Lösung wurde unter

(R)

Verwendung von "Baker Ultrex^—' " NaCl, das eine niedrige Konzentration an Verunreinigungen durch Calcium- und Mag-

3606838

nesiumsalze hat, hergestellt. Die Strömungsrate des Trägers betrug 1,1 ml / min. Der Detektor war der "Kratos Spektraflow V-v 773", der auf 565 nm eingestellt war. Das Reagenz war 0,023-M ortho-Kresolnaphthalin-Komplexon-Natriumsalz in gesättigtem Natriumborat in entionisiertem Wasser. Die Verzögerungskolonne wurde entfernt und die Membraneinrichtung wurde direkt mit dem Detektor durch eine 60 cm lange Leitung mit einem inneren Durchmesser von 0,76 mm und einem äusseren Durchmesser von 1,6 mm verbunden. Die Proben enthielten Calcium- oder Magnesiumionen in einer Konzentration von 10 ppm, 5 ppm, 2,5 ppm oder 1,25 ppm im Träger.

Zahlreiche zweiwertige Metallionen, einschliesslich Calcium-und Magnesiumionen, bilden mit dem eingangs genannten Reagenz¹ Cbslatverbindungen, die stark absorbierende Komplexe sind. Das Baagenz selbst hat aber eine niedrigere Absorbierung bei 565 nm.

Für jede der eingeführten Proben wurde ein Peak beobachtet. Die direkte Zuführung des Trägers ohne Passieren der Membraneinrichtung erbrachte keine Peaks für die gleichen Proben.

IHSPECTED

Figur 5 zeigt ein Beispiel für die Wirksamkeit des Systems mit einem kalten Beginn bei null Minuten für eine Reihe von Injektionen von Calciumionen. Die Werte in Figur 5 zeigen an, dass das System nach etwa 10 Minuten im Gleichgewicht und fertig für die Benutzung ist.

Das System wurde intermittierend ohne Auswechseln der Reagenzlösung innerhalb eines Zeitraums von 12 Tagen für 64 Stunden verwendet, d. h. 8 Stunden an einem Tag für 8 Tage innerhalb von etwa 2 Wochen mit 2 Wochenenden. Tabelle I zeigt die dabei erhaltenen Werte.

TABELLE I

Werte innerhalb von 12 Tagen bei 64-stündiger tatsächlicher Benutzung

erster Tag letzter Tag

AE AE

Hintergrund-Absorption des
Trägers bei 565 nm in Absorptionseinheiten (AE) 0,20 0,14 Peak-Höhe für eine 100 Mikroliter Injektion einer 10 ppm
Calciumionen enthaltenden
Probe in Absorptionseinheiten 0,24 0,16

Die Werte in Tabelle I zeigen an, dass ein Abfall der Empfindlichkeit und der Hintergrundabsorption von etwa 30 % innerhalb der angegebenen Zeitperiode eintrat. Während jedes Tages waren aber die Ergebnisse innerhalb von - 2 % bis - 5 % relativ beständig mit keiner erkennbaren Änderung. Da es zur üblichen Praxis gehört, ein analytisches System mindestens jeden Tag zu rekalibrieren, ist die langzeitige Verschiebung des Systems für die meisten Anwendungen akzeptierbar. Wenn angenommen wird, dass die Abnahme der Hintergrundabsorptions- und der Peakhöhe auf die Verdünnung des verwendeten Reagenz¹ zurückzuführen ist, so permeierte das System 10 Mikroliter pro Minute des Reagenz¹.

Aus diesem Beispiel geht die langfristige Verwendbarkeit des Systems nach der Erfindung hervor.

Beispiel 7

Die Trennung und die Feststellung von verschiedenen Nitrophenolen untrer Verwendung einer Ionenaustauschkolonne · auf Basis von Siliciumdioxid erfordert die Zugabe von Reagenzien für eine akzeptierbare Feststellung dieser Verbindungen in bestimmten Abwässern.

OBIGiMAL INSPECTED

Es wurde ein Versuch mit einer unter atmosphärischem Druck stehenden Zugabeeinrichtung für das Reagenz durchgeführt. Der Träger bestand aus 35 Vol% Methanol und 65 VoIZ Wasser. Dieser Träger enthielt ausserdem 0,08 M Natriumperchlorat und 0,04 M Ammoniumacetat.

Das pH des Trägers wird zum Schluss auf 6,0 durch Zugabe von Essigsäure eingestellt. Die Trägerpumpe war eine "Altex Model HOA" Pumpe für eine Strömungsrate von 1,0 ml pro Minute. Die Injektionseinheit war ein "Rheodyne Model 7120" Gerät mit einer 20 μΐ Injektionsschleife. Die analytische Kolonne war eine "Whatman Partisil SAX 10/25" (4,6 mm χ 250 mm) Kolonne. Der Trägerabgang von der analytischen Kolonne wurde zu einer Eintrittsöffnung der Membraneinrichtung für die Reagenz-Zugabe geführt. Die Austrittsöffnung dieser Einrichtung war mit einem "Laboratory Data Control Model 1203" Detektor, der auf eine Wellenlänge von 410 nm eingestellt war, verbunden. Das Detektorsignal wurde zu einem "Hewlett Packard Model 3380A" Recorder / Integrator geschickt.

Die Trägerleitungen der Zugabeeinrichtung waren zwei 5 cm Abschnitte einer Edelstahlleitung mit einem inneren Durchmesser von 1 mm und einem äusseren Durchmesser von 1,6 mm. Diese Leitungsabschnitte hatten die Form eines "L", so dass ihre Enden sich gegenüberstanden.

ORIGINAL »N^rr/vrrrr

Die Lücke zwischen ihnen war durch eine permeierbare Hohlmembran (Celgard \~J MHFX20) geschlossen, wobei

diese Membran eine Länge von 3,8 cm, einen inneren Durchmesser von 0,4 mm und einen äusseren Durchmesser von 0,45 mm hatte und mit den Trägerleitungen dicht verbunden war. Die durch die Hohlmembran überbrückte Lücke in den Leitungen betrug 2,5 cm, d. h. 2,5 cm der Hohlmembran waren dem Reagenz ausgesetzt. Das Reagenz war eine etwa 30 %ige Ammoniumhydroxidlösung. Die Probe enthielt eine Mischung von 2,2 ppm Dinitro-ortho-sekundär-Butylphenol (DN), 2,3 ppm 2-Hydroxy-3-sekundär-Butyl-5-Nitrobenzol-l-Sulfonat (2-OH) und 2,7 ppm 4-Hydroxy-3-Nitro-sekundär-Butylbenzol-1-SuIfonat (4-OH) in Wasser.

Nach der Einführung einer Probe wurde das in Figur 6 gezeigte Chromatogramm erhalten. Wenn das Reagenz in der Membran-Zugabeeinrichtung durch Träger ersetzt wurde, wurde das in Figur 7 gezeigte Chromatogramm erhalten. Die Verwendung eines Reagenz¹, das 30 Gew% Ammoniumhydroxid enthielt, führte zu einer pH-Verschiebung des Trägers von 6 zu 9. Bei einem pH von etwa 9 zeigten beide 4-OH und 2-OH Komponenten eine vorteilhafte hohe Nachweisbarkeit, die sich aus dem Vergleich der Figuren 6 und 7 ergibt.

Beispiel 8

Zu dem System von Beispiel 7 wurde eine Schlange aus Polytetrafluorethylen mit einem inneren Durchmesser von 0,25 mm und einem äusseren Durchmesser von 1,6 mm hinzugefügt. Die Schlange wurde zwischen der Zugabeeinrichtung für das Reagenz und den Detektor angeordnet und hatte eine ausreichende Länge, um einen Rückdruck in dem Inneren der Hohlfasermembran von etwa 103 kPa (15 psig) zu geben. Als Reagenz wurde eine 30 GewZige Ammoniumhydroxidlösung verwendet. Nach der Einführung einer Probe wurde das in Figur 8 gezeigte Chromatogramm erhalten. Der Rückdruck in der porösen Hohlfasermembran verhinderte, dass ausreichendes Reagenz in den Trägerstrom permeierte, um das pH des Trägers wesentlich zu verändern.

Eine Druckluftleitung wurde mit dem Durchlass 69 der Einrichtung für die Reagenz-Zugabe verbunden und die Reagenz-Kammer wurde unter einen Druck von 110 kPa (16 psig) gesetzt. Nach dem Einführen einer Probe wurde das in Figur 9 gezeigte Chromatogramm erhalten. Das Unterdrucksetzen der Reagenz-Kammer auf einen Druck, der nahezu gleich dem Träger innerhalb der Hohlfaser-Membran ist, führte zu einer ausreichenden Reagenz-Permeierung,

um das Träger-pH auf etwa 9 zu ändern und dadurch die Absorption der 4-OH und insbesondere der 2-OH - Verbindungen zu erhöhen, wie aus einem Vergleich der Figuren 8 und 9 hervorgeht.

Wenn die vorstehenden Versuche ohne die Verwendung der analytischen Kolonne durchgeführt werden, ergibt sich eine Fliessinjektionsanalyse.

Bezugszeichenliste

5 Austrittsöffnung

6 Schutzeinrichtung für die Kolonne

7 Eintrittsöffnung

8 Leitung

10 chromatographische Kolonne

11 Träger

12 Reservoir 16 Pumpe

20 Einspritzeinrichtung

22 Hauptteil

23 Kammer

24 Einrichtung für die Zugabe des Reagenz'

25 Deckel

26 Detektor

27 Verbindungsstücke

28 Anzeigegerät

29 Schaugerät 32 Reagenz

36 O-Ring

38 Trägerleitung

40 Reaktionsverzögerungseinrichtung

44/46 Verbindungsstücke

48 magnetischer Rührer

49 Vertiefung

50 Leitung

ORIGINAL INSPECTED

Bezugszeichenliste (Fortsetzung)

52 Leitung

54 flache Membran

56 Leitung

60/62 Bolzen

66 Kanal

68 Abfallreservoir

69 Durchlass

ORSGfNAL SMSPECTED

- Leerseite -

Claims

Patentanwälte (2087) H / W Dr. Michael Hann Dr. H. - G. Sternagel Marburger Strasse 38 6300 Giessen The Dow Chemical Company, Midland, Michigan, USA VORRICHTUNG UND VERFAHREN FÜR DIE ZUGABE EINES REAGENZ1 ZU EINEM FLIESSENDEN STROM EINES FLÜSSIGEN TRÄGERS Priorität: 4. März 1985 / USA / SN 707 772 22. April 1985 / USA / SN 725 861 Patentansprüche:

1. Vorrichtung für die Zugabe eines Reagenz' zu einem fliessenden Strom, enthaltend einen Anschluss für einen flüssigen Träger, eine Einrichtung zum Fliessenlassen eines Stroms des flüssigen Trägers zu einer Membran-Reagenz-Zugabeeinrichtung,

eine Einrichtung für die Zugabe einer Probe zum flüssigen Trägerstrom,

eine Einrichtung für die Zugabe eines beweglichen Reagenz' zu dem Trägerstrom und einen Detektor für die direkte gegen die indirekte Anzeige von Verbindungen des Trägers, gekennzeichnet durch einen Behälter (24), der eine Kammer (23) mit einer Eintrittsöffnung (7) und einer Austrittsöffnung (5) für den Trägerstrom definiert, wobei die Einrichtung für die Zugabe des beweglichen Reagenz¹ zum flüssigen Träger eine poröse Membran (42; 54) enthält, die in der Kammer (23) für das Abtrennen des Trägers vom beweglichen Reagenz und für das Permeieren des Transfers des beweglichen Reagenz' in den Träger angeordnet ist, wobei die Membran einen mittleren Porendurchmesser von 12,5 nm (125 A) bis 500 nm (5000 A) hat und eine Kontaktfläche mit dem Träger oder dem Abfluss von 0,2 mm² bis 150 mm² besitzt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, dass die Membran einen mittleren Porendurchmesser von 17,5 nm bis 200 nm und eine Kontaktfläche von 1,0 mm² bis 75 mm² hat.

ORIGINAL !MSFECTED

3. Vorrichtung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Membran einen mittleren Porendurchmesser von 20 nm bis 100 nm und eine Kontaktfläche von 1,5 mm² bis 50 mm² hat.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die poröse Membran eine rohrförmige Membran, eine Hohlfasermembran oder eine flache Membran ist,

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran eine Hohlfaser mit einem inneren Durchmesser von 20 bis 2000 pm ist und eine Länge von weniger als 15 cm hat.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekenn ze i c h η e t , dass die Membran einen inneren Durchmesser von 200 bis 1000 pm und eine Länge von 0,1 bis 5 cm hat,

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gek en nzeichnet , dass die poröse Membran Polypropylen enthält.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran einen Permeierungstransfer von Verbindungen mit einem Molekulargewicht von weniger als 100000 ermöglicht.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer (23) hermetisch abgedichtet ist, um eine Selbstregulierung des Reaktionsdruckes in der Kammer zu ermöglichen.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9,

dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl von den Druck selbst regulierenden Vorrichtungen in fluider Verbindung miteinander stehen.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Durchlass (69) besitzt, um das in der Kammer (23) vorhandene bewegliche Reagenz unter äusseren Druck zu setzen.

12. Verfahren für die Zugabe eines Reagenz¹ zu einem fliessenden Strom eines flüssigen Trägers, gekennzeichnet durch die Stufen:

Einführen einer Probe in den Trägerstrom und Hindurchführen dieses Stroms durch die Reagenz-Zugabeeinrichtung,

Einführen eines beweglichen Reagenz¹ in den Trägerstrom in der Reagenz-Zugabeeinrichtung und Ermittlung der Bestandteile der Probe in diesem Strom, wobei das Reagenz in den Trägerstrom durch Permeierungstransfer eingeführt wird und eine Oberfläche einer porösen Membran in Berührung mit dem Träger und die entgegengesetzte Oberfläche in Berührung mit dem beweglichen Reagenz steht und die Membran einen mittleren Porendurchmesser von 12,5 nm (125 A) bis 500 nm (5000 A) hat und eine Kontaktfläche mit dem Träger oder Abfluss von 0,2 mm² bis 150 mm² hat.

3606933

13. Verfahren nach Anspruch 12,

dadurch gekennzeichnet, dass eine poröse Membran verwendet wird, die eine rohrförmige Membran, eine Hohlfasermembran oder eine flache Membran ist und die Membran in einer Kammer in der Reagenz-Zugabeeinrichtung in Permeierungskontakt mit dem beweglichen Reagenz angeordnet ist.

14. Verfahren nach Anspruch 13,

dadurch gekennzeichnet, dass die Membran hermetisch abgedichtet ist, mit einer Oberfläche mit dem Träger und mit der entgegengesetzten Oberfläche mit dem beweglichen Reagenz in Berührung steht, wobei die Zugabe und die Abführung des Trägers zu dem beweglichen Reagenz durch Permeierungstransfer über die Membran unter Selbstregulierung des Druckes in der Kammer erfolgt und bewegliches Reagenz aus diesem Raum durch die Membran in den Träger transferiert wird.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass ein Unterschied zwischen dem mittleren Druck des Trägers im Kontakt mit der Membran und dem

mittleren Druck des Reagenz¹ im Kontakt mit der entgegengesetzten Oberfläche der Membran von weniger als 68,9 kPa (10 psig) aufrecht erhalten wird,

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass ein Druckabfall des Trägers quer über die Reagenz-Zugabeeinrichtung von weniger als 68,9 kPa (10 psig) aufrecht erhalten wird.

17. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass das bewegliche Reagenz in der Reagenz-Zugabeeinrichtung unter äusserem Druck gehalten wird.

18. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Trägerstrom und die Probe durch eine chromatographische Kolonne mit einer stationären Phase für die Entfernung der Probe geführt wird und der abgehende Träger aus der Kolonne der Reagenz-Zugabeeinrichtung zugeführt wird.