FLASH 2000 CHNS 元素分析儀是賽默飛世爾科技推出的自動(dòng)化有機(jī)元素分析系統(tǒng),主要用于測(cè)定固體或液體樣品中的碳(C)、氫(H)、氮(N)、硫(S)含量。儀器以改良杜馬法(Dumas Method)為原理,通過(guò)高溫燃燒、氣體分離及熱導(dǎo)檢測(cè)實(shí)現(xiàn)快速、準(zhǔn)確的多元素定量分析。
該系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì),可根據(jù)不同應(yīng)用靈活配置。常見(jiàn)模式包括 CHN、CHNS、CHN/O 及 N/Protein 分析,適用于食品、環(huán)境、石化、材料、生物、醫(yī)藥等多領(lǐng)域。其設(shè)計(jì)目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)高精度、高通量、低維護(hù)與長(zhǎng)期運(yùn)行穩(wěn)定性。
全自動(dòng)化運(yùn)行
儀器支持自動(dòng)進(jìn)樣和批量分析,配套軟件可在無(wú)人值守條件下連續(xù)運(yùn)行,顯著提升通量與工作效率。
多元素同時(shí)測(cè)定
在一次燃燒過(guò)程中可同時(shí)獲得 C、H、N、S 含量,避免傳統(tǒng)化學(xué)分析的分步測(cè)定誤差,提高準(zhǔn)確度與一致性。
高速分析能力
單個(gè)樣品的測(cè)定時(shí)間通常在 8–15 分鐘之間,可滿足高通量實(shí)驗(yàn)室或連續(xù)生產(chǎn)檢測(cè)需求。
寬含量范圍
測(cè)定范圍覆蓋從 ppm 級(jí)到 100 % 純度的樣品,既能分析痕量元素,也能檢測(cè)高濃度有機(jī)化合物。
結(jié)果重復(fù)性高
精密的溫控系統(tǒng)與氣流控制使重復(fù)性(RSD)通常優(yōu)于 1 %,滿足嚴(yán)格的質(zhì)量控制與科學(xué)研究要求。
低維護(hù)與長(zhǎng)壽命設(shè)計(jì)
燃燒爐、檢測(cè)器、氣路閥體等關(guān)鍵組件設(shè)計(jì)壽命長(zhǎng),催化劑與填料更換周期長(zhǎng),降低運(yùn)行成本。
多功能模塊擴(kuò)展
用戶可根據(jù)需求添加氧元素模塊或蛋白質(zhì)計(jì)算模塊,一臺(tái)儀器即可適應(yīng)多種分析任務(wù)。
燃燒系統(tǒng)是儀器的核心部分,決定了元素轉(zhuǎn)化的完整性。FLASH 2000 采用縱向高溫燃燒設(shè)計(jì),燃燒溫度可達(dá) 950 – 1050 ℃,保證樣品完全氧化。氧氣通過(guò)自動(dòng)控制閥按預(yù)設(shè)時(shí)間注入,避免過(guò)量或不足。
燃燒室內(nèi)填充惰性石英材料與催化劑,確保有機(jī)樣品中的 C、H、N、S 完全轉(zhuǎn)化為相應(yīng)氣體產(chǎn)物。爐體升溫快速,溫度均勻性高,長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行不漂移。
燃燒系統(tǒng)特點(diǎn):
高溫穩(wěn)定控制,溫差小于 ±2 ℃;
自動(dòng)氧劑量控制,燃燒更徹底;
爐體密封性強(qiáng),防止氣體泄漏與殘留;
模塊化爐芯,拆裝方便。
在燃燒后生成的氣體混合物中可能含有過(guò)量氧、氧化物及干擾組分。儀器配備還原反應(yīng)器和凈化管,通過(guò)還原銅及吸附劑床去除多余氧氣與雜質(zhì),將 NO? 還原為 N?,將 SO? 轉(zhuǎn)化為 SO? 并吸附中間產(chǎn)物。
吸附單元通常包括脫水劑、脫 CO? 劑、脫 SO? 劑等,可自動(dòng)再生或定期更換。通過(guò)這種氣體凈化過(guò)程,檢測(cè)信號(hào)背景更穩(wěn)定,基線噪聲低。
還原系統(tǒng)特點(diǎn):
反應(yīng)充分、效率高;
吸附床容量大,使用壽命長(zhǎng);
模塊可快速更換,維護(hù)便捷;
有效消除交叉污染與記憶效應(yīng)。
燃燒產(chǎn)物混合氣體經(jīng)氣相色譜柱分離,實(shí)現(xiàn)各組分依次進(jìn)入檢測(cè)器。儀器內(nèi)置的色譜系統(tǒng)采用惰性填充柱或毛細(xì)管柱,柱溫由獨(dú)立恒溫箱控制,溫度穩(wěn)定性優(yōu)于 ±0.1 ℃。
該系統(tǒng)可分辨 CO?、H?O、N?、SO? 等峰形,保證定量準(zhǔn)確和保留時(shí)間一致。通過(guò)優(yōu)化載氣流速與柱長(zhǎng),儀器在不同樣品類型下均能獲得良好峰分離效果。
色譜系統(tǒng)優(yōu)勢(shì):
恒溫控制精準(zhǔn);
分離效率高,無(wú)峰重疊;
長(zhǎng)期使用無(wú)需頻繁更換;
保留時(shí)間重現(xiàn)性好。
FLASH 2000 采用熱導(dǎo)檢測(cè)器(TCD)作為檢測(cè)單元。TCD 能同時(shí)響應(yīng)多種氣體信號(hào),具有線性范圍寬、穩(wěn)定性高的優(yōu)點(diǎn)。檢測(cè)器橋電流自動(dòng)調(diào)節(jié),漂移小、響應(yīng)快。
檢測(cè)靈敏度可達(dá) ppm 級(jí)別,線性范圍可覆蓋三個(gè)數(shù)量級(jí)。檢測(cè)器材料耐高溫、抗腐蝕,保證在長(zhǎng)期運(yùn)行中性能穩(wěn)定。
檢測(cè)系統(tǒng)特點(diǎn):
信噪比高,檢測(cè)下限低;
零點(diǎn)穩(wěn)定性優(yōu)異,漂移極??;
檢測(cè)范圍寬,從痕量到高含量均可;
長(zhǎng)期校準(zhǔn)保持精度穩(wěn)定。
自動(dòng)進(jìn)樣器可同時(shí)裝載數(shù)十個(gè)樣品,實(shí)現(xiàn)批量分析。進(jìn)樣機(jī)構(gòu)由機(jī)械臂與托盤組成,樣品自動(dòng)按序號(hào)送入燃燒區(qū)。
可適配固體(錫杯)和液體(銀杯)樣品容器。每次進(jìn)樣間隔時(shí)間、推送速度與托盤順序均可在軟件中設(shè)置。
進(jìn)樣系統(tǒng)優(yōu)勢(shì):
全自動(dòng)運(yùn)行,減少人工干預(yù);
定位準(zhǔn)確、重復(fù)性好;
支持連續(xù)、無(wú)人值守分析;
結(jié)構(gòu)堅(jiān)固,維護(hù)簡(jiǎn)單。
儀器配備智能化控制軟件,集成溫度控制、氣體管理、進(jìn)樣調(diào)度、數(shù)據(jù)采集和報(bào)告生成。用戶可通過(guò)圖形化界面設(shè)置分析方法、查看實(shí)時(shí)信號(hào)、自動(dòng)計(jì)算結(jié)果。
軟件提供多種報(bào)告格式,支持自動(dòng)校準(zhǔn)、空白扣除、重復(fù)性計(jì)算、統(tǒng)計(jì)分析和導(dǎo)出功能。
控制系統(tǒng)優(yōu)勢(shì):
全流程自動(dòng)化監(jiān)控;
參數(shù)可實(shí)時(shí)調(diào)整;
具備自診斷與報(bào)警功能;
兼容 LIMS 或?qū)嶒?yàn)室數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。
| 性能項(xiàng)目 | 典型指標(biāo) | 說(shuō)明 |
|---|---|---|
| 分析元素 | C、H、N、S | 一次測(cè)定同時(shí)獲得四元素含量 |
| 分析原理 | 改良杜馬法 | 高溫燃燒、氣體分離、TCD 檢測(cè) |
| 測(cè)定時(shí)間 | 8 – 15 分鐘/樣 | 視樣品類型與量而定 |
| 燃燒溫度 | 900 – 1050 ℃ | 穩(wěn)定可調(diào) |
| 重復(fù)性(RSD) | ≤ 1 % | 基于標(biāo)準(zhǔn)樣驗(yàn)證 |
| 測(cè)量范圍 | ppm – 100 % | 適用于痕量與高含量樣 |
| 檢測(cè)下限 | C、H、N ≈ 0.01 mg ; S ≈ 0.02 mg | 高靈敏度檢測(cè)器支持 |
| 載氣類型 | 氦或氬 | 可切換,運(yùn)行成本低 |
| 自動(dòng)進(jìn)樣容量 | 30 – 120 位 | 支持長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)分析 |
| 數(shù)據(jù)處理 | 自動(dòng)積分與計(jì)算 | 輸出多種報(bào)告格式 |
這些參數(shù)可根據(jù)實(shí)驗(yàn)室需求優(yōu)化,以兼顧靈敏度、分析速度與運(yùn)行成本。
高純氣體、精密流量控制器及獨(dú)立加熱的氣路系統(tǒng)使儀器基線極為穩(wěn)定。低噪聲檢測(cè)器與高質(zhì)量氣路組件共同降低信號(hào)漂移,長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行仍可保持一致響應(yīng)。
經(jīng)過(guò)校準(zhǔn)后的系統(tǒng)線性相關(guān)系數(shù)可達(dá) 0.9999 以上。重復(fù)分析同一樣品的 RSD 通常小于 0.5 %,可滿足國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)要求。
改進(jìn)的垂直燃燒爐與自動(dòng)氧氣控制可使樣品在瞬間達(dá)到燃燒溫度,避免不完全燃燒,減少灰渣殘留。對(duì)于高碳、高油樣品同樣能保持完全反應(yīng)。
石英反應(yīng)管耐溫耐腐蝕,內(nèi)部填料布局合理,催化劑活性持久。普通樣品條件下,一根反應(yīng)管可連續(xù)使用數(shù)月。
儀器可配置雙爐系統(tǒng),通過(guò)軟件切換不同分析模式(如 CHNS 與 O 分析),幾分鐘內(nèi)完成模式更換,不需復(fù)雜拆裝。
待機(jī)模式下可自動(dòng)降低爐溫與載氣流量,節(jié)省氣體與電能。系統(tǒng)具備自動(dòng)關(guān)閉程序,長(zhǎng)時(shí)間無(wú)人操作時(shí)可安全停機(jī)。
配備溫度過(guò)升保護(hù)、氣壓監(jiān)控與自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)。當(dāng)檢測(cè)到異常溫度、流量或壓力時(shí),系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)停止并提示操作人員,防止故障擴(kuò)大。
操作界面直觀,方法設(shè)置簡(jiǎn)便。軟件自動(dòng)保存所有操作記錄,方便追溯與審計(jì)。具備批量數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)曲線維護(hù)及質(zhì)量控制圖功能,可自動(dòng)計(jì)算 RSD 與回收率。
食品與農(nóng)業(yè):蛋白質(zhì)含量(氮轉(zhuǎn)換)、作物及飼料中 C、H、N 比例分析。
土壤與環(huán)境:監(jiān)測(cè)土壤有機(jī)碳、總氮、硫化物等含量。
石油與化工:燃料、潤(rùn)滑油、煤樣、聚合物中元素組成。
生物與醫(yī)藥:藥物、組織樣品、有機(jī)化合物純度檢測(cè)。
材料科學(xué):高分子、催化劑、炭基材料中元素分布。
科研與教學(xué):大學(xué)與科研院所進(jìn)行元素化學(xué)、環(huán)境分析及合成驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。
無(wú)論樣品形態(tài)為粉末、液體或固體顆粒,儀器均能穩(wěn)定運(yùn)行。
高精度校準(zhǔn)體系
軟件支持單點(diǎn) K 因子及多點(diǎn)校準(zhǔn)兩種方式。系統(tǒng)自動(dòng)識(shí)別標(biāo)準(zhǔn)物峰并計(jì)算系數(shù),確保不同濃度范圍內(nèi)準(zhǔn)確性。
自動(dòng)質(zhì)控監(jiān)測(cè)
每個(gè)批次可設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)樣或空白穿插運(yùn)行,系統(tǒng)自動(dòng)比較結(jié)果并提示是否超限。
長(zhǎng)期穩(wěn)定驗(yàn)證
連續(xù)運(yùn)行數(shù)百個(gè)樣品后,峰形與保留時(shí)間變化極小,體現(xiàn)儀器結(jié)構(gòu)的熱穩(wěn)定性與氣路可靠性。
可追溯數(shù)據(jù)管理
所有原始信號(hào)與參數(shù)自動(dòng)保存,可隨時(shí)調(diào)用重算與復(fù)核。
FLASH 2000 以“低維護(hù)、易操作”為設(shè)計(jì)理念。用戶可在幾分鐘內(nèi)完成常規(guī)保養(yǎng),如更換吸附劑、還原銅或清理爐管,無(wú)需專業(yè)工程師。
模塊化結(jié)構(gòu)減少拆裝步驟;耗材安裝方向統(tǒng)一,配有防錯(cuò)接口。軟件中設(shè)有維護(hù)計(jì)時(shí)器,自動(dòng)提示耗材更換時(shí)間和檢漏操作。
維護(hù)特點(diǎn):
無(wú)需頻繁校準(zhǔn);
常用部件壽命長(zhǎng);
模塊化組件便于快速更換;
系統(tǒng)自檢提示簡(jiǎn)明。
通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)物驗(yàn)證,F(xiàn)LASH 2000 在不同類型樣品中的典型表現(xiàn)如下(平均值示例):
| 樣品類型 | C (%) | H (%) | N (%) | S (%) | RSD (%) |
|---|---|---|---|---|---|
| 苯甲酸 | 68.90 | 4.96 | — | — | 0.4 |
| 土壤樣品 | 2.80 | 0.40 | 0.25 | 0.02 | 0.6 |
| 燃料油 | 85.20 | 12.50 | 1.10 | 0.20 | 0.5 |
| 蛋白質(zhì)標(biāo)準(zhǔn) | 53.00 | 7.00 | 15.00 | — | 0.7 |
這些數(shù)據(jù)表明,無(wú)論是高碳樣還是低含量樣,儀器都能保持穩(wěn)定的精度與重復(fù)性。