NL7908056A

NL7908056A - Werkwijze en inrichting voor het voortbrengen van een elutiemiddelstroming bij de vloeistofchromatogafie, alsmede de toepassing ervan.

Info

Publication number: NL7908056A
Application number: NL7908056A
Authority: NL
Original assignee: Inst Neftechimicheskogo Sintez
Priority date: 1979-11-02
Filing date: 1979-11-02
Publication date: 1981-06-01
Also published as: NL181844C

Description

Ν·0. 28Λ32

Werkwijze en inrichting voor het voortbrengen van een elutiemiddelstroming bij de vloeistofchromatografie, alsmede de toepassing ervan*

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze en een inrichting voor het voortbrengen van een elutiemiddelstroming bij de vloeistofchromatografie, alsmede systemen met dergelijke inrichtingen.

5 Voor het voortbrengen van een stroming van het elutiemid- del respectievelijk eluenten bij de vloeistofchromatografie zijn reeds enkele methoden bekend. De gelijkmatigheid van de elutiemiddelstroming stelt bij de vloeistofchromatografie een noodzakelijke voorwaarde voor het uitvoeren van chroraatografische analysen 10 voor.

Een van de uitvoerbare mogelijkheden voor het voortbrengen van een elutiemiddelstroming bij de vloeistofchromatografie bestaat in de verplaatsing van het elutiemiddel door een chromatografisch systeem onder druk.

15 Als drukbronnen worden daarbij pompen van de meest verschil lende uitvoering toegepast (zie bijvoorbeeld "Modern Practice of Liquid Chromatography", door J.J. Kirkland, Industrial and Biochemicals Department, E.J. Du Pont de Nemours and Company,

Wilmington, Delaware, Wiley Interscience, a Division of John Wiley 20 and Sons Inc., New York, London, Sidney, Toronto, 1971» hoofdstuk 2).

De hiervoor vermelde werkwijze heeft een reeks nadelen, waarvan het optreden van pulsaties, alsmede de hoge kosten van de vereiste apparatuur de belangrijkste zijn. Hierbij komt, dat bij de moderne vloeistofchromatografie een zeer ruim druktraject wordt 25 toegepast om de vereiste snelheid van de elutiemiddeldoorstroming door een chromatografiekolom te waarborgen. Een verandering van de elutiemiddeldoorvoer gaat daarbij gepaard van een tijd en arbeid verbruikende opstelling van de pomp op de telkens vereiste druk, wat de analyseduur verlengt en een verandering van een waarde van 30 de elutiemiddeldoorvoer op een andere waarde bemoeilijkt.

Bij de vloeistofchromatografie is voorts een werkwijze voor het opwekken van een gelijkmatige elutiemiddelstroming door verdringing van het elutiemiddel uit een reservoir onder de druk van een samengeperst gas bekend, d.at een elastische tussenwand of een 35 kolf bevat, die in het elutiemiddelreservoir aanwezig is.

790 8 0 56 2

Deze werkwijze wordt bijvoorbeeld met een pneumatische pomp uitgevoerd, die een staire houder met een daarin aanwezig samendrukbaar elutiemiddelreservoir bevat· Door een pomp wordt samengeperst gas in het starre reservoir gedrukt, waarbij het elutiemid-5 delreservoir wordt samengeperst en het daarin aanwezige elutiemid-del eruit wordt verdrongen. Bij verschillende pompuitvoeringen wordt als samendrukbaar reservoir een kunststoffles respectievelijk een golfbuis uit roestvrij staal of polytetrafluoretheen toegepast (zie "Modern Practice of Liquid C-haomatography", zie hiervoor).

10 De hiervoor vermelde inrichting, alsmede de desbetreffende werkwijze voor het opwekken van een gelijkmatige elutiemiddelstro-ming bij de vloeistofchromatografie heeft echter een reeks wezenlijke nadelen.

Op grond van het vrijmaken van het in het elutiemiddel op-15 geloste gas treedt een achteruitgang van de chromatografische kenmerkende grootheden op, in het bijzonder een achteruitgang van de scheidingskwaliteit, alsmede de bedrijfsstabiliteit, wat zich uit in veranderingen van de nullijn van de detector.

Voor de uitvoering van de hiervoor vermelde werkwijze en 20 voor het toepassen van de bijbehorende inrichting is voorts een hoge-druk-pomp respectievelijk een drukgasreservoir vereist. Hierdoor wordt het gehele chromatografische systeem ruimte innemend en is moeilijk te transporteren, omdat het als zodanig niet goed hanteerbaar is.

25 Hierbij worden gasflessen met samengeperst gas onder een druk van ten hoogste 15.000 kPa toegepast, wat de druk in het pomp-systeem tot een overeenkomstige waarde beperkt.

Aan de uitvinding ligt het probleem ten grondslag onder vermijding van de hiervoor vermelde nadelen een werkwijze alsmede een 30 inrichting voor het tot stand brengen van een elutiemiddelstroming bij de vloeistofchromatografie, alsmede een systeem op basis van deze inrichting aan te geven, die het mogelijk maakt, een gelijkmatige, pulserende respectievelijk wisselingsvrije elutiemiddelstroming bij een willekeurige druk, die bij de vloeistofchromatografie 35 wordt toegepast, op te wekken.

Dit probleem wordt volgens de uitvinding opgelost.

De werkwijze volgens de uitvinding voor het tot stand brengen van een elutiemiddelstroming bij de vloeistofchromatografie door verdringing van het elutiemiddel onder druk in een chromatografie-k0 kolom wordt gekenmerkt, doordat het elutiemiddel door de osmotische 790 8 0 56 * 3 druk van. een oplossing van een produkt, waarvan de concentratie constant wordt gehouden, wordt verdrongen.

Wanneer als elutiemiddel dezelfde oplossing van het produkt als voor het tot stand brengen van de osmotische druk wordt toege-5 past, resulteert volgens de uitvinding een aanzienlijke vereenvoudiging van de werkwijze, alsmede van de overeenkomstige inrichting.

Daarbij is het doelmatig de concentratie van de oplossing aan opgelost produkt door het in aanraking brengen van de oplossing met hetzelfde produkt in de vaste fase constant te houden, waarbij 10 de oplossing op een temperatuur boven het stolpunt van het oplosmiddel wordt gehouden.

De inrichting volgens de uitvinding voor de uitvoering van de hiervoor vermelde werkwijze omvat een drukbron en een daarmee in verbinding staande houder met elutiemiddel en wordt gekenmerkt, 15 doordat de drukbron een osmotisch systeem voorstelt, dat uit twee reservoirs en een deze reservoirs van elkaar scheidend semi-per-meabel membraan bestaat, waarbij een van de reservoirs met oplosmiddel is gevuld en het andere reservoir met de houder verbonden is en een verzadigde oplossing van het produkt bevat, dat met 20 de in hetzelfde reservoir aanwezige produkt in de vaste fase in contact staat.

Voor het waarborgen van de mechanische sterkte van het semi-permeabele membraan is in het osmotische systeem bij voorkeur een onderlaag aanwezig, op het oppervlak waarvan op de tegenoverliggende 25 zijde van de oplosoiddelstroming het semi-permeabele membraan aanwezig is.

Wanneer een verhoging van de werkdruk vereist is, is het voorts doelmatig een systeem voor het opwekken van de elutiemiddel-stroming toe te passen, dat ten minste twee op elkaar volgende, met 30 elkaar in verbinding zijnde soortgelijke inrichtingen voor het tot stand brengen van een elutiemiddelstroming bevat.

De werkwijze volgens de uitvinding wordt als volgt uitgevoerd:

In een reservoir, waarin een ander reservoir aanwezig is, 35 dat een semi-permeabel membraan bevat, een oplossing van produkt bevat en anderzijds met het elutiemiddelreservoir verbonden is, wordt oplosmiddel gebracht. Wanneer dezelfde oplossing van het produkt als elutiemiddel wordt toegepast, kan de chromatografiekolom onmiddellijk met het reservoir van de oplossing van het produkt kO verbonden worden.

7on sn sa , r * k

De verdringing van het elutiemiddel in een chromatografie-kolom heeft plaats onder de werking van de osmotische druk van de oplossing van het produkt, waarvan de concentratie constant wordt gehouden. Wanneer het reservoir met de oplossing van het produkt 5 met het oplosmiddel via het semi-permeabele membraan in contact komt, ontèfeaat een overeenkomstige osmotische druk.r-.Daarbi j begint het oplosmiddel door het semi-permeabele membraan te diffunderen, waardoor het totale volume van de oplossing van het produkt vergroot wordt, wat wederom tot een naar buiten drukken van het elutie-10 middel met constante doorvoer onder een bepaalde druk leidt.

De kenmerkende waarden, waarvan de grootte van de osmotische druk bij geconcentreerde oplossing afhangt, alsmede de betrekkingen tussen deze kenmerkende waarden zijn tot dusverre nog niet voldoende bekend. Een schatting van de osmotische druk van verdun-15 de oplossingen kan volgens de vergelijking van Van 'tïïoff plaats hebben»

De concentratie van het opgeloste produkt wordt bijvoorbeeld door contact van de oplossing met hetzelfde produkt in vaste fase constant gehouden, waarbij het reservoir met de oplossing van 20 het produkt voor het constant houden van de tempetatuur van de oplossing met een thermostaat geregeld wordt.

Een verhoging van de elutiemiddeldoorvoer, alsmede van de druk kan door een geschikte keuze van produkt-oplosmiddel-paren, het membraantype en het membraanoppervlak, alsmede ongeveer de met 25 een thermostaat geregelde temperatuur plaats hebben.

Bij de werkwijze volgens de uitvinding kan van oplossingen van de meest verschillende produkten gebruik worden gemaakt. Als opgeloste produkten komen zowel anorganische als organische verbindingen in aanmerking, bijvoorbeeld LiCl, NaCl, NH^Cl, CaCl2, BaCl2, 30 MgCl2, KC1, MgClO^, LiN03, CaOïO^, Mg(N03)2, Na2NC>3, Na^O^,

MgSO^, Α12(εθ^)3, CuSO^, MnSO^, AlCly NaOH, ΚΗ2Ρ0^, (CÏÏ3COO)2Mg, cellulosenitraat, verschillende suikers, haemoglobine, gelatine alsmede mengsels van verbindingen, zoals bijvoorbeeld CsCl-KCl, zeezout of zouten uit zoutmeren. Het meest geschikt worden daarbij 35 water bevattende oplossingen toegepast, evenwel zijn ook andere oplosmiddelen op dezelfde wijze toepasbaar.

De uitvinding wordt hierna aan de hand van uitvoeringsvoor-beelden onder verwijzing naar de tekening nader toegelicht.

Fig. 1 is een uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de ifO uitvinding in langsdoorsnede.

790 8 0 56 5 ‘

Fig. 2 is een andere uitvoeringsvorm van een inrichting volgens de uitvinding in langsdoorsnede.

Fig. 3 is een systeem op basis van twee inrichtingen soortgelijk aan die van fig. 2, die in een bepaalde volgorde met elkaar 5 verbonden zijn, in langsdoorsnede.

Fig. k is een andere uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding in langsdoorsnede en

Fig. 5 is een verdere uitvoeringsvorm van een inrichting volgens de uitvinding in langsdoorsnede.

10 Het elutieraiddel is aanwezig in een reservoir 5 van de starre houder 3; het volume van het reservoir is door een bewegelijke, niet-doorlatende scheidingswand 6 begrensd. Het volume van het reservoir 5 kan ook door de fasengrens tussen het elutiemiddel en een niet daarmee mengbare oplossing van produkt 7» die aanwezig 15 is in de houder 8 van het met de starre houder 3 in verbinding staande osmotische systeem 2, begrensd zijn. Buiten de hiervoor vermelde verzadigde oplossing 7 is in de houder 8 met produkt in de vaste fase 9 aanwezig, waarbij de hiervoor vermelde verzadigde oplossing, alsmede het produkt in vaste vorm door een semi-permeabel 20 membraan 10 van het oplosmiddel 11 gescheiden zijn. Het oplosmiddel 11 is in de houder 12 van het osmotische systeem 2 aanwezig, die van een hiiSDpzet 13 voor toevoering van het oplosmiddel 11 voorzien is. Bij toepassing van een inrichting volgens de uitvinding voor het tot stand brengen van een grote druk, alsmede voor het 25 waarborgen van de mechanische sterkte van het semi-permeabele membraan 10 (fig. 1) in dit geval wordt het membraan op een onderlaag 14 aangebracht (fig. 2).

Als semi-permeabele membranen kunnen poreuze, dynamische, vooraf samengestelde respectievelijk vooraf tot stand gebrachte, 30 zich verdichtende, vast gestructureerde, gecombineerde, isotrope, anisotrope, opgebrachte, geïmpregneerde, bestoven of neergeslagen membranen worden toegepast. Voorts zijn ook niet-poreuze (diffusie-membranen), zich verdichtende, vastgestructureerde, isotrope of anisotrope membranen geschikt.

35 Voor verhoogde werkdrukken wordt volgens de uitvinding een systeem voor het tot stand brengen van een elutiemiddelstroming voor vloeistofchromatografie aangegeven, dat uit ten minste twee na elkaar geschakelde inrichtingen 1, zoals in fig. 2, bestaat.

Een dergelijk systeem is in fig. 3 voorgesteld, waarbij voor een kO betere toelichting de bestanddelen van de ene inrichting met die 790 80 56 » ♦ 6 van de andere afwijkende betreffende getallen zijn gekenmerkt·

Het in fig. 3 voorgestelde systeem bevat een inrichting 1 (fig· 2), die door een .bui.aansluiting 13 (fig. 2) voor de toevoer van het oplosmiddel aan de uitgang van de starre houder 15 aan een 5 tweede, soortgelijke inrichting 1 is aangesloten.

Deze tweede inrichting van fig. 3 bevat een starre houder 15» die het oplosmiddel 11 in een elastisch reservoir 16 bevat, waarbij hetzelfde oplosmiddel als in de houder 12 (zie fig· 1) is toegepast· Het oplosmiddel 11 is door een bewegelijke scheidingswand 17 van de 10 in het reservoir 15 aanwezige verzadigde oplossing 18 gescheiden·

De houder 15 is met een reservoir 19 van het osmotische systeem 2 verbonden, waarin de verzadigde oplossing 18, alsmede hetzelfde pro-dukt in de vaste fase 20 aanwezig zijn, waarbij de verzadigde oplossing door een semi-permeabel membraan 21 op een onderlaag 22 van 15 bet oplosmiddel 23 gescheiden is, dat in een ander reservoir 2b van het eveneens met een Jbuisopzet 25 voor de toevoer van het oplosmiddel voorzien systeem 2 aanwezig is.

De functie van de inrichting volgens de uitvinding voor de uitvoering van de werkwijze volgens de uitvinding voor het tot stand 20 brengen van een elutiemiddelstroming bij de vloeistofchromatografie wordt hierna aan de hand van fig. 1 toegelicht·

Aan het begin wordt het elutiemiddel b in het elastische reservoir 5 van de houder 3 gebracht, waarna de uitgang van de houder 3 aan de chromatografiekolom wordt aangesloten. Door de buisaan-25 sluiting 13 wordt in het reservoir 12 hetzelfde oplosmiddel 11 ingeleid, dat ook voor het oplossen van het betreffende produkt ter bereiding van de oplossing van het produkt 7 wordt toegepast· Daarna wordt de verzadigde oplossing van het produkt 7 in de houder 8 gebracht, waarbij hetzelfde produkt 9 in de vaste fase in een hoe-30 veelheid Q wordt toegevoegd, die de constantheid van de concentratie Cg van de verzadigde oplossing van het produkt in de houder 8 tijdens de vooraf bepaalde duur 7* bij een gekozen doorvoer van het elutiemiddel oc waarborgt.

De hoeveelheid van het vaste produkt 9 wordt volgens de 35 formule Q — k · Cg · oc · 7* bepaald, waarin k een evenredigheidsfactor voorstelt.

Bij het in aanraking komen van het oplosmiddel 11 met het semi-permeabele membraan 10 begint de osmotische druk in het reser-bO voir 8 op grond van het naar binnen diffunderen van het oplosmiddel 790 8 0 56 7 in de oplossing van het produkt 7 toe te nemen, wat een verdringing van de verzadigde oplossing van het produkt 7 van liet reservoir 8 in de houder 3 met het elutiemiddel 4 bewerkstelligt. Op grond van de werking van de osmotische druk van de verzadigde oplossing van 5 bet produkt 7 beweegt zich de bewegelijke, niet-doorlatende scheidingswand 6 respectievelijk de fasengrens tussen het elutiemiddel en de niet ermee mengbare verzadigde oplossing van produkt 7, wat tot een verdringing van het elutiemiddel 4 van de houder 3 ia de chromatografiekolom leidt (de verplaatsing van het verdrongen elu-10 tiemiddel in de chromatografiekolom is in de tekening niet weergegeven) .

Ter verhoging van de werkdruk kan haast de keuze van geschikte oplosmiddel-oplossings-paren ook het in fig. 3 bij wijze van voorbeeld voorgestelde systeem worden gebruikt.

15 De functie van dit systeem is als volgt.

Bij het begin van de uitvoering wordt het elutiemiddel 4 in het elastische reservoir 5 (zie fig. 3) van de houder 3 gebracht, waarna de uitgang van de houder 3 met de chromatografiekolom wordt verbonden. Door de buisaansluiting 13 wordt vervolgens in het re-20 servoir 12 hetzelfde oplosmiddel als oplosmiddel 11 gebracht, waarmee het elastische reservoir 16 van de houder 15 is gevuld. De uitgang van de houder 15 wordt met de buisaansluiing 13 verbonden. Vervolgens wordt het oplosmiddel 23, dat gelijk kan zijn aan het oplosmiddel 11 of ook een ander oplosmiddel kan zijn, door de buis-25 aansluiting 25 in het reservoir 24 gebracht. In de reservoirs 8 en 19 worden produkten in de vaste fase 9 en 20 gebracht, die gelijk of verschillend kunnen zijn. Vervolgens worden verzadigde oplossingen 7 en 1-8 van de overeenkomstige produkten in de genoemde reservoirs gebracht.

30 Bij het contact van het oplosmiddel 23 via het semi-permea bele membraan 21 op de onderlaag 22 met de oplossing van produkt 18 begint het oplosmiddel 23 in het reservoir 19 naar binnen te diffunderen, waardoor een osmotische druk wordt opgebouwd.

Onder de inwerking van deze druk verdringt de verzadigde 35 oplossing van produkt 18 het oplosmiddel 23 uit het elastische reservoir 16 van de houder 15 in het reservoir 12, dat door de buisaansluiting 13 met de houder 15 verbonden is en vergroot daarmee de begindruk van het oplosmiddel 11 in het aansluitende osmotische systeem. Het oplosmiddel 11 diffundeert van zijn kant door het semi-40 permeabele membraan 10 in de houder 8 met de oplossing van produkt 7 790 8 0 56 8 en bouwt daar een osmotische druk op, die gelijk is aan de som van de in de beide osmotische systemen ontstaande osmotische druk. Onder deze druk wordt het elutiemiddel k uit het elastische reservoir 5 van de houder 3 in een chromatografie-kolom verdrongen.

5 De uitvinding maakt een gelijkmatige elutiemiddelstroming zonder optreden van drukwisselingen of pulseringen binnen een ruim druktraject mogelijk, zoals dit bij de vloeistofchromatografie wordt toegepast·

De inrichting volgens de uitvinding voor de uitvoering van 10 de werkwijze volgens de uitvinding onderscheidt zich door een buitengewone eenvoud en bevat bovendien geen bewegende delen· Tegelijkertijd is volgens de uitvinding elke verontreiniging van het elutie-middel door bijmengingen, zoals deze door gebruikelijke pompsyste-men worden teweeggebracht, uitgesloten.

15 Voorbeeld I

In een stalen reservoir 12 met een inwendig volume van 200 ml werd door een buisaansluiting 15 water als oplosmiddel gebracht. ®en elastisch reservoir 5 met een inhoud van 500 ml werd met heptaan gevuld. In een reservoir 8 met een inwendig volume van 20 500 ml werd vast magnesiumsulfaat in een hoeveelheid van 200 g gebracht, die voor verdringing van het totale elutiemiddelvolume voldoende is. Vervolgens werd in het reservoir 8 een verzadigde oplossing van magnesiumsulfaat in water gebracht· Het reservoir 12 was van het reservoir 8 door een semi-permeabel membraan 10 uit cellu- 25 lose-acetaat gescheiden, dat op een onderlaag 1^ van metaal-kera- 2 miek was aangebracht.. Het membraanoppervlak bedroeg 25 cm .

Het water drong van de zijde van de metaal keramische onderlaag in het reservoir 8, waardoor daarin een osmotische druk werd opgebouwd· De druk bij de ingang van de chromatografiekolom alsme-30 de de elutiemiddeldoorvoer daarin bleef constant tot het vaste magnesiumsulfaat volledig in het/reservoir 8 gediffundeerde water was opgelost· Bij een constante heptaandoorvoer van k ml/h bedroeg de absolute druk aan de ingang van de kolom 11.800 kPa.

Voorbeeld II

35 Er werd op de in voorbeeld I beschreven wijze te werk ge gaan met het verschil, dat als semi-permeabel membraan een plasraa-membraan uit Jf-vinylpyridine op een Millipore onderlaag (fabrikant Millipore) werd toegepast· Er werd een elutiemiddeldoorvoer van 60 ml/h bij een absolute druk van 7^50 kPa bereikt.

790 8 0 56 ** f 9

Voorbeeld III

Er werd op de in voorbeeld I beschreven wijze te werk gegaan met het verschil, dat het drukverlies van de chromatografie-kolom door verandering van de lengte ervan werd verkleind.

5 Bij een constante heptaandoorvoer van 12 ml/h bedroeg de absolute druk aan de ingang van de kolom 3920 kPa.

Voorbeeld IV

Er werd op de in voorbeeld I beschreven wijze te werk gegaan met het verschil, dat in het reservoir 8 een verzadigde oplos-10 sing van saccharose in water werd gebracht.

Bij een constante elutiemiddeldoorvoer van 10 ml/h bedroeg de absolute druk bij de ingang van de chromatografiekolom 10.790 kPa. Voorbeeld V

Er werd op de in voorbeeld I beschreven wijze te werk ge-15 gaan met het verschil, dat in het reservoir 8 een verzadigde oplossing van cellulosenitraat in cyclohexanon en in het reservoir 12 cyclohexanon werden gebracht, waarbij als membraan een polyimide-film werd toegepast.

Bij een constante elutiemiddeldoorvoer van 6 ml/h bedroeg de 20 absolute druk aan de ingang van de chromatografiekolom 8825 kPa. Voorbeeld VI

Er werd op de in voorbeeld I beschreven wijze te werk gegaan met het verschil, dat in het reservoir 8 een verzadigde oplossing van saccharose in ethanol en in het reservoir 12 ethanol wer-25 den gebracht.

Bij een constante elutiemiddeldoorvoer van 9 ml/h bedroeg de absolute druk bij de ingang van de chromatografiekolom 6865 kPa. Voorbeeld VII

Er werd op de in voorbeeld I beschreven wijze te werk ge-30 gaan met het verschil, dat in het reservoir 8 een verzadigde oplossing van cellulosenitraat in ethylacetaat en in reservoir 12 ethyl-acetaat werden gebracht, waarbij als membraan acrylonitrilefilm werd toegepast·

Bij een constante elutiemiddeldoorvoer van 6 ml/h bedroeg 35 de absolute druk aan de ingang van de chromatografiekolom 6273 kPa. Voorbeeld VIII

Het in fig. 3 voorgestelde systeem voor het tot stand brengen van een elutiemiddelstroming bij vloeistofchromatografie werd toegepast, dat uit twee met betrekking tot de materialen, alsmede 40 de afmeting soortgelijke inrichtingen zoals in voorbeeld I bestond.

790 80 56 * “ 10

Bij begin van de uitvoering werd in het elastische reservoir 5 (zie fig. 3) van de houder 3 heptaan 4 gebracht, waarna de uitgang van de houder 3 ®et een chromatografiekolom werd verbonden.

Vervolgens werd door de buisaansluiting 13 water in het re-5 servoir 12 gebracht. Ook het elastische reservoir 16 van de houder 15 werd met water gevuld, waarna de uitgang van de houder 15 met de buisaansluiting 13 werd verbonden. Door de buisaansluiting 25 werd voorts water als oplosmiddel in het reservoir 23 gebracht. Daarna werd vast magnesiumsulfaat als vast zout 9» 20 in de reservoirs 8 10 en 19 in een hoeveelheid van telkens 200 g gebracht, waarna in dezelfde reservoirs 8 en 19 verzadigde water bevattende oplossingen 7 en 18 van magnesiumsulfaat werden gebracht.

Na het contact van het water via het semi-permeabele membraan 21 met de verzadigde water bevattende oplossing 18 van magne-15 siumsulfaat werd in het reservoir 19 een osmotische druk opgebouwd. Onder de inwerking van deze druk werd het water van het elastische reservoir 16 van de houder 15 door de verzadigde water bevattende magnesiumsulfaatoplossing 18 in het via de buisaansluiting 13 met de houder 15 verbonden reservoir 12 verdrongen, waardoor de begin-20 druk van het water in het reservoir 12 werd vergroot. Het water diffundeerde op zijn beurt door het uit een celluloseacetaatfilm bestaande en op een metaal keramische onderlaag 14 aangebracht semi-permeabel membraan 10 in het reservoir 8 met de verzadigde water bevattende magnesiumsulfaatoplossing en bouwde daar een met de som 25 van de osmotische drukken in beide osmotische systemen overeenkomende druk op.

De absolute druk van de osmotische druk bedroeg 23*045 kPa.

Onder deze druk werd heptaan 4 van het elastische reservoir 5 van de houder 3 in de chromatografiekolom verdrongen.

30 Bij een dubbel zo grote kolomlengte in vergelijking met de kolom van voorbeeld I werd een heptaandoorvoer van 4 ml/h bij een absolute druk van 23.045 kPa bereikt.

Voorbeeld IX

In een stalen reservoir 26 met een inhoud van 1000 ml (zie 35 fig. 4), waarvan de cilindervormige zijwand uit een semi-permeabel membraan 27 uit een aromatische polyamidefilm met een oppervlak van 2 180 cm op een versterkte metaal keramische onderlaag 28 bestond, werd eerst vast calciumnitraat 29 in een hoeveelheid van 450 g gebracht.

40 In hetzelfde reservoir 26 werd vervolgens een verzadigde 790 80 56 11 water bevattende oplossing 30 van calciumnitraat gebracht# Daarna werd het elastische reservoir 31 van de stijve houder 32, waarvan de inhoud 300 ml bedroeg, met heptaan 33 gevuld en met een chroma-tografiekolom verbonden. Het gevulde reservoir 26 werd vervolgens 5 in het reservoir 3½ gebracht, dat water als oplosmiddel 35 bevatte. Zodra het reservoir 26 in het reservoir 34 was gebracht, begon het water door het semi-permeabele membraan 27 in het reservoir 26 te diffunderen, waardoor aldaar een osmotische druk werd opgebouwd. Onder de inwerking van deze druk werd heptaan in de chromatografie-· 10 kolom verdrongen.

Het bereik van de werkdrukken, die in een dergelijk osmotisch systeem ontstaan bedroeg 490 tot 14.710 kPa.

Onder een absolute druk van 14*710 kPa bedroeg de doorvoer aan heptaan, dat ala elutiemiddel werd gekozen, 18 ml/h.

15 Voorbeeld X

In een uit titaan vervaardigd reservoir met een inhoud van 1000 ml (fig. 4), waarvan de cilindervormige zijwand uit een op een versterkte metaal ker.anische onderlaag 28 verkregen, uit polyvinylchloride bestaand semi-permeabel membraan 27 bestond, werd eerst 20 vast NaCl 29 gebracht. In hetzelfde reservoir 26 werd vervolgens een verzadigde oplossing van natriumchloride in water 30 gebracht.

Als verschil met voorbeeld IV werd in dit geval de verzadigde water bevattende oplossing 30 als elutiemiddel toegepast.

De uitgang van het reservoir 26 werd met een (niet geteken-25 de) chromatografiekolom verbonden. Het reservoir 26 werd vervolgens in het reservoir 34 gebracht, dat met water als oplosmiddel 35 werd gevuld. Zodra het reservoir 26 in het reservoir 34 was gebracht, begon het water door het semi-permeabele membraan 27 in het reservoir 26 te diffunderen, waardoor aldaar een osmotische druk werd 30 opgebouwd, onder de inwerking waarvan de verzadigde water bevattende natriumchloride-oplossing in de chromatografiekolom werd verdrongen.

Bij een absolute druk van 4710 kPa kon een doorvoer aan verzadigde water bevattende natriumchloride-oplossing van 60 ml/h 35 veilig gesteld worden.

Voorbeeld XI

Er werd op de in voorbeeld V beschreven wijze te werk gegaan met het verschil, dat een verzadigde water bevattende oplossing van natriumacetaat werd toegepast.

40 Er werd een elutiemiddeldoorvoer van 60 ml/h bij een abso- 790 8 0 56

• « V

12 lute druk van 5590 kPa veilig gesteld.

Voorbeeld XII

Er werd een reservoir 36 met een inhoud van 120 ml (zie fig. 5) toegepast, waarvan de wanden uit een op een versterkte me-5 taal keramische onderlaag 38 aangebracht semi-permeabel membraan 37 uit polyvinylchloride bestonden en dat met een verwarmingslichaam 39 was toegerust. In het stalen reservoir 40 met een inhoud van 600 ml werden 250 g magnesiumnitraat als zout 41 gebracht, waarna bij een temperatuur van 25°0 een verzadigde water bevattende oplos-10 sing van dit zout 42 werd toegevoegd. Vervolgens werd hexaan 45 in een elastisch reservoir 43 net een inhoud van 500 ml gegoten, dat in de stijve houder 44 aanwezig was, waarna de uitgang van de houder 44 met een chromatografiekolom werd verbonden.

Het reservoir 40 werd met de houder verbonden. Als oplos-15 middel 46 werd water in het reservoir 36 gebracht. Het oplosmiddel 46 werd met het verwarmingslichaam 39 op een temperatuur van 50°C ingesteld. Zodra het water in het reservoir 36 was gebracht, begon het door het semi-permeabele membraan 37 in het reservoir 40 te diffunderen, waardoor aldaar een osmotische druk werd opgebouwd.

20 Onder de inwerking van deze druk werd hexaan in de chromatografiekolom verdrongen.

Afhankelijk van de instelling van de betreffende apparatuur wijzigde zich de osmotische druk en de doorvoer van het elutieraiddel in de chromatografiekolom.

25 Een doorvoer van 30 ml/h aan verzadigde water bevattende magnesiumnitraatoplossing werd bij een temperatuur van 50°C en een osmotische absolute druk van 18.630 kPa veilig gesteld.

De uitvinding betreft samengevat een werkwijze, alsmede een inrichting voor het tot stand brengen van een elutiemiddelstroming 30 bij de vloeistofchromatografie, alsmede systemen met dergelijke inrichtingen.

De werkwijze volgens de uitvinding berust erop, dat de verdringing van het elutiemiddel in een chromatografiekolom onder de inwerking van de osmotische druk van een oplossing van produkt 35 plaats heeft, waarvan de concentratie constant wordt gehouden.

De inrichting volgens de uitvinding voor de uitvoering van deze werkwijze bevat een drukbron, alsmede een daarmede in verbinding staande houder met het elutiemiddel, waarbij de drukbron een osmotisch systeem met twee reservoirs voorstélt, die door een semi-40 permeabel membraan zijn gescheiden, waarbij het ene reservoir met 790 80 56 13 oplosmiddel en het andere reservoir met een verzadigde oplossing van produkt gevuld is en met de houder met het elutiemiddel in verbinding staat; in het reservoir met de verzadigde oplossing is voorts het opgeloste produkt ook in de vaste fase aanwezig.

5 Systemen volgens de uitvinding voor het tot stand brengen van een elutiemiddelstroming bij vloeistofchromatografie bevatten ten minste twee achter elkaar geschakelde, met elkaar verbonden inrichtingen volgens de uitvinding, zoals deze bijvoorbeeld in fig. 2 zijn voorgesteld.

790 8 0 56

Claims

1. Werkwijze voor het tot stand brengen van een elutiemid-delstroming bij de vloeistofchromatografie door verdringing van het elutiemiddel onder druk in een chroraatografiekolom, met het 5 kenmerk, dat men het elutiemiddel door de osmotische druk van een oplossing van een produkt, waarvan de concentratie constant wordt gehouden, verdringt.

2·. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat men als elutiemiddel dezelfde oplossing als voor het 10 tot stand brengen van de osmotische druk toepast.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat men de concentratie van de oplossing aan opgelost produkt door het in contact brengen van de oplossing met hetzelfde produkt in de vaste fase constant houdt, waarbij de oplos- 15 sing op een temperatuur boven het stolpunt van het oplosmiddel wordt gehouden.

4. Inrichting voor de uitvoering van de werkwijze volgens conclusies 1 tot 3 met een drukbron en een daarmee in verbinding staande houder met elutiemiddel, met het kenmerk, 20 dat de drukbron (2) een osmotisch systeem uit twee reservoirs (8, 12) en een deze reservoirs (8, 12) scheidend semi-permeabel membraan (10) voorstelt, waarbij een van de reservoirs (12) met oplosmiddel (11) is gevuld en het andere reservoir (8) met de houder (3) in verbinding staat en een verzadigde oplossing (7) van het 25 produkt bevat, dat met het in hetzelfde reservoir (8) aanwezige produkt in vaste fase (9) in contact staat (fig. 1).

5· Inrichting volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat in het osmotische systeem een onderlaag (14) aanwezig is, op het oppervlak waarvan op de aan de beweging van het oplos-30 middel (11) tegengestelde zijde het semi-permeabele membraan (10) aanwezig is (fig. 2).

6. Systeem voor het tot stand brengen van een elutiemiddel-stroming voor vloeistofchromatografie, met het kenmerk, dat het systeem/£en minste twee in een bepaalde volgorde 35 met elkaar verbonden inrichtingen volgens conclusie 4 of 5 bestaat. ******* 790 80 56