двухкаскадный статический смеситель для жидкостной хроматографии высокого давления

Формула изобретения

Двухкаскадный статический смеситель для жидкостной хроматографии высокого давления, содержащий первый каскад с двумя входными и одним выходным капиллярным каналами, отличающийся тем, что он дополнительно содержит второй каскад смешения, снабженный двумя входными и двумя выходными капиллярными каналами, причем каналы выполнены одинаковыми и входные каналы расположены под углом 90^o к выходным, соединенным с входными каналами первого каскада, при этом одно из соединений длиннее другого на величину, исключающую возможность попадания во второй каскад неразмешанных фракций компонентов от обратных ходов поршней насосов.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области жидкостной хроматографии высокого давления и может быть использовано в градиентных хроматографических системах. Изобретение является усовершенствованием известного смесителя фирмы Upchurch, USA (см. Chromatography fittiens accessories Catalog Technical reference manual, 1992, стр. 121) [1]

Аналогом данного изобретения является смеситель формы Jasco, Япония, Model 880-30 Solvent mixing module (Model 880-30 Solvent [2] mixing module. Instruction manual. Japan spectroscopic company Ltd. 1989) [2] который представляет собой четыре, соединяющихся в одной точке и лежащих в одной плоскости канала, три из которых входные, а один выходной. Последовательно с выходным каналом соединен дополнительный смеситель гофрированная трубка. Поток жидкости, попадая в него, проходит через канал с переменным сечением и дополнительно перемешивается. Недостаток этого типа смесителя состоит в большом внутреннем объеме, что ухудшает характеристики хроматографической системы.

В качестве прототипа выбран смеситель фирмы Upchurch, USA (см. [1] Chromatography fittings accessories Catalog Technical reference manual, 1992, стр. 121) [1] который представляет собой два входных капиллярных канала, соединяющихся под углом в 90^o и выходной канал, для вывода смеси, расположенный в одной плоскости с входными каналами, по медиане прямого угла, образованного ими.

При работе устройства компоненты смеси подаются под давлением по входным каналам, а смесь выходит по выходному каналу. Применять такой тип смесителя можно только в трех системах, где отсутствуют пульсации потока. Применение его в системах с плунжерными насосами вызывает повышенный шум базовой линии детектора из-за плохого смешения компонентов. В таких системах наблюдается образование неперемешанных фракций компонентов смеси при обратном ходе плунжера насоса.

Техническим эффектом является улучшение качества смешения компонентов и уменьшение внутреннего объема смесителя. Это достигается тем, что смеситель имеет два каскада смешения, соединенные между собой капиллярами различной длины, причем второй каскад имеет раздвоенный выход. Предлагаемое устройство изображено на чертеже. Входные капиллярные каналы 1 и 2 соединяются встречно в теле второго каскада смесителя 3. Второй каскад имеет два равноправных выходных капилляра 4 и 5, расположенных под углом в 90^o к входным каналам, что улучшает качество смешивания. Канал 4 сделан длиннее канала 5. Оба эти канала встречно соединяются в первом каскаде смесителя 6 и объединяются в выходной канал 7.

Устройство работает следующим образом.

При смешивании во втором каскаде, в момент обратного хода каждого из насосов в потоке образуется неразмешанная фракция одного из компонентов. Поскольку второй каскад смесителя имеет два идентичных выхода, то каждая фракция разделяется на две, синхронно движущихся по каналам 4 и 5. Поскольку капилляр 4 длиннее капилляра 5, то фракция, идущая по нему, проходит в первый каскад смесителя 6 позднее, чем фракция из капилляра 5. Таким образом, каждая из фракций домешивается в уже полученную смесь. Кроме того, поскольку потоки в капиллярах движутся синхронно, устраняется влияние обратного хода поршня.

Полученное устройство позволяет сделать смеситель для градиентной хроматографической системы с высоким качеством смешивания компонентов и малым внутренним объемом. Шумы нулевой линии, обусловленные появлением неразмешанных фракций в выходном капилляре снизились в 16 раз по сравнению с шумами смесителя фирмы Upchurch, USA.