РАЗБОРНАЯ КОЛОНКА ДЛЯ ПРЕПАРАТИВНОЙ ЖИДКОСТНОЙ ХРОМАТОГРАФИИ

Разборная колонка предназначена для разделения смесей химических веществ методом препаративной жидкостной хроматографии. Полезная модель относится к химическому оборудованию, в частности к приборам, с помощью которых разделяют химические вещества методом жидкостной препаративной хроматографии в научно-исследовательских лабораториях.
Из предшествующего уровня техники известна модель колонки для разделения веществ (RU 2393000 МПК B01D 15/0, G01N 30/60, заявка 2008133260/15 от 12.08.2008, опубл. 20.02.2010). Колонка состоит из корпуса, внешней пористой перегородки, сорбционного слоя и внутренней пористой перегородки, выполненных в виде замкнутых в пространстве подобных кривых поверхностей, последовательно охватывающих друг друга. В колонке имеется зазор между корпусом и внешней пористой перегородкой для распределенного ввода разделяемых веществ, каналы для ввода и вывода. В центре колонки установлен излучатель ультразвуковых волн, находящийся на равнозаданном расстоянии от сорбционного слоя. Форма излучателя ультразвуковых волн подобна кривым поверхностям элементов конструкции колонки. Излучатель ультразвуковых волн регулируется по частоте и интенсивности излучения.
Недостатком данного технического решения является сложная конструкция колонки и необходимость использования излучателя ультразвуковых волн, форма которого подобна кривым поверхностям элементов конструкции колонки.
Известна модель хроматографической колонки (RU 2376057 МПК B01J 3/04, G01N 30/60, заявка 2007115894/28 от 18.07.2005, опубл. 10.12.2008).
Недостатком данного технического решения является то, что хромато-графическая колонка предназначена для использования в промышленных масштабах, перемещение узлов колонки осуществляется при помощи электропривода или подъемных устройств, например, канатов и блоков, воротов, рычагов и домкратов.
Наиболее близким к заявленному техническому решению является модель цилиндрической колонки для препаративной жидкостной хроматографии (US Р 4293422 МПК В01В 15/08, опубл. 06.10.1981).
Колонка представляет собой целостную цилиндрическую конструкцию, имеет сглаженное дно и выпускное отверстие. Верхняя часть колонки связывается с источником сжатого воздуха.
Недостатками данного технического решения являются сложность в обслуживании, невозможность замены деталей колонки, имеющих механическое повреждение, высокая цена.
Задача, на решение которой направлено заявляемое техническое решение заключается в расширении арсенала технических средств, а также в упрощение процесса обслуживания колонки, повышении ремонтопригодности и снижении затрат на приобретение и ремонт оборудования.
Данная задача достигается за счет того, что колонка для препаративной жидкостной хроматографии в виде цилиндрической конструкции с выпускным отверстием и горловиной для подсоединения источника сжатого воздуха или инертного газа дополнена следующими признаками: колонка представляет собой разборную конструкцию, содержащую мембрану и стандартные элементы оборудования для химико-технологических процессов: резьбовые соединения, уплотнительные кольца, выпускной кран со сферическим шлифом и пробкой, трубку со сферическими шлифами на наконечниках, присоединительный наконечник со сферическим шлифом и оливкой.
Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков является простота обслуживания колонки связанная с тем, что при разъединении резьбовых соединений упрощается процесс извлечения сорбента, поскольку появляется свободный доступ к сорбенту с двух концов трубки колонки в отличие от целостной конструкции колонки, где доступ возможен только с горловины колонки. Также упрощается подготовка колонки к последующему использованию за счет удобства промывки деталей колонки и компактного их размещения при сушке. Повышение ремонтопригодности достигается за счет индивидуальной замены деталей колонки, содержащих механические повреждения. Снижение затрат на приобретение и ремонт оборудования достигается за счет возможности розничного приобретения деталей стандартного химико-технологического оборудования с меньшими затратами по сравнению с затратами на приобретение типовой целостной колонки.
Сущность изобретения поясняется чертежами:
- фиг.1 - порядок расположения деталей колонки;
- фиг.2 - узел крепления;
- фиг.3 - общий вид разборной колонки для препаративной жидкостной хроматографии.
Колонка состоит из присоединительного наконечника 1 длиной 100 мм, диаметром 25 мм со сферическим шлифом с оливкой диаметром 11 мм; двух уплотнительных фторпластовых колец 2 с внешним диаметром 45 мм и внутренним диаметром 30 мм; трубки 3 длиной от 150 до 500 мм, диаметром 25 мм со сферическими шлифами на наконечниках, мембраны 4 с отверстиями диаметром 1 мм; выпускного крана с пробкой 5 диаметром 25 мм, со сферическим шлифом длиной 125 мм и оливкой диаметром 14 мм; двух резьбовых соединений, фиксирующих детали колонки, и состоящих из гайки 6 с внешним диаметром 70 мм, крепежных колец 7 с внешним диаметром 53 мм и болта 8 с диаметром головки 70 мм, изготовленных из пластмассы, предназначенных для соединения стеклянных частей, работающих при избыточном давлении до 0,4 МПа.
/
Работает колонка следующим образом. Крепежное кольцо 7 вкладывают в гайку 6 и надевают на верхнюю часть выпускного крана с пробкой 5, пробка в кране находится в положении «Закрыто». Затем укладывают уплотнительное кольцо 2, мембрану 4. На наконечник трубки 3 со сферическим шлифом надевают болт 8, после чего детали колонки фиксируют путем скрепления гайки 6 и болта 8 резьбового соединения. Собранную часть конструкции колонки закрепляют в штативе. В трубку 3 помещают последовательно слой минеральной ваты, сорбента (силикагель, синтетические цеолиты, окись алюминия и др.) и кварцевого песка. Толщина слоя минеральной ваты составляет не более 1 см, кварцевого песка - 2 см. На слой сорбента для разделения вносят вещество, растворенное в минимальном количестве элюента. В зависимости от количества очищаемого вещества используют трубку длиной от 150 до 500 мм. Далее в трубку приливают элюент.На свободный наконечник трубки 3 со сферическим шлифом надевают гайку 6 и крепежное кольцо 7, сверху накладывают уплотнительное кольцо 2. На присоединительный наконечник 1 надевают болт 8 и скрепляют гайку 6 и болт 8 резьбового соединения. К оливке присоединительного наконечника 1 подсоединяют источник сжатого воздуха или инертного газа, пробку выпускного крана 5 переводят в положение «Открыто», после чего приступают к разделению смеси химических веществ, подавая в колонку сжатый воздух или инертный газ под давлением. В ходе разделения скорость элюирования регулируют выпускным краном 5. По окончанию разделения химических веществ, от оливы присоединительного наконечника отсоединяют источник сжатого воздуха или инертного газа, последовательно разъединяют гайку 6 и болт 8 фланцевого соединения и приступают к очистке трубки 3.
Таким образом, заявленная разборная колонка позволяет осуществлять разделение смесей химических веществ методом препаративной жидкостной хроматографии, обеспечивает удобство процесса обслуживания колонки, снижает затраты на приобретение и ремонт оборудования, узлы крепления и детали стандартного химико-технологического оборудования, используемые в данной колонке, обеспечивают надежность крепления и герметичность конструкции.