用于从样品中移除离子的离子交换泡沫制造技术

本发明专利技术描述了一种制作离子交换泡沫的方法。该方法包含通过将在水溶剂中悬浮离子交换树脂形成水相。通过混合至少二乙烯苯、单体、以及表面活性剂形成有机相。将形成的水相与形成的有机相混合以形成乳剂。聚合该乳剂以形成该离子交换泡沫。该离子交换泡沫可以在自动进样器中与多个样品瓶一起使用。

Ion exchange foam for removing ions from samples

The invention describes a method for making ion exchange foam. The method involves the formation of water phase by suspending ion exchange resin in water solvent. The organic phase is formed by mixing at least two vinyl benzene, monomer and surfactant. The water phase formed is mixed with the organic phase formed to form emulsion. The emulsion was polymerized to form the ion exchange foam. The ion-exchange foam can be used in an automatic sampler with multiple sample bottles.

【技术实现步骤摘要】
用于从样品中移除离子的离子交换泡沫本申请是申请人戴安公司提交的申请号为201410841466.4、申请日为2014年12月25日、专利技术名称为“用于从样品中移除离子的离子交换泡沫”的专利技术专利申请的分案。
技术介绍
本专利技术涉及一种用于从样品中移除离子的离子交换泡沫及其制备方法，特别涉及包含离子交换泡沫的过滤器。
技术介绍
色谱法是一种被广泛使用的分析技术，用于化学物的分析以及分子的分离。色谱法涉及将一种或多种分析物种类与一个样品中存在的其他基质成分分离。典型地选择一种色谱柱的固定相这样使得与该分析物存在交互作用。这样的交互作用可以是离子性的、亲水性的、疏水性的、或其组合。例如，该固定相可以是用离子部分衍生而来的，这些离子基团理想地将以变化的亲和性水平结合到离子性分析物和基质成分。一种流动相将渗透穿过该固定相并且与该分析物和基质成分竞争来结合到这些离子性基团。该流动相是一个用于描述被泵送入一个色谱柱入口的液体溶剂或缓冲溶液的术语。在此竞争过程中，该分析物和这些基质成分将取决于时间从该固定相洗脱下来并且然后随后在一种检测器上被检测。一些典型的检测器的实例是电导率检测器、UV-VIS分光光度计、以及质谱仪。多年以来，色谱法已经发展成一种强有力的分析工具，该分析工具用于创造一个更健康的、更清洁的、以及更安全的环境，在该环境下可以为各种行业如水质、环境监测、食品分析、药物、以及生物技术，分离并且分析复杂的样品混合物。在某些情况下，与分析物浓度相比，样品可以具有相对高的基质成分浓度。这可造成干扰并且妨碍样品中分析物的精确分析。在一个例子中，过高的基质浓度能够使该电导率检测器饱和，从而使色谱图的分析物峰的基线响应偏移。在另一个例子中，一种基质成分可产生一个色谱峰，该色谱峰与该分析物峰重叠并且因此干扰该分析。基质物种的一个实例可以是在高氯酸盐的痕量分析中的氯化钠。如此，该液体样品将典型地被预处理以移除或减小高浓度的基质离子如氯化物。固相萃取是一种样品预处理，该预处理可用于从样品中移除基质化学物。一些固相萃取装置要求显著量的压力以使流体样品穿过该固相萃取装置，该固相萃取装置不是很好地适合于用自动进样器的自动样品预处理。不要求显著量的压力的其他固相萃取装置由于低的容量不能结合显著量的基质化学物。还应该注意的是，该萃取装置的每单位体积的结合容量需要是充分大的，从而当不能容易地回收该液体样品时减少该萃取装置的死体积比例。当存在有限体积的样品要预处理时相对低的死体积是有用的。因此，申请人相信对一种固相萃取材料存在需要，该固相萃取材料有具有充分高的每单位体积容量来预处理单个样品，要求相对低的压力，并且具有紧凑的尺寸这样使得它能够适配于现有的自动进样仪器。
技术实现思路
一种制作离子交换泡沫的方法，该方法包含通过在水性溶剂中悬浮一种离子交换树脂来形成一个水相。通过混合至少二乙烯基苯、一种单体、以及一种表面活性剂来形成一个有机相。将所形成的水相与所形成的有机相混合以形成一种乳剂。将该乳剂聚合以形成该离子交换泡沫。关于上述方法，该离子交换泡沫可包括以下项目中的一个或多个。该离子交换泡沫可含有按体积约40％到约60％的离子交换树脂。该离子交换泡沫可具有近似圆柱的或近似圆锥的外部形状。该表面活性剂可包括一种油溶性表面活性剂、并且更明确地一种非离子型油溶性表面活性剂。该表面活性剂可包括一种脱水山梨醇单油酸酯。该表面活性剂可以是处于一种嵌段共聚物的形式。关于上述方法，该聚合可包括将该乳剂加热到一个足以将引发剂引发的温度。在一个实施例中，该加热可以是约60℃。在一个替代性实施例中，该聚合可包括以一个足以将引发剂引发的强度照射该乳剂。在另一个替代性实施例中，该聚合可包括用一种电离辐射源以一个足以引发聚合作用的强度辐射该乳剂。在另一个实施例中，该引发剂溶解于该水相中并且可包括一种过硫酸盐。在另一个实施例中，当该离子交换树脂包括一种阴离子交换树脂时该引发剂可包括一种阳离子型水溶性引发剂。该单体可以是苯乙烯型单体、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、以及其组合。关于上述方法，该离子交换树脂包括一种的阳离子交换树脂的盐形式。该离子交换树脂可以是以下各项之一：强阳离子交换树脂、弱阳离子交换树脂、强阴离子交换树脂、弱阴离子交换树脂、以及其组合。关于上述方法，所形成的有机相可以在约400转数每分钟下混合并且将所形成的水相添加到所形成的有机相以形成该乳剂。一种离子交换泡沫包括一种共聚物和一种离子交换树脂。该共聚物包括至少二乙烯基苯(DVB)和一种单体，其中所获得的共聚物具有空隙体积。该离子交换树脂被安置在该空隙体积中并且结合到该离子交换泡沫。该离子交换泡沫包括按体积约40％到约60％的离子交换树脂。关于上述离子交换泡沫，它可以包括以下个项中的一个或多个。该离子交换树脂可以具有从约4微米到约20微米范围的直径。该离子交换泡沫可以具有从约1毫当量每立方厘米到约50毫当量每立方厘米范围的单位体积离子容量。该离子交换树脂可以具有在50磅每平方英寸或更小的压力下从约0.5mL每分钟到约10mL每分钟范围的流速，其中该离子交换泡沫是处于具有约5毫米的直径和约10毫米的长度的圆柱的形式。该离子交换泡沫可以具有从约1×10-11m2到约1×10-16m2范围的渗透率。该单体可以是一种苯乙烯型单体、丙烯酸脂、甲基丙烯酸酯、以及其组合。描述了一种从液体样品中移除离子的方法。该方法包括将一个柱塞帽推向一个样品瓶的底壁。该样品瓶包括一个侧壁和一个底壁，并且含有一种液体样品。该柱塞帽包括一个过滤插塞，其中该过滤插塞包括上述的离子交换树脂。该液体样品穿过该过滤插塞从该样品瓶中被转移出去。在转移的同时，当该液体样品流动穿过该过滤插塞时将这些离子中的一部分从该液体样品中移除。关于从液体样品中移除离子的方法，所转移的液体样品可以加载一个注射阀的样品环，其中该方法进一步包括将该液体样品注射到一个色谱分离装置。在该色谱分离装置上，至少一种分析物可以从该液体样品中的基质成分分离。可以在一个检测器处检测从基质成分分离的一种分析物。液体样品穿过该过滤插塞的转移可以具有在50磅每平方英寸或更小的压力下从约0.5mL每分钟到约10mL每分钟范围的流速，其中该离子交换泡沫是处于具有约5毫米的直径和约10毫米的长度的圆柱的形式。该离子交换泡沫可以具有从约1×10-11m2到约1×10-16m2范围的渗透率。描述了以一种自动进样器，该自动进样器包括一个样品瓶、一个柱塞帽、以及一个过滤插塞。该样品瓶被配置为用于从一种液体样品中移除离子并且然后将该液体样品转移到一个注射阀。该样品瓶包含一个侧壁、一个底壁、以及一个进入开口。该柱塞帽被配置为用于沿着该侧壁并且朝着该底壁被推入到该样品瓶中，并且将该液体样品转移。将一个过滤插塞联接到该柱塞帽的出口，其中该过滤插塞包括一个如上所述的离子交换泡沫。该自动进样器进一步包括：多个样品瓶插座，这些样品瓶插座被配置为用于保持多个样品瓶；一个流体输送组件，该流体输送组件被配置为用于一次一个样品瓶地部署和收回该柱塞帽；以及一个驱动电机，该驱动电机被配置为用于增大(increment)该多个样品瓶插座的位置这样使得一个后续样品瓶能够被吸取。附图说明这些附图(其结合在此并且构成本说明书的一部分)描述了本专利技术目本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种过滤器，它包括离子交换泡沫，该离子交换泡沫包括：共聚物，该共聚物包括至少二乙烯基苯和一种单体，其中所述的共聚物具有空隙体积；和离子交换树脂，该离子交换树脂被安置在该空隙体积中并且结合到该离子交换泡沫，该离子交换泡沫包括按体积约40％到约60％的离子交换树脂。

【技术特征摘要】
2013.12.26 US 14/140,6901.一种过滤器，它包括离子交换泡沫，该离子交换泡沫包括：共聚物，该共聚物包括至少二乙烯基苯和一种单体，其中所述的共聚物具有空隙体积；和离子交换树脂，该离子交换树脂被安置在该空隙体积中并且结合到该离子交换泡沫，该离子交换泡沫包括按体积约40％到约60％的离子交换树脂。2.如权利要求1所述的过滤器，其特征在于，所述的离子交换泡沫是用于通过该离子交换泡沫过滤液体样品的开孔泡沫。3.如权利要求1所述的过滤器，其特征在于，其中该离子交换树脂具有从约4微米到约20微米范围的直径。4.如权利要求1所述的过滤器，其特征在于，该离子交换泡沫具有从约1毫当量每立方厘米到约50毫当量每立方厘米范围的单位体积容量。5.如权利要求1所述的过滤器，其特征在于，该离子交换泡沫具有在50磅每平方英寸或更小的压力下从约0.5mL每分钟到约10mL每分钟范围的流速。6.如权利要求1所述的过滤器，其特征在于，该离子交换泡沫具有从约1×10-11m2到约1×10-16m2范围的渗透率。7.如权利要求1所述的过滤器，其特征在于，所述的单体选自苯乙烯型单体、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯和它们的组合。8.如权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·A·波尔，R·W·斯利斯比，洪静，
申请(专利权)人：戴安公司，
类型：发明
国别省市：美国,US