技术文章您的位置:网站首页 >技术文章 >老款的凯氏定氮仪操作方法

老款的凯氏定氮仪操作方法

更新时间:2023-06-15   点击次数:779次

凯氏定氮仪经过十几年的不断研发,自动蒸馏功能的ATN-300型号已经更新换代,变得更智能更好用,但是最近陆续碰到几个

还用着10年前初代定氮仪的客户找我要说明书,经过一番寻找也算是找到了,如果有买过初代上海洪纪品牌的ATN-300定氮仪的客户可以咨询这篇文章。

一、 概述

 

蛋白质的测定方法,目前仍以1883年凯达尔氏(Kiedahl)发明的定氮法为基础,它根据各种蛋白质都具有固定比数的氮这一事实,通过对氮的测定而推算出蛋白质含量,此法所得的含氮量除了确定属于蛋白质组成成分的氮以外,还包括非蛋白质组成的其他有机及无机态氮,所以换算所得的蛋白质含量称作为粗蛋白含量,一般蛋白质中的含量为18%,换算后即每6.25克蛋白质中含有1克氮,因此6.25成为换算系数K,但是不同的农产品及其制品的实际含氮量有区别,所以不同农产品必须采用不同的换算系数,如花生、大豆、蚕豆、大麦、小麦、燕麦、黑麦等含氮为17.6%,求得K=5.7,荞麦、葵花籽、亚麻籽、棉花籽、蓖麻籽等换算系数则为K=5.50,玉米、菜籽为6.00,水稻为5.95,上述以外的其他农产品的换算系数均适用6.25。尽管如此,目前世界上还没有直接分离测定含蛋白质的可行方法。因此,迄今为止在国内外凯氏定氮法仍然是测定蛋白质含量的经典方法。所得结果准确、稳定。

我公司研制生产的ATN-300型全自动定氮仪(蛋白质测定仪),是引进消化吸收国内外检测新技术,结合我国国情,应用凯氏定氮法原理,采用化学与物理学相结合完成的成套蛋白质含量快速测定装置。为粮食、食品、饲料、农业、商检等检测部门提供了理想的检测设备。

 

二、 工作原理

ATN-300型全自动定氮仪检测原理为:


 image.png

整套装置,由电加热消化器、全自动蒸馏器两部分组成。要提高蛋白质含量测定的检测速度,其关键是要加速样品消化煮解的时间,ATN-300型全自动定氮仪消化装置采用井式电加热炉,增大了消化管受热面,使消化管连同管内所注入的10ml H2SO4及试样置入消化管插入井式炉内加热取得更佳的热效应,在消化前置入硒片作为催化剂进一步加速消化煮解,大大缩短消化时间。消化管内溢出的SO2等有害气体,通过消化管上的排污管经抽吸泵由水带入下水道,有效的抑制有害气体的外逸,由省略了实验室中安装毒气通风橱,试样经40分钟左右消化煮解,即可消化。

 

消化的过程主要反应如下:

R·C·H·NH2·COOH + H2SO4  CO2 + SO2 + NH3 + H2O

2NH3 + H2SO4 (NH4)2SO4

 

蒸馏与吸收过程的主要反应如下:

(NH4)2SO4 + 2NaOH Na2SO4 + 2NH3 + 2H2O

NH3 + 4H3BO3 NH4HB3O7 + 5H2O

 

然后经滴定,计算蛋白质含量,滴定的过程是盐酸和硼酸氢铵反映的过程。

NH4HB3O7 + HCl + 5H2O NH4Cl + 4 H3BO3

三、 技术参数

1. 测定品种:粮食、食品、饲料、酿造、土壤、制糖、乳制品、药物等物质

2. 测定样品量:固体<5g/个,液体<15ml/个

3. 测定范围:含氮量0.1~200mg  (0.02%~95%)

4. 测定数量:消化:一次同时消化个数按炉孔数定;单个蒸馏

5. 测定时间:消化每批45min;蒸馏每个6min

6. 测定重现性:平行试验结果符合GB/T 6423-94

7. 电源:220V50Hz

 

四、 使用说明

1. 其他仪器和用具

11分析天平:感量0.0001g

12实验室用粉碎机或研钵

13酸式滴定管:25ml10ml

14锥形瓶:容积250ml

15分样筛:孔径0.45mm(40)

 

2.试剂

21盐酸(HCl):分析纯(GB622) 0.05mol/L标准液,(4.2ml盐酸,注入1000ml蒸馏水)碳酸钠法标定盐酸。

22氢氧化钠(NaOH):化学纯或工业纯(GB629)40g溶于蒸馏水中溶成100ml,配成40%水溶液(m/v)

23硼酸(H3BO3):分析纯(GB628)2g,溶于蒸馏水中配成100ml2%水溶液(m/v).

24混合指示剂:甲基红(G5H15N3O2)(HG3-958)溶于乙醇配成0.1%乙醇溶液,溴甲酚绿(HG3-1220)溶于乙醇配成0.5%乙醇溶液,二种溶液等体积混合,阴凉处保存(保存期三个月以内)

25硫酸铜(CuSO4·5H2O)分析纯(GB655)10g;硫酸钾(K2SO4) (HG3-920)分析纯150g,在研钵中研磨,仔细混匀后过40目筛(加速剂)

26浓硫酸(H2SO4)化学纯(GB625)(含量98%、无氮)

 

3.操作方法

31样品消化

称取经粉碎通过40-60/寸试样0.5-1g(视含量而定)无损的置入已洗涤烘干的试管中加催化剂5g左右和10ml左右硫酸。

将消化管分别放入消化架各个孔内,然后置于消化炉上,开启抽气三通上连接的自来水龙头,使抽气三通处于吸气状态。接通电源,在加热初始阶段需注意观测,防止试样因急沸而飞溅。(初化时,选用电压型控温消化炉起初控制在150V左右,15分钟左右后可满电压工作;选用数显型消化炉起初控制在200度左右,20分钟左右后再设定所需温度。)

消化结束后(消化液呈澄清透明状),将消化管架移至冷却架冷却至40-50度左右。然后进行下一步的蒸馏。

 

32蒸馏

1、 用配套橡胶管根据结构图和仪器侧面标签提示连好管路。

2、 (各参数数值设定)必须按住启动键打开侧面电源开关,按启动键,测定酸泵、水泵、碱泵的流量参数,按下一项键,在右边托盘上接收瓶,接着按加酸按键,液晶屏上显示4秒左右时,再按此键就关闭了酸泵,此时取下接收瓶倒掉液体(主要是防止管路中空气导致加液不准),接着重复上面加液工作,停止后,取下接收瓶用量筒量出数值,计算出每秒加酸的量,在自动加液时只要输入时间就可知道加了多少液体量(根据实验需要量设定),加碱、加蒸馏水在左边放上消化管,加量及计算的方法同上。液晶屏提示:设定加酸时间(毫秒为单位),根据实验需要量而设定好,加碱、加蒸馏水方法同上(秒为单位)。(一般加碱量是消化时浓硫酸用量的5倍以上,蒸馏水是15ml,硼酸50ml),按下一项键同时按住启动键恢复正常画面(各泵流量已知),此过程只要操作一次就可以,以后都不用再操作此过程。

3、 正常工作之一(设定过程)画面

液晶屏提示,有1234,四个存储编号(代表可存储4个操作程序)

选好存储样品编号,液晶屏提示检查、设定

用下一项键(上一项键)可选择所需程序

如选设定可设定各个参数(注意:每次开机只能设定一个存储程序编号参数)

A、根据提示设定开启电磁阀的时间值,请用上升或下降和下一项键和(上一项键)调(出厂时设定48秒以上,请不要小于40秒以免烧保险丝),接着根据提示设定蒸汽稳定的时间数值,方法同上(出厂时设定60秒以上,请不要小于50秒以免烧保险丝);根据提示设定各个泵参数(泵流量前面已经测算过),根据提示设定报警定时器时间方法同上,(出厂时设定420秒)。

B、如选检查可以检查设定参数,再按下一项键,进入正常画面,按启动键,开始工作,直到显示请选择工作模式画面时。

液晶屏显示自动还是手动

在选用自动工作模式时(手动模式同样),按一下启动按键,再打开自来水龙头,

这时夹紧侧面排水夹子,下方有机玻璃窗口里玻璃瓶内有水进入即可,过一段时间后,下方有机玻璃瓶窗口里玻璃瓶有水进入,液晶屏提示电磁阀关闭,同时时间减少显示为0,显示电磁阀开,液晶屏显示蒸汽稳定的时间数,同时时间减少显示到0,并发出蜂鸣声,显示蒸汽稳定。这时关闭右侧蒸汽开关,提起左侧红色手柄把消化管固定在左边的托架上,在右边托盘放上250ml的接收瓶,(手动模式时,根据顺序按各个按键加入各种液体后)再按启动按键,按顺序自动加入各种液体(按照程序设定值),完成好后,打开右侧蒸汽开关,再按启动按键,液晶屏显示报警定时器时间,数值减为0时发出蜂鸣声。可观察接收液数量是否达到(一般接收瓶内液体要达到150ml以上),接着移下接收瓶,这时关闭右侧蒸汽开关,取下样品待滴定用。第二个样品同上方法。

4、 关机

关闭电源,关水龙头,打开侧面排水夹子,关闭右侧蒸汽开关,把连碱泵的胶管放入蒸馏水容器内,前面放入消化管,等排完水。关一次开关,再按住启动键打开侧面电源开关用手动模式按加碱键抽蒸馏水清洗碱泵,酸泵同样清洗,关电结束。

 

33滴定

用标定后的盐酸溶液进行滴定接收瓶内的溶液,滴定溶液由绿色变为淡紫色为终点,记下消耗盐酸溶液的毫升数,按下式计算蛋白含量:


image.png



 

式中:V2—滴定试样时消耗酸标准溶液的体积 (ml)

      V1—滴定空白时消耗酸标准溶液的体积 (ml)

      C—标准酸溶液的摩尔浓度

      0.014—氮的毫克当量数

      K—氮换算成粗蛋白质的系数

      W—试样重量 (g)

 

(空白测定:用0.1克糖代替样品或不加样品做空白测定)

平行测定的结果用算术平均值表示,保留小数后二位。

 

34 换算系数

结果报告中必须注明氮换算成粗蛋白质的系数,换算系数见下表。

样品名称

换算系数

数据来源

小麦

5.70

GB2905

大麦

5.70

GB2905

酿酒大麦

6.25

TOCT10846

面粉

5.70

GB5009.5

面包

5.70

AOAC14.103

大豆

6.25

GB2905


5.71

GB5009.5

玉米

6.25

食品常用数据手册


6.24

GB5009.5

饲料

6.25

GB6432

肉制品

6.25

GB5009.5

乳制品

6.38

GB5009.5

牛奶

6.38

ACAC16.036

芝麻

5.30

GB5009.5

油菜

5.53

油菜籽综合利用

 

 

35注意事项

1.消化时若有气体外溢,加大抽气三通连接的自来头的压力。消化密封圈每次试验结束后清洗一遍延长使用寿命。

2.每天工作完,把NaOH溶液外接的皮管移入蒸馏水瓶内,前面套好消化管抽洗几次,防止碱液残留在碱泵内而影响使用寿命,也可防止单向阀粘连,待下次使用时,在蒸馏样品前需先排出100mlNaOH,以防稀释NaOH,造成第一个样品加入的碱液浓度不够。

3.每次试样蒸馏结束,必须迅速取下消化管,防止消化管液体倒吸至蒸发炉内腐蚀电热管。

4.用户在遵守本仪器的运输、贮存、安装、调整和使用规程的条件下,如发现仪器因制造质量问题而不能正常工作时,从收获之日起一年内实行三包;或开箱时发现包装不良而发生损坏,附件与装箱单不符,短缺零件等情况,请与我公司质检部门联系。来函注明产品型号、编号和出厂日期。本仪器使用时,要求用户严格按照说明谁规定进行,如有疑问或对结构改进的意见,请来函告知我公司质检部门。


image.png