DE2838086A1

DE2838086A1 - Verfahren zum fuellen bzw. packen von chromatographiesaeulen

Info

Publication number: DE2838086A1
Application number: DE19782838086
Authority: DE
Inventors: Charles H Benney; Thomas J Filipi
Original assignee: Whatman Inc
Current assignee: Global Life Sciences Solutions USA LLC
Priority date: 1978-04-10
Filing date: 1978-08-31
Publication date: 1979-10-18
Also published as: CA1115551A; FR2422426A1; JPS54134695A; SE7809128L; AU528110B2; CH637843A5; US4175037A; NL7808498A; GB1597338A; AU3859578A

Description

Verfahren zum Füllen bzw. Packen von Chromatographiesäulen

Die Erfindung bezieht sich auf die Chromatographie, insbesondere auf Verfahren zum Füllen bzw. Packen von Chromatographiesäulen mit einem teilchenförmigen Füllmaterial.

Die Chromatographie ist in allen ihren Formen ein Verfahren, das verwendet wird, um ein Gemisch von Verbindungen oder Elementen in seine einzelnen Bestandteile aufzutrennen. Alle chromatographischen Verfahren beruhen auf zwei grundlegenden "Bauteilen": einer mobilen Phase und einer stationären Phase. Die mobile Phase bewegt sich durch eine Kapillare oder durch ein Rohr, die Säule genannt werden und die die stationäre Phase enthalten, und die Probe, die in ihre Grundbestandteile aufgetrennt werden soll, wird in die mobile Phase eingespritzt bzw. eingeführt, die sich durch die Säule bewegt. Während die Probe durch die mobile Phase mitgeführt wird, werden die Bestandteile der Probe ent-

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weder an die Oberfläche der stationären Phase adsorbiert (wenn die stationäre Phase ein Feststoff ist) oder in der stationären Phase aufgelöst (wenn diese eine Flüssigkeit ist). Während die mobile Phase weiter durch die Säule läuft, werden die Bestandteile der Probe kontinuierlich in die mobile Phase zurück desorbiert. Dieser Adsorptions-Desorptions-Prozeß setzt sich über die ganze Länge der Säule fort, wobei sich auf diese Weise jeder Bestandteil der Probe in der mobilen Phase mit einer anderen Geschwindigkeit, die in erster Linie von dem "Anziehungsvermögen" abhängt, die der Bestandteil für die stationäre Phase hat, durch die Säule fortbewegt. Daher trennen sich die Bestandteile voneinander, während sie durch die Säule laufen, und kommen zu verschiedenen Zeiten aus dem anderen Ende der Säule heraus.

Bei der Flüssigkextschromatographie ist die Probe, die analysiert werden soll, eine Kombination von flüssigen Bestandteilen, die in der flüssigen Phase mittels einer mobilen Phase durch die Säule getragen werden, wobei die mobile Phase aus einem flüssigen Trägerstrom besteht. Die stationäre Phase besteht bei der Flüssigkeitschromatographie im allgemeinen aus einem Feststoff in Form von gleichmäßigen oder anderen Teilchen, die in die Säule gefüllt bzw. gepackt sind.

Bei der Gaschromatographie besteht die Probe, die analysiert werden soll, aus flüchtigen Bestandteilen, die im gasförmigen Zustand mittels einer Trägergas genannten, inerten mobilen Phase durch die Säule getragen werden. Die stationäre Phase ist ein Feststoff in Form von gleichmäßigen oder anderen Teilchen und/oder ein dünner Film, der sich auf den Teilchen und/oder auf den Wänden der Säule befindet.

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Unter geeigneten Bedingungen für die Gaschromatographie werden die verschiedenen Bestandteile der gasförmigen Probe durch den vorstehend beschriebenen Prozeß der selektiven Adsorption und Desorption räumlich getrennt, so daß die getrennten Bestandteile des Gases der Reihe nach aus dem Ende der Säule ausströmen, wobei die Reihenfolge von ihrer relativen Flüchtigkeit, ihrem Molekulargewicht oder irgendeiner anderen Eigenschaft abhängt, durch die der Grad ihrer Adsorption an die stationäre Phase oder an das Füllmaterial in der Säule beeinflußt wird. Wenn diese getrennten Gase aus der Säule herauskommen, läßt man sie normalerweise durch ein geeignetes Detektorelement laufen, durch das eine Eigenschaft des Gases gemessen wird, die die Art und/oder die vorhandene Menge des Gases anzeigt.

Beispiele für die stationäre Phase oder das Füllmaterial, die am häufigsten in Chromatographiesäulen verwendet werden, sind Diatomeenerde, Aluminiumoxid, Glasperlen, fluorierte Kohlenwasserstoffe, Silicagel usw. üblicherweise wird das Füllmaterial in irgendeiner Form für eine bestimmte Chromatographiesäule ausgewählt, in gekörnter Form in die Säule geschüttet und darin durch Schütteln, Stampfen usw. verdichtet. Beim Betrieb der Gaschromatographiesäulen dient ein Inertgas, beispielsweise Helium, Argon oder Stickstoff, als Trägergas für die Probe und strömt kontinuierlich durch die Säule. Durch die Verwendung eines solchen inerten, mobilen Trägergases wird sichergestellt, daß dieses weder mit der Probe noch mit der stationären Phase reagiert. Die Proben werden entweder als Flüssigkeit oder als Gas in das Trägergas eingeführt. Üblicherweise werden flüssige Proben in der Größenordnung von 10 μΐ oder weniger schnell in eine Kammer eingespritzt, die auf einer Temperatur gehalten wird, durch die eine schnelle und vollständige Verdampfung

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der Probe gewährleistet ist.

Der Wirkungsgrad dieser Säulen legt die Zeitdauer fest, die benötigt wird, um eine gegebene Analyse durchzuführen. Säulen mit einem hohen Wirkungsgrad können eine kleinere Länge haben als Säulen mit einem niedrigen Wirkungsgrad, und die Analyse kann bei gleicher Strömungsgeschwindigkeit des Trägergases in der wirksameren Säule viel leichter durchgeführt werden. Es ist aus zwei Hauptgründen erwünscht, den Wirkungsgrad einer Säule zu verbessern. Durch eine Säule mit einem hohen Wirkungsgrad kann eine Analyse viel schneller durchgeführt werden, und eine Säule mit einem hohen Wirkungsgrad ist in höherem Maße dazu befähigt, zwei Bestandteile einer Probe zu trennen (oder aufzulösen), und vermag daher Produkte genauer zu analysieren als eine Säule mit einem geringeren Wirkungsgrad, die eine äquivalente Länge hat.

Der Wirkungsgrad von Chromatographiesäulen wird im allgemeinen in Form von theoretischen Böden ausgedrückt, dabei handelt es sich einfach um die Anzahl der theoretischen Böden pro Längeneinheit, die benötigt wird, um eine Auflösung zu bewirken. Wenn ein Bestandteil in einer Probe mittels eines Trägergases durch die Säule bewegt wird, haben die Geschwindigkeit, mit der der Bestandteil wandert, die Dimensionen der Säule, das Medium, durch das der Bestandteil wandert und die Packungsdichte einen direkten Einfluß auf den Wirkungsgrad der Säule. Bei einer Erhöhung der Packungsdichte tritt jedoch ein der Packungsdichte entsprechender, unerwünschter Anstieg des Druckabfalls über den gefüllten Teil der Säule auf.

Zum Füllen bzw. Packen von Chromatographiesäulen sind bisher viele Verfahren entwickelt worden. Zum Beispiel sind aus den US-Patentschriften 2 845 136 und 3 164 980 Füllverfahren bekannt, bei denen das Füll-

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material in die Chromatographiesäule geschüttet und darin durch Schütteln, Stampfen usw. verdichtet wird. Aus den US-Patentschriften 3 248 856, 3 522 172, 3 692 669 und 3 796 657 sind Füllverfahren bekannt, bei denen das Füllmedium durch verschiedene Verfahren in den Fließbettzustand überführt und dann absitzen gelassen wird, um ein gepacktes Bett zu bilden. Aus "GAS CHROMATOGRAPHY 1960", Herausgeber R.P.W. Scott, Verlag Butterworths (London), Seiten 240 ff., ist der Effekt bekannt, den verschiedene Arten des Schütteins, Klopfens, Rotierens oder Kombinationen davon auf die Füllstruktur haben.

Aus "A STUDY OF PACKED CAPILLARY COLUMNS" von V.G. Berezkin u.a., Journal of Chromatography, 99 (1974), Seiten 111 - 112, ist das Packen von Säulen durch einfaches leichtes Klopfen der gefüllten Säule von Hand oder durch Entlangbewegen eines mechanischen Vibrators an der Säule bekannt. Die Verfasser teilen auch mit, daß solche Säulen unter Anwendung einer Kombination eines Inertgasstroms und elektromechanischer Vibratoren mit niedriger Frequenz (50 bis 100 Hz), die an mehreren Stellen entlang der Säule angeordnet sind, gefüllt und gepackt werden können.

In "PERMEABILITY AND PREPARATION OF MICRO-PACKED COLUMNS" von J.A. Rijks u.a., Chromatographia, Band 8, Nr. 9, September 1975, Seiten 482 ff., teilen die Verfasser ein Verfahren zum gleichzeitigen Füllen und Packen einer Säule mit "Mikropackung" (d.h. einer Säule, bei der das Verhältnis des Teilchendurchmessers zum Säulendurchmesser zwischen 0,1 und 0,3 liegt) unter Anwendung eines allmählich ansteigenden Druckes und von Ultraschallschwingungen mit. Die Verfasser teilen auch mit, daß ein an die Oberfläche des Behälters gehaltener Handvibrator verwendet wird, um die Erzielung eines kontinuierlichen

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Stroms der Teilchen zur Säule zu unterstützen.

Schließlich ist aus "POTENTIALITIES OF MICRO-PACKED COLUMNS-SOME APPLICATIONS IN PETROLEUM CHEMISTRY" von CA. Cramers, J. Rijks und P. Bocek, J. Chromatography, 65 (1972), Seite 2937, ein Verfahren bekannt, bei dem eine Fortsetzung von Ultraschallschwingungen und Druck angewandt wird, um eine Chromatographiesäule gleichzeitig zu füllen und zu packen. In diesem Artikel wird auch angemerkt, daß bei Beginn des Verfahrens die Druckerhöhung sehr allmählich erfolgen soll und daß man dafür sorgen soll, daß über der Füllung ein im wesentlichen konstantes Druckprodukt aufrechterhalten wird, damit eine homogene Packungsdichte gewährleistet ist.

Obwohl z.Z. viele Verfahren zur Verfügung stehen, wobei alle Verfahren verschiedene Kombinationen von Druckanwendung und Schütteln einsetzen, wird doch von Fachleuten auf dem Gebiet der Chromatographie anerkannt, daß ein Füll- bzw. Packverfahren notwendig ist, durch das die Packungsdichte maximal gemacht wird, wobei dennoch über den gefüllten Teil der Säule ein relativ niedriger Druckabfall auferlegt wird.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Füllen bzw. Packen einer Chromatographiesäule, dadurch gekennzeichnet, daß man in einem Schritt ein Füllmaterial unter dem Einfluß einer ersten Druckdifferenz und im wesentlichen in Abwesenheit einer weitgehend regelmäßigen, periodischen Schwingung in eine Chromatographiesäule einführt, bis die Chromatographiesäule in einem gewünschten Ausmaß mit dem Füllmaterial gefüllt ist, und daß man danach in einem weiteren Schritt über die Länge der Säule eine weitgehend regelmäßige, periodische

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Schwingung erzeugt und das Füllmaterial einer zweiten Druckdifferenz aussetzt.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die zweite Druckdifferenz größer als die erste Druckdifferenz und bestehen die weitgehend regelmäßigen, periodischen Schwingungen über die Länge der Säule vorzugsweise aus Ultraschallschwingungen, die vorzugsweise erzeugt werden, indem man die Säule in ein Flüssigkeitsbad eintaucht und das Flüssigkeitsbad

Ultraschallschwingungen aussetzt. Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung werden die erste und die zweite Druckdifferenz aufrechterhalten, indem man ein Fluid, z.B. einen Inertgasstrom, in die Säule einführt und vorzugsweise auch, indem man an das Ende der Säule ein Vakuum anlegt. Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung wird irgendeine auf dem Füllmaterial vorhandene statische Aufladung vermindert. Zum Beispiel kann, wenn ein Inertgasstrom verwendet wird, der Gasstrom vor seinem Eintritt in die Säule zur Berührung mit einer Strahlungsquelle geleitet werden, oder es werden in einer weiteren Ausführungsform die Teilchen in der Säule zu diesem Zweck erhitzt.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, bei der zum Hervorrufen der ersten Druckdifferenz ein Inertgasstrom verwendet wird, wird die Säule vor der darauffolgenden Erzeugung der weitgehend regelmäßigen, periodischen Schwingungen über die Länge der Säule von Inertgas gereinigt. Es wird am meisten bevorzugt, die Säule unmittelbar nach der Erzeugung der vorzugsweise aus Ultraschallschwingungen bestehenden, weitgehend regelmäßigen, periodischen Schwingungen über die Länge der Säule der zweiten Druckdifferenz auszusetzen.

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Bei noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird die zweite Druckdifferenz im wesentlichen momentan hervorgerufen, und bei einer anderen Ausführungsform wird die Säule unregelmäßigen Schwingungen ausge- setzt, während man das Füllmaterial unter dem Einfluß der ersten Druckdifferenz einführt. Diese unregelmäßigen Schwingungen können vorzugsweise erzeugt werden, indem man an die Säule selbst klopft.

Bei noch einer weiteren Ausfuhrungsform der Erfindung werden im Zusammenhang mit der Einführung des Füllmaterials in die Säule unter dem Einfluß der ersten Druckdifferenz eine Vielzahl von Schritten angewandt, wobei in jedem dieser Schritte ein Teil des Füllmaterials in die Säule eingeführt wird. Vorzugsweise wird die Säule während eines jeden dieser Schritte unregelmäßigen Schwingungen ausgesetzt. Die Erfindung bezieht sich schließlich auch auf Chromatographiesäulen, die nach irgendeinem der vorstehend beschriebenen Verfahren gefüllt bzw. gepackt worden sind.

Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert:

Fig. 1 ist ein schematisches Schaubild,

in dem eine Apparatur erläutert wird, mit der das erfindungsgemäße Verfahren zum Füllen bzw. Packen einer Chromatographiesäule durchgeführt werden kann und

Fig. 2 ist ein schematisches Schaubild, in dem eine Apparatur zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, das im Zusammenhang mit einer Chromatographie-

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2830086 säule aus einzeln bearbeitetem

Glas angewendet wird, erläutert wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann auf eine Vielzahl von Chromatographiesäulen, in denen eine Vielzahl von Füllmaterialien verwendet wird, angewendet werden. In die Säulen können Glas- und Metallsäulen einbezogen werden, und man kann Säulen einschließen, die im allgemeinen als Säulen mit Mikrodurchmesser (d.h. Säulen, deren Innendurchmesser im allgemeinen 'zwischen etwa 0,7 mm und 1,2 mm liegt) bzw. als Säulen mit Makrodurchmesser (d.h. Säulen, deren Innendurchmesser größer als etwa 1,2 mm ist) bezeichnet werden. Dieses Verfahren kann auch auf Säulen angewendet werden, die man sowohl für Zwecke der Flüssigkeits- als auch der Gaschromatographie einsetzt.

Zwar kann in Verbindung mit den erfindungsgemäßen Verfahren eine Vielzahl von Füllmaterialien verwendet werden, man muß jedoch berücksichtigen, daß bestimmte Typen von Füllmaterialien für das erfindungsgemäße Verfahren nicht empfänglich sind, d.h., daß diese Materialien nach dem erfindungsgemäßen Verfahren nicht wirksamer eingefüllt bzw. gepackt werden können und daß sie nicht zu den verbesserten Ergebnissen führen können, die durch das erfindungsgemäße Verfahren möglich sind. Es ist daher notwendig, daß das Füllmaterial, das man verwendet, während des Füllens bzw. Packens eine ausreichend niedrige Zerreiblichkeit oder ausreichend hohe Bruchfestigkeit hat, damit unter den bei dem erfindungsgemäßen Verfahren angewandten Bedingungen während des Füllens bzw. Packens ein Zerquetschen bzw. Brechen oder Zerfallen vermieden wird. Die durch das erfindungsgemäße Verfahren erzielbaren, verbesserten Ergebnisse können nicht erreicht werden.

wenn die Füllmaterialien, die man verwendet, während des

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Füllens bzw. Packens, die Anwendung von Schwingungen und Drücken in Übereinstimmung mit dem erfindungsgemäßen Verfahren eingeschlossen, ihre physikalischen Eigenschaften nicht in einem wesentlichen Maße beibehalten können.

Unter Berücksichtigung dieser Tatsache sind eine Anzahl von bekannten Füllmaterialien für die Chromatographie, die im allgemeinen aus inerten Feststoffen wie Diatomeenerde, Aluminiumoxid, Glasperlen, Teflonperlen, graphitiertem Carbon-Black, Molekularsieben, Silicagel (im allgemeinen in Verbindung mit der Hochdruck-Flüssigkeit schromatographie" verwendet) usw.bestehen, Beispiele für Füllmaterialien, die erfindungsgemäß verwendet werden können. Diese inerten Füllungen aus Trägermaterialien haben vorzugsweise eine gleichmäßige Teilchengröße, und die Teilchengröße liegt im allgemeinen zwischen etwa 5 μΐη und etwa 200 μΐη.

in den Fig. beziehen sich gleiche Ziffern auf gleiche Teile der Figuren. Fig. 1 zeigt eine Apparatur zum Füllen bzw. Packen einer üblichen Chromatographiesäule, wie z.B. einer üblichen Glasspiralensäule 10, die in ein Wasserbad 12 eingetaucht ist. Das Wasserbad kann zur Kavitation bzw. zum Ausbilden von Hohlräumen gebracht werden, indem man es in bekannter Weise Ultraschallschwingungen aussetzt. Die Ausflußleitung 14 aus der Säule führt zu einer (nicht gezeigten) Vakuumpumpe, während die Einlaßleitung 16 für die Säule mit einem Vorratsbehälter 18 verbunden ist, der das Säulenfüllmaterial enthält. Der Vorratsbehälter 18 ist seinerseits mit einer Leitung 20 für die Zufuhr von Inertgas verbunden. Wenn anstelle des Inertgases eine Flüssigkeit verwendet werden soll, z.B. beim Füllen einer Säule, die bei der Hochdruck-Flüssigkeitschromatographie ver-

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wendet wird, wendet man natürlich eine analoge Apparatur für den Einsatz einer solchen Flüssigkeit an. In Fällen, bei denen das Füllmaterial desaktiviert worden ist, z.B. wenn die Teilchen mit einem Silanisierungsmittel behandelt werden, kann das Inertgas dem Vorratsbehälter 18 durch eine Leitung 22 zugeführt werden, wobei das Gas einer radioaktiven Quelle 24 ausgesetzt wird, die zum Zwecke der Beseitigung von statischer Aufladung Ionen in den Gasstrom emittiert. Das Inertgas kann über die Leitung 20 direkt in den Vorratsbehälter 18 eingeführt werden, indem man das Ventil 26 schließt und das Ventil 28 öffnet. Umgekehrt kann das Ventil 26 geöffnet und das Ventil geschlossen werden, wenn man das Inertgas durch die radioaktive Quelle 24 und über die Leitung 22 in den Vorratsbehälter zu leiten wünscht.

Bevor man mit dem erfindungsgemäßen Füll- bzw. Packverfahren beginnt, ist es im allgemeinen notwendig, zuerst das Füllmaterial dafür vorzubereiten. So wird z.B. im allgemeinen die Ansicht vertreten, daß es für die meisten Anwendungszwecke der Gas-Flüssigkeits-Chromatographie zu bevorzugen ist, eine Vorbehandlung des inerten Trägermaterials durchzuführen, um diesem einen Silanüberzug zu verleihen. Dies wird üblicherweise bewirkt, indem man Silanolgruppen der Oberfläche mit organischen Silanverbindungen, z.B. mit Dichlordimethylsilan, umsetzt. In jedem Fall werden jedoch die Teilchen zuerst vorbehandelt, um im allgemeinen anorganische Verunreinigungen der Oberfläche durch Waschen des Trägermaterials mit Säure aus diesem Material zu entfernen. Das Material wird dann vorzugsweise behandelt, um die Säure zu neutralisieren, und dann getrocknet.

Im Fall der Gaschromatographie können dann die inerten Trägermaterialien mit einer stationären, flüssigen Phase beschichtet werden. Fast jede nicht reaktive,

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nichtflüchtige Flüssigkeit kann als stationäre Phase verwendet werden. Es gilt die allgemeine Regel, daß der Siedepunkt bzw. der Zersetzungspunkt dieser Flüssigkeit wesentlich über der Betriebstemperatur der Säule liegen sollte, um die allmähliche Verdampfung der Flüssigkeit möglichst gering zu halten. Diese stationären Flüssigkeiten können in zwei Gruppen eingeteilt werden, nämlich in Flüssigkeiten, die bei Trennungen verwendet· werden, die auf nicht-selektiven Säulen basieren, d.h.

wo die Trennung hauptsächlich auf Unterschieden im Dampfdruck oder in der Diffusionsgeschwindigkeit der Bestandteile beruht (Beispiele für diese Flüssigkeiten sind Siliconöle, Fette usw.), und in Flüssigkeiten, die bei Trennungen verwendet werden, die auf selektiven Säulen basieren, wo es eine bevorzugte Wechselwirkung zwischen Bestandteilen und der stationären Flüssigkeitsphase gibt, die auf komplementären chemischen Strukturen beruht (Beispiele für diese Flüssigkeiten sind Ester, Alkohole, Säuren, Amine usw.).

Beispiele für typische stationäre Flüssigkeitsphasen sind Mineralöl, Dioctylphthalat, Dinonylphthalat, Silicun, Methylsilicon, Nitrobenzol, Trikresylphosphat, Dibutylphthalat usw. Besonders wenn das Trägermaterial porös ist, wird das System vorzugsweise entgast, nachdem die Flüssigkeit über das Trägermaterial gegossen worden ist, um das Eindringen der Flüssigkeit in die Poren dieses Trägermaterials zu unterstützen. Sobald die Träger- oder Füllmaterialien mit der stationären Phase beschichtet worden sind, können sie filtriert und getrocknet werden, vorzugsweise mit Stickstoff, um irgendein Lösungsmittel daraus zu entfernen. Das Trägermaterial kann dann in den Vorratsbehälter 18 eingefüllt werden, und das Füll- bzw. Packverfahren kann beginnen.

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³⁹¹²³ 283*086 Eine chromatographxsch und chemisch inerte, poröse Rückhaltung wird in den Endteil der Säule nächst der Verbindung des Durchgangsweges der Säule mit dem Auslaß 14 eingesetzt, um einen Verlust des Füllmaterials zu verhindern. Solche Rückhaltungen können aus Glasfaserstoff, Glaswolle, Glasfritten oder Fasern oder Wolle aus einem inerten Metall, z.B. aus Goldwolle, usw. gebildet werden. Solche Rückhaltungen können schließlich in den Endteil der Einlaß- und Auslaßleitung, die zu und aus der Säule führen, eingefügt werden, um einen weiteren Schutz vor dem Verlust von Füllmaterial zu bieten.

Die Chromatographiesäule 10 wird mit dem Einlaß 16 aus dem Vorratsbehälter 18 und mit dem Auslaß 14, der zur Vakuumpumpe führt, verbunden. Dann wird die Säule in das Wasser 30 eingetaucht, das sich im Ultraschallbad 12 befindet. Die Füll- bzw. Packapparatur wird vorzugsweise in einem Raum gehalten, in dem die Feuchtigkeit reguliert werden kann, damit das Füllen bzw. Packen unter trockenen Bedingungen durchgeführt wird.

In das Pack- bzw. Füllverfahren ist ein anfängliches "weiches" Einfüllen bzw. Packen des inerten Träger- oder Füllmaterials in die Säule unter einer leichten Druckdifferenz eingeschlossen. Die Säule wird vorzugsweise zuerst mit einem Strom eines trockenen Inertgases, z.B. mit trockenem Stickstoff, Argon usw., ausgespült. Der Arbeitsgang des Füllens wird dann durch periodische Zugabe des Füllmaterials unter dem Einfluß einer durch die Säule wirkenden ersten Druckdifferenz eingeleitet. Diese Druckdifferenz kann hervorgerufen werden, indem man entweder, wie vorstehend erörtert wurde, den Druck eines Inertgases anwendet oder indem man vorzugsweise ein Vakuum an die Säule anlegt oder, was am meisten be-

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vorzugt wird, indem man sowohl den Druck eines Inertgases einsetzt als auch ein Vakuum anlegt. Dies wird in einer solchen Weise durchgeführt, daß es nicht zu einer Auftrennung der Teilchen hinsichtlich ihrer verschiedenen Teilchengrößen kommt. Vorzugsweise werden, während man die erste Druckdifferenz über die Säule aufrechterhält, getrennte Anteile der Füllmaterialien zu der Säule hinzugegeben, und die Säule kann unregelmäßigen Schwingungen ausgesetzt werden, indem man z.B. den Vorratsbehälter 18 periodisch rüttelt oder beklopft oder indem man bei einer anderen Alternative das Ultraschallbad über kurze Zeitabschnitte, z.B. jeweils bis zu etwa 2 s lang, zur Kavitation bzw. zur B'ildung von Hohlräumen veranlaßt, um ähnliche Effekte zu erzielen. Ein solches Verfahren wird durchgeführt, um irgendeine Blockierung zu beseitigen, die in der Säule vorhanden sein kann. Gleichzeitig wird in dieser Stufe des Füllverfahrens das Vorhandensein von weitgehend regelmäßigen, periodischen Schwingungen über die Länge der Säule vermieden, z.B.

wird es während dieser ganzen Stufe des Füllverfahrens vermieden, das Ultraschallbad über bedeutende Zeitabschnitte zur Kavitation zu bringen. Mit anderen Worten, es muß vermieden werden, innerhalb der Säule eine regelmäßige Wellenform, z.B. sinusförmige, dreieckige, rechteckige Wellen usw., hervorzurufen, damit eine ungeordnete Beschickung der Säule gewährleistet ist, um die Entmischung hinsichtlich der Teilchengrößen zu verhindern.

Was die tatsächliche Druckdifferenz betrifft, die in dieser "weichen" Füllungsphase des erfindungsgemäßen Verfahrens hervorgerufen wird, so hängt diese in einem gewissen Maße von dem Säulentyp und dem Füllungstyp ab, der darin angewendet wird. So hängt die lineare Gasgeschwindigkeit, die bei irgendeinem gegebenen Fluß eines Fluids oder eines Gases durch die Säule erzielt

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2836086 wird, von der Größe des Innendurchmessers der Säule und von der durchschnittlichen Teilchengröße des Füllmaterials ab. Bei einem speziellen Beispiel (für die Gaschromatographie) unter Verwendung einer Säule mit Mikrodurchmesser (Innendurchmesser zwischen etwa 0,7 mm und 1,2 mm) und von Teilchen mit einer durchschnittlichen Teilchengröße zwischen etwa 5 μΐη und 75 μπι, vorzugsweise zwischen etwa 37 μπι und 44 μπι, wird im allgemeinen eine erste Druckdifferenz angewandt, die hoch genug ist, um die Bewegung der Teilchen aus dem Vorratsbehälter in die Säule einzuleiten, z.B. eine Druckdifferenz zwischen etwa 377 mbar und 3,77 bar pro m Säulenlänge. Andererseits wird bei Verwendung einer Säule mit Makrodurchmesser, die einen Innendurchmesser oberhalb von etwa 1,2 mm hat, und beim Einsatz eines Füllmaterials mit einer durchschnittlichen Teilchengröße zwischen etwa 50 μπι und 200 μπι, vorzugsweise zwischen etwa 74 μπι und 84 μπι, eine erste Druckdifferenz zwischen etwa 377 mbar und 1,89 bar pro m Säulenlänge angewandt.

Sobald die Säule in dem gewünschten Ausmaß mit dem Füllmaterial gefüllt ist, wird die zur Füllung der Säule angewandte Druckdifferenz weitgehend vermindert. Zum Beispiel wird, wenn das Fluid ein Gas ist, das Vakuum am Auslaß der Säule über einen kurzen Zeitraum, z.B. 15 min lang, beibehalten. Bei diesem Punkt kann damit begonnen werden, das Ultraschallbad zur Kavitation zu bringen. Das Bad bildet, im allgemeinen Hohlräume aus, wenn es Ultraschallschwingungen ausgesetzt wird, die eine höhere Frequenz als etwa 15 kHz haben. Sobald mit den Ultraschallschwingungen über die Länge der Säule begonnen worden ist, kann das Füllmaterial einer zweiten Druckdifferenz, die größer als die erste Druckdifferenz ist und die wieder von der Größe des Innendurchmessers der Säule und von der durchschnittlichen Teilchengröße des

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Füllmaterials abhängt, ausgesetzt werden. Wieder wird es im allgemeinen durch ein Füllmaterial mit einer höheren Teilchengröße ermöglicht, niedrigere Druckdifferenzen anzuwenden. Wenn ein Inertgasstrom verwendet wird, um die zweite Druckdifferenz hervorzurufen, wird diese Differenz in der Säule im wesentlichen momentan erzeugt, um das vorher weich gepackte Füllmaterial in der Säule, die sich jetzt in Schwingung befindet, durchzuschütteln.

Während vorstehend die Anwendung von Ultraschallschwingungen erörtert wurde, besteht das wichtige Kennzeichen darin, daß in dieser zweiten Phase über die Länge der Säule eine weitgehend regelmäßige, periodische Schwingung erzeugt wird. Zwar wird die Anwendung von Schwingungen relativ kurzer Wellenlänge, z".B. mit Wellenlängen, die ein niedriges Mehrfaches des durchschnittlichen Teilchendurchmessers der Füllmaterialien darstellen, bevorzugt, es ist jedoch möglich, längere Wellenlängen anzuwenden. Es ist daher möglich, Schallschwingungen, vorzugsweise mit höheren Energien, dabei einzusetzen. Die bedeutsame Tatsache ist, daß in dem Bett eine weitgehend konstante Schwingung erzeugt wird und daß sich darin die Teilchen des Füllmaterials wie ein Fließbett verhalten. Vorzugsweise werden Frequenzen zwischen etwa 30 und 60 kHz angewendet. Dieses Verfahren führt zu einer Maximierung der Packungsdichte innerhalb der Säule und zu den entsprechenden, bedeutenden Verbesserungen, die in Übereinstimmung mit dem erfindungsgemäßen Verfahren verwirklicht werden können.

Diese zweite Phase kann vorzugsweise über eine Zeitdauer von etwa 5 min bis zu etwa 10 h ausgedehnt werden, jedoch reicht eine Zeitdauer von etwa 5 min bis 30 min im allgemeinen aus.

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Wenn man wieder die vorstehenden Erörterungen hinsichtlich der Beziehung zwischen der angewendeten Druckdifferenz und dem Innendurchmesser der Säule sowie der durchschnittlichen Teilchengröße des verwendeten Füllmaterials in Betracht zieht, so wird bei Säulen mit Mikrodurchmesser unter Verwendung von Füllmaterialien mit der vorstehend beschriebenen durchschnittlichen Teilchengröße im allgemeinen eine Druckdifferenz zwischen etwa 3,77 bar und 37,7 bar pro m Säulenlänge angewendet.

Andererseits wird beim Einsatz einer Säule mit Makrodurch- - messer unter Verwendung von Füllmaterialien mit der vorstehend beschriebenen, durchschnittlichen Teilchengröße eine Druckdifferenz zwischen etwa 1,8 9 bar und 18,9 bar pro m Säulenlänge angewandt. Im allgemeinen muß die zweite Druckdifferenz dazu ausreichen, das Bett zum Absitzen zu bringen und die maximale Packungsdichte zu erzielen, sie darf jedoch nicht zu groß sein, d.h. so groß, daß die Geschwindigkeit des Gases innerhalb der Säule bis zu einem Punkt erhöht wird, bei dem die Teilchen, die verwendet werden, dazu neigen, unbeweglich zu werden oder festzuklemmen und nicht in ausreichendem Maße in die Säule gepackt werden können.

Nach der Anwendung dieser zweiten Druckdifferenz und der weitgehend regelmäßigen Schwingungen entlang der Säule wird das Ultraschallbad abgeschaltet, und der Druck des Fluids wird aufgehoben. Man läßt irgendeinen vorhandenen Restdruck langsam auf den Umgebungsdruck herabsinken, um eine Störung der in der Säule befindlichen Füllung zu vermeiden, und irgendein in dem System vorhandenes, restliches Fluid wird langsam abgelassen. Danach kann die gefüllte bzw. gepackte Chromatographiesäule von den Leitungen 14 und 16 getrennt werden, und eine poröse Rückhaltung wie vorstehend beschrieben kann in den Anfangsteil des kontinuierlichen Durchgangsweges der

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Säule nächst der Verbindung des Durchgangsweges mit dem Einlaß 16 eingesetzt werden, um dadurch die Füllung innerhalb des Durchgangsweges der Säule abzusperren.

Wie gefunden wurde, zeigen Säulen, die in der vorstehend beschriebenen Weise gefüllt bzw. gepackt worden sind, eine bedeutend höhere Trennleistung als bisher nach bekannten Verfahren erzielbar war. Außerdem wurde gefunden, daß der Druckabfall über die Säule noch relativ niedrig ist, obwohl die Packungsdichte nach dem erfindungsgemäßen Verfahren maximiert wird. Durch das erfindungsgemäße Füll- bzw. Packverfahren wird es ermöglicht, einen bedeutend höheren Säulenwirkungsgrad zu erhalten. So konnte z.B. bei einer typischen Säule mit Mikrodurchmesser für die Gaschromatographie bisher ein Säulenwirkungsgrad bis zu etwa 1000 Böden pro 30,5 cm erzielt werden, während es nach dem erfindungsgemäßen Verfahren möglich ist, einen Säulenwirkungsgrad zwischen etwa 2.000 und 3.000 Böden pro 30,5 cm zu erzielen. Andererseits war es bei einer typischen Säule mit Makrodurchmesser für die GasChromatographie bisher möglich, einen gleichbleibenden Säulenwirkungsgrad zwischen etwa 200 und 800 Böden pro 30,5 cm zu erzielen, während man jetzt nach dem erfindungsgemäßen Verfahren einen Wirkungsgrad zwischen etwa 1.000 und 1.500 Böden pro 30,5 cm erzielen kann. Der einzelne Wirkungsgrad steht jedoch jeweils wieder mit der speziellen Säule, die in Betracht gezogen wird, in Verbindung und variiert mit dem Innendurchmesser der Säule, den Teilchen, die verwendet werden, usw.

In Fig. 2 wird eine andere Ausführungsform der Erfindung erläutert. In dieser Figur wird das Füllen bzw. Packen einer Chromatographiesäule 32 aus einzeln bearbeiteten bzw. '^monolithischem" Glasnach dem erfindungs gemäß en Verfahren

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gezeigt. Die Chromatographiesäule aus einzeln bearbeitetem Glas hat einen kontinuierlichen Durchgangsweg, der durch die Säule hindurch ausgebildet ist und nach dem erfindungsgemäßen Verfahren mit chromatographischem Füllmaterial gefüllt werden kann. Die Säule kann durch Verbindungsteile 34 und 36, die für die schnelle Verbindung und Trennung geeignet sind, mit dem erfindungsgemäßen Füll- bzw. Packsystem verbunden und von diesem getrennt werden. Außerdem erlauben diese Verbindungsteile eine einfache bzw. leichte Verbindung der gepackten Chromatographiesäule mit Vorrichtungen für die Gaszufuhr und die Analyse. Wenn es des weiteren erwünscht ist, die statische Aufladung, die die Teilchen des Füllmaterials tragen, zu beseitigen, kann die Strahlungsquelle 24 angewendet werden, oder es kann alternativ oder in Kombination mit der Anwendung einer Strahlungsquelle der Durchgangsweg durch die Chromatographiesäule an seinem Innendurchmesser mit einem nicht reaktiven und nicht katalytischen Metall, z.B. mit Gold, beschichtet werden, was nach bekannten Vakuummetallisierverfahren durchgeführt werden kann.

Es wurde eine Apparatur angewendet, wie sie in Fig. 1 gezeigt wird. Die Ausflußleitung 14 wurde mit einer Ballastkammer verbunden, die ein Fassungsvermögen von annähernd 23 1 hatte. Dann wurde die Ballastkammer mit einer Vakuumpumpe (Precision Scientific Corporation model D-75) verbunden, und in die Ausflußleitung 14 wurde ein Whitey-Kugelventil mit eingebaut, um eine schnelle Öffnung der Ausflußleitung zu der Ballastkammer zu erlauben. Die Ballastkammer wurde verwendet, um ein größeres Vakuumreservoir für das System zur Verfügung zu stellen.

Die Säule, die verwendet wurde, war eine Glasrohrspirale mit einer Länge von 183,2 cm, einem Außendurch-

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messer von 6,35 mm und einem Innendurchmesser von 2 mm, die so gebaut war, daß sie in einen Hewlett-Packard-Gaschromatograph 5700, Säulenanordnung S, paßte. Der.Vorratsbehälter 18 bestand aus einem nichtrostenden Rohr mit einer Länge von 30,54 cm, einem Außendurchmesser von 9,53 mm und einem Innendurchmesser von 7,11 mm, das mit der Einlaßleitung 16 durch ein Reduzierverbindungsstück aus Messing (SWAGELOCK, 9,53 mm - 6₇35 mm) verbunden war, das unter Ausbildung eines Innendurchmessers von 6,35 mm durchbohrt worden war, um zu ermöglichen, daß die Säule bis oberhalb des Niveaus der Verbindung in den Vorratsbehälter eingefügt wird. Das Oberteil des Vorratsbehälters war mit einem an einem Ende absperrbaren Schnellverbindungsteil (9,35 mm, SWAGELOCK) ausgestattet und durch dieses mit einem Whitey-Kugelventil 28 verbunden. In diesem Beispiel wurde das Inertgas durch die Leitung 20 dem Vorratsbehälter 18 direkt zugeführt.

Das stromauf gelegene oder Hochdruckende des Whitey-Kugelventils 28 war mittels eines an einem Ende absperrbaren Schnellverbindungsteils (6,35 mm, SWAGELOCK) mit einer- mit einem Regler, der den Druck zwischen 0 und 13,8 bar (Manometerdruck) regeln konnte, versehenen Stickstoffquelle verbunden. Das Fluid in dem Ultraschallbad 12 (BRANSONICS-Bad, Modell B-52) war Wasser, das mit einer kleinen Menge Natrium-bis(2-äthylhexyl)sulfosuccinat zur Verminderung der Oberflächenspannung und zur besseren Durchleitung bzw. Umsetzung der Ultraschallschwingungen versetzt war. Der Träger, der verwendet wurde, wurde aus Chromosorb G (lichte Maschenweite 0,59 mm bis 0,25 mm) bereitet, das gemahlen und gesiebt wurde, um eine Trägersubstanz mit einem engen Teilchengrößenbereich (zwischen etwa 100 μΐη und 110 μπι) herzustellen, wobei galvanoplastisch hergestellte Siebe mit runden

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Löchern (geliefert von Stork America Corporation) eingesetzt wurden. Die gemahlene Trägersubstanz wurde dann ausgiebig mit 8 η-Salzsäure gewaschen, bis an der überstehenden Flüssigkeit keine Gelbfärbung festgestellt werden konnte.

Nach dem Waschen mit Säure wurde die Trägersubstanz mit entionisiertem Wasser ausgewaschen, bis die überstehende Flüssigkeit neutral war und keine Trübung der überstehenden Flüssigkeit infolge von Feinanteilen festgestellt werden konnte. Die Trägersubstanz wurde über Nacht bei 110°C in einem Ofen getrocknet, abkühlen gelassen und dann mit der flüssigen Phase beschichtet. Die Beschichtung wurde durchgeführt, indem man eine abgewogene Menge der Trägersubstanz in einen mit Schliffen versehenen Rundkolben überführte und mit einer Lösung von 5 % CARBOWAX 20M in Äthylendichlorid (Gewicht/Volumen) in einer Menge von 2 ml der Beschichtungslösung pro g der Trägersubstanz bedeckte. Der Brei, den man erhielt, wurde dann entgast, indem man ihn unter Vakuum setzte, während er in einem Ultraschallbad vibrierte, um ein vollständiges Eindringen der Beschichtungslösung in die Poren der Trägersubstanz sicherzustellen. Der Brei wurde in einen Büchner-Trichter mit grober Fritte gefüllt, wobei eine zusätzliche Menge der Beschichtungslösung (auch in einer Menge von 2 ml pro g der Trägersubstanz) als Nachspülmittel· verwendet wurde, um eine vollständige Umfüllung zu bewirken. Der Brei wurde dann unter Vakuum filtriert, bis die Lösung aufhörte, frei bzv.^T. leicht aus dem Ende des Trichters zu tropfen. Die feuchte Trägersubstanz wurde dann in einen Fließbetttrockner (HI-EFF-Fluidisator, hergestellt von Applied Science Laboratories) gebracht und durch überführen in den Fließbettzustand mit einem Strom von warmem Stickstoff getrocknet. 5 g des resultierenden Füllmaterials

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wurden in den Vorratsbehälter 18 eingeführt, das System wurde wieder angeschlossen und das Füllen wurde begonnen.

Mit geschlossenem Ventil 28, wobei auch das Ventil zwischen der Ausflußleitung 14 und dem Ballasttank geschlossen war, wurde der Ballasttank evakuiert. Dann wurde das Ventil in der Ausflußleitung geöffnet, und man klopfte periodisch an den Vorratsbehälter 18, um den Fluß des Füllmaterials in die Säule zu unterstützen. Als sich der Füllprozeß verlangsamte, wurde das Ventil 28 bei einem Manometerdruck von 0 bar am Stickstoffregler geöffnet, um den Füllprozeß fortzusetzen. Als sich der Füllprozeß wieder verlangsamte, wurde das Ventil 28 geschlossen, aus dem Stickstoffregler wurde ein Druck von 1,38 bar (Manometerdruck) auferlegt, und das Ventil 28 wurde wieder geöffnet, um den Füllprozeß zu beenden. Als die Säule voll war und in der Säule keine Hohlräume sichtbar waren, wurde dann ein Zeitgeber auf 15 min eingestellt, wobei man während dieser Zeit weiter durch die Vakuumpumpe Gas aus der Säule evakuieren ließ. Am Ende dieses Zeitabschnitts wurde der Stickstoffdruck auf 5,52 bar erhöht, das Ultraschallbad wurde angeschaltet und das Ventil 28 wurde geöffnet, um das Packen der Säule zu beginnen. Ein Zeitgeber wurde auf 10 min eingestellt, und man ließ das Packen über diesen Zeitraum andauern. Das Ultraschallbad wurde abgeschaltet, und dann wurde das Ventil 28 geschlossen und der Restdruck aus der Ausflußleitung abgelassen.

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Claims

T1EDTKE - BüHLING - KlNNE Grupe - Pellmann '<. Dipl.-Ing. R Grupe 2838086 Dipl.-Ing. B. Pellmann Bavariaring4, Postfach 2024 8000 München 2 Tel.:089-53 96 Telex: 5-24845 tipat cable; Germaniapatent Münch 31. August 1978 B 9123/case Whatman 3.0-001 (CIP) Patentansprüche

1. Verfahren zum Füllen bzw. Packen einer Chromatographiesäule, dadurch gekennzeichnet, daß man in einem Schritt ein Füllmaterial unter dem Einfluß einer ersten Druckdifferenz und im wesentlichen in Abwesenheit einer weitgehend regelmäßigen, periodischen Schwingung in eine Chromatographiesäule einführt, bis die Chromatographiesäule in einem gewünschten Ausmaß mit dem Füllmaterial gefüllt ist, und daß man danach in einem weiteren Schritt über die Länge der Säule eine weitgehend regelmäßige, periodische Schwingung erzeugt und das Füllmaterial einer zweiten Druckdifferenz aussetzt. .

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2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Druckdifferenz größer ist als die erste Druckdifferenz.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die weitgehend regelmäßige, periodische Schwingung, die man nach dem Einführen des Füllmaterials erzeugt, aus einer Ultraschallschwingung besteht.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß man die Ultraschallschwingung erzeugt, indem man die Säule in ein eine Flüssigkeit enthaltendes

Xl/sto

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Bad eintaucht und die Flüssigkeit in dem Bad einer Ultraschallschwingung aussetzt, die eine höhere Frequenz als etwa 15 kHz hat.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man die erste und die zweite Druckdifferenz zumindest teilweise dadurch hervorruft, daß man in die Säule einen Strom eines Fluids einführt.
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6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Fluid aus einem Inertgas besteht.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß man das Inertgas vor seinem Eintritt in die Säule mit einer Strahlungsquelle in Berührung bringt.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Schritt, bei dem man die erste Druckdifferenz weitgehend vermindert, bevor man die weitgehend regelmäßige, periodische Schwingung über die Länge der Säule erzeugt.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man die Säule unmittelbar nach der Erzeugung der weitgehend regelmäßigen, periodischen Schwingung über die Länge der Säule der zweiten Druckdifferenz aussetzt.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß man die zweite Druckdifferenz im wesentlichen momentan hervorruft.

11. Verfahren nach einem der vorhergehenden An-Sprüche, gekennzeichnet durch einen Schritt, bei dem man

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die Säule einer unregelmäßigen Schwingung aussetzt, während man das Füllmaterial unter dem Einfluß der ersten Druckdifferenz in die Säule einführt.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß man die unregelmäßige Schwingung erzeugt, indem man zeitweilig an die Säule klopft.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, 11 oder 12, gekennzeichnet durch einen Schritt, bei dem man den Restdruck in der Säule vermindert, nachdem man die zweite Druckdifferenz in der Säule aufgehoben hat.

14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man die erste und die zweite Druckdifferenz zumindest zum Teil dadurch hervorruft, daß man an ein Ende der Säule ein Vakuum anlegt.

15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Säule einsetzt, die einen Innendurchmesser von etwa 0,7 mm bis 1,2 mm hat, und daß man eine erste Druckdifferenz, die zwischen etwa 377 mbar und 3,77 bar pro m Säulenlänge liegt, und eine zweite Druckdifferenz, die zwischen etwa 3,77 bar und 37,7 bar pro m Säulenlänge liegt, hervorruft.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Säule einsetzt, die einen innendurchmesser hat, der größer als etwa 1,2 mm ist, und daß man eine erste Druckdifferenz, die zwischen etwa 377 mbar und 1,89 bar pro m Säulenlänge liegt, und eine zweite Druckdifferenz, die zwischen etwa 1,89 bar und 18,9 bar pro m Säulenlänge liegt, hervorruft.

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17. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Füllmaterial einsetzt, das eine durchschnittliche Teilchengröße zwischen etwa 5 μπι und 200 μΐη hat.

18. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Füllmaterial einsetzt, das eine durchschnittliche Teilchengröße zwischen etwa 5 μπι und 75 μπι hat.

19. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man das Füllmaterial aus Diatomeenerde, Aluminiumoxid, Glasperlen, Teflonperlen, graphitiertem Carbon-Black, Molekularsieben, Silicagel und Mischungen davon auswählt.

20. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Füllmaterial einsetzt, das eine durchschnittliche Teilchengröße zwischen etwa 50 μπι und 200 μπι hat, und daß man eine Chromatographiesäule einsetzt, die einen Innendurchmesser hat, der größer als etwa 1,2 mm ist.

21. Verfahren nach einem der vorhergehenden

Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man das Einführen des Füllmaterials in die Säule unter dem Einfluß der ersten Druckdifferenz in einer Vielzahl von Schritten durchführt, wobei man in jedem dieser Schritte einen Anteil des Füllmaterials in die Säule einführt.

22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß man die Säule während eines jeden der Vielzahl von Schritten einer unregelmäßigen Schwingung aussetzt.

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23. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man die weitgehend regelmäßige, periodische Schwingung über einen Zeitraum von etwa 5 min bis 10 h aufrechterhält, während man das Füllmaterial der zweiten Druckdifferenz aussetzt.

24. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß man die weitgehend regelmäßige, periodische Schwingung über einen Zeitraum von etwa 5 min bis 30 min aufrechterhält, während man das Füllmaterial der zweiten Druckdifferenz aussetzt.

25. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Schritt, bei dem man den Durchgangsweg durch die Chromatographiesäule mit einem nicht-reaktiven Metall beschichtet.

26. Chromatographiesäule, gefüllt bzw. gepackt nach einem Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche.

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