FLASH 2000 CHNS 元素分析仪是赛默飞世尔科技推出的自动化有机元素分析系统,主要用于测定固体或液体样品中的碳(C)、氢(H)、氮(N)、硫(S)含量。仪器以改良杜马法(Dumas Method)为原理,通过高温燃烧、气体分离及热导检测实现快速、准确的多元素定量分析。
该系统采用模块化设计,可根据不同应用灵活配置。常见模式包括 CHN、CHNS、CHN/O 及 N/Protein 分析,适用于食品、环境、石化、材料、生物、医药等多领域。其设计目标是实现高精度、高通量、低维护与长期运行稳定性。
全自动化运行
仪器支持自动进样和批量分析,配套软件可在无人值守条件下连续运行,显著提升通量与工作效率。
多元素同时测定
在一次燃烧过程中可同时获得 C、H、N、S 含量,避免传统化学分析的分步测定误差,提高准确度与一致性。
高速分析能力
单个样品的测定时间通常在 8–15 分钟之间,可满足高通量实验室或连续生产检测需求。
宽含量范围
测定范围覆盖从 ppm 级到 100 % 纯度的样品,既能分析痕量元素,也能检测高浓度有机化合物。
结果重复性高
精密的温控系统与气流控制使重复性(RSD)通常优于 1 %,满足严格的质量控制与科学研究要求。
低维护与长寿命设计
燃烧炉、检测器、气路阀体等关键组件设计寿命长,催化剂与填料更换周期长,降低运行成本。
多功能模块扩展
用户可根据需求添加氧元素模块或蛋白质计算模块,一台仪器即可适应多种分析任务。
燃烧系统是仪器的核心部分,决定了元素转化的完整性。FLASH 2000 采用纵向高温燃烧设计,燃烧温度可达 950 – 1050 ℃,保证样品完全氧化。氧气通过自动控制阀按预设时间注入,避免过量或不足。
燃烧室内填充惰性石英材料与催化剂,确保有机样品中的 C、H、N、S 完全转化为相应气体产物。炉体升温快速,温度均匀性高,长时间运行不漂移。
燃烧系统特点:
高温稳定控制,温差小于 ±2 ℃;
自动氧剂量控制,燃烧更彻底;
炉体密封性强,防止气体泄漏与残留;
模块化炉芯,拆装方便。
在燃烧后生成的气体混合物中可能含有过量氧、氧化物及干扰组分。仪器配备还原反应器和净化管,通过还原铜及吸附剂床去除多余氧气与杂质,将 NOₓ 还原为 N₂,将 SOₓ 转化为 SO₂ 并吸附中间产物。
吸附单元通常包括脱水剂、脱 CO₂ 剂、脱 SO₂ 剂等,可自动再生或定期更换。通过这种气体净化过程,检测信号背景更稳定,基线噪声低。
还原系统特点:
反应充分、效率高;
吸附床容量大,使用寿命长;
模块可快速更换,维护便捷;
有效消除交叉污染与记忆效应。
燃烧产物混合气体经气相色谱柱分离,实现各组分依次进入检测器。仪器内置的色谱系统采用惰性填充柱或毛细管柱,柱温由独立恒温箱控制,温度稳定性优于 ±0.1 ℃。
该系统可分辨 CO₂、H₂O、N₂、SO₂ 等峰形,保证定量准确和保留时间一致。通过优化载气流速与柱长,仪器在不同样品类型下均能获得良好峰分离效果。
色谱系统优势:
恒温控制精准;
分离效率高,无峰重叠;
长期使用无需频繁更换;
保留时间重现性好。
FLASH 2000 采用热导检测器(TCD)作为检测单元。TCD 能同时响应多种气体信号,具有线性范围宽、稳定性高的优点。检测器桥电流自动调节,漂移小、响应快。
检测灵敏度可达 ppm 级别,线性范围可覆盖三个数量级。检测器材料耐高温、抗腐蚀,保证在长期运行中性能稳定。
检测系统特点:
信噪比高,检测下限低;
零点稳定性优异,漂移极小;
检测范围宽,从痕量到高含量均可;
长期校准保持精度稳定。
自动进样器可同时装载数十个样品,实现批量分析。进样机构由机械臂与托盘组成,样品自动按序号送入燃烧区。
可适配固体(锡杯)和液体(银杯)样品容器。每次进样间隔时间、推送速度与托盘顺序均可在软件中设置。
进样系统优势:
全自动运行,减少人工干预;
定位准确、重复性好;
支持连续、无人值守分析;
结构坚固,维护简单。
仪器配备智能化控制软件,集成温度控制、气体管理、进样调度、数据采集和报告生成。用户可通过图形化界面设置分析方法、查看实时信号、自动计算结果。
软件提供多种报告格式,支持自动校准、空白扣除、重复性计算、统计分析和导出功能。
控制系统优势:
全流程自动化监控;
参数可实时调整;
具备自诊断与报警功能;
兼容 LIMS 或实验室数据库系统。
| 性能项目 | 典型指标 | 说明 |
|---|---|---|
| 分析元素 | C、H、N、S | 一次测定同时获得四元素含量 |
| 分析原理 | 改良杜马法 | 高温燃烧、气体分离、TCD 检测 |
| 测定时间 | 8 – 15 分钟/样 | 视样品类型与量而定 |
| 燃烧温度 | 900 – 1050 ℃ | 稳定可调 |
| 重复性(RSD) | ≤ 1 % | 基于标准样验证 |
| 测量范围 | ppm – 100 % | 适用于痕量与高含量样 |
| 检测下限 | C、H、N ≈ 0.01 mg ; S ≈ 0.02 mg | 高灵敏度检测器支持 |
| 载气类型 | 氦或氩 | 可切换,运行成本低 |
| 自动进样容量 | 30 – 120 位 | 支持长时间连续分析 |
| 数据处理 | 自动积分与计算 | 输出多种报告格式 |
这些参数可根据实验室需求优化,以兼顾灵敏度、分析速度与运行成本。
高纯气体、精密流量控制器及独立加热的气路系统使仪器基线极为稳定。低噪声检测器与高质量气路组件共同降低信号漂移,长时间运行仍可保持一致响应。
经过校准后的系统线性相关系数可达 0.9999 以上。重复分析同一样品的 RSD 通常小于 0.5 %,可满足国际标准实验要求。
改进的垂直燃烧炉与自动氧气控制可使样品在瞬间达到燃烧温度,避免不完全燃烧,减少灰渣残留。对于高碳、高油样品同样能保持完全反应。
石英反应管耐温耐腐蚀,内部填料布局合理,催化剂活性持久。普通样品条件下,一根反应管可连续使用数月。
仪器可配置双炉系统,通过软件切换不同分析模式(如 CHNS 与 O 分析),几分钟内完成模式更换,不需复杂拆装。
待机模式下可自动降低炉温与载气流量,节省气体与电能。系统具备自动关闭程序,长时间无人操作时可安全停机。
配备温度过升保护、气压监控与自动报警系统。当检测到异常温度、流量或压力时,系统会自动停止并提示操作人员,防止故障扩大。
操作界面直观,方法设置简便。软件自动保存所有操作记录,方便追溯与审计。具备批量数据统计、标准曲线维护及质量控制图功能,可自动计算 RSD 与回收率。
食品与农业:蛋白质含量(氮转换)、作物及饲料中 C、H、N 比例分析。
土壤与环境:监测土壤有机碳、总氮、硫化物等含量。
石油与化工:燃料、润滑油、煤样、聚合物中元素组成。
生物与医药:药物、组织样品、有机化合物纯度检测。
材料科学:高分子、催化剂、炭基材料中元素分布。
科研与教学:大学与科研院所进行元素化学、环境分析及合成验证实验。
无论样品形态为粉末、液体或固体颗粒,仪器均能稳定运行。
高精度校准体系
软件支持单点 K 因子及多点校准两种方式。系统自动识别标准物峰并计算系数,确保不同浓度范围内准确性。
自动质控监测
每个批次可设置标准样或空白穿插运行,系统自动比较结果并提示是否超限。
长期稳定验证
连续运行数百个样品后,峰形与保留时间变化极小,体现仪器结构的热稳定性与气路可靠性。
可追溯数据管理
所有原始信号与参数自动保存,可随时调用重算与复核。
FLASH 2000 以“低维护、易操作”为设计理念。用户可在几分钟内完成常规保养,如更换吸附剂、还原铜或清理炉管,无需专业工程师。
模块化结构减少拆装步骤;耗材安装方向统一,配有防错接口。软件中设有维护计时器,自动提示耗材更换时间和检漏操作。
维护特点:
无需频繁校准;
常用部件寿命长;
模块化组件便于快速更换;
系统自检提示简明。
通过标准物验证,FLASH 2000 在不同类型样品中的典型表现如下(平均值示例):
| 样品类型 | C (%) | H (%) | N (%) | S (%) | RSD (%) |
|---|---|---|---|---|---|
| 苯甲酸 | 68.90 | 4.96 | — | — | 0.4 |
| 土壤样品 | 2.80 | 0.40 | 0.25 | 0.02 | 0.6 |
| 燃料油 | 85.20 | 12.50 | 1.10 | 0.20 | 0.5 |
| 蛋白质标准 | 53.00 | 7.00 | 15.00 | — | 0.7 |
这些数据表明,无论是高碳样还是低含量样,仪器都能保持稳定的精度与重复性。
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