197797. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés rugalmas, állandó belső átmérőjű kvarc kapilláris kromatográfoszlop előállítására
köz kapcsolódik, ahol a fejlesztést a külső polimer réteg felvitelére alkalmas eszköz jelenti, amely lágy szilikongumi fúvókából áll. Az álló fázis felvitelére szolgáló berendezés fűthető termosztáttal van ellátva, amelyben egy forgó, állandó forgási sebességű elektromotorhoz kapcsolódó orsó van elhelyezve és ahol a termosztát külső oldalához egy második forgó orsó kapcsolódik a kvarc kapilláris feltekercseléséhez. A találmány szerinti eljárás és berendezés előnye, hogy a kapilláris belső átmérőjét árnyékfotométerrel ellenőrizzük, ami szabályozza a kvarccső továbbítását a berendezés fűtött szakaszába. Ily módon a teljes húzási folyamat alatt állandó belső átmérőjű kapillárist kapunk, amelynek pontossága ±4%. Az árnyékfotométer egy lézerből, a lézersugár rezgését gerjesztő berendezésből, egy referencia kapillárisból, egy nagyfelületű fotodiódából, és egy optikából áll, amely a sugarat a mérendő vagy a referencia kapillárisra és fotodiódára fókuszálja és amely az elektromos jelből kiértékeli a fotodiódáról származó feszültség jelet. A kvarccső továbbítási sebességét a grafit ellenállás kemencében az árnyékfotométer adatai alapján szabályozzuk oly módon, hogy az árnyékfotométerből kilépő elektromos jelet a kvarccsövet továbbító berendezés kilépő pontjára vezetjük. A találmány szerinti eljárás során szilanolcsoportok beépülését a kapilláris belső falába úgy akadályozzuk meg, hogy a húzás alatt a csőben és a kapillárisban inert atmoszférát tartunk fenn. Aktív helyek képződését a belső felületen úgy akadályozzuk meg, hogy a kiindulási anyag, vagyis a kvarccső felületéről a fémoxidokat és más szennyeződéseket kilúgozzuk. A találmány szerinti eljárás további előnye, hogy a kapilláris külső felületén állandó vastagságú, egységes poliimid, poliészterimid vagy poliamidimid bevonatot nyerünk. A kvarc kapilláris oszlop mechanikai szilárdságá jelentős mértékben megnő azáltal, hogy a kapilláris kihúzására alkalmazott kvarccsövet oxigén-hidrogén lángban többször átfényezzük, és hogy a lágy szilikon fúvókával felvitt küiső réteg keményítése során a hőmérsékletet lépcsőzetesen emeljük. A találmány szerinti eljárás és berendezés további előnye, hogy lényegesen csökken az álló fázis felviteléhez szükséges idő, és jelentősen nő a kromatográfoszlop minősége. A találmány szerinti eljárást közelebbről az alábbi példákkal, míg a megvalósítására szolgáló találmány szerinti berendezést a mellékelt ábrákon mutatjuk be. Az 1. ábra az álló fázis felvitelére szolgáló berendezés oldalnézete, a 2. ábra ugyanannak elölnézete és a 3. ábra a kapilláris kvarcoszlop húzására szolgáló berendezés. 3 1. példa Természetes eredetű kvarccsövet (szennyeződés: 2 ppm Fe203, 5 ppm Ti02, 10 ppm A1203, 15 ppm Na20, 8 ppm K20 és 40 ppm OH“), amelynek külső átmérője 9 mm, belső átmérője 6 mm, a vastagság változása +8%, továbbítására alkalmas eszközben rögzítünk. A cső végét, amely az eszköz befogójában helyezkedik el, alumínium fóliával burkoljuk be a sugárzó cső leszigetelésére. Az egyenletes melegedés érdekében a csövet gondosan centírozzuk. A cső alsó végét ezután 2 cm mélységben egy grafit ellenállás kemence fűtött zónájába vezetjük, majd a hőmérsékletet 2100°C-ra növeljük. Ezen a hőmérsékleten a cső vége megolvad, amelyből lényegében kézi úton 3 m hosszú kapillárist húzunk. Ezután a kemence hőmérsékletét 1900°C-ra csökkentjük, és a kapillárist a húzóhengerekig kihúzzuk. A kemence hőmérsékletét ezután 2100°C-ra növeljük és a kapillárist 6 m/perc sebességgel a forgó húzóhengerek között vezetjük át. A húzási sebességet és a cső továbbítási sebességét fokozatosan növeljük, és a fűtött zóna hőmérsékletét ezzel egyidejűleg 1900°C-ra csökkentjük 200 pm belső átmérő eléréséig. A húzás alatt a kapilláris belső átmérőjét árnyékfotométerrel mérjük, és a cső továbbítási sebességét a grafit kemence fűtött zónájába úgy szabályozzuk, hogy a belső átmérő ±4% pontossággal állandó maradjon. A kihúzott kvarc kapillárist poliészteramid lakkal vonjuk be, majd egy szárító kemencébe vezetjük, amelynek hőmérséklete a felső szakaszban 400°C, az alsó szakaszban 250°C. A poliészteramid lakkréteget 350°C hőmérsékletű termosztátban 3 órán keresztül keményítjük. A kapott kapillárist egyharmad részéig 10%-os álló fázis oldattal töltjük meg és az oldatot 50 kPa nyomású nitrogén segítségével áthajtjuk a kapillárison. Miután az álló fázis oldata a kapilláris oszlop teljes belső felületét benedvesítette, az oldat feleslegét nitrogénnel kihajtjuk és az oszlopot 1 órán keresztül 50°C hőmérsékleten kondicionáljuk. 2. példa Szintetikus eredetű kvarccsövet 10 percen keresztül HF(HN03)H20 1:1:1 arányú elegyében tartunk, majd desztillált vízzel leöblítjük. A csövet a továbbító eszközben rögzítjük, majd 2 cm átmérőjű lyukat fúrunk a csőbe közvetlenül a rögzítési pont alatt. A csövet egy körégő fűtött zónájának pontosan a közepébe helyezzük, majd oxigén-hidrogén lángban kapillárist húzunk, amelyet“220 pm átmérőjű lágy szilikongumi fúvókán vezetünk át. A továbbítás megkönnyítése érdekében a fúvókába a húzás előtt 0,015 ml 300 mPA viszkozitású dimetil-polisziloxán olajat töltünk. A kapillárist 7 m/perc értékű állandó húzási sebességgel és 1920°C értékű állandó lánghőmérsékleten húzzuk. A kapilláris belső átmérőjét érintkezés nélküli árnyékfo4 197797 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 30 65 4
