УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕРМОДЕСОРБЦИИ ЛЕТУЧИХ КОМПОНЕНТОВ

Полезная модель относится к устройствам подготовки пробы и может быть использована для хроматографического анализа объектов окружающей среды.
Известно устройство, предназначенное для концентрирования летучих органических соединений, состоящее из крана, ловушки, криофокусирующей системы и источника газа-носителя (патент США №6649129, МПК G01N 30/06, НКИ 422/89, 1997).
Недостатком известного устройства является то, что криофокусирующая система представляет собой трубку из плавленого кварца, имеющую ограниченную сорбционную емкость и требующую для охлаждения использования жидкого азота. В известном устройстве ловушка продувается от влаги инертным газом в направлении десорбции, что может привести к частичному выдуванию вместе с влагой летучих компонентов.
Известен концентратор с раздельными потоками газа для адсорбции и десорбции, содержащий обогреваемую сорбционную трубку, ловушку с системой охлаждения и нагревателем, кран-переключатель, клапан, установленный на линии продувочного газа, используемого для десорбции летучих компонентов с сорбционной трубки (патент WO 2005/040786, МПК G01N 30/00, 2004 - ближайший аналог).
Недостатком известного устройства является то, что при отборе проб на сорбционной трубке вместе с определяемыми компонентами может улавливаться влага, которая приводит к снижению сорбционной емкости ловушки и ухудшению хроматографического разделения.
Задачей, на решение которой направлена предлагаемая полезная модель, является устранение указанных недостатков, а именно повышение точности анализа.
Указанная задача решается тем, что в устройстве для термодесорбции летучих компонентов, содержащем обогреваемую сорбционную трубку, ловушку с системой охлаждения и нагревателем, кран-переключатель, клапан, установленный на линии продувочного газа, используемого для десорбции летучих компонентов с сорбционной трубки, на линии продувочного газа установлен дополнительный клапан, при этом оба клапана имеют возможность подачи потока продувочного газа в противоположных направлениях.
Установка дополнительного клапана дает возможность удалять влагу с сорбционной трубки потоком газа в направлении, противоположном десорбции. Противоположное направление потока газа при сушке не позволяет определяемым компонентам выдуваться с сорбционной трубки вместе с влагой. Во время десорбции клапаны находятся в положении, которое обеспечивает прохождение продувочного газа через сорбционную трубку и далее через ловушку. Такое направление движения продувочного газа позволяет все летучие компоненты направлять в ловушку, тем самым избегая их уноса по линии сброса.
В нормальном состоянии клапаны находятся в положении, которое герметизирует систему, не позволяя атмосферному воздуху попадать в сорбционную трубку и ловушку, тем самым искажая результаты анализа.
Полезная модель поясняется чертежами.
Устройство содержит сорбционную трубку 1, помещенную в термостат 2, ловушку 3 с системой охлаждения на элементах Пельтье 4 и нагревателем 5, кран-переключатель 6, клапаны 7 и 8 для направления потока продувочного газа, регулятор газа-носителя 9 и регулятор продувочного газа 10. Управление термостатом 2, системой охлаждения 4, нагревателем 5, краном-переключателем 6, клапанами 7 и 8, регуляторами 9 и 10 осуществляется с помощью контроллера, который подает продувочный газ и газ-носитель в сорбционную трубку и ловушку только во время десорбции и анализа, таким образом, исключая концентрирование примесей, содержащихся в газе-носителе, на сорбенте.
Предлагаемое устройство работает следующим образом.
В исходном состоянии термостат 2 находится при комнатной температуре, потоки газа-носителя и продувочного газа отсутствуют. В этом состоянии сорбционная трубка 1 с предварительно отобранной на нее пробой помещается в термостат 2 (фиг.1).
После установки сорбционной трубки продувочный газ с помощью регулятора 10 подается на сорбционную трубку 1 через клапан 8, кран-переключатель 6. Влага, содержащаяся в сорбционной трубке, выдувается потоком продувочного газа и удаляется через клапан 7 на сброс. Таким образом влага не попадает в ловушку и не приводит к ее «закупориванию» при температуре ниже 0°С (фиг.2).
На этапе десорбции кран 6, клапаны 7 и 8 переключаются, направляя поток продувочного газа через сорбционную трубку 1, ловушку 3 и далее через клапан 8 на сброс. При нагревании термостата 2 летучие компоненты десорбируются с трубки 1 и переносятся продувочным газом на ловушку 3. В этот момент ловушка находится при температуре ниже температуры окружающей среды (например, -20°С), которая поддерживается системой охлаждения 4 (фиг.3).
На этапе анализа кран 6 переключается и поток газа-носителя, подаваемый регулятором 9, проходит через ловушку 3, которая быстро нагревается (например, со скоростью 2000°С/мин) с помощью нагревателя 5 и сконцентрированные летучие компоненты узкой зоной переносятся потоком газа-носителя из ловушки 3 в хроматограф (фиг.4).
После передачи летучих веществ в хроматограф устройство возвращается в исходное состояние для подготовки следующей сорбционной трубки.