凱氏定氮儀的使用方法

1、無摘要：敘述了凱氏定氮儀在使用過程中的幾點注意事項，淺談凱氏定氮儀的維護與保養(yǎng)。關(guān)鍵詞：凱氏定氮儀；使用經(jīng)驗；保養(yǎng)方法全自動凱氏定氮儀作為測定蛋白質(zhì)的首選儀器，廣泛應(yīng)用于乳與乳制品中蛋白質(zhì)的含量的測定。全自動凱氏定氮儀具有高靈敏度，分析速度快，應(yīng)用范圍廣，所需試樣少，設(shè)備和操作比較簡單等特點 它是目前使用最廣泛測定乳與乳制品中蛋白質(zhì)的儀器。全自動凱氏定氮儀的簡單分析裝置流程由四個基本部分組成：（1）蒸餾裝置；(2)滴定裝置；(3)檢測裝置；(4)排廢裝置。下面就本人在工作中的心得，分別談?wù)剬@四部分的維護與保養(yǎng)的認識。特別提示：反復(fù)認真地閱讀儀器使用說明書，做到對儀器的主要部件如蒸餾裝置、滴定

2、裝置、檢測裝置和排廢裝置的功能、特點及其相互關(guān)聯(lián)匹配情況，熟悉、理解，融會貫通。嚴格按照說明書和儀器操作規(guī)程的要求，進行規(guī)范操作，這是正確使用和科學保養(yǎng)儀器的前提。1 使用經(jīng)驗1.1 開機之前，保證各個溶液能夠滿足此次試驗測定，檢查去離子水，堿液和接收液的使用情況，以及廢液桶中廢液得到了及時的清理。如果在去離子水，堿液和接收液的液位低于液位傳感器的話，或廢液的液位高于液位傳感器的話，儀器將報警，正在進行的試驗將被停止，影響測定工作的正常進行。1.2 開機之前，保證冷卻水的開關(guān)是打開了。如果冷卻水開關(guān)關(guān)閉，儀器雖然能自檢通過，但是在蒸餾過程中，由于蒸餾裝置的溫度太高，儀器將報警，提示打開冷卻水開

3、關(guān)。打開冷卻水開關(guān)后，儀器將繼續(xù)工作。但此次試驗被停止，影響正常測定的同時，在沒有冷卻水保護的情況下，對蒸餾裝置具有損傷。1.3 等 1.1 和 1.2 確認無誤后開機，儀器自檢，自檢通過后，儀器進入等待選擇程序階段。首先進入手動模式對滴定器中的氣泡進行排除。氣泡的存在會影響測定結(jié)果，因為氣泡進入后，會占據(jù)標準滴定酸的體積，使標準滴定酸的體積減小，測定結(jié)果偏低。排除氣泡的方法是；首先打開儀器前蓋，儀器報警，提示儀器前蓋被打開，找一塊小磁鐵放在儀器前面的觸點上，按面板上回車鍵，此時儀器默認前蓋關(guān)閉。將儀器功能選擇滴定器充液，滴定器活塞向上移動停止后，用收捏住滴定器的塑料軟管，選擇滴定器排空，滴定

4、器活塞向下移動，等移動 35 秒后立刻松手，滴定器中氣泡將上浮至滴定器上端，選擇滴定器充液，氣泡被排除滴定器，反復(fù) 23 次，將氣泡排凈后開始測定。1.4 空白的測定在空白測定時，首先測定水空白，水空白的測定是為了檢查儀器的穩(wěn)定程度。當前后兩次空白測定值小于0.05 且水空白值小于 0.2 時，儀器穩(wěn)定。測定試劑空白，并將空白值輸入儀器。如果不先測定水空白而直接測試劑空白，即在儀器不穩(wěn)定的情況下就進行試劑空白的測定，將會得到偏高的試劑空白值，測定結(jié)果將偏低。1.5 樣品測定1.5.1 稱樣牛乳樣品需要混合均勻后取樣，因為牛乳樣品容易脂肪上浮，不事先混合而直接從上層取樣的話，測定結(jié)果將偏低。乳粉

5、樣品混合均勻后用稱量紙稱量，并用鑷子送如消化管底部。因操作不當殘留在管壁上的樣品，在加入硫酸的時候用硫酸沖入消化管底部。如果殘留在管壁上而不用硫酸沖入的話，將會使測定結(jié)果偏低。1.5.2 消化在加酸的過程中，要考慮到樣品的組成對消耗酸量的影響。酸量小，樣品消化不完全，測定結(jié)果偏低；酸量大，在上機過程中與堿中后酸過量，游離胺不能被蒸餾出來，嚴重影響測定結(jié)果。所以，要嚴格控制硫酸的用量，表 1 列出了乳與乳制品中各個組分對酸的消耗量。表 1 乳與乳制品中各個組分對酸的消耗量樣品的成分消耗的酸量(ml 硫酸/g)脂肪9.7蛋白質(zhì)4.9無糖類4.0從表 1 中可以看出高脂肪含量的樣品消耗的酸量將多于高

6、蛋白質(zhì)和碳水化合物樣品消耗的酸量。表 2 列出了各類乳制品中消耗酸的情況，對效果過程加酸量有指導意義。表 2 各類樣品的組成及消耗酸量樣品名稱樣品質(zhì)量（g）脂肪含量(g/100g)蛋白質(zhì)含量(g/100g)糖類含量(g/100g)消耗酸量(ml)純牛奶調(diào)味奶原味酸奶加糖酸奶全脂乳粉乳清粉以上簡單的計算也適用于不同組成的其他樣品。所得的結(jié)果也可以用來修正其他方面的應(yīng)用。在消化過程中蒸發(fā)損失約 1.2 ml， 催化劑反應(yīng)消耗約 2.1 ml， 樣品消耗？-？， 消化管內(nèi)殘留？-？，需要的堿量 50 ml。在消化過程中，先 220預(yù)消化 1 小時，然后將溫度升高到 420。預(yù)消化的目的是讓樣品和硫酸

7、先緩慢的反應(yīng)。不預(yù)消化，濃硫酸將和樣品在高溫下劇烈反應(yīng)，造成炭化，測定結(jié)果將偏低，炭化造成的顆粒還會在排廢過程中堵塞管路，造成儀器不能正常工作。 Last edit by zhouyuhu關(guān) 鍵 詞：凱氏定氮儀 經(jīng)驗 保養(yǎng) 的使用1.6 回收率的測定采用硫酸銨和尿素分別對回收率進行測定。單純的采用硫酸銨，簡單快速，不要消化，但只能保證儀器測定的部分，而不能對前處理的消化過程進行質(zhì)量體系保證。尿素需要消化進行測定，對前處理和儀器測定部分全程進行質(zhì)量保證。表 3 和表 4 分別列出了硫酸銨和尿素的回收率測定結(jié)果。表 3 硫酸銨回收率測定結(jié)果序號質(zhì)量 m(g)鹽酸滴定量 V (mL)氮實測值 N1(

8、mg)氮理論值 N2(mg)回收率(%)10.144421.685530.541930.583199.87%20.146522.057931.066331.0278100.12%30.148922.387231.530131.536199.98%40.197629.717641.854341.8505100.01%50.191728.819940.589940.600999.97%60.193029.086440.965340.8762100.22%其平均回收率為 100.03%，標準偏差為 0.011，相對標準偏差 RSD 為 0.11%。表 3 尿素回收率測定結(jié)果序號質(zhì)量 m(g)鹽酸滴定

9、量 V (mL)氮實測值 N1(mg)氮理論值 N2(mg)回收率(%)無10.053617.698424.926424.988399.75%20.061220.184228.427428.531599.64%30.05718.946926.684826.5734100.42%40.052317.291324.353124.382399.88%50.058519.307427.192527.272799.71%60.060420.018328.193828.1585100.13%其平均回收率為 99.92%，標準偏差為 0.0027，相對標準偏差 RSD 為 0.27%。2 保養(yǎng)方法2.1 蒸

10、餾裝置2.1.1 清洗當樣品測定完畢后，采用手動功能加入 80 毫升水，開蒸汽蒸餾 5 分鐘，對蒸餾裝置進行清洗。清洗后取下消化管，倒掉內(nèi)容物，對安全門和滴流盤進行擦拭，去除測定過程中殘留的堿液。2.1.2 橡皮頭的更換在蒸餾過程中，熱的堿液對蒸餾裝置的橡皮頭有腐蝕作用，長時間使用后，會造成橡皮頭和消化管接觸不密閉，導致游離胺泄露，影響測定結(jié)果。定期（一般以約為周期）對橡皮頭進行檢查，發(fā)現(xiàn)腐蝕嚴重，立即更換。更換方法如下：關(guān)閉儀器電源開關(guān)，打開儀器前蓋，取下安全門，用鉗子夾住橡皮頭一端，用力向下拉扯即可。安裝新的橡皮頭時，先用熱水浸泡 5 分鐘，熱水使橡皮頭變軟，易于安裝。2.2 滴定裝置2.

11、2.1 清洗檢測完畢后，清洗滴定缸及液位探針，防止接收液的殘留附著在滴定缸的內(nèi)表面，影響下次測定。2.2.2 標準酸酸溶液的更換當采用濃度不同的標準酸溶液時，應(yīng)當將儀器滴定器中殘留的酸液清除掉。排除酸液的方法；首先打開儀器前蓋，儀器報警，提示儀器前蓋被打開，找一塊小磁鐵放在儀器前面的觸點上，按面板上回車鍵，此時儀器默認前蓋關(guān)閉。將儀器功能選擇滴定器充液，滴定器活塞向上移動停止后；再選擇滴定器排空，滴定器活塞向下移動，反復(fù) 35 次，舊酸液將被新酸液置換出來。2.3 排廢裝置2.3.1 清洗定期（一般以約為周期）對排廢裝置進行清洗，長時間不清洗，會堵塞管路。量取 25ml 醋酸溶液和 5ml 水

12、，采用手動蒸餾半小時，揮發(fā)的醋酸將清除排廢裝置內(nèi)壁上殘留的堿液。2.3.2 維修當排廢裝置堵塞后，一般為廢液缸下方的電磁閥內(nèi)被炭化的顆粒堵塞。關(guān)閉儀器電源開關(guān)，打開儀器后蓋，取下電磁閥，拆開后清除內(nèi)部廢渣后并安裝。2.4 注意事項在每次更換完標準滴定酸或接收液后，以及對儀器進行維修后，都要對儀器進行回收率的測定。一般采用硫酸銨進行回收率分析，保證回收率在 99.5%100.5%的范圍之內(nèi)，說明儀器正常，可以進行樣品測定。3 結(jié)語為了使凱氏定氮儀保持良好的靈敏度和穩(wěn)定性，能高效，快速的分析樣品，得到準確的分析結(jié)果，平時使用時，應(yīng)注意保持儀器各個部件的正常，開機前仔細檢查一下，確認無誤后開機測定。

13、參考文獻：1中華人民共和國國家標準 GB/T5413.1-1997 嬰幼兒配方食品和乳粉 蛋白質(zhì)的測定，242 陳玲霞.測定食品中蛋白質(zhì)含量時氫氧化鈉的用量控制J 鐵道勞動安全衛(wèi)生與環(huán)保，2005.32（6）:293294無3陳輝， 劉振林， 張忠義.凱氏定氮法測定牛奶中蛋白質(zhì)的不確定度分析J.中國衛(wèi)生檢驗雜志， 2004.14 （3） ：3733744雷彩霞.凱氏定氮法測定粗蛋白應(yīng)注意的幾個問題J.西部糧油科技，2003.10（1）62645于雯，呂玉瓊.全自動凱氏定氮儀測定食品中蛋白質(zhì)J.中國衛(wèi)生檢驗雜志，2001.11（5）6101.有機物中的胺根在強熱和 CuSO4，濃 H2SO4 作

14、用下，硝化生成（NH4）2SO4反應(yīng)式為2NH2 H2S04 2H（NH4）2S04（其中 CuSO4 做催化劑）2.在凱氏定氮器中與堿作用，通過蒸餾釋放出 NH3，收集于 H3BO3 溶液中反應(yīng)式為:（NH4）2SO4 2NaOH2NH3 2H2O Na2SO42NH3 4H3BO3（NH4）2B4O7 5H2O3.用已知濃度的 H2SO4（或 HCI）標準溶液滴定，根據(jù) HCI 消耗的量計算出氮的含量，然后乘以相應(yīng)的換算因子，既得蛋白質(zhì)的含量點焊機反應(yīng)式為：（NH4）2B4O7 H2SO4 5H2O（NH4）2SO4 4H3BO3（NH4）2B4O7 2HCl 5H2O2NH4Cl 4H3

15、BO3凱氏定氮儀操作步驟：（一）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

16、，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，以保證樣品完全消化。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。消化完全后，關(guān)閉火焰，使燒瓶冷卻至室溫。（二）蒸餾和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、儀器的洗滌儀器安裝前，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)

17、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(fù)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，

18、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 23 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完全浸沒在溶液中，蒸餾 12min，觀察錐形瓶內(nèi)的溶液是否無變色。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 12min，用蒸餾水沖洗冷凝器下口，關(guān)閉煤氣燈，儀器即可供測樣品使用。2、無機氮標準樣品的蒸餾吸收由于定氮操作繁瑣，為

19、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(fù)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）34 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 10 mL 30%NaOH 溶液，使堿液慢慢流入蒸餾瓶中，在堿液尚未完全流入時，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 35min，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