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使用凱氏定氮儀要注意些什么?步琦來(lái)解答,助您實(shí)驗(yàn)一臂之力

來(lái)源:步琦實(shí)驗(yàn)室設(shè)備貿(mào)易(上海)有限公司   2023年11月07日 15:18  

步琦凱氏定氮儀的注意事項(xiàng)及維護(hù)

 

凱氏定氮法是測(cè)定蛋白質(zhì)/氮的常用方法,該方法簡(jiǎn)單易操作,但由于實(shí)驗(yàn)過(guò)程中涉及到的步驟消化→蒸餾→滴定以及使用的試劑較多,因此出現(xiàn)問(wèn)題后排查起來(lái)會(huì)費(fèi)時(shí)費(fèi)力。

 

本文集合了客戶了經(jīng)常面臨的問(wèn)題,并一一給予解決方法,旨在幫助客戶實(shí)驗(yàn)過(guò)程中能快速發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,并及時(shí)排查解決掉。

 

1

消解儀使用注意事項(xiàng)

快速消解儀為實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用而設(shè)計(jì)和構(gòu)建的。用途是通過(guò)加熱用濃硫酸在催化劑作用下消解樣品。抽吸裝置(如尾氣吸收儀 K-415 或水射泵(訂貨號(hào) 002913)必須連接到抽吸模塊上,以安全排出消解過(guò)程中出現(xiàn)的煙霧。

 

在使用前,需要檢查以下事項(xiàng):

  • 樣品管是否完好,如果發(fā)現(xiàn)樣品管破損(如有裂痕,劃痕或者撞擊的痕跡)立即更換新的樣品管,另外樣品管在使用一段時(shí)間也應(yīng)及時(shí)換新,建議使用 2~3 年后更換新樣品管1,訂貨號(hào)037377(300mL,4pcs)或11059690(300mL,20pcs),以保證安全。

  • 水射泵側(cè)管需低于煙霧收集管出口,防止煙霧冷凝在管路里邊影響抽氣力度,可能降低消解效率。

 

消解過(guò)程中,需要注意:

  • 水射泵流速要適當(dāng),不能為了節(jié)約水流速過(guò)低,不能提供合適的負(fù)壓帶走煙霧。

  • 硫酸不宜過(guò)少,防止干燒損壞樣品管。

  • 加熱盡量按照指導(dǎo)逐漸升溫,防止樣品濺到試管壁上導(dǎo)致消解不完整,影響結(jié)果。

  • 注意催化劑的比例和廠家品牌,防止鹽過(guò)多,冷卻后析出影響消解管的安裝。

  • 如果發(fā)現(xiàn)有大量煙霧冒出,液體噴濺。請(qǐng)立即斷電,加大通風(fēng),待樣品管冷卻后再進(jìn)行操作。檢查抽氣泵是否正常工作,以及玻璃和密封圈是否完好。

 

消解結(jié)束后,需要注意:

  • 在完成消解后 30min 內(nèi)請(qǐng)勿使用立即冷水清洗樣品管或者直接蒸餾。溫度差過(guò)大會(huì)導(dǎo)致玻璃自身產(chǎn)生形變而出現(xiàn)裂痕。需待冷卻完畢后,再清洗樣品管,并檢查是否玻璃完好。

  • 要想延長(zhǎng)密封件的使用壽命,經(jīng)常用水對(duì)其進(jìn)行清洗,然后用軟布擦干清洗過(guò)的密封件。

 

明確禁止以下使用:

  • 在通風(fēng)柜外進(jìn)行消解操作

  • 在濃硫酸中消解樣品(如食物和飼料)時(shí),可產(chǎn)生爆炸性硝基化合物。

  • 在濃硫酸中對(duì)不明成分的樣品材料進(jìn)行消解。

  • 使用在沖擊、摩擦、加熱或火花的情況下可引起爆炸或燃燒的樣品。

 

鋁塊消解儀:

K-446 在使用前除了需要檢查以上所需事項(xiàng)外,在使用后還需注意:

 

  • 消解完后,廢液承接盤(pán)一定要放置在煙霧收集管底部,防止酸滴到加熱模塊上腐蝕設(shè)備。

  • 加熱模塊上面的雜質(zhì)需及時(shí)清理干凈,以免影響加熱效率。

  • 煙霧收集管需及時(shí)清潔,減少對(duì)玻璃的腐蝕。玻璃明顯有變薄或者紋路及時(shí)更換。

 

K-415 尾氣吸收儀:

  • 配置 8%-10% 的氫氧化鈉溶液或者 20% 的碳酸鈉溶液 3L, 堿液中一般加入溴甲酚藍(lán)或溴甲酚綠作為指示劑(取少量固體粉末用乙醇溶解,再加入堿液中),也可加入酚酞指示劑。

  • 吸收瓶中要加入固體顆粒的活性炭(顆粒直徑2mm ~ 6mm),并在兩端加入玻璃棉。

  • 打開(kāi)電源開(kāi)關(guān),確保冷卻水打開(kāi),利用旁通閥可調(diào)節(jié)抽吸性能。需要降低抽吸性能時(shí),應(yīng)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕。順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕將關(guān)閉閥門(mén),使抽吸性能達(dá)到最大。

  • 每天實(shí)驗(yàn)前檢查洗滌液是否需要更換,每次更換洗滌液時(shí)應(yīng)清潔墊圈、濾網(wǎng)和密封圈。檢查活性炭是否出現(xiàn)結(jié)晶,凝結(jié),如有需更換。檢查玻璃器件,軟管及接頭是否有損壞。

 

2

凱氏定氮儀使用注意事項(xiàng)

使用凱氏定氮儀是將消化后的樣品(硫酸消化液)加強(qiáng)堿后反應(yīng)并生成 NH4+,并通過(guò)水蒸汽將NH4+ 帶入到硼酸中,最后用標(biāo)準(zhǔn)酸滴定,根據(jù)消耗的標(biāo)準(zhǔn)酸算出N的含量。乘以相應(yīng)的蛋白質(zhì)系數(shù),即可得到蛋白質(zhì)含量。

 

 

標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試:


1. 蒸餾量偏低

進(jìn)行蒸餾儀蒸汽力度測(cè)試:預(yù)熱設(shè)備后,空樣品管蒸餾,蒸餾 5 分鐘,用量筒測(cè)量蒸餾液體是否達(dá)到 130mL 以上。

 

2. 蒸餾儀密封性測(cè)試

預(yù)熱設(shè)備,空白穩(wěn)定后,用同一方法測(cè)試 5 個(gè)硫酸銨或磷酸二氫銨樣品,看樣品回收率及平行性能否達(dá)到要求(回收率 98 - 102 %,RSD < 3)。

 

3. 設(shè)備冷凝水不足

  • 檢查冷凝水管路連接水閥是否打開(kāi)?

  • 檢查進(jìn)水濾網(wǎng)是否堵塞或損壞?

 

4. 設(shè)備不排空

  • 檢查廢液管是否插到下水道或廢液桶的液面以下。

  • 檢查抽吸瓶上下部閥門(mén)密封件是否老化或粘連。

 

凱氏定氮儀日常維護(hù):

 

1. 清洗和檢查樣品管

每次使用儀器之前執(zhí)行此操作。清洗干凈后再次用二級(jí)純水將樣品管進(jìn)行潤(rùn)洗一次,同時(shí)檢查樣品管是否有破損情況,如有裂痕及破損,請(qǐng)停止使用該樣品管。

 

2. 清洗玻璃組件

設(shè)置清洗每天結(jié)束時(shí),應(yīng)執(zhí)行清洗程序,對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行全面的沖洗。防噴濺保護(hù)器和冷凝器用水沖洗,去除殘留的氫氧化鈉。通過(guò)定期清洗,可延長(zhǎng)玻璃部件的使用壽命。清洗方法已預(yù)設(shè),但可根據(jù)樣品管的尺寸進(jìn)行修改和調(diào)節(jié)。針對(duì)有樣品管排空的型號(hào)如:Multi K-365 及 K-375,我們建議在 300mL 樣品管中添加 200mL 以上的水,蒸餾設(shè)置 300s 以上。

 

3. 清洗和維護(hù)軟管和軟管連接

如實(shí)驗(yàn)間隔周期較長(zhǎng),長(zhǎng)時(shí)間未使用凱氏定氮儀,我們建議將所有試劑倒空,將軟管從試劑桶內(nèi)取出,并手動(dòng)排空管內(nèi)溶液,用水進(jìn)行清洗。尤其是堿液管路,長(zhǎng)時(shí)間不使用會(huì)導(dǎo)致 NaOH 結(jié)晶,防止對(duì)堿泵及管路造成損壞。

 

4. 清洗和維護(hù)防濺保護(hù)器

玻璃飛濺保護(hù)器:如果防濺保護(hù)器上部有殘留物,建議將其卸下,用清洗劑進(jìn)行清洗。


塑料防濺器:如果您看到空白值不斷增加,建議卸下防濺保護(hù)器。用清洗劑或超聲水浴進(jìn)行清洗。當(dāng)拆卸防濺保護(hù)器進(jìn)行清洗時(shí),也要清洗密封件,以延長(zhǎng)其使用壽命。用清水沖洗后,用軟布擦干,重新安裝,并將防濺保護(hù)器裝回原位。

 

5. 全自動(dòng)滴定型號(hào)的維護(hù)

定期對(duì) pH 電極進(jìn)行校準(zhǔn),默認(rèn)采用兩點(diǎn)校準(zhǔn),緩沖液可根據(jù)需要進(jìn)行修改,校準(zhǔn)后看兩個(gè)參數(shù),斜率值和零點(diǎn),電極斜率值(Slop)在 95%~103% 之間時(shí),電極可正常使用,在 96.5%~101% 之間,電極狀態(tài)很好。

 

零點(diǎn)(pH(0))在 6.4~8.0 之間時(shí),電極可正常使用,越接近7越好。

 

pH 電極的電極零點(diǎn)和斜率可能因玻璃膜老化或隔膜變化(如污染)而改變,導(dǎo)致測(cè)得的電極斜率小,由此產(chǎn)生測(cè)量值不穩(wěn)定、平衡時(shí)間長(zhǎng)和結(jié)果不準(zhǔn)確等現(xiàn)象。以下表格列出了電極斜率小常見(jiàn)的原因和排查措施。

 

 

3

總結(jié)常見(jiàn)應(yīng)用問(wèn)題及排查

 

氮含量太高

原因

糾正措施

稱(chēng)量誤差

檢查天平是否平穩(wěn),天平周?chē)欠裼衅渌麅x器干擾,是否有靜電干擾

樣品或標(biāo)準(zhǔn)品污染

重新取樣,或更換標(biāo)準(zhǔn)品

玻璃器皿污染

清洗玻璃器皿

蒸餾殘留

減少液體總量,300mL 樣品管中的樣品量應(yīng)不超過(guò) 150mL,以避免樣品量過(guò)多噴濺嚴(yán)重;在堿加入樣品管前,使用水稀釋樣品管中酸也能減低噴濺程度

實(shí)驗(yàn)環(huán)境中有游離氨

檢查進(jìn)行定氮的實(shí)驗(yàn)室是否放置了氨水等含揮發(fā)性氨試劑

滴定劑濃度錯(cuò)誤

檢查滴定液的計(jì)算和濃度、 摩爾反應(yīng)系數(shù)(每摩爾鹽酸含 2 摩爾 H+、每摩爾硫酸含 2 摩爾 H+)、滴定劑系數(shù);對(duì)滴定酸進(jìn)行標(biāo)定,重新計(jì)算

滴定系統(tǒng)、滴定管、玻璃管中有空氣

檢查滴定酸液位,如滴定酸不足及時(shí)補(bǔ)充,并在滴定系統(tǒng)上進(jìn)行排液操作

pH 電極故障

使用標(biāo)準(zhǔn)溶液校準(zhǔn)電極,必要時(shí)進(jìn)行更換,如使用標(biāo)準(zhǔn)緩沖鹽進(jìn)行校準(zhǔn)多次仍不能通過(guò)滴定儀要求則建議更換

手工滴定指示劑變性

重新配置母液

計(jì)算錯(cuò)誤

重新計(jì)算,更換實(shí)驗(yàn)員對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果核對(duì)

計(jì)算錯(cuò)誤

重新計(jì)算,更換實(shí)驗(yàn)員對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果核對(duì)

 

氮含量太低

原因

糾正措施

稱(chēng)量誤差

檢查天平是否平穩(wěn),天平周?chē)欠裼衅渌麅x器干擾,是否有靜電干擾

滴定劑濃度錯(cuò)誤

檢查滴定液的計(jì)算和濃度、 摩爾反應(yīng)系數(shù)(每摩爾鹽酸含 2 摩爾 H+、每摩爾硫酸含 2 摩爾 H+)、滴定劑系數(shù);對(duì)滴定酸進(jìn)行標(biāo)定,重新計(jì)算

樣品或標(biāo)準(zhǔn)品污染

重新取樣,或更換標(biāo)準(zhǔn)品

樣品中的氮含量較高

減少樣品量,樣品中氮含量不可超過(guò) 200mg

樣品轉(zhuǎn)移過(guò)程損失

避免天平轉(zhuǎn)移到樣品管過(guò)程中,樣品損失,或掛壁

玻璃器皿污染

清洗玻璃器皿

消解硫酸不足

增加硫酸用量(依據(jù)經(jīng)驗(yàn),一般常量法比如 1g 左右樣品試用 20mL 濃硫酸,半微量法使用 10 mL 濃硫酸)

消化時(shí)發(fā)生泄漏

檢查抽吸模塊密封性

消解時(shí)發(fā)生噴濺

調(diào)整加熱檔,使消解儀緩慢升溫,避免樣品因噴濺造成損失

催化劑與硫酸比例不對(duì)

糾正催化劑與濃硫酸的使用比例在 1:3-1:2

消解未完成

延長(zhǎng)消解時(shí)間,保證樣品澄清后繼續(xù)消解 30min

消解后未冷卻完整

消解后冷卻至少 30 分鐘

NaOH 加入量不足或所用的 NaOH 濃度不正確 ( 應(yīng)為 32 %)

糾正用量,直到可以觀察到在堿加入后樣品顏色發(fā)生變化

蒸餾時(shí)發(fā)生泄漏

進(jìn)行蒸汽力度測(cè)試

滴定劑濃度錯(cuò)誤

檢查滴定液的計(jì)算和濃度、  摩爾反應(yīng)系數(shù)、滴定劑系數(shù);對(duì)滴定酸進(jìn)行標(biāo)定,重新計(jì)算

pH 電極故障

使用標(biāo)準(zhǔn)溶液校準(zhǔn)電極,必要時(shí)進(jìn)行更換,如使用標(biāo)準(zhǔn)緩沖鹽進(jìn)行校準(zhǔn)多次仍不能通過(guò)滴定儀要求則建議更換

手工滴定指示劑變性

重新配置母液

計(jì)算錯(cuò)誤

重新計(jì)算,更換實(shí)驗(yàn)員對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果核對(duì)

 

重復(fù)性不佳

原因

糾正措施

稱(chēng)量誤差

檢查天平是否平穩(wěn),天平周?chē)欠裼衅渌麅x器干擾,是否有靜電干擾

樣品非均質(zhì)

由于樣品的不均質(zhì)導(dǎo)致結(jié)果不平行,請(qǐng)重新均質(zhì)樣品

樣品或標(biāo)準(zhǔn)品污染

重新取樣,或更換標(biāo)準(zhǔn)品

樣品轉(zhuǎn)移過(guò)程損失

避免天平轉(zhuǎn)移到樣品管過(guò)程中,樣品損失,或掛壁

玻璃器皿污染

清洗玻璃器皿

消解時(shí)發(fā)生噴濺

調(diào)整加熱檔,使消解儀緩慢升溫,避免樣品因噴濺造成損失

消化時(shí)發(fā)生泄漏

檢查抽吸模塊密封性

尾氣吸收抽吸力不足

檢查尾氣吸收儀管路密封性,定期清洗尾氣吸收儀的泵

消解期間抽吸力太強(qiáng)

使用旁路閥降低尾氣吸收裝置的抽吸力

消解未完成,消解時(shí)間太短

延長(zhǎng)消解時(shí)間,保證樣品澄清后繼續(xù)消解 30min

蒸餾時(shí)發(fā)生泄漏

進(jìn)行蒸汽力度測(cè)試

蒸餾和滴定時(shí)攪拌器不工作

清洗攪拌器,必要時(shí)進(jìn)行更換

滴定系統(tǒng)、滴定管、樣品管中有氣泡

檢查滴定酸液位,如滴定酸不足及時(shí)補(bǔ)充,并在滴定系統(tǒng)上進(jìn)行排液操作

pH 電極校準(zhǔn)不正確或未校準(zhǔn)

使用標(biāo)準(zhǔn)溶液校準(zhǔn)電極,必要時(shí)進(jìn)行更換,如使用標(biāo)準(zhǔn)緩沖鹽進(jìn)行校準(zhǔn)多次仍不能通過(guò)滴定儀要求則建議更換

滴定管被堵塞、松脫、太短或損壞

檢查滴定管,清潔或重新連接

手工滴定指示劑變性

重新配置母液

 

 

 

 

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