DE3606938A1 - Vorrichtung und verfahren fuer die zugabe eines reagenz' zu einem fliessenden strom eines fluessigen traegers - Google Patents
Vorrichtung und verfahren fuer die zugabe eines reagenz' zu einem fliessenden strom eines fluessigen traegersInfo
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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.
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
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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
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.
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.
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.
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
52 Leitung
54 flache Membran
56 Leitung
60/62 Bolzen
66 Kanal
68 Abfallreservoir
69 Durchlass
ORSGfNAL SMSPECTED
- Leerseite -
Claims (18)
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.
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