FlashSmart 是 Thermo Scientific 推出的一款高性能元素分析儀,能夠?qū)崿F(xiàn)碳 (C)、氫 (H)、氮 (N)、硫 (S) 以及氧 (O) 等元素(“CHNS/O”)的定量分析。
該儀器基于改良的 Dumas 方法(快速燃燒+轉(zhuǎn)換)實(shí)現(xiàn)元素測(cè)定,適用于固體、液體、粘稠樣品、有機(jī)/無(wú)機(jī)樣本、多種基體類型。
從實(shí)驗(yàn)室需求來(lái)看,現(xiàn)代分析場(chǎng)景要求高精度、重復(fù)性強(qiáng)、高通量、自動(dòng)化程度高、運(yùn)行成本低。FlashSmart 正是為此類需求設(shè)計(jì),以滿足質(zhì)量控制、研究開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)監(jiān)測(cè)、環(huán)境檢測(cè)、食品安全、石化、能源等多領(lǐng)域的元素分析需求。
總體而言,F(xiàn)lashSmart 提供的是:一臺(tái)儀器、多種配置、覆蓋 C/H/N/S/O,從低濃度至高含量范圍;同時(shí)兼顧易用性與高效率。
FlashSmart 的命名中,“Flash”表明其采用快速燃燒(flash combustion)技術(shù),樣品在短時(shí)間內(nèi)于高溫下劇烈燃燒或熱解,從而迅速轉(zhuǎn)化為可測(cè)氣體?!癝mart”則體現(xiàn)其實(shí)驗(yàn)室自動(dòng)化、數(shù)據(jù)智能處理、模塊化靈活配置等特點(diǎn)。
其設(shè)計(jì)遵循“簡(jiǎn)化操作流程、最大化樣品通量、保持高精度、兼容各種樣品基體”的原則。官網(wǎng)明確提出其“設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單且易用”“改善 CHNS/O 工作流程分析”“更高樣本通量”“更高模塊性”。
從手冊(cè)可知,F(xiàn)lashSmart 系統(tǒng)包括以下典型組成部分:
樣品接口,如自動(dòng)進(jìn)樣器(MAS Plus autosampler)或液體注射器設(shè)備。
燃燒/熱解爐(單爐或雙爐配置可選)。
載氣及氧氣/氮?dú)夤?yīng)系統(tǒng)(氦或氬作載氣,氧氣用于燃燒,氮?dú)庾鱾溆玫龋?/span>
分析管路與熱導(dǎo)檢測(cè)器 (TCD);有時(shí)配備用于氧測(cè)定的熱解管路。
控制與數(shù)據(jù)處理軟件:EagerSmart? 數(shù)據(jù)處理軟件。
配置模塊/可選附件:例如 MultiValve Control (MVC) 模塊以增強(qiáng)自動(dòng)化與載氣切換。
典型操作路徑如下:樣品稱量 → 放入進(jìn)樣裝置 → 在爐中燃燒或熱解 → 氣體生成并經(jīng)載氣帶入反應(yīng)/還原裝置 → 水分、雜質(zhì)除去 → 氣體分離 → 熱導(dǎo)檢測(cè) → 軟件生成數(shù)據(jù)報(bào)告。手冊(cè)中對(duì)各配置(如 CHN、CHNS、CHN/O、CHNS/O)提供了不同的氣路和反應(yīng)器結(jié)構(gòu)說(shuō)明。
FlashSmart 可實(shí)現(xiàn)以下元素組合的測(cè)定:
C/H/N
C/H/N/S
C/H/N/O
C/H/N/S/O
N 或 N/蛋白質(zhì)(N/Protein)等更多細(xì)分配置。
軟件支持從 1 到 5 個(gè)元素的測(cè)定,覆蓋各種分析需求。
采用熱導(dǎo)檢測(cè)器 (TCD) 作為主要檢測(cè)手段,適用于測(cè)定生成氣體中的元素含量。
燃燒方法基于改良 Dumas 方法,樣品通過(guò)高溫燃燒生成氮?dú)?、二氧化碳、水、SO?、NO? 等氣體,再轉(zhuǎn)換為測(cè)定目標(biāo)氣體,氧含量則通常通過(guò)熱解方式測(cè)定。
根據(jù)應(yīng)用說(shuō)明,F(xiàn)lashSmart 在 ASTM D5373 等標(biāo)準(zhǔn)方法下顯示出出色的準(zhǔn)確度、重復(fù)性與無(wú)基體效應(yīng)。
例如,在高樣重量條件下,單爐、雙爐配置均可實(shí)現(xiàn)可靠的 N/C 測(cè)定結(jié)果,重復(fù)性滿足實(shí)驗(yàn)室需求。
儀器支持自動(dòng)化樣品進(jìn)樣、雙通道/多通道配置以提升通量。手冊(cè)中提到可選雙爐、雙通道配置。
廠商宣傳中指出“最高樣品通量”“自動(dòng)化操作全天候(24/7)”等特點(diǎn)。
FlashSmart 提供超過(guò) 20 種配置方案以滿足不同應(yīng)用與未來(lái)需求。
用戶可以根據(jù)元素需求(如只測(cè) N,或測(cè) CHNS/O)、樣品類型(固體、液體、粘稠)、通量需求、自動(dòng)化要求來(lái)選擇最適組合。未來(lái)若分析需求改變,還可以通過(guò)模塊升級(jí)擴(kuò)展配置。
儀器支持使用氦 (He) 或氬 (Ar) 作為載氣,支持氮?dú)?(N?) 作為待機(jī)備用氣體,從而節(jié)省運(yùn)行成本。
載氣切換、節(jié)氣模式、雙通道切換技術(shù)等,有助于提升效率、降低消耗。
EagerSmart 數(shù)據(jù)處理軟件為儀器提供了完整的數(shù)據(jù)分析、報(bào)告生成、模板管理、元素計(jì)算(如蛋白質(zhì)含量、熱值、CO? 排放計(jì)算、經(jīng)驗(yàn)式公式)等功能。
軟件支持儀器方法模板、自動(dòng)校正、分析記錄、樣本管理,提高用戶操作效率和數(shù)據(jù)可靠性。
自動(dòng)化是 FlashSmart 的一大亮點(diǎn)。首先,儀器可配備自動(dòng)進(jìn)樣器(如 MAS Plus 固體自動(dòng)樣品盤、AI/AS 系列液體進(jìn)樣器)以支持批量操作。
其次,配備 MultiValve Control (MVC) 模塊時(shí),可實(shí)現(xiàn)雙通道切換、載氣自動(dòng)切換、空閑期間自動(dòng)待機(jī)等功能,進(jìn)一步減少人工干預(yù),提高通量和穩(wěn)定性。
軟件方面,EagerSmart 支持從樣品數(shù)據(jù)錄入、方法選擇、校準(zhǔn)、分析運(yùn)行、結(jié)果報(bào)告、趨勢(shì)監(jiān)控、儀器維護(hù)記錄等全流程管理。它還提供模板庫(kù),支持快速啟動(dòng)和切換應(yīng)用場(chǎng)景。
此外,軟件自動(dòng)計(jì)算額外參數(shù)(如蛋白質(zhì)含量、ρ值、排放量等)使得儀器不僅僅提供原始元素百分比,還可直接輸出下游所需的衍生指標(biāo),提高實(shí)驗(yàn)室整體價(jià)值。
總而言之,自動(dòng)化+智能軟件極大減輕了操作人員負(fù)擔(dān),提高了實(shí)驗(yàn)室生產(chǎn)效率和數(shù)據(jù)一致性。
模塊化一直是 FlashSmart 的核心優(yōu)勢(shì)之一。不同配置包括但不限于:N/Protein、N/Lubricant、NC/Soils、CHN、CHNS、CHN/O、CHNS/O、CHN/CHN 雙通道、CHNS/CHNS 雙通道等。
用戶可根據(jù)自身樣品類型和分析需求選擇:
單爐還是雙爐、單通道或雙通道。
固體樣品進(jìn)樣、液體樣品、氣體樣品、濾膜樣品等。
氣體種類(氦、氬、氮)以及載氣切換模塊。
自動(dòng)樣品盤容量(例如固體可擴(kuò)展至125個(gè)樣本托盤)。
這種模塊化讓實(shí)驗(yàn)室能夠先投資基礎(chǔ)版本,隨著樣品量、樣品類型、分析內(nèi)容擴(kuò)展,再升級(jí)模塊而無(wú)需更換整機(jī)。軟件支持多配置,多元素組合分析也在同一儀器上完成。
此外,在切換不同配置時(shí)操作復(fù)雜度低,系統(tǒng)識(shí)別配置變化、調(diào)整參數(shù)簡(jiǎn)便,有利于實(shí)驗(yàn)室多任務(wù)、多用戶、多應(yīng)用場(chǎng)景運(yùn)行。
高通量、低停機(jī)時(shí)間是現(xiàn)代分析儀器的重要指標(biāo)。FlashSmart 在這方面做出了多項(xiàng)優(yōu)化。
自動(dòng)樣品盤容量大:例如 MAS Plus 自動(dòng)樣品盤可擴(kuò)展至125個(gè)樣本。
雙通道/雙爐配置可同時(shí)運(yùn)行兩套分析系統(tǒng),顯著提升樣品吞吐能力。
載氣切換、系統(tǒng)待機(jī)模式設(shè)計(jì)減少非分析時(shí)間、節(jié)省氣體與能源。
操作流程簡(jiǎn)潔,軟件自動(dòng)生成報(bào)告,減少人工干預(yù)及潛在出錯(cuò)環(huán)節(jié)。
模塊化設(shè)計(jì)意味著維護(hù)和備件更換簡(jiǎn)便,減少儀器停機(jī)時(shí)間。
綜上,F(xiàn)lashSmart 可支持從日常質(zhì)量控制、生產(chǎn)監(jiān)測(cè)到高通量研發(fā)項(xiàng)目的樣品分析需求。對(duì)于要求快速響應(yīng)、樣本量大、切換頻繁的實(shí)驗(yàn)室尤為適合。
由于 FlashSmart 的靈活性與廣泛元素組合能力,其可廣泛適用于以下領(lǐng)域:
食品與飼料安全:測(cè)定蛋白質(zhì) (N含量)、C/H/N/S/O 含量,以支持營(yíng)養(yǎng)分析、質(zhì)控合規(guī)。廠商明確其 N/Protein 配置適用于農(nóng)產(chǎn)品、食品。
環(huán)境/土壤/沉積物分析:土壤、有機(jī)廢物、沉積物、濾膜樣品的 C/N/S/O 分析。
石化、燃料、潤(rùn)滑劑、能源材料:潤(rùn)滑油、燃料、石油衍生物等中 N、S、O、C/H 含量檢測(cè)。
化學(xué)合成、塑料、催化劑、纖維:有機(jī)化學(xué)產(chǎn)品、合成聚合物、橡膠、纖維材料中 CHNS 分析。
冶金、礦物、碳材料:石墨、金屬粉、礦樣中碳、氮含量測(cè)定。
因此,無(wú)論是研發(fā)實(shí)驗(yàn)室、生產(chǎn)監(jiān)控部、質(zhì)量保證部、環(huán)境監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu),還是糧食檢測(cè)中心,F(xiàn)lashSmart 都具備廣泛適用性。
FlashSmart 在儀器運(yùn)行與維護(hù)設(shè)計(jì)方面也體現(xiàn)了許多便捷性特征:
操作界面與軟件友好:EagerSmart 軟件支持模板、自動(dòng)報(bào)告、校準(zhǔn)歷史記錄,用戶培訓(xùn)門檻低。
所有關(guān)鍵組件(爐、檢測(cè)器、進(jìn)樣器、氣體系統(tǒng))結(jié)構(gòu)清晰,維護(hù)人員可快速接入。手冊(cè)中詳細(xì)介紹了爐體、樣品盤、氣體連接、排氣等。
載氣及備用氣源設(shè)計(jì)(例如在夜間/周末使用氮?dú)馓娲せ驓澹┕?jié)能且降低運(yùn)行成本。
模塊化結(jié)構(gòu)意味著當(dāng)某一模塊需維護(hù)或升級(jí)時(shí),可較快進(jìn)行置換或替換,無(wú)需整機(jī)停機(jī)。
有文檔說(shuō)明系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切換、節(jié)氣,并支持 24/7 操作,大幅降低人工干預(yù)與停機(jī)時(shí)間。
從實(shí)驗(yàn)室運(yùn)營(yíng)角度來(lái)看,維護(hù)成本、培訓(xùn)成本、運(yùn)行效率等都得到了優(yōu)化。
綜合以上各方面,F(xiàn)lashSmart 的性能優(yōu)勢(shì)可歸納為以下幾點(diǎn):
高精度與可靠性:采用成熟熱導(dǎo)檢測(cè)器與動(dòng)態(tài)燃燒/熱解方法,保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度和重復(fù)性,無(wú)明顯基體效應(yīng)。
寬元素適用范圍:可選測(cè) C/H/N/S/O 中的任意組合,覆蓋從簡(jiǎn)單到復(fù)雜的元素分析需求。
真正的自動(dòng)化與高通量能力:大容量自動(dòng)樣本盤、雙通道/雙爐配置、軟件全流程控制,使得儀器可應(yīng)對(duì)大樣本量與多任務(wù)運(yùn)行。
模塊化與擴(kuò)展性強(qiáng):超過(guò) 20 種配置供選,用戶可隨需升級(jí)、擴(kuò)展,無(wú)需為未來(lái)需求重復(fù)采購(gòu)。
優(yōu)化的運(yùn)行成本:載氣切換、節(jié)氣設(shè)計(jì)、自動(dòng)化運(yùn)行減少人工、減少氣體消耗、降低單位分析成本。
操作簡(jiǎn)便、維護(hù)便利:軟件界面清晰、方法模板齊全、構(gòu)件布局合理、維護(hù)停機(jī)時(shí)間短。
廣泛應(yīng)用領(lǐng)域:覆蓋食品、環(huán)境、化工、石化、材料、能源等眾多行業(yè),適用性強(qiáng)、靈活性高。
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