FlashSmart 是一款高自动化、模块化的元素分析仪,基于改良的 Dumas 方法,用于测定样品中的碳(C)、氢(H)、氮(N)、硫(S)、氧(O)等元素含量。它具有多种配置版本,可适应 CHN、CHNS、CHN/O、NC、N/Protein 等不同应用。
仪器设计目标包括简化工作流程、提高通量、降低日常维护负担,并且支持 24 小时自动运行。
培训的目标:使操作人员理解仪器结构、掌握日常操作流程、理解方法参数设置、能够执行日常维护与故障排查,从而保证仪器长期稳定、可靠运行。
FlashSmart 主要由以下几部分组成:
样品自动进样器(如固体锡杯、液体银杯用样品池)
燃烧炉/热裂解炉(或称反应器)用于样品燃烧或氧化/裂解
气路系统:载气(如氦或氩)、氧气(用于燃烧)、排气与捕集器(脱水、脱 CO₂/SO₂/卤素)
气相色谱(GC)分离柱,用于分离燃烧或裂解后产生的气体(如 CO₂, H₂O, N₂, SO₂)
检测器,通常为热导检测器 (TCD)/有时配合火焰光度检测器 (FPD) 用于 S 跟踪分析。
控制软件(例如 EagerSmart 数据处理软件)负责自动控制、数据采集、报告生成。
对于 CHNS 分析,样品置于锡杯中,经氧气燃烧反应器燃烧,在载气(如氦)流动下,燃烧气体首先通过催化还原/氧化床,再经 GC 分离,最终由 TCD 检测。
对于氧分析,仪器可切换为热裂解模式(样品置银杯中、裂解炉温度高 ~1060 ℃),生成 CO,随后分离检测。
气路系统自动切换、载气流量稳定、色谱分离可靠性高,是保证准确度和重复性的关键。仪器模块化设计允许多种配置,可扩展至一台仪器实现 1~5 元素测定。
仪器应放置在平稳、通风良好、远离强磁、强振动的实验台上。
周边应留出足够空间用于通风、维护、通道操作。
气源要求:高纯度载气(如氦或氩)、氧气(燃烧用)、干燥清洁的实验室空气或氮气辅助气源。
电源要求:建议配备稳压电源及良好接地,避免电压波动干扰检测器。
环境条件:推荐室温控在20-25 ℃、湿度 30-60%。环境变化大可能影响气流稳定、检测器噪声。
通风排气:燃烧产生的废气必须经排气系统排出,避免积累影响安全或检测稳定性。
打开载气、氧气、排气系统,并确认流量计指示正常、气路无渗漏。
打开控制软件,进入气路预热、炉体升温程序。建议开机后预热一定时间直到基线稳定、噪声减小。
通过进样空白锡杯或银杯运行几次空白进样,观察基线是否平稳、是否有跳变、是否达到稳定状态。
运行仪器内建的 “空白+标准” 程序,确认校准曲线、检查标准样品测定是否在预期值以内。
检查软件版本、仪器参数设置是否符合实验室 SOP。记录初始状态。
样品必须均质、干燥、无水分含量高、代表性好、不含过量杂质(如未燃尽的有机残渣、未粉碎的大块颗粒)。
固体样品通常研磨至细粉末(如 < 250 µm)、干燥至恒重;液体样品如需要,应预处理为称重可分析状态。
对于易挥发样品或含水量高样品,应采用适当的前处理方法(如冷冻干燥、冻干、或预烘干)。
根据方法要求称取样品质量。通常 CHNS 测定称取几毫克到若干十毫克;但具体请参考实验室 SOP 和样品类型。
将样品置于锡杯(固体)或银容器(液体/氧分析)中,根据样品属性折叠或密封进样器。确保锡杯或银杯密闭、无空气夹带。
样品盒标签清楚、编号一致,避免混样。
根据要分析的元素类型(如 CHN、CHNS、CHN/O 等)选择仪器配置。FlashSmart 提供多达 20 多种配置选择。
在软件中设置分析方法:如炉温、载气类型与流量、氧气流量、色谱柱温度、检测器设置、进样延迟时间、运行时间等。比如在应用笔记中提到 CHNS 炉体温度 950 ℃、氧分析炉体温度 1060 ℃。
设定空白、标准与样品进样顺序。推荐每批次运行前插入空白、标准样以监控系统状态。
确认校准系数(如 K-factor)是否已设定,并且近期是否需要更新。部分方法建议使用标准物质(如 acetanilide)进行校准。
在软件中设置报告输出内容,包括质控参数、重复性、标准偏差、RSD 等。确保所需输出项符合实验室管理体系要求。
若使用多炉或双通道(如配备 MVC 模块),需要在软件中设定切换模式和待机气体模式。
以下为推荐的典型操作流程(以分析 CHNS 为例,其他元素类似,可调整):
样品准备完毕、自动进样器就绪、载气/氧气流开、仪器预热完成、基线稳定。
在软件中选定方法,运行空白进样(例如锡杯仅空白)并观察基线、信号噪声、检测器响应。
运行标准样本,确保结果在预期范围内,记录校准曲线或 K-factor。
正式运行样品组,样品按编号插入自动进样器,软件按设定自动进样、运行、数据采集。
监控运行过程中基线变化、峰形、重现性。截至完成一批样品后,建议运行空白或低浓度参比,以确认系统状态未偏移。
一批结束后,可根据需要选择将仪器置于待机模式(模式可切换至氮或氩降低成本)或者关闭。FlashSmart 支持自动切换以降低载气消耗。
导出报告,包含样品编号、元素含量、校准系数、QC 指标(如标准偏差、空白背景、RSD)并由操作人员签署确认。
日终或定期运行仪器清洁程序,如进样器冲洗、气路冲洗、空白跑批次。记录日志。
为了保证仪器长期稳定可靠运行,日常维护不可忽视。以下为建议内容:
每日或每批次运行前检查载气流量计、氧气流量、气路压力是否正常。
每周检查载气纯度是否良好,过滤器如脱氧/脱水罐是否饱和,有无更换需求。
每月清理自动进样器机械部件,如进样针、支架、锡杯托盘,确保无积碳、无残留。
定期更换反应器催化剂、铜还原床、脱水/脱 CO₂ 吸附剂。过期或饱和会导致燃烧不完全、基线漂移、重复性差。
色谱柱如出现峰拖尾、分离差,需检查或更换。虽然 FlashSmart 的色谱柱强调无须频繁更换。
检查检测器(TCD)响应是否稳定,无异常噪声或漂移。若发现噪声上升或基线漂移显著,应及时处理。
定期校验仪器性能:使用标准物质测定、空白重复运行检查 RSD 是否在控制范围内。若性能下降,应暂停运行并进行维修。
仪器环保气路部分(排气系统、通风、烟气捕捉)也需定期检查,确保安全与排放符合实验室要求。
问题:基线漂移或噪声升高
检查载气流量是否波动、气源是否纯净、有无漏气。
检查反应器催化剂是否饱和、是否有残留杂质。
检查色谱柱分离是否正常,是否需要更换。
检查检测器(TCD)是否稳定、是否需校准。
问题:样品测定重复性差、RSD 较高
检查样品准备是否合格(如水分、颗粒度、称量精度)
检查进样器是否卡滞、锡杯/银杯是否密闭、是否有空气夹带。
检查校准标准是否有效、K-factor 是否过期。
问题:模式切换后恢复时间长、结果不稳定(适用于双炉或 MVC 模块系统)
检查 MVC 模块气路切换是否流畅、有无延迟。
确认待机时载气是否切换为氮或氩以降低消耗,并在切换回分析模式前气路切换完成。
问题:样品燃烧不完全或出现残渣
检查样品质量是否超出炉体承重范围或有不适于燃烧的基质。
检查样品是否正确置入锡杯、是否充分展开。
检查燃烧炉温是否达到设定温度。
每次称样时须注意称量精度,保持称量天平校准状态、避免湿度或静电影响。
样品装锡杯/银杯时避免握杯边缘、避免指纹或油污污染。
自动进样器运行期间,勿强行触动仪器部件,以免偏移或造成误差。
若仪器附近进行其他强烈震动或磁场干扰(如大型机械启动、焊机工作),应暂停测量或将仪器设为待机。
日常运行中,若突然发生停电或气源断气,应立即暂停运行,待气路/电源恢复且基线稳定后再继续。
维持良好的操作日志,每批次记录运行状况、异常情况、维护历史。做到“谁操作、什么时候、操作了什么、有哪些异常”可追溯。
制定并遵守实验室 SOP,包括开机、关机、进样、方法选择、结果导出、清洁维护流程。
建立操作培训记录,对新加入人员或更换方法人员应进行培训并考核。
每批样品运行前,至少运行一个空白与一个标准样,以确认仪器状态。
运行结果导出后,应由操作人员初步审核元素含量、RSD、空白背景是否正常,然后由质量负责人复核签字。
建立样品编号、分析日期、分析人员、方法版本、仪器编号、批次号等信息,确保结果追溯性。
空白信号应在控制范围内,无异常高峰或漂移;若异常,应暂停运行并排查原因。
标准样测定值应在认证范围内,偏差超出实验室设定限值(如偏差 ±3 %)应立即校正或暂停运行。
对于重复样测定,应计算 RSD 值、控制在设定限(如 RSD < 1 % 或按方法要求)。如果 RSD 超标,应查找样品制备或仪器状态问题。
建议定期(如每月或每季度)运行认证参考物質,做方法验证。
记录基线漂移趋势、噪声水平、载气消耗量、切换频率、催化剂更换记录等,作为仪器状态监控指标。
杭州实了个验生物科技有限公司