[发明专利]电流有效的电解装置和方法

说明书

发明背景

用于离子色谱的一种抑制器形式在美国专利4,999,098中进行了描述。该抑制器包括一个离子接收或再生剂通道和由一个离子交换膜片分开的一个样品流或色谱流出液通道。该片允许具有与其可交换离子相同的电荷的离子跨膜通过。离子交换筛网用于这些通道中。来自该样品流动通道的流被引导至一个检测器，如电导率检测器，以检测所分辨的离子性物质。这些筛网提供离子交换位点并且用于提供跨越该样品流动通道的位点至位点的传递路径，使得抑制容量不再受限于本体溶液中的离子到膜的扩散。还披露了一种夹层抑制器，该夹层抑制器包括一个与该第一膜片相对的并且限定了第二通道的第二膜片。披露了隔开的电极沿着该抑制器的长度与两个再生剂室相连通。通过在这些电极之间施加电势，增加了该装置的抑制容量。该专利披露了在这些再生剂流动通道中流动并由再生剂递送源供应的一种典型的再生剂溶液(酸或碱)。在一个典型的阴离子分析系统中，氢氧化钠是电解质展开剂，并且硫酸是再生剂。该专利还披露了在电渗析模式中用水替代该再生剂溶液的可能性。

美国专利5,248,426披露了离子色谱系统中美国专利4,999,098中所述的通用类型的抑制器，其中将来自检测器的流出液再循环到该抑制器中与样品流流动通道相邻的一个或多个流动通道中。

美国专利5,597,481披露了一种前述类型的抑制器，该抑制器用于样品预处理以减少或抑制洗脱液中具有与分析物离子相反电荷的基质离子，并且然后分析处于其导电形式的分析物。使用现有的抑制器装置，特别是在洗脱液流动通道中，分析物的离子交换相互作用和疏水相互作用影响某些分析物如寡核苷酸类和低聚糖类的回收。

在所有披露的方法中，要求高于理论预测的电流来实现定量抑制。在高洗脱液浓度条件下，这个高电流转化为生热和高背景噪声。

美国专利6,077,434(‘434专利)披露了对于离子色谱膜抑制器的改进的抑制器电流效率。披露了电流效率与该抑制器的样品流流动通道的静态容量呈反相关。确切地，该专利传授该通道中的静态容量的降低导致电流效率增加，这当该通道不具有容量，如在该通道中具有一个中性筛网时，导致最大效率。电流效率抑制器具有低瓦数、低沥出物水平、低噪声和背景以及快速启动时间的益处。另一方面，特别地当不施加电流到该抑制器上时，样品流动通道中的静态容量提供可以使用的用于抑制的剩余容量。当到该抑制器装置的电流关闭时，更高的静态容量在该装置的安装或启动过程中也是有用的。这允许无需停机时间而操作该离子色谱。

高静态容量的益处是当抑制器用于如美国专利5,569,365中所讨论的一个间歇操作模式中，其中电源关闭经过一个设定的持续时间，例如在抑制和分离分析物以检测的过程中。这种模式的关键益处是低噪声。在这些条件下，该静态容量用于交换这些洗脱液和样品平衡粒子。

概要

一个实施例是一种用于处理水性流的装置，所述装置包括一个具有第一电荷的可交换离子并且能够传送具有所述第一电荷的离子的第一离子交换膜，一个具有进口和出口的水性流流动通道，一个与所述水性流流动通道相邻并且与其通过所述第一膜分开的离子接收流动通道，安置在所述离子接收流动通道中的具有与所述第一离子交换膜相同电荷的固定流通式离子交换填料，一个安置在所述水性流流动通道进口与出口之间的并且在其之间延伸的离子交换颗粒的填充床，所述填充床的一部分以小于2克填充的干颗粒/cc该样品流流动通道的密度进行填充，所述填充床部分从所述水性流流动通道出口上游延伸到所述水性流进口与出口之间的距离的至少30％，并且第一和第二电极分别与所述水性流流动通道和离子接收流动通道处于电联通。

另一个实施例是一种用于使用前述类型的装置处理包含基质离子的水性流的方法。该方法包括使该水性流流动通过该水性流流动通道，同时使一个离子接收流流动通过第一离子接收流动通道以将所述基质离子的至少一部分从所述水性流中去除。一种具体方法是其中该水性流是一个包含分析物离子的样品流并且其中这些基质离子被抑制并且该离子交换膜被再生的方法。

附图简要说明

图1是用于使用根据本发明的一种抑制器进行色谱法的装置的示意图。

图2是根据本发明的一种夹层膜抑制器的分解示意图。

图3是图2的抑制器的示意性扩展图，示出了简化的离子转移。

图4和5是根据本发明的一种膜抑制器的分解图。

图6和7是根据本发明的管状形式抑制器的示意性截面图。

图8A、B至图11A、B是展示利用本发明的色谱图。