實(shí)驗(yàn)分析定氮儀的校準(zhǔn)方法
定氮儀已被廣泛應(yīng)用于糧食、食品、乳制品、飲料、飼料、土壤、水、藥物、沉淀物和化學(xué)品等中的氨氮、蛋白質(zhì)氮含量等的檢測,尤其是奶制品“三聚氰胺”事件發(fā)生以后,氮含量的檢測越來越重要,它已成為糧食、飲料、奶乳液、飼料等檢驗(yàn)部門進(jìn)行監(jiān)測分析的必需儀器,但由于目前國內(nèi)尚無針對(duì)此類儀器的檢定規(guī)程或校準(zhǔn)規(guī)范,給其計(jì)量校準(zhǔn)帶來了困難,也使得各檢測機(jī)構(gòu)與使用部門校驗(yàn)定氮儀時(shí)的校準(zhǔn)項(xiàng)目和校準(zhǔn)方法各不相同。為保證定氮儀的分析結(jié)果準(zhǔn)確可靠,滿足客戶的校準(zhǔn)需求,通過參考國內(nèi)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)并結(jié)合儀器原理及實(shí)際使用要求,提出一種校準(zhǔn)該儀器的可行方法。
1 定氮儀的工作原理及結(jié)構(gòu)
定氮儀是根據(jù)蛋白質(zhì)中氮的含量恒定的原理,通過測定樣品中氮的含量從而計(jì)算蛋白質(zhì)含量的儀器。因其蛋白質(zhì)含量測量計(jì)算的方法叫做凱氏定氮法,故又被稱為凱氏定氮儀。
根據(jù)凱氏定氮原理測定氮需要三個(gè)步驟,即消解、蒸餾和滴定。凱氏定氮儀的工作原理是將樣品與硫酸和催化劑一同加熱消化,使樣品分解,分解的氨與硫酸結(jié)合生成硫酸銨,然后堿化蒸餾使氨游離,用硼酸吸收后再以硫酸或鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,根據(jù)酸的消耗量按含氮量 -粗蛋白質(zhì)含量公式計(jì)算氮含量。
定氮儀通常主要由蒸餾裝置、滴定裝置、檢測裝置和排廢裝置組成。
2 定氮儀的性能要求
根據(jù)定氮儀的基本性能和用途,確定被檢儀器的性能要求見表 1.
3 定氮儀的操作步驟
3. 1 稱量稱取0. 1g( 準(zhǔn)確至0. 0001g) 氯化銨或硫酸銨標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì),置于定氮瓶消化管中,殘留在容器中的氯化銨或硫酸銨標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)可以用去離子水洗入管中。
3. 2 消化在消化管中加入 6g 硫酸鉀和 0. 2g 硫酸銅,量取 12 ~15mL 濃硫酸,徐徐加入到消化管中,混合后置于定氮儀已經(jīng)預(yù)熱的模塊中。接通冷凝水,打開抽氣泵,逐漸增加溫度防止有泡沫沖出。當(dāng)燒瓶內(nèi)容物的顏色逐漸變成透明的淡綠色時(shí),繼續(xù)消化0. 5 ~ 1h.
3. 3 轉(zhuǎn)移將消化好的樣品冷卻,沿瓶壁吹入少許水,水迸出轉(zhuǎn)入 100mL 容量瓶中,以水沖洗消化管多次,至容量瓶內(nèi)液體的體積約 100mL,冷卻后定容、搖勻。
3. 4 蒸餾接好定氮裝置,加入數(shù)粒玻璃珠防止暴沸,加熱煮沸水蒸汽發(fā)生瓶內(nèi)的水,接通冷凝水。在接收瓶中加入 50. 0mL 硼酸溶液( 20g/L) 和 3 滴甲基紅 -溴甲酚綠混合指示劑,使冷凝器的出液端口位于接收瓶液面以下。將 10 ~20mL 消化液小心移入定氮器的蒸餾瓶中,用少量蒸餾水沖洗進(jìn)樣入口,再緩慢加入 10mL 氫氧化鈉溶液( 400g/L) ,通入蒸汽進(jìn)行蒸餾。蒸餾 4min 后,稍移動(dòng)接收瓶,使出液口位于液面之上,流出的蒸餾液沿瓶壁4 校準(zhǔn)項(xiàng)目和校準(zhǔn)方法4. 1 空白示值儀器開機(jī),預(yù)熱 10min,按操作步驟進(jìn)行,除不加氯化銨或硫酸銨標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)外,其它過程和樣品的測量相同。連續(xù)測量 5 次,每次測量所消耗的酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積與前一次測量所消耗的酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積之差作為空白示值。
4 校準(zhǔn)項(xiàng)目和校準(zhǔn)方法
4. 1 空白示值
儀器開機(jī),預(yù)熱 10min,按操作步驟進(jìn)行,除不加氯化銨或硫酸銨標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)外,其它過程和樣品的測量相同。連續(xù)測量 5 次,每次測量所消耗的酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積與前一次測量所消耗的酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積之差作為空白示值。
4. 2 回收率 準(zhǔn)確稱量硫酸銨或者氯化銨標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì) 0. 1g( 準(zhǔn)確到 0. 0001mg) ,按照操作步驟進(jìn)行測量,根據(jù)式( 1) 計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的氮含量,重復(fù)測量 3 次,取 3次測量的平均值作為氮含量測量結(jié)果 3 定氮儀的操作步驟3. 1 稱量稱取0. 1g( 準(zhǔn)確至0. 0001g) 氯化銨或硫酸銨標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì),置于定氮瓶消化管中,殘留在容器中的氯化銨或硫酸銨標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)可以用去離子水洗入管中。
5 結(jié)論
本文提出的定氮儀的校準(zhǔn)項(xiàng)目和校準(zhǔn)方法,經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證可以滿足定氮儀的使用要求,只要這三項(xiàng)校準(zhǔn)項(xiàng)目的校準(zhǔn)結(jié)果能夠滿足儀器的性能要求,即可認(rèn)為該儀器性能正常,其測量結(jié)果準(zhǔn)確可靠。因此,可以依據(jù)此方法對(duì)定氮儀進(jìn)行計(jì)量校準(zhǔn)。