[發(fā)明專利]具有催化脫氣的離子色譜系統(tǒng)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110157745.5
• 申請日: 2006-02-10
• 公開（公告）號: CN102353746A
• 公開（公告）日: 2012-02-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉延;克里斯托弗.A.波爾;內(nèi)波吉薩.阿弗達(dá)洛維克;約翰.M.里維洛;阿香瓦.西里雷克斯
• 申請（專利權(quán)）人: 迪奧尼克斯公司
• 主分類號: G01N30/96
• 分類號: G01N30/96
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 封新琴

本申請是申請日為2006年2月10日、申請?zhí)枮?00680005885.8(PCT/US2006/004865)、題目為“具有催化脫氣的離子色譜系統(tǒng)”的發(fā)明專利申請的分案申請。

發(fā)明背景

從1975年引入以來，離子色譜已成為被廣泛使用的分析技術(shù)，用于確定各種樣品基體中的陰離子和陽離子分析物。在離子色譜法中，酸、堿或鹽的稀溶液一般用作色譜洗脫液中的電解質(zhì)。

傳統(tǒng)地，通過用試劑純級化學(xué)制劑稀釋，離線制備洗脫液。色譜洗脫液的離線制備可能是繁重的并易于出現(xiàn)操作者失誤，且常常引入污染物。例如，在陰離子離子色譜分離中，在洗脫液中廣泛用作電解質(zhì)的NaOH稀溶液易于被碳酸鹽污染。因?yàn)榭蓮脑噭┲谢蛲ㄟ^從空氣中吸收二氧化碳引入碳酸鹽雜質(zhì)，所以難以制備不含碳酸鹽的NaOH洗脫液。NaOH洗脫液中存在碳酸鹽常常損害離子色譜法的性能，并可在氫氧化物梯度洗脫(hydroxide?gradient)中造成不希望的色譜基線漂移(chromatographic?baseline?drift)，甚至造成無法再現(xiàn)目標(biāo)分析物停留時(shí)間(retention?time)。因而，普遍需要在離子色譜分離中用作洗脫液的高純酸、堿或鹽的便利來源。

研究者研究了許多利用電解水和通過離子交換介質(zhì)電荷選擇性電遷移離子的方法，來提純或生成高純離子色譜洗脫液。

美國專利5,045,204描述了在不純酸或堿流過沿滲透選擇性離子交換膜的源通道(source?channel)時(shí)，在洗脫液生成器(eluent?generator)中對所述不純酸或堿進(jìn)行提純，所述滲透選擇性離子交換膜將源通道與產(chǎn)物通道隔開。所述膜能夠選擇性通過陽離子或陰離子。在源通道和產(chǎn)品通道之間施加電勢，使得所述酸或堿的陰離子或陽離子經(jīng)過源通道到達(dá)產(chǎn)物通道，而在其中分別與電解生成的氫氧根離子或水合氫離子生成堿或酸。該系統(tǒng)要求酸或堿的水流(aqueous?stream)作為原料源(starting?source)或儲罐(reservoir)。

美國專利6,036,921、6,225,129、6,316,271、6,316,270、6,315,954和6,682,701描述了通過使用水作為載體可用于生成高純酸溶液和堿溶液的電解裝置。使用這些裝置，在線自動(dòng)生成高純、無污染的酸或堿溶液，在色譜分離中用作洗脫液。這些裝置簡化了梯度分離(gradient?separation)，目前使用具有最小延遲的電流梯度而不是常規(guī)的機(jī)械梯度泵，來進(jìn)行所述的梯度分離。使用電解洗脫液生成器生成的高純洗脫液可顯著地改進(jìn)離子色譜法的性能。

美國專利申請2004/0048389描述了用于生成鹽溶液的電解裝置。在這些裝置中，通過以下步驟在水溶液中生成酸或堿：(a)在被第一隔離物(barrier)(例如陰離子交換膜)隔開的第一酸或堿生成區(qū)中，鄰近水溶液(aqueous?liquid)提供第一離子源，所述隔離物基本上防止液流及僅傳輸與所述第一離子具有相同電荷的離子，(b)在被第二隔離物隔開的第二酸或堿生成區(qū)中，鄰近水溶液提供具有相反電荷的第二離子源，所述隔離物僅傳輸與第二離子具有相同電荷的離子，以及(c)通過在所述第一和第二區(qū)之間施加電勢，將離子傳輸通過所述第一隔離物，而在所述第一或第二區(qū)之一中生成含酸的水溶液并在另一個(gè)區(qū)中生成含堿的水溶液，這可使所述含酸的水溶液和含堿的水溶液結(jié)合形成鹽溶液，例如碳酸鉀溶液。已證實(shí)在離子色譜中使用這些電解裝置生成洗脫液的優(yōu)點(diǎn)。

離子色譜系統(tǒng)的連續(xù)運(yùn)行可消耗大量洗脫液。就成本和人工而言，穩(wěn)定制備如此大量的洗脫液以及處理用過的洗脫液可能對系統(tǒng)操作者造成嚴(yán)峻的后勤挑戰(zhàn)(logistical?challenge)，特別是在要求無人值守或不頻繁值守運(yùn)行的情況下。盡管克服了大量有關(guān)離子色譜中洗脫液常規(guī)制備方法的問題，然而，為了連續(xù)運(yùn)行，使用在線電解洗脫液生成裝置仍要求不斷地從外部來源穩(wěn)定提供高純水，并仍存在廢料處理的問題。

為簡化離子色譜的操作、將廢料處理最小化以及降低運(yùn)行成本，提供能夠使所制備的洗脫液或用于電解洗脫液制備的水循環(huán)的系統(tǒng)將是具有優(yōu)勢的。

發(fā)明內(nèi)容