賽默飛 Thermo Fisher Scientific 推出的 FlashSmart 元素分析儀 是全球廣泛使用的高精度有機(jī)元素分析系統(tǒng),主要用于測(cè)定樣品中的碳(C)、氫(H)、氮(N)、硫(S)、氧(O)等元素含量。它采用燃燒氧化、氣體分離和熱導(dǎo)檢測(cè)的綜合技術(shù),具有高靈敏度、高自動(dòng)化和高穩(wěn)定性的特點(diǎn)。
FlashSmart 的性能依賴于良好的操作規(guī)范,而開(kāi)機(jī)流程是保證儀器正常運(yùn)行的首要環(huán)節(jié)。正確的開(kāi)機(jī)操作不僅能延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命,還能確保分析結(jié)果的準(zhǔn)確性與重復(fù)性。本篇文檔將詳細(xì)介紹 FlashSmart 元素分析儀的標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)機(jī)流程、注意事項(xiàng)、系統(tǒng)檢查方法及常見(jiàn)問(wèn)題處理,以幫助操作人員全面掌握儀器啟動(dòng)規(guī)范。
在啟動(dòng)儀器之前,必須確保實(shí)驗(yàn)環(huán)境、設(shè)備狀態(tài)和相關(guān)條件滿足要求。開(kāi)機(jī)前的檢查是整個(gè)分析流程的基礎(chǔ)。
溫度:保持在 20–25°C,避免過(guò)高或過(guò)低影響儀器電子控制系統(tǒng)。
濕度:控制在 60% 以下,防止氣體吸濕造成信號(hào)漂移。
通風(fēng)條件:實(shí)驗(yàn)室需具備良好的排氣系統(tǒng),分析過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生少量燃燒氣體。
電源條件:使用穩(wěn)壓電源,電壓波動(dòng)不超過(guò) ±5%。
防震措施:儀器應(yīng)放置在穩(wěn)固的實(shí)驗(yàn)臺(tái)上,遠(yuǎn)離震源和高頻設(shè)備。
FlashSmart 運(yùn)行需要高純氣體以確保燃燒充分和檢測(cè)精確。
氧氣純度 ≥99.999%,壓力一般控制在 10–15 MPa;
載氣(氦氣或氬氣)純度 ≥99.999%,壓力 8–10 MPa;
檢查氣瓶閥門、減壓器和管路連接處是否漏氣,可使用肥皂水或電子檢漏儀檢測(cè);
確保氣體流向正確且減壓器輸出壓力穩(wěn)定。
燃燒爐與還原爐:確認(rèn)加熱元件完好,溫度傳感器無(wú)松動(dòng);
進(jìn)樣系統(tǒng):自動(dòng)進(jìn)樣盤轉(zhuǎn)動(dòng)靈活,樣品桿與導(dǎo)軌無(wú)障礙;
檢測(cè)系統(tǒng):熱導(dǎo)檢測(cè)器(TCD)連接正常,無(wú)污染;
吸附管與過(guò)濾器:硅膠、銅絲、除水管等耗材是否在有效狀態(tài);
電纜與通信接口:主機(jī)與計(jì)算機(jī)連接牢固,無(wú)松脫。
啟動(dòng)配套控制軟件(如 EA Data Manager);
確認(rèn)系統(tǒng)日期與時(shí)間正確;
檢查軟件通信狀態(tài),確保儀器在線;
清理上一次實(shí)驗(yàn)殘留的數(shù)據(jù)與日志文件,為新的分析流程做準(zhǔn)備。
以下為 FlashSmart 元素分析儀的標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)機(jī)步驟,必須嚴(yán)格按順序執(zhí)行,避免系統(tǒng)誤差或儀器損壞。
打開(kāi)實(shí)驗(yàn)室電源總開(kāi)關(guān)及穩(wěn)壓器;
啟動(dòng)氣體供應(yīng)系統(tǒng),緩慢打開(kāi)氧氣和載氣瓶主閥;
調(diào)節(jié)減壓閥至推薦輸出壓力;
打開(kāi)儀器主電源開(kāi)關(guān)(位于機(jī)身后部或側(cè)面),等待系統(tǒng)自檢。
提示:切勿在未通載氣的情況下加熱爐體,否則可能導(dǎo)致填充材料氧化燒損。
開(kāi)機(jī)后,儀器會(huì)自動(dòng)執(zhí)行系統(tǒng)自檢程序,包括以下項(xiàng)目:
通信檢測(cè):檢查主機(jī)與計(jì)算機(jī)連接是否正常;
氣路壓力檢測(cè):檢測(cè)載氣與氧氣壓力是否在設(shè)定范圍內(nèi);
溫度模塊檢測(cè):確認(rèn)燃燒爐、還原爐、檢測(cè)區(qū)溫控系統(tǒng)是否正常工作;
檢測(cè)器自檢:TCD 檢測(cè)信號(hào)是否處于穩(wěn)定基線。
若自檢出現(xiàn)紅色警報(bào)或異常提示,應(yīng)根據(jù)錯(cuò)誤代碼檢查相應(yīng)模塊(如氣壓過(guò)低、溫控失效、通信中斷等),待故障排除后再繼續(xù)。
設(shè)定目標(biāo)溫度,一般在 950–1050°C;
升溫過(guò)程中禁止開(kāi)啟進(jìn)樣操作;
升溫約需 30–40 分鐘,待溫度穩(wěn)定后方可進(jìn)行下一步。
設(shè)定還原爐溫度為 650–700°C;
確保銅還原劑均勻加熱,防止溫差區(qū)形成。
燃燒爐與還原爐溫度穩(wěn)定后,應(yīng)持續(xù)通載氣約 15 分鐘以排除系統(tǒng)殘留氣體,使基線穩(wěn)定。
打開(kāi)軟件中的氣體監(jiān)控界面,查看氧氣與載氣流量是否在預(yù)設(shè)值(例如:載氣 120 mL/min,氧氣 100 mL/min);
若流量偏低或波動(dòng)大,檢查減壓器及流量控制閥;
確認(rèn)無(wú)漏氣現(xiàn)象。
在不進(jìn)樣條件下,運(yùn)行“空白分析”或“Baseline Check”:
觀察熱導(dǎo)檢測(cè)器(TCD)信號(hào)是否平穩(wěn);
基線漂移應(yīng)小于 ±0.05 μV/min;
若波動(dòng)較大,應(yīng)檢查氣體純度、檢測(cè)池污染或爐溫穩(wěn)定性。
在儀器正式運(yùn)行前,需對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行校準(zhǔn)以確保測(cè)量精度。
選擇標(biāo)準(zhǔn)樣品:
常用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)包括苯甲酸、乙酰苯胺、尿素等,其元素含量已知。
稱量標(biāo)準(zhǔn)樣:
使用微量天平稱取 1–3 mg,記錄精確質(zhì)量。
進(jìn)樣分析:
運(yùn)行軟件中的“Calibration”程序,進(jìn)行 2–3 次重復(fù)測(cè)定。
建立校準(zhǔn)曲線:
軟件自動(dòng)生成峰面積與元素含量的線性關(guān)系曲線;
校準(zhǔn)結(jié)果要求線性相關(guān)系數(shù) R2 ≥ 0.999。
保存校準(zhǔn)參數(shù):
校準(zhǔn)成功后,保存并鎖定當(dāng)前方法文件。
在正式分析前應(yīng)進(jìn)行全面檢查,以確保儀器處于穩(wěn)定狀態(tài)。
| 檢查項(xiàng)目 | 標(biāo)準(zhǔn)要求 | 備注 |
|---|---|---|
| 燃燒爐溫度 | 950–1050°C | 穩(wěn)定 ±2°C |
| 還原爐溫度 | 650–700°C | 穩(wěn)定 ±2°C |
| 氧氣流量 | 100–120 mL/min | 波動(dòng) ≤ ±1 mL/min |
| 載氣流量 | 90–130 mL/min | 波動(dòng) ≤ ±1 mL/min |
| 檢測(cè)基線 | 漂移 ≤ ±0.05 μV/min | 平穩(wěn) |
| 校準(zhǔn)曲線 | R2 ≥ 0.999 | 合格 |
| 通信狀態(tài) | 正常 | 無(wú)報(bào)警 |
確認(rèn)全部項(xiàng)目符合標(biāo)準(zhǔn)后,即可進(jìn)入樣品分析階段。
需由工程師或培訓(xùn)人員指導(dǎo);
檢查爐管裝填、氣路密封、溫度傳感器連接等;
進(jìn)行全面系統(tǒng)測(cè)試與性能驗(yàn)證(OQ/PQ);
校準(zhǔn)后保存基線參數(shù)。
檢查氣體與電源即可;
一般不需要重新校準(zhǔn)(若長(zhǎng)時(shí)間停機(jī)除外);
可在 40–60 分鐘內(nèi)進(jìn)入分析狀態(tài)。
氣體操作安全
氧氣瓶與氦氣瓶必須遠(yuǎn)離熱源;
打開(kāi)閥門時(shí)緩慢操作,防止瞬間壓力沖擊;
關(guān)閉時(shí)應(yīng)先關(guān)閉主閥再關(guān)閉減壓閥。
高溫防護(hù)
燃燒爐與還原爐溫度高達(dá) 1000°C 以上,嚴(yán)禁觸碰爐體;
維護(hù)時(shí)必須先斷電、停氣,待爐體冷卻。
電氣安全
確保儀器接地良好;
禁止帶電拔插通信電纜。
操作規(guī)范
不得在加熱或分析狀態(tài)下拆卸系統(tǒng)部件;
若出現(xiàn)異常報(bào)警,應(yīng)立即停止分析,排查原因后再繼續(xù)。
| 問(wèn)題現(xiàn)象 | 可能原因 | 解決方法 |
|---|---|---|
| 無(wú)法啟動(dòng)自檢 | 通信中斷、電源不穩(wěn) | 檢查電纜連接與電壓 |
| 爐溫升不上去 | 加熱元件損壞、溫控器異常 | 檢查溫控模塊 |
| 氣體流量不穩(wěn)定 | 減壓器堵塞、管路漏氣 | 清理或更換管路 |
| 基線漂移大 | 氣體不純、檢測(cè)池污染 | 更換高純氣體并清洗檢測(cè)池 |
| 校準(zhǔn)失敗 | 標(biāo)準(zhǔn)樣不準(zhǔn)確、稱量誤差 | 重新稱樣并校準(zhǔn) |
| 軟件不響應(yīng) | 驅(qū)動(dòng)沖突或通信錯(cuò)誤 | 重啟軟件或計(jì)算機(jī) |
儀器完成加熱、校準(zhǔn)和氣體平衡后,需要一段時(shí)間進(jìn)入穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)。
持續(xù)運(yùn)行空白測(cè)試 2–3 次,以確認(rèn)系統(tǒng)無(wú)殘留氣體;
監(jiān)測(cè)基線漂移和峰形;
觀察 30 分鐘內(nèi)信號(hào)穩(wěn)定后方可批量分析樣品。
在此階段,應(yīng)避免更改任何設(shè)置或切換分析模式。
為了保證實(shí)驗(yàn)可追溯性,操作人員需填寫(xiě)開(kāi)機(jī)日志。
日期、時(shí)間、操作員;
氣體瓶壓力、溫度設(shè)定值、流量值;
自檢結(jié)果、校準(zhǔn)情況;
異常情況與處理記錄。
日志由實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人每月檢查并存檔,用于質(zhì)量控制與審計(jì)追蹤。
若儀器長(zhǎng)時(shí)間未使用或停機(jī)超過(guò)兩周,應(yīng)在開(kāi)機(jī)前進(jìn)行額外檢查:
清除燃燒管、還原管內(nèi)部灰塵與吸附物;
更換干燥劑和過(guò)濾器材料;
檢查電纜與溫度探頭接觸狀況;
在通氣狀態(tài)下預(yù)熱 2–3 小時(shí)再進(jìn)行分析;
重新執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)樣校準(zhǔn),以校正系統(tǒng)漂移。
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