[发明专利]用于污染物去除的电解装置和方法有效

专利信息
申请号: 201510192054.7 申请日: 2015-04-21
公开(公告)号: CN105021720B 公开(公告)日: 2018-10-09
发明(设计)人: K·斯里尼瓦桑 申请(专利权)人: 戴安公司
主分类号: G01N30/02 分类号: G01N30/02
代理公司: 上海专利商标事务所有限公司 31100 代理人: 沙永生;江磊
地址: 美国加利*** 国省代码: 美国;US
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摘要:
搜索关键词: 用于 污染物 去除 电解 装置 方法
【说明书】:

一种电解装置包括壳体,该壳体包括至少第一和第二相邻的液体流通通道。对离子流动和主体液体流动不可渗透的屏障被布置在该第一与第二通道之间。第一电极组件被布置成与这些通道的一端相邻并且第二电极组件被布置成与这些通道的另一端相邻。还有,一种使用上述电解装置的污染物去除方法。包含污染物的第一水性流流动穿过该第一通道,同时使电流在该第一与第二电极组件之间传递以去除污染物。具有或不具有进一步处理的来自该第一通道的流出物流动穿过该第二通道,同时使电流在所述第一与第二电极组件之间传递以去除另外的污染物。

发明背景

本发明涉及一种适合用在液相色谱系统中的用于污染物去除的电解装置。

抑制型离子色谱法是用于分析包含电解质的洗脱液中的具有一种电荷的样品离子的已知技术。首先,将洗脱液中的样品离子以色谱法进行分离。然后,通过去除这些样品离子的电解质反离子而抑制该洗脱液,并且典型地通过电导检测器来检测这些样品离子。美国专利4,999,098(“’098专利”)中描述了一种类型的抑制器装置,称为一种夹层膜抑制器。在一个实施例中,该抑制器包括三个通道。在抑制过程中,洗脱液和已分离的样品离子流过该抑制器的中央通道,而再生物溶液在两个外侧通道中流动。外侧的这两个通道通过屏障与该中央通道分离,这些屏障具有可交换离子、能够通过仅具有正或负一种电荷的离子并且能够阻断主体液体流动。合适的屏障是以商标出售的离子交换膜。一个实施例是’098专利的图2和图3中所示的一种电解三通道平板膜抑制器。对于阴离子分析,使包含分析物阴离子的洗脱液流过该中央通道,这些分析物阴离子先前已在包括阴离子交换树脂填充床的色谱柱上分离。这些离子交换膜包括可交换的阳离子。如’098专利的图3中所示,洗脱液阳离子从该中央通道去除,并且穿过邻近的膜屏障被吸向负电极。因此,如果氢氧化钠被用作该洗脱液的电解质,那么钠离子穿过邻近阴极的阳离子交换膜而从该中央通道去除。这种类型的装置还已用于除抑制之外的目的,例如液体样品在色谱分离之前的预处理。

在2013年9月16日提交的共同未决的美国申请序列号14/028,064中披露了一种适合用在液相色谱系统中的电解装置。该装置包括壳体,该壳体包括至少第一、第二、第三、以及第四并排的液体流通通道,每个通道具有进口和出口。这些通道通过荷电膜屏障彼此分开,这些荷电膜屏障具有可交换离子、能够通过仅具有正或负一种电荷的离子并且能够阻断主体液体流动。第一电极被布置成邻近并且沿着与其处于电连通的第一通道;并且第二电极被布置成邻近并且沿着与其处于电连通的第四通道。披露了该装置用于多种应用中,例如样品流预处理、和洗脱液抑制。

当进行离子色谱法时,离子污染物的存在导致性能问题。它可以影响可能对绝对响应造成影响的背景。例如,对于阴离子分析,当该污染物是二氧化碳时,在抑制之后的背景是碳酸,一种导致对于所有阴离子的低响应的弱酸。变化的背景可能影响分离的可重现性,由于分析物响应将变化,从而产生定量上的误差。感兴趣的峰的定量可能被变化的背景损害,使得难以画出基线以便积分这些感兴趣的峰。而且,污染物峰每次运行并且每天都在浓度上变化。这使得感兴趣的分析物的定量非常困难,尤其在痕量分析条件下。总体而言,不一致的基线和空白可能导致该分析的较差可重现性并且导致定量上的误差。

在商品名RFIC下由戴安公司(ionex Corporation)出售的色谱系统中,一种连续再生捕获柱用于污染物去除。该装置是电解再生的并且使用DC电势来实现污染物去除。因此需要DC电源用于装置运行。经由离子交换膜去除这些污染物。该装置可以被安装到洗脱液产生器的高压侧或者可以被安装在洗脱液产生器之前但在泵之后。在前一布置中,该装置从该洗脱液流中去除污染物,该洗脱液流包含来自去离子水、洗脱液产生或泵送过程的污染物。在后一布置中,该装置仅从流入的去离子水流中去除污染物。其他装置例如脱离子器或净水器可以用于在泵送过程之前去除源自流入的去离子流的污染物。这些装置仅当用流动的流运行时是有效的,因为存储净化水并且保持其不含污染物是具有挑战性的。然而,这些装置未解决源自其他来源例如存储容器、泵密封件、泵等等的污染物。

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