賽默飛元素分析儀 FLASH 2000 CHNS 是基于改良杜馬法(Dumas Method)的多元素自動分析儀,能夠快速準確地測定樣品中的碳(C)、氫(H)、氮(N)、硫(S)含量。儀器采用高溫燃燒、氣體凈化、氣相分離及熱導檢測技術。
在長期使用過程中,燃燒生成的灰分、反應副產(chǎn)物、吸附飽和物以及氣體殘留會沉積于燃燒管、還原管、吸附劑柱及氣路系統(tǒng)中,若不及時清洗,將導致以下問題:
基線漂移或噪聲增大;
樣品燃燒不完全;
氣體分離峰重疊;
定量結果偏差;
檢測器污染或靈敏度下降。
因此,建立系統(tǒng)、規(guī)范的清洗流程是保持 FLASH 2000 長期穩(wěn)定運行和獲得高精度分析結果的關鍵。
恢復儀器性能:去除燃燒產(chǎn)物和吸附殘留,確保信號響應穩(wěn)定。
延長部件壽命:減少腐蝕與堵塞,降低維護成本。
提升分析精度:降低交叉污染,減小系統(tǒng)誤差。
保證安全運行:防止高溫區(qū)堵塞引發(fā)過壓或氣體回流。
符合質量體系要求:實驗室 ISO/IEC 17025 等體系要求設備定期清洗并記錄。
在清洗前,應了解儀器主要結構與氣路路徑。
| 模塊 | 功能 | 清洗重點部位 |
|---|---|---|
| 燃燒爐(950–1050 ℃) | 樣品高溫氧化燃燒 | 爐管、石英棉、氧化銅床 |
| 還原爐(650 ℃) | 還原 NO?、去除過量氧 | 還原銅床、保護管 |
| 吸附凈化系統(tǒng) | 去除 H?O、SO?、CO? | 吸附劑(Mg(ClO?)?、NaOH) |
| 色譜分離柱 | 氣體組分分離 | 柱內填料及接口 |
| 檢測器(TCD) | 測定氣體濃度 | 檢測池與過濾器 |
| 氣體系統(tǒng) | 輸送與控制氣體流量 | 管路、過濾器、接頭密封 |
清洗周期取決于使用頻率、樣品類型與運行時間。建議周期如下表:
| 清洗部位 | 建議周期 | 說明 |
|---|---|---|
| 氣體過濾器 | 每 1 個月 | 若氣體不純應提前更換 |
| 燃燒管與填料 | 每 2–3 個月或 300 次分析后 | 有機樣頻繁時縮短周期 |
| 還原管 | 每 3 個月 | 檢查銅粉顏色變化 |
| 吸附劑(脫水劑/堿吸附劑) | 每 1–2 個月 | 根據(jù)吸附飽和情況調整 |
| 檢測池與氣路 | 每 6 個月 | 避免污染或漏氣 |
| 全系統(tǒng)清洗 | 每 6 個月 | 含爐管更換與氣路吹掃 |
關閉氧氣氣源,防止高溫氧化;
戴防熱手套與護目鏡;
儀器溫度降至室溫后方可拆卸部件;
確保通風櫥或排風系統(tǒng)運行正常。
石英管專用拔插工具;
無水乙醇與去離子水;
高純氦氣(用于吹掃);
過濾紙、無塵布;
新填料(氧化銅、還原銅、石英棉、吸附劑);
密封圈、石英塞備用件。
停止樣品分析,運行空白程序完成燃燒殘留清除;
關閉氧氣瓶閥門與主電源;
保持載氣(氦氣)通入約 20 分鐘,以排空系統(tǒng)殘余氣體;
待燃燒爐與還原爐溫度降至 50 ℃ 以下后方可拆卸。
燃燒管是最易污染的部分,應重點清理。
拆卸步驟:
取出燃燒管(石英管),注意兩端密封墊完整;
清除內部石英棉及氧化銅殘留;
若管壁有黑色沉積,用軟毛刷輕刷。
清洗方法:
以無水乙醇擦拭內部;
用去離子水沖洗后烘干;
可在 120 ℃ 烘箱中干燥 2 小時;
檢查內壁是否光潔,無殘渣。
重新裝填:
順序:石英棉 → 氧化銅 → 石英棉;
壓實但不阻氣;
裝回時注意箭頭方向與原始位置一致。
拆下還原管(一般為金屬或石英管),取出還原銅粉;
若銅粉顏色變黑或灰,應更換;
清理管內殘留物,用乙醇擦拭后烘干;
裝入新銅粉并加石英棉固定兩端;
安裝后開啟氦氣低流量通氣 15 分鐘以排除水汽;
啟動加熱至 650 ℃,進行 1 小時還原預熱處理。
吸附柱通常包括脫水劑柱、堿吸附柱及硫吸附柱。
拆卸順序:
從上游到下游依次取下吸附柱;
記錄柱位置及方向,防止裝反。
更換材料:
脫水劑:Mg(ClO?)? 或硅膠;
堿吸附劑:NaOH、CaO 或蘇打石灰;
硫吸附劑:Cu 或銀絲;
若吸附劑顏色變深或結塊應及時更換。
裝填要求:
填料層平整、緊密;
兩端以玻璃棉固定;
保持氣路通暢。
重新安裝后:
通氦氣清洗 30 分鐘;
檢查是否漏氣。
色譜柱清洗
若峰拖尾或分離不良,可使用干燥氦氣反吹 30 分鐘;
嚴重污染時,更換填料或整柱。
檢測器(TCD)清洗
關閉電源并等待冷卻;
拆下檢測池,使用無塵布蘸乙醇輕擦;
禁止用金屬物刮擦熱絲;
安裝后用氦氣通 15 分鐘,確保干燥。
拆下進氣管、連接頭和過濾器;
檢查是否有水汽、油污;
用高純乙醇擦拭金屬接頭;
替換過濾片與凈化管;
通入高純氦氣 0.3 MPa 吹掃系統(tǒng) 10 分鐘。
用微濕無塵布擦拭儀器外殼;
清理進樣器托盤與支架;
檢查電源線與氣路接口是否松動。
安裝檢查
確保所有管路連接緊密;
檢查密封圈完整,無夾損;
打開氣源并檢查氣密性(不漏氣)。
氣體置換
通載氣 30 分鐘,排盡殘余水汽與雜氣;
檢查氣體流量是否穩(wěn)定。
加熱與穩(wěn)定
啟動燃燒爐、還原爐升溫至設定值(950/650 ℃);
維持加熱 1 小時以除濕與活化填料;
監(jiān)測基線應平穩(wěn)(漂移 < 5 μV/h)。
空白測試
運行空白樣(空錫杯)2–3 次;
若基線信號接近零,說明系統(tǒng)清潔成功;
若仍有殘余峰,需重復吹掃或檢查吸附劑。
高溫安全:所有拆裝必須在爐溫降至 50 ℃ 以下進行。
氣體防護:氧氣瓶使用后務必關閉主閥;氦氣常開保持系統(tǒng)正壓。
清洗順序:遵循“從高溫端到低溫端”原則,避免污染反向遷移。
禁止?jié)駳膺M入系統(tǒng):所有部件需完全干燥后方可重新安裝。
密封件檢查:O 型圈老化會導致漏氣,應定期更換。
材料兼容性:嚴禁使用含氟或強酸清洗劑,以免腐蝕石英和金屬。
氣體純度要求:使用 99.999% 高純氦氣與氧氣,杜絕油污水汽。
防止靜電與灰塵:清潔時避免粉塵進入爐管與檢測器。
清洗完成后,應進行系統(tǒng)性能驗證,確保儀器恢復正常工作。
運行空白 30 分鐘,漂移 ≤ 5 μV/h 為合格。
測定標準樣 5 次,RSD ≤ 1%。
使用苯甲酸標準物,測定結果在理論值 ±2% 范圍內為合格。
色譜峰尖銳對稱,無拖尾或雙峰;
各氣體保留時間與原設定一致。
載氣與氧氣流量穩(wěn)定,波動 ≤ ±3%。
每次清洗后應填寫記錄表,內容包括:
清洗日期與操作者;
清洗部位與材料更換情況;
清洗前后基線數(shù)據(jù);
檢查與驗證結果;
負責人審核簽字。
示例記錄表:
| 日期 | 操作者 | 清洗部位 | 更換材料 | 基線漂移(μV/h) | 備注 | 審核人 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 2025-10-28 | 李宗漢 | 燃燒管、吸附柱 | 氧化銅、NaOH、硅膠 | 3.2 | 系統(tǒng)恢復正常 | 張偉 |
| 問題 | 可能原因 | 處理方法 |
|---|---|---|
| 基線仍漂移 | 吸附劑未完全更換或殘留水汽 | 重新更換吸附劑并通氣干燥 |
| 峰形異常 | 爐溫不穩(wěn)或填料壓實度不均 | 檢查溫度控制與重新裝填 |
| 結果偏低 | 燃燒不完全 | 檢查氧氣流量與爐管密封性 |
| 氣壓波動 | 接頭漏氣 | 使用檢漏液檢查并更換密封圈 |
| 氫峰缺失 | 吸水劑吸附過量 | 更換 Mg(ClO?)? 填料 |
| 系統(tǒng)報警 | 氧氣閥或流量計堵塞 | 清洗氣路或更換閥體 |
每日維護
分析前運行空白樣,確保基線穩(wěn)定;
清理自動進樣器托盤與針頭。
每周維護
檢查氣體壓力與流量;
用干燥氦氣吹掃系統(tǒng) 10 分鐘。
每月維護
更換過濾器與脫水劑;
檢查爐溫與氣流穩(wěn)定性。
季度維護
全面清洗燃燒管與還原管;
更換吸附劑與銅粉;
校準標準樣并驗證精度。
年度維護
拆檢檢測器與氣路;
清洗所有管道與連接件;
更新系統(tǒng)密封件與高溫墊圈。
清洗流程應納入實驗室質量體系管理。
所有清洗操作須記錄在《設備運行維護日志》中;
清洗頻次、材料批號、操作員簽名需可追溯;
定期由質控負責人審查清洗記錄,防止遺漏;
異常情況(如污染、堵塞、峰異常)須附處理說明。
保持載氣正壓:避免外界空氣回流;
避免高水分樣品直接進樣:必要時低溫干燥;
標準化清洗流程:每位操作員應遵循統(tǒng)一SOP;
分批管理耗材:記錄使用壽命,提前備件更換;
周期性驗證儀器性能:通過標準樣監(jiān)控漂移趨勢。
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