FlashSmart 元素分析仪是 Thermo Fisher Scientific(赛默飞)推出的高性能有机元素分析设备,广泛应用于食品、化工、医药、能源、农业与环境等领域,用于测定样品中的碳、氢、氮、硫、氧等元素。其测试流程以“自动化、精确化、安全化”为核心,能在短时间内实现高通量样品检测。
为保证测试结果的准确性与重复性,操作者需严格遵循仪器规范流程进行操作。以下内容将对测试全流程进行详细介绍,包括前期准备、系统校准、样品分析、结果处理及后期维护等步骤。
温度要求:实验室环境保持在 20–25℃;
湿度要求:相对湿度低于 70%;
通风条件:配备独立排气装置,保证燃烧尾气安全排放;
电源与气体:
电源:220V ±10%,50Hz;
载气:高纯氦气(纯度 ≥ 99.999%);
氧气:纯度 ≥ 99.995%;
气路压力稳定,无泄漏。
检查燃烧炉、还原炉温度控制是否正常;
确认气路连接紧密、无漏气;
检查色谱柱状态与检测器温度;
打开 EagerSmart 软件,确认系统通讯正常;
检查自动进样器是否归零、运行轨迹顺畅。
充足的锡杯或银杯;
新鲜的吸附剂、还原铜;
合格的标准物质(如苯甲酸、谷氨酸、尿素等);
干燥洁净的样品;
清洁的镊子、天平与样品封装工具。
固体样品
研磨至均匀细粉;
称取 1–3 mg,放入锡杯中;
将样品压实、折叠密封,确保无漏气。
液体样品
均匀混合,使用微量移液枪取 10–20 μL;
滴入预压好的锡杯中;
用镊子将杯口封闭,防止挥发。
样品编号
每个样品编号需与进样列表对应;
样品顺序按编号依次放入自动进样盘。
储存与保护
样品准备好后避免放置过久;
避免吸湿、污染与交叉混合。
仪器校准是保证测定结果准确性的关键步骤。通过标准物质建立信号与元素含量之间的线性关系,使分析系统在各浓度区间内均能保持稳定响应。
打开 EagerSmart 软件,进入“方法设置”;
选择“校准模式”,加载标准物质文件;
设定元素类型与校正系数;
启动分析程序,系统自动测定标准物质信号;
软件自动绘制校准曲线并计算线性相关系数(R²);
校准完成后保存方法文件,命名为“CHNS_标准2025”等。
空白样品用于验证系统基线与残留情况。
在空锡杯中不放样品,直接进样;
检查是否出现残留峰或异常信号;
若基线不稳,应进行燃烧管清理或气路检查。
分析模式选择
根据实验目标选择 CHN、CHNS、CHNS/O 等模式。
气体流量设定
载气(氦气)流量:约 100 mL/min;
氧气流量:根据样品类型在 150–200 mL/min 范围内调整。
温度参数
燃烧炉:950–1050℃;
还原炉:650℃ 左右;
检测器:90–120℃;
色谱柱恒温区:40–60℃。
进样参数
延迟时间:约 5 s;
燃烧持续时间:12–20 s;
自动进样间隔:1–2 分钟。
检测与积分设置
峰识别时间窗:系统自动优化;
基线校正方式:动态校正;
积分算法:高斯拟合或面积法。
序列创建
在软件中建立新的测试序列;
导入样品编号与称样质量;
指定分析方法文件与校准方案。
自动进样与燃烧
启动分析后,机械臂将样品送入燃烧炉;
样品在高纯氧中完全氧化生成气体产物;
同时系统记录燃烧温度与时间。
还原与净化
燃烧生成的气体流经还原管,去除多余氧;
通过吸附剂除去水分、二氧化碳等干扰组分;
保留目标分析气体。
气体分离
净化后的混合气体经色谱柱分离;
不同组分在时间上被分离开并依次进入检测器。
检测与记录
热导检测器记录气体成分的变化,输出电信号;
系统实时生成峰图,自动计算峰面积;
软件依据校准曲线换算出各元素的百分含量。
数据审核
对比重复样的结果,检查偏差是否在允许范围内;
若偏差过大,应重新校准或检查进样环节。
计算公式
元素含量(%) = (峰面积 × 校准系数) ÷ 样品质量 × 100%
数据统计
软件自动生成平均值、标准偏差、相对标准偏差等统计指标;
对多批样品可进行趋势分析与批次比较。
报告生成
报告内容包括样品编号、称样量、元素含量、测定时间及分析人;
可导出 PDF、Excel 或 LIMS 格式;
支持批量归档与电子签名管理。
重复性测试
每 10 个样品插入 1 个重复样,用于监控分析稳定性;
RSD 不应超过 0.5%。
标准样监控
每批样品开头与结尾各测定一次标准物质,保证线性稳定。
回收率评估
将已知含量样品与测试结果对比,回收率应保持在 98–102% 之间。
基线检测
每次分析前检查基线漂移,漂移量不得超过 ±0.05 mV。
自动清洗程序
分析结束后执行“清洗序列”,以去除残留气体与样品杂质。
降温与关机
关闭燃烧炉加热,待温度低于 200℃;
关闭气体阀门与主电源;
清理进样盘与废渣盒。
数据备份
将当天数据导出并保存至服务器或外部存储设备;
记录实验编号、操作人及运行时间。
维护记录
在维护日志中注明操作情况及仪器状态;
若发现异常,及时上报并标记。
| 问题类型 | 可能原因 | 解决措施 |
|---|---|---|
| 峰信号低 | 燃烧不完全或氧气不足 | 检查氧流量与燃烧温度 |
| 峰形不对称 | 色谱柱老化或吸附剂失效 | 更换色谱柱或净化管 |
| 基线漂移 | 检测器温度波动 | 延长恒温时间或重新校准 |
| 数据不稳定 | 样品封装不严 | 重新封样并检查进样针密封 |
| 自动进样失败 | 机械臂轨迹偏移 | 重新校正自动进样器位置 |
每日维护
清理进样区与燃烧残渣;
检查吸附剂颜色变化;
运行系统清洗程序。
每周维护
检查气路接头密封性;
验证检测器信号稳定性;
检查氧气瓶压力与流量。
每月维护
更换燃烧管、还原管填充物;
校正温度传感器与流量计;
更新软件数据库与方法参数。
年度维护
完整系统检修;
检查电气系统及安全保护装置;
重新验证线性与灵敏度。
操作前应熟悉仪器结构与紧急停机程序;
严禁在燃烧炉高温状态下直接开盖;
气瓶使用前检查阀门与减压器是否完好;
遵守实验室安全管理制度,佩戴防护手套与护目镜;
废气处理装置需定期更换吸收剂,防止污染排放;
断电与关闭气体后方可离开操作区域。
FlashSmart 不仅适用于常规有机样品测试,还可与多种应用模块结合实现更多功能:
与同位素比质谱联用进行同位素元素分析;
搭配自动进样器实现无人值守运行;
扩展至氧模式用于氧含量研究;
与实验室信息系统(LIMS)连接,实现全流程数据追溯。
通过软件方法优化,可根据样品类型调整燃烧温度、氧气供给与分离时间,实现最佳峰形与重复性。例如,对高硫煤样品可增加氧气脉冲量,而对含氟有机物可延长燃烧时间,以保证完全氧化。
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