赛默飞元素分析仪 FLASH 2000 CHNS 是基于改良杜马法(Dumas Method)的多元素自动分析仪,能够快速准确地测定样品中的碳(C)、氢(H)、氮(N)、硫(S)含量。仪器采用高温燃烧、气体净化、气相分离及热导检测技术。
在长期使用过程中,燃烧生成的灰分、反应副产物、吸附饱和物以及气体残留会沉积于燃烧管、还原管、吸附剂柱及气路系统中,若不及时清洗,将导致以下问题:
基线漂移或噪声增大;
样品燃烧不完全;
气体分离峰重叠;
定量结果偏差;
检测器污染或灵敏度下降。
因此,建立系统、规范的清洗流程是保持 FLASH 2000 长期稳定运行和获得高精度分析结果的关键。
恢复仪器性能:去除燃烧产物和吸附残留,确保信号响应稳定。
延长部件寿命:减少腐蚀与堵塞,降低维护成本。
提升分析精度:降低交叉污染,减小系统误差。
保证安全运行:防止高温区堵塞引发过压或气体回流。
符合质量体系要求:实验室 ISO/IEC 17025 等体系要求设备定期清洗并记录。
在清洗前,应了解仪器主要结构与气路路径。
| 模块 | 功能 | 清洗重点部位 |
|---|---|---|
| 燃烧炉(950–1050 ℃) | 样品高温氧化燃烧 | 炉管、石英棉、氧化铜床 |
| 还原炉(650 ℃) | 还原 NOₓ、去除过量氧 | 还原铜床、保护管 |
| 吸附净化系统 | 去除 H₂O、SO₂、CO₂ | 吸附剂(Mg(ClO₄)₂、NaOH) |
| 色谱分离柱 | 气体组分分离 | 柱内填料及接口 |
| 检测器(TCD) | 测定气体浓度 | 检测池与过滤器 |
| 气体系统 | 输送与控制气体流量 | 管路、过滤器、接头密封 |
清洗周期取决于使用频率、样品类型与运行时间。建议周期如下表:
| 清洗部位 | 建议周期 | 说明 |
|---|---|---|
| 气体过滤器 | 每 1 个月 | 若气体不纯应提前更换 |
| 燃烧管与填料 | 每 2–3 个月或 300 次分析后 | 有机样频繁时缩短周期 |
| 还原管 | 每 3 个月 | 检查铜粉颜色变化 |
| 吸附剂(脱水剂/碱吸附剂) | 每 1–2 个月 | 根据吸附饱和情况调整 |
| 检测池与气路 | 每 6 个月 | 避免污染或漏气 |
| 全系统清洗 | 每 6 个月 | 含炉管更换与气路吹扫 |
关闭氧气气源,防止高温氧化;
戴防热手套与护目镜;
仪器温度降至室温后方可拆卸部件;
确保通风橱或排风系统运行正常。
石英管专用拔插工具;
无水乙醇与去离子水;
高纯氦气(用于吹扫);
过滤纸、无尘布;
新填料(氧化铜、还原铜、石英棉、吸附剂);
密封圈、石英塞备用件。
停止样品分析,运行空白程序完成燃烧残留清除;
关闭氧气瓶阀门与主电源;
保持载气(氦气)通入约 20 分钟,以排空系统残余气体;
待燃烧炉与还原炉温度降至 50 ℃ 以下后方可拆卸。
燃烧管是最易污染的部分,应重点清理。
拆卸步骤:
取出燃烧管(石英管),注意两端密封垫完整;
清除内部石英棉及氧化铜残留;
若管壁有黑色沉积,用软毛刷轻刷。
清洗方法:
以无水乙醇擦拭内部;
用去离子水冲洗后烘干;
可在 120 ℃ 烘箱中干燥 2 小时;
检查内壁是否光洁,无残渣。
重新装填:
顺序:石英棉 → 氧化铜 → 石英棉;
压实但不阻气;
装回时注意箭头方向与原始位置一致。
拆下还原管(一般为金属或石英管),取出还原铜粉;
若铜粉颜色变黑或灰,应更换;
清理管内残留物,用乙醇擦拭后烘干;
装入新铜粉并加石英棉固定两端;
安装后开启氦气低流量通气 15 分钟以排除水汽;
启动加热至 650 ℃,进行 1 小时还原预热处理。
吸附柱通常包括脱水剂柱、碱吸附柱及硫吸附柱。
拆卸顺序:
从上游到下游依次取下吸附柱;
记录柱位置及方向,防止装反。
更换材料:
脱水剂:Mg(ClO₄)₂ 或硅胶;
碱吸附剂:NaOH、CaO 或苏打石灰;
硫吸附剂:Cu 或银丝;
若吸附剂颜色变深或结块应及时更换。
装填要求:
填料层平整、紧密;
两端以玻璃棉固定;
保持气路通畅。
重新安装后:
通氦气清洗 30 分钟;
检查是否漏气。
色谱柱清洗
若峰拖尾或分离不良,可使用干燥氦气反吹 30 分钟;
严重污染时,更换填料或整柱。
检测器(TCD)清洗
关闭电源并等待冷却;
拆下检测池,使用无尘布蘸乙醇轻擦;
禁止用金属物刮擦热丝;
安装后用氦气通 15 分钟,确保干燥。
拆下进气管、连接头和过滤器;
检查是否有水汽、油污;
用高纯乙醇擦拭金属接头;
替换过滤片与净化管;
通入高纯氦气 0.3 MPa 吹扫系统 10 分钟。
用微湿无尘布擦拭仪器外壳;
清理进样器托盘与支架;
检查电源线与气路接口是否松动。
安装检查
确保所有管路连接紧密;
检查密封圈完整,无夹损;
打开气源并检查气密性(不漏气)。
气体置换
通载气 30 分钟,排尽残余水汽与杂气;
检查气体流量是否稳定。
加热与稳定
启动燃烧炉、还原炉升温至设定值(950/650 ℃);
维持加热 1 小时以除湿与活化填料;
监测基线应平稳(漂移 < 5 µV/h)。
空白测试
运行空白样(空锡杯)2–3 次;
若基线信号接近零,说明系统清洁成功;
若仍有残余峰,需重复吹扫或检查吸附剂。
高温安全:所有拆装必须在炉温降至 50 ℃ 以下进行。
气体防护:氧气瓶使用后务必关闭主阀;氦气常开保持系统正压。
清洗顺序:遵循“从高温端到低温端”原则,避免污染反向迁移。
禁止湿气进入系统:所有部件需完全干燥后方可重新安装。
密封件检查:O 型圈老化会导致漏气,应定期更换。
材料兼容性:严禁使用含氟或强酸清洗剂,以免腐蚀石英和金属。
气体纯度要求:使用 99.999% 高纯氦气与氧气,杜绝油污水汽。
防止静电与灰尘:清洁时避免粉尘进入炉管与检测器。
清洗完成后,应进行系统性能验证,确保仪器恢复正常工作。
运行空白 30 分钟,漂移 ≤ 5 µV/h 为合格。
测定标准样 5 次,RSD ≤ 1%。
使用苯甲酸标准物,测定结果在理论值 ±2% 范围内为合格。
色谱峰尖锐对称,无拖尾或双峰;
各气体保留时间与原设定一致。
载气与氧气流量稳定,波动 ≤ ±3%。
每次清洗后应填写记录表,内容包括:
清洗日期与操作者;
清洗部位与材料更换情况;
清洗前后基线数据;
检查与验证结果;
负责人审核签字。
示例记录表:
| 日期 | 操作者 | 清洗部位 | 更换材料 | 基线漂移(µV/h) | 备注 | 审核人 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 2025-10-28 | 李宗汉 | 燃烧管、吸附柱 | 氧化铜、NaOH、硅胶 | 3.2 | 系统恢复正常 | 张伟 |
| 问题 | 可能原因 | 处理方法 |
|---|---|---|
| 基线仍漂移 | 吸附剂未完全更换或残留水汽 | 重新更换吸附剂并通气干燥 |
| 峰形异常 | 炉温不稳或填料压实度不均 | 检查温度控制与重新装填 |
| 结果偏低 | 燃烧不完全 | 检查氧气流量与炉管密封性 |
| 气压波动 | 接头漏气 | 使用检漏液检查并更换密封圈 |
| 氢峰缺失 | 吸水剂吸附过量 | 更换 Mg(ClO₄)₂ 填料 |
| 系统报警 | 氧气阀或流量计堵塞 | 清洗气路或更换阀体 |
每日维护
分析前运行空白样,确保基线稳定;
清理自动进样器托盘与针头。
每周维护
检查气体压力与流量;
用干燥氦气吹扫系统 10 分钟。
每月维护
更换过滤器与脱水剂;
检查炉温与气流稳定性。
季度维护
全面清洗燃烧管与还原管;
更换吸附剂与铜粉;
校准标准样并验证精度。
年度维护
拆检检测器与气路;
清洗所有管道与连接件;
更新系统密封件与高温垫圈。
清洗流程应纳入实验室质量体系管理。
所有清洗操作须记录在《设备运行维护日志》中;
清洗频次、材料批号、操作员签名需可追溯;
定期由质控负责人审查清洗记录,防止遗漏;
异常情况(如污染、堵塞、峰异常)须附处理说明。
保持载气正压:避免外界空气回流;
避免高水分样品直接进样:必要时低温干燥;
标准化清洗流程:每位操作员应遵循统一SOP;
分批管理耗材:记录使用寿命,提前备件更换;
周期性验证仪器性能:通过标准样监控漂移趋势。
杭州实了个验生物科技有限公司