賽默飛元素分析儀 FLASH 2000 CHNS 是一款基于改良杜馬法(Dumas Method)的高精度多元素分析系統(tǒng),用于快速測(cè)定樣品中的碳(C)、氫(H)、氮(N)、硫(S)等元素含量,并可通過(guò)擴(kuò)展模塊測(cè)定氧(O)元素。
該系統(tǒng)以自動(dòng)化、精密度高、分析速度快和適用范圍廣著稱。它不僅可用于科研實(shí)驗(yàn)室的基礎(chǔ)研究,也廣泛應(yīng)用于能源檢測(cè)、環(huán)境分析、化學(xué)合成質(zhì)量控制、食品檢測(cè)、生物醫(yī)藥開(kāi)發(fā)以及教育教學(xué)實(shí)驗(yàn)等眾多領(lǐng)域。
FLASH 2000 可分析多種形態(tài)樣品——包括固體、液體、粉末、顆粒乃至揮發(fā)性樣品,測(cè)定范圍從 ppm 級(jí)至接近 100%。其靈活的模塊化設(shè)計(jì)和穩(wěn)定的性能,使其成為全球?qū)嶒?yàn)室最常用的元素分析儀之一。
在了解其應(yīng)用領(lǐng)域之前,有必要理解 FLASH 2000 的技術(shù)原理與性能特征。
工作原理:樣品在高純氧氣流中于 950–1050 ℃ 高溫完全燃燒,生成 CO?、H?O、NO?、SO? 等氣體;氣體經(jīng)還原、凈化和分離后進(jìn)入熱導(dǎo)檢測(cè)器(TCD)定量分析。
分析方式:自動(dòng)進(jìn)樣、自動(dòng)校準(zhǔn)、自動(dòng)數(shù)據(jù)處理。
檢測(cè)范圍:C、H、N、S 含量從 0.001 mg 至 100%。
分析速度:?jiǎn)螛?8–10 分鐘,自動(dòng)進(jìn)樣可連續(xù)運(yùn)行。
技術(shù)優(yōu)勢(shì):
多元素同步測(cè)定,提高效率;
無(wú)化學(xué)試劑消耗,綠色環(huán)保;
數(shù)據(jù)精度高,重復(fù)性優(yōu)于 ±1%;
模塊化設(shè)計(jì),易于維護(hù)與擴(kuò)展;
支持 LIMS 系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸與追溯。
憑借這些技術(shù)特性,F(xiàn)LASH 2000 可靈活滿足不同行業(yè)對(duì)元素定量的需求。
能源分析是 FLASH 2000 CHNS 的核心應(yīng)用之一。
在煤炭、焦炭、生物質(zhì)燃料等分析中,儀器用于測(cè)定總碳、氫、氮、硫含量,以評(píng)估燃燒性能和環(huán)保指標(biāo)。
碳?xì)浜?/strong>:反映燃料發(fā)熱量;
氮含量:與燃燒后 NO? 排放有關(guān);
硫含量:決定 SO? 排放與脫硫需求。
分析結(jié)果可用于:
燃料等級(jí)劃分與質(zhì)量評(píng)價(jià);
能源轉(zhuǎn)化效率研究;
煤炭清潔燃燒與排放控制。
在石油、柴油、潤(rùn)滑油和生物燃料分析中,CHNS 測(cè)定用于確定燃料組成及氧化穩(wěn)定性。
氫/碳比(H/C ratio) 是燃料能量密度的重要指標(biāo);
硫含量 直接關(guān)系到環(huán)保法規(guī)合規(guī)性;
氧含量 影響燃燒完全性和能量釋放。
應(yīng)用示例:
生物柴油(B100)中 O 含量測(cè)定;
煉油產(chǎn)品質(zhì)量控制;
催化裂化研究中氮、硫分布監(jiān)測(cè)。
FLASH 2000 在環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域具有重要作用,能快速準(zhǔn)確地分析生態(tài)樣品中的有機(jī)元素組成。
分析土壤或沉積物中的總碳(TC)、總氮(TN)及總硫(TS)含量,用于評(píng)估土地肥力與環(huán)境污染狀況。
應(yīng)用方向:
土壤碳氮循環(huán)研究;
農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)氮素平衡;
污染源排放追蹤與治理評(píng)估。
對(duì)懸浮物、有機(jī)泥、生物殘?bào)w的 CHNS 測(cè)定,可用于:
水體富營(yíng)養(yǎng)化程度分析;
水生態(tài)系統(tǒng)碳氮循環(huán)建模;
水源地污染檢測(cè)。
儀器可分析采集的顆粒物濾膜樣品,測(cè)定其有機(jī)碳、總氮、硫元素含量,為空氣質(zhì)量與碳排放研究提供數(shù)據(jù)。
用于聚合物(如聚乙烯、聚酯、尼龍等)中碳?xì)浔群碗s元素測(cè)定。
可判斷聚合度、氧化程度與雜質(zhì)含量;
評(píng)估添加劑或增塑劑的配比;
支持質(zhì)量控制和研發(fā)優(yōu)化。
用于測(cè)定無(wú)機(jī)化合物、催化劑、碳化物、硫化物等中的痕量非金屬元素。
檢測(cè)催化劑載體中殘余硫氮;
分析電池材料中雜質(zhì)氧含量;
控制化工原料純度與一致性。
在石墨、碳納米管、石墨烯及鋰電池負(fù)極材料研究中,儀器可定量分析氧、硫摻雜比例及表面官能團(tuán)變化,為材料性能優(yōu)化提供依據(jù)。
在細(xì)胞、組織或生物大分子中,CHNS 測(cè)定用于分析基本組成與代謝特征。
碳?xì)浔壤从秤袡C(jī)化合物能量密度;
氮含量用于計(jì)算蛋白質(zhì)含量;
硫可反映含硫氨基酸與輔酶的比例。
藥物分子常含有 C、H、N、S 等元素。通過(guò)元素分析可:
驗(yàn)證分子結(jié)構(gòu)與理論組成是否一致;
檢查雜質(zhì)含量與反應(yīng)完全性;
評(píng)估合成路線的原子利用率。
在藥典檢驗(yàn)中,元素分析是驗(yàn)證化合物純度的標(biāo)準(zhǔn)手段之一。
在生物制藥領(lǐng)域,F(xiàn)LASH 2000 用于測(cè)定蛋白質(zhì)、肽、多糖等生物樣品中的總氮含量,以計(jì)算蛋白質(zhì)濃度(N×6.25)。
儀器可精確測(cè)定食品樣品中的碳、氫、氮、硫含量,用于計(jì)算營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。
蛋白質(zhì)含量:氮含量 × 轉(zhuǎn)換系數(shù);
脂肪與碳水化合物比例:由碳?xì)浔裙浪悖?/span>
硫含量:用于分析含硫氨基酸。
應(yīng)用實(shí)例:
谷物、豆類、肉類、乳制品的營(yíng)養(yǎng)評(píng)價(jià);
飼料成分檢測(cè)與配方優(yōu)化;
食品摻假檢測(cè)(通過(guò)元素比對(duì))。
測(cè)定有機(jī)肥、復(fù)合肥中的總氮和硫含量;
分析植物組織的養(yǎng)分組成,指導(dǎo)施肥策略;
評(píng)估農(nóng)田碳氮平衡與碳匯潛力。
FLASH 2000 在碳排放核算、氣候變化研究和碳循環(huán)建模中發(fā)揮著基礎(chǔ)作用。
全球碳循環(huán)研究:測(cè)定土壤與生物樣品碳含量,建立碳儲(chǔ)量與流動(dòng)模型;
生物能源評(píng)估:分析生物燃料中 C/H 比與氧含量,計(jì)算燃燒熱值;
溫室氣體排放源解析:通過(guò) CHNS 比值區(qū)分不同來(lái)源(生物/化石);
碳匯監(jiān)測(cè):測(cè)定植物固定碳量與呼吸代謝速率。
由于 FLASH 2000 操作簡(jiǎn)便、結(jié)果可靠,已成為高校與科研院所常用的分析教學(xué)設(shè)備。
教學(xué)實(shí)驗(yàn)
有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程中的元素分析;
環(huán)境科學(xué)課程的樣品定量實(shí)踐;
材料科學(xué)實(shí)驗(yàn)中的樣品表征訓(xùn)練。
科研支持
為學(xué)術(shù)論文提供基礎(chǔ)化學(xué)組成數(shù)據(jù);
支持跨學(xué)科研究,如地球化學(xué)、生態(tài)學(xué)與生物技術(shù);
提供高精度實(shí)驗(yàn)室認(rèn)證數(shù)據(jù)。
| 研究方向 | 樣品類型 | 測(cè)定目的 | 結(jié)果意義 |
|---|---|---|---|
| 煤質(zhì)評(píng)價(jià) | 動(dòng)力煤、焦炭 | C、H、N、S 含量 | 計(jì)算發(fā)熱量與污染排放系數(shù) |
| 環(huán)境監(jiān)測(cè) | 土壤、污泥 | TC、TN、TS 含量 | 評(píng)估有機(jī)質(zhì)與污染水平 |
| 農(nóng)業(yè)研究 | 植物葉片、根系 | C/N 比 | 研究光合作用與營(yíng)養(yǎng)平衡 |
| 材料科學(xué) | 聚酯、橡膠 | O 含量 | 評(píng)估氧化老化程度 |
| 生物燃料 | 生物柴油 | CHNO 含量 | 計(jì)算燃燒熱值與燃料性質(zhì) |
| 食品檢測(cè) | 肉類、乳粉 | N 含量 | 計(jì)算蛋白質(zhì)含量 |
| 藥物研發(fā) | 有機(jī)化合物 | CHNS 含量 | 驗(yàn)證化學(xué)式與純度 |
這些實(shí)際案例表明,該儀器不僅適用于實(shí)驗(yàn)室分析,也能為工業(yè)過(guò)程控制和科研創(chuàng)新提供可靠數(shù)據(jù)支撐。
在所有應(yīng)用中,F(xiàn)LASH 2000 配套軟件均自動(dòng)完成:
峰識(shí)別與積分計(jì)算;
校準(zhǔn)曲線生成與驗(yàn)證;
元素含量換算(mg、%);
蛋白質(zhì)或化合物比例計(jì)算;
報(bào)告自動(dòng)生成與導(dǎo)出(PDF、Excel、LIMS)。
數(shù)據(jù)處理快速、直觀,符合實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量管理體系(ISO 17025)的可追溯要求。
隨著分析科學(xué)的發(fā)展,F(xiàn)LASH 2000 CHNS 在以下方向持續(xù)擴(kuò)展:
與同位素比分析聯(lián)用
與穩(wěn)定同位素質(zhì)譜(IRMS)聯(lián)用,用于 δ13C、δ1?N 研究;
應(yīng)用于生態(tài)追蹤、食物鏈分析。
微樣分析與痕量檢測(cè)
發(fā)展微量進(jìn)樣技術(shù),可測(cè)低至 0.001 mg 的樣品;
適合貴重或難取樣品(如藥物晶體)。
三維材料表征
與表面分析技術(shù)(XPS、SEM)結(jié)合,用于元素空間分布研究。
自動(dòng)化與遠(yuǎn)程監(jiān)控
支持網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)控與數(shù)據(jù)共享;
實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守夜間分析。
杭州實(shí)了個(gè)驗(yàn)生物科技有限公司