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干貨丨定氮儀的工作原理及使用步驟
閱讀：4455 發(fā)布時間：2021-5-8
定氮儀
定氮儀是食品廠,、飲用水廠,，藥品檢驗,，肥料測定中廣泛應(yīng)用,，是檢測種子,、乳制品,、飲料、飼料,、土壤及其他農(nóng)副產(chǎn)品中氮含量的專用儀器,。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算蛋白質(zhì)含量的儀器,。因其蛋白質(zhì)含量測量計算的方法叫做凱氏定氮法,，故被稱為凱氏定氮儀，又名蛋白質(zhì)測定儀,、粗蛋白測定儀,。
農(nóng)小測
定氮儀如何操作及使用呢？一起來看,！
定氮儀工作原理：
蛋白質(zhì)測定儀(俗稱定氮儀)以國際凱氏定氮法為依據(jù),，進行設(shè)計制造的，此儀器主機采用蒸氣自動控制發(fā)生器,，在液位穩(wěn)壓器的配合下,，使蒸氣在數(shù)十秒時間內(nèi)平穩(wěn)輸出供蒸餾器使用。
第一執(zhí)行機關(guān)控制下的堿液流經(jīng)蒸餾管進入定量消化管,，使固定在酸液里的氨在堿性條件下?lián)]發(fā),。
第二執(zhí)行機關(guān)控制下的蒸氣對堿性條件的試樣再進行蒸餾，使氨*揮發(fā),，揮發(fā)的氨被冷凝器冷凝下來,，*地被固定在硼酸之中，然后用標準酸對其滴定到終點,，計算出氮的含量,，再乘以換算蛋白質(zhì)的系數(shù)得出蛋白質(zhì)的含量。
定氮儀適用范圍：
凱氏定氮儀儀器用凱氏方法檢測谷物,、食品,、飼料、水,、土壤,、淤泥、沉淀物和化學品中的氨,、蛋白質(zhì)氮含量,、酚、揮發(fā)性脂肪酸,、二氧化硫,、乙醇等含量。具有相當好的性價比,，僅僅滴定過程需要人工操作一下,，非常適合實驗室及檢驗機構(gòu)常規(guī)檢測,。廣泛用于食品、農(nóng)作物,、種子,、土壤、肥料等樣品的含氮量或蛋白質(zhì)含量分析,。
定氮儀功能特點：
1.KDN系列凱氏定氮儀,，采用微電腦進行過程控制。
2.自動式蒸餾控制,、自動加水,、自動水位控制、自動停水,。
3.各種安全保護：消化管安全門裝置,，蒸汽發(fā)生器缺水報警，水位檢測故障報警,。
4.儀器外殼采用特制噴塑鋼板,，工作區(qū)域采用ABS防腐面板，防化學試劑腐蝕和機械損壞表面,，耐酸耐堿,。
5.水位檢測，低水位報警,，儀器控制系統(tǒng)故障能自動斷電,。
6.采用自來水水源，適應(yīng)性廣,，對實驗要求低,。
定氮儀技術(shù)參數(shù)：
測定品種：糧食、食品,、乳制品,、飲料、飼料,、土壤,、水、藥物,、沉淀物和化學品等；
工作方式：半自動
進水方式：自來水,、蒸餾水兩種進水方式,，使用區(qū)域廣泛
樣品量：固體0.20g～2.00g；半固定2.00g～5.00g液體10.00ml～25.00ml
測定范圍：0.1mgN～200mgN(毫克氮)
回收率：≥99%(相對誤差,，包括消化過程)
蒸餾速度：5～15分鐘/樣品(按樣品量而定)
冷卻水消耗：3L/分鐘
重復率：相對標準偏差<±1%
供電：AC220V/50Hz
功率：1000w
供水：水溫小于20度
外形尺寸：380*320*670mm
重量：20kg
定氮儀使用步驟：
消化：
1,、準備6個凱氏燒瓶,，標號。1,、2,、3號燒瓶中分別加入適當濃度的蛋白溶液1.0mL，樣品要加到燒瓶底部,，切勿沾在瓶口及瓶頸上,。再依次加入硫酸鉀-硫酸銅接觸劑0.3g，濃硫酸2.0mL,，30%過氧化氫1.0mL,。4、5,、6號燒瓶作為空白對照,，用以測定試劑中可能含有的微量含氮物質(zhì)，對樣品測定進行校正,。4,、5、6號燒瓶中加入蒸餾水1.0mL代替樣液,，其余所加試劑與1,、2、3號燒瓶相同,。
2,、將加好試劑的各燒瓶放置消化架上，接好抽氣裝置,。先用微火加熱煮沸,，此時燒瓶內(nèi)物質(zhì)炭化變黑，并產(chǎn)生大量泡沫,，務(wù)必注意防止氣泡沖出管口,。待泡沫消失停止產(chǎn)生后，加大火力,，保持瓶內(nèi)液體微沸,，至溶液澄清后，再繼續(xù)加熱使消化液微沸15min,。在消化過程中要隨時轉(zhuǎn)動燒瓶,，以使內(nèi)壁粘著物質(zhì)均能流入底部，以保證樣品*消化,。消化時放出的氣體內(nèi)含SO2,，具有強烈刺激性，因此自始自終應(yīng)打開抽水泵將氣體抽入自來水排出。整個消化過程均應(yīng)在通風櫥中進行,。消化*后,，關(guān)閉火焰，使燒瓶冷卻至室溫,。
蒸餾吸收：
蒸餾和吸收是在微量凱氏定氮儀內(nèi)進行的,。凱氏定氮蒸餾裝置種類甚多，大體上都由蒸氣發(fā)生,、氨的蒸餾和氨的吸收三部分組成,。
1、定氮儀儀器的洗滌
定氮儀安裝前,，各部件需經(jīng)一般方法洗滌干凈,，所用橡皮管、塞須浸在10%NaOH溶液中,，煮約10min,，水洗、水煮10min,，再水洗數(shù)次,，然后安裝并固定在一只鐵架臺上。儀器使用前,，微量全部管道都須經(jīng)水蒸氣洗滌,，以除去管道內(nèi)可能殘留的氨，正在使用的儀器,，每次測樣前,，蒸氣洗滌5min即可。較長時間未使用的儀器,，重復蒸氣洗滌,，不得少于三次，并檢查儀器是否正常,。仔細檢查各個連接處,，保證不漏氣。
首先在蒸氣發(fā)生器中加約2/3體積蒸餾水,，加入數(shù)滴硫酸使其保持酸性,，以避免水中的氨被蒸出而影響結(jié)果，并放入少許沸石(或毛細管等),，以防爆沸,。沿小玻杯壁加入蒸餾水約20mL讓水經(jīng)插管流入反應(yīng)室，但玻杯內(nèi)的水不要放光,，塞上棒狀玻塞,，保持水封,，防止漏氣。蒸氣發(fā)生后,，立即關(guān)閉廢液排放管上的開關(guān)，使蒸氣只能進入反應(yīng)室,，導致反應(yīng)室內(nèi)的水迅速沸騰,，蒸出蒸氣由反應(yīng)室上端口通過定氮球進入冷凝管冷卻，在冷凝管下端放置一個錐形瓶接收冷凝水,。從定氮球發(fā)燙開始計時,，連續(xù)蒸煮5min，然后移開煤氣燈,。沖洗完畢,，夾緊蒸氣發(fā)生器與收集器之間的連接橡膠管，由于氣體冷卻壓力降低,，反應(yīng)室內(nèi)廢液自動抽到反應(yīng)室外殼中,，打開廢液排出口夾子放出廢液。如此清洗2～3次,，再在冷凝管下?lián)Q放一個盛有硼酸-指示劑混合液的錐形瓶使冷凝管下口*浸沒在溶液中,，蒸餾1～2min，觀察錐形瓶內(nèi)的溶液是否變色,。如不變色,，表示蒸餾裝置內(nèi)部已洗干凈。移去錐形瓶,，再蒸餾1～2min,，用蒸餾水沖洗冷凝器下口，關(guān)閉煤氣燈,，凱氏定氮儀即可供測樣品使用,。
2、無機氮標準樣品的蒸餾吸收
由于定氮操作繁瑣,，為了熟悉蒸餾和滴定的操作技術(shù),，初學者宜先用無機氮標準樣品進行反復練習，再進行有機氮未知樣品的測定,。常用巳知濃度的標準硫酸銨測試三次,。
取潔凈的100mL錐形瓶五只，依次加入2%硼酸溶液20mL,，次甲基藍-甲基紅混合指示劑(呈紫紅色)3～4滴,，蓋好瓶口待用。取其中一只錐形瓶承接在冷凝管下端,，并使冷凝管的出口浸沒在溶液中,。
注意：在此操作之前必須先打開收集器活塞，以免錐形瓶內(nèi)液體倒吸。準確吸取2mL硫酸銨標準液加到玻杯中,，小心提起棒狀玻塞使硫酸銨溶液慢慢流入蒸餾瓶中,，用少量蒸餾水沖洗小玻杯3次，一并放人蒸餾瓶中,。然后用量筒向小玻杯中加入10mL30%NaOH溶液,，使堿液慢慢流入蒸餾瓶中，在堿液尚未*流入時,，將棒狀玻塞蓋緊,。向小玻杯中加約5mL蒸餾水，再慢慢打開玻塞,，使一半水流入蒸餾瓶,，一半留在小玻杯中作水封。關(guān)閉收集器活塞,，加熱蒸氣發(fā)生器,，進行蒸餾。錐形瓶中的硼酸-指示劑混合液由于吸收了氨,，由紫紅色變成綠色,。自變色時起，再蒸餾3～5min,，移動錐形瓶使瓶內(nèi)液面離開冷凝管下口約lcm,，并用少量蒸餾水沖洗冷凝管下口，再繼續(xù)蒸餾1min,，移開錐形瓶,，蓋好，準備滴定,。在一次蒸餾完畢后,，移去煤氣燈，夾緊蒸氣發(fā)生器與收集器間的橡膠管,，排除反應(yīng)完畢的廢液,，用水沖洗小玻杯幾次，并將廢液排除,。如此反復沖洗干凈后,，即可進行下一個樣品的蒸餾。按以上方法用標準硫酸銨再做兩次,。另取2mL蒸餾水代替標準硫酸銨進行空白測定二次,。將各次蒸餾的錐形瓶一起滴定。
3,、未知樣品及空白的蒸餾吸收
將消化好的蛋白樣品三支,，空白對照液三支,，依次作蒸餾吸收。加5mL熱的蒸餾水至消化好的樣品或空白對照液中,，通過小玻杯加到反應(yīng)室中,，再用熱蒸餾水洗滌小玻杯3次，每次用水量約3mL,，洗滌液一并倒入反應(yīng)室內(nèi),。其余操作按標準硫酸銨的蒸餾進行。由于消化液內(nèi)硫酸鉀濃度高而呈粘稠狀,，不易從凱氏燒瓶內(nèi)倒出，必須加入熱蒸餾水5mL稀釋之,，如果有結(jié)晶析出,，必須微熱溶解，趁熱加入玻杯,，使其流入反應(yīng)室,。此外，還應(yīng)當注意趁儀器洗滌尚未*冷卻時立即加入樣品或空白對照液,，否則消化液通過冷卻的管道容易析出結(jié)晶,，造成堵塞。
滴定：
樣品和空白蒸餾完畢后,，一起進行滴定,。打開接受瓶蓋，用酸式微量滴定管以0.0100mol/L的標準鹽酸溶液進行滴定,。待滴至瓶內(nèi)溶液呈暗灰色時,，用蒸餾水將錐形瓶內(nèi)壁四周淋洗一次。若振搖后復現(xiàn)綠色,，應(yīng)再小心滴入標準鹽酸溶液半滴,，振搖觀察瓶內(nèi)溶液顏色變化，暗灰色在一二分鐘內(nèi)不變,，當視為到達滴定終點,。若呈粉紅色，表明已超越滴定終點,，可在已滴定耗用的標準鹽酸溶液用量中減去0.02mL,，每組樣品的定氮終點顏色必須*一致?？瞻讓φ找航邮芷績?nèi)的溶液顏色不變或略有變化尚未出現(xiàn)綠色,，可以不滴定。記錄每次滴定耗用標準鹽酸溶液毫升數(shù),，供計算用,。