FLASH 2000 CHNS 元素分析儀是賽默飛世爾科技推出的自動化有機元素分析系統(tǒng),主要用于測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,通過高溫燃燒、氣體分離及熱導(dǎo)檢測實現(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,可根據(jù)不同應(yīng)用靈活配置。常見模式包括 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)計目標(biāo)是實現(xiàn)高精度、高通量、低維護與長期運行穩(wěn)定性。
全自動化運行
儀器支持自動進樣和批量分析,配套軟件可在無人值守條件下連續(xù)運行,顯著提升通量與工作效率。
多元素同時測定
在一次燃燒過程中可同時獲得 C、H、N、S 含量,避免傳統(tǒng)化學(xué)分析的分步測定誤差,提高準(zhǔn)確度與一致性。
高速分析能力
單個樣品的測定時間通常在 8–15 分鐘之間,可滿足高通量實驗室或連續(xù)生產(chǎn)檢測需求。
寬含量范圍
測定范圍覆蓋從 ppm 級到 100 % 純度的樣品,既能分析痕量元素,也能檢測高濃度有機化合物。
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。
低維護與長壽命設(shè)計
燃燒爐、檢測器、氣路閥體等關(guān)鍵組件設(shè)計壽命長,催化劑與填料更換周期長,降低運行成本。
多功能模塊擴展
用戶可根據(jù)需求添加氧元素模塊或蛋白質(zhì)計算模塊,一臺儀器即可適應(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,燃燒溫度可達 950 – 1050 ℃,保證樣品完全氧化。氧氣通過自動控制閥按預(yù)設(shè)時間注入,避免過量或不足。
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,長時間運行不漂移。
燃燒系統(tǒng)特點:
高溫穩(wěn)定控制,溫差小于 ±2 ℃;
自動氧劑量控制,燃燒更徹底;
爐體密封性強,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,可自動再生或定期更換。通過這種氣體凈化過程,檢測信號背景更穩(wěn)定,基線噪聲低。
還原系統(tǒng)特點:
反應(yīng)充分、效率高;
吸附床容量大,使用壽命長;
模塊可快速更換,維護便捷;
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,實現(xiàn)各組分依次進入檢測器。儀器內(nèi)置的色譜系統(tǒng)采用惰性填充柱或毛細管柱,柱溫由獨立恒溫箱控制,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)確和保留時間一致。通過優(yōu)化載氣流速與柱長,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:
恒溫控制精準(zhǔn);
分離效率高,無峰重疊;
長期使用無需頻繁更換;
保留時間重現(xiàn)性好。
FLASH 2000 采用熱導(dǎo)檢測器(TCD)作為檢測單元。TCD 能同時響應(yīng)多種氣體信號,具有線性范圍寬、穩(wěn)定性高的優(yōu)點。檢測器橋電流自動調(diào)節(jié),漂移小、響應(yīng)快。
檢測靈敏度可達 ppm 級別,線性范圍可覆蓋三個數(shù)量級。檢測器材料耐高溫、抗腐蝕,保證在長期運行中性能穩(wěn)定。
檢測系統(tǒng)特點:
信噪比高,檢測下限低;
零點穩(wěn)定性優(yōu)異,漂移極??;
檢測范圍寬,從痕量到高含量均可;
長期校準(zhǔn)保持精度穩(wěn)定。
自動進樣器可同時裝載數(shù)十個樣品,實現(xiàn)批量分析。進樣機構(gòu)由機械臂與托盤組成,樣品自動按序號送入燃燒區(qū)。
可適配固體(錫杯)和液體(銀杯)樣品容器。每次進樣間隔時間、推送速度與托盤順序均可在軟件中設(shè)置。
進樣系統(tǒng)優(yōu)勢:
全自動運行,減少人工干預(yù);
定位準(zhǔn)確、重復(fù)性好;
支持連續(xù)、無人值守分析;
結(jié)構(gòu)堅固,維護簡單。
儀器配備智能化控制軟件,集成溫度控制、氣體管理、進樣調(diào)度、數(shù)據(jù)采集和報告生成。用戶可通過圖形化界面設(shè)置分析方法、查看實時信號、自動計算結(jié)果。
軟件提供多種報告格式,支持自動校準(zhǔn)、空白扣除、重復(fù)性計算、統(tǒng)計分析和導(dǎo)出功能。
控制系統(tǒng)優(yōu)勢:
全流程自動化監(jiān)控;
參數(shù)可實時調(diào)整;
具備自診斷與報警功能;
兼容 LIMS 或?qū)嶒炇覕?shù)據(jù)庫系統(tǒng)。
| 性能項目 | 典型指標(biāo) | 說明 |
|---|---|---|
| 分析元素 | C、H、N、S | 一次測定同時獲得四元素含量 |
| 分析原理 | 改良杜馬法 | 高溫燃燒、氣體分離、TCD 檢測 |
| 測定時間 | 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)樣驗證 |
| 測量范圍 | ppm – 100 % | 適用于痕量與高含量樣 |
| 檢測下限 | C、H、N ≈ 0.01 mg ; S ≈ 0.02 mg | 高靈敏度檢測器支持 |
| 載氣類型 | 氦或氬 | 可切換,運行成本低 |
| 自動進樣容量 | 30 – 120 位 | 支持長時間連續(xù)分析 |
| 數(shù)據(jù)處理 | 自動積分與計算 | 輸出多種報告格式 |
這些參數(shù)可根據(jù)實驗室需求優(yōu)化,以兼顧靈敏度、分析速度與運行成本。
高純氣體、精密流量控制器及獨立加熱的氣路系統(tǒng)使儀器基線極為穩(wěn)定。低噪聲檢測器與高質(zhì)量氣路組件共同降低信號漂移,長時間運行仍可保持一致響應(yīng)。
經(jīng)過校準(zhǔn)后的系統(tǒng)線性相關(guān)系數(shù)可達 0.9999 以上。重復(fù)分析同一樣品的 RSD 通常小于 0.5 %,可滿足國際標(biāo)準(zhǔn)實驗要求。
改進的垂直燃燒爐與自動氧氣控制可使樣品在瞬間達到燃燒溫度,避免不完全燃燒,減少灰渣殘留。對于高碳、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。
待機模式下可自動降低爐溫與載氣流量,節(jié)省氣體與電能。系統(tǒng)具備自動關(guān)閉程序,長時間無人操作時可安全停機。
配備溫度過升保護、氣壓監(jiān)控與自動報警系統(tǒng)。當(dāng)檢測到異常溫度、流量或壓力時,系統(tǒng)會自動停止并提示操作人員,防止故障擴大。
操作界面直觀,方法設(shè)置簡便。軟件自動保存所有操作記錄,方便追溯與審計。具備批量數(shù)據(jù)統(tǒng)計、標(biāo)準(zhǔn)曲線維護及質(zhì)量控制圖功能,可自動計算 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)測土壤有機碳、總氮、硫化物等含量。
石油與化工:燃料、潤滑油、煤樣、聚合物中元素組成。
生物與醫(yī)藥:藥物、組織樣品、有機化合物純度檢測。
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)與科研院所進行元素化學(xué)、環(huán)境分析及合成驗證實驗。
無論樣品形態(tài)為粉末、液體或固體顆粒,儀器均能穩(wěn)定運行。
高精度校準(zhǔn)體系
軟件支持單點 K 因子及多點校準(zhǔn)兩種方式。系統(tǒng)自動識別標(biāo)準(zhǔn)物峰并計算系數(shù),確保不同濃度范圍內(nèi)準(zhǔn)確性。
自動質(zhì)控監(jiān)測
每個批次可設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)樣或空白穿插運行,系統(tǒng)自動比較結(jié)果并提示是否超限。
長期穩(wěn)定驗證
連續(xù)運行數(shù)百個樣品后,峰形與保留時間變化極小,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
所有原始信號與參數(shù)自動保存,可隨時調(diào)用重算與復(fù)核。
FLASH 2000 以“低維護、易操作”為設(shè)計理念。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,配有防錯接口。軟件中設(shè)有維護計時器,自動提示耗材更換時間和檢漏操作。
維護特點:
無需頻繁校準(zhǔn);
常用部件壽命長;
模塊化組件便于快速更換;
系統(tǒng)自檢提示簡明。
通過標(biāo)準(zhǔn)物驗證,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。
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