老款的凱氏定氮儀操作方法

凱氏定氮儀經過十幾年的不斷研發，自動蒸餾功能的ATN-300型號已經更新換代，變得更智能更好用，但是最近陸續碰到幾個

還用著10年前初代定氮儀的客戶找我要說明書，經過一番尋找也算是找到了，如果有買過初代上海洪紀品牌的ATN-300定氮儀的客戶可以咨詢這篇文章。

一、 概述

蛋白質的測定方法，目前仍以1883年凱達爾氏(Kiedahl)發明的定氮法為基礎，它根據各種蛋白質都具有固定比數的氮這一事實，通過對氮的測定而推算出蛋白質含量，此法所得的含氮量除了確定屬于蛋白質組成成分的氮以外，還包括非蛋白質組成的其他有機及無機態氮，所以換算所得的蛋白質含量稱作為粗蛋白含量，一般蛋白質中的含量為18%，換算后即每6.25克蛋白質中含有1克氮，因此6.25成為換算系數K，但是不同的農產品及其制品的實際含氮量有區別，所以不同農產品必須采用不同的換算系數，如花生、大豆、蠶豆、大麥、小麥、燕麥、黑麥等含氮為17.6%，求得K=5.7，蕎麥、葵花籽、亞麻籽、棉花籽、蓖麻籽等換算系數則為K=5.50，玉米、菜籽為6.00，水稻為5.95，上述以外的其他農產品的換算系數均適用6.25。盡管如此，目前世界上還沒有直接分離測定含蛋白質的可行方法。因此，迄今為止在國內外凱氏定氮法仍然是測定蛋白質含量的經典方法。所得結果準確、穩定。

我公司研制生產的ATN-300型全自動定氮儀（蛋白質測定儀），是引進消化吸收國內外檢測新技術，結合我國國情，應用凱氏定氮法原理，采用化學與物理學相結合完成的成套蛋白質含量快速測定裝置。為糧食、食品、飼料、農業、商檢等檢測部門提供了理想的檢測設備。

二、 工作原理

ATN-300型全自動定氮儀檢測原理為：

整套裝置，由電加熱消化器、全自動蒸餾器兩部分組成。要提高蛋白質含量測定的檢測速度，其關鍵是要加速樣品消化煮解的時間，ATN-300型全自動定氮儀消化裝置采用井式電加熱爐，增大了消化管受熱面，使消化管連同管內所注入的10ml H₂SO₄及試樣置入消化管插入井式爐內加熱取得更佳的熱效應，在消化前置入硒片作為催化劑進一步加速消化煮解，大大縮短消化時間。消化管內溢出的SO₂等有害氣體，通過消化管上的排污管經抽吸泵由水帶入下水道，有效的抑制有害氣體的外逸，由省略了實驗室中安裝毒氣通風櫥，試樣經40分鐘左右消化煮解，即可消化。

消化的過程主要反應如下：

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

2NH₃ + H₂SO₄ → (NH₄)₂SO₄

蒸餾與吸收過程的主要反應如下：

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

NH₃ + 4H₃BO₃ → NH₄HB₃O₇ + 5H₂O

然后經滴定，計算蛋白質含量，滴定的過程是鹽酸和硼酸氫銨反映的過程。

NH₄HB₃O₇ + HCl + 5H₂O → NH₄Cl + 4 H₃BO₃

三、 技術參數

1． 測定品種：糧食、食品、飼料、釀造、土壤、制糖、乳制品、藥物等物質

2． 測定樣品量：固體＜5g/個，液體＜15ml/個

3． 測定范圍：含氮量0.1~200mg  (0.02%~95%)

4． 測定數量：消化：一次同時消化個數按爐孔數定；單個蒸餾

5． 測定時間：消化每批45min；蒸餾每個6min

6． 測定重現性：平行試驗結果符合GB/T 6423-94

7． 電源：220V，50Hz

四、 使用說明

1． 其他儀器和用具

1．1分析天平：感量0.0001g

1．2實驗室用粉碎機或研缽

1．3酸式滴定管：25ml或10ml

1．4錐形瓶：容積250ml

1．5分樣篩：孔徑0.45mm(40目)

2．試劑

2．1鹽酸(HCl)：分析純(GB622) 0.05mol/L標準液，(4.2ml鹽酸，注入1000ml蒸餾水)碳酸鈉法標定鹽酸。

2．2氫氧化鈉(NaOH)：化學純或工業純(GB629)、40g溶于蒸餾水中溶成100ml，配成40%水溶液(m/v)。

2．3硼酸(H₃BO₃)：分析純(GB628)2g，溶于蒸餾水中配成100ml2%水溶液(m/v).

2．4混合指示劑：甲基紅(G₅H₁₅N₃O₂)(HG3-958)溶于乙醇配成0.1%乙醇溶液，溴甲酚綠(HG3-1220)溶于乙醇配成0.5%乙醇溶液，二種溶液等體積混合，陰涼處保存(保存期三個月以內)。

2．5硫酸銅(CuSO₄·5H₂O)分析純(GB655)10g；硫酸鉀(K₂SO₄) (HG3-920)分析純150g，在研缽中研磨，仔細混勻后過40目篩(加速劑)。

2．6濃硫酸(H₂SO₄)化學純(GB625)(含量98%、無氮)。

3．操作方法

3．1樣品消化

稱取經粉碎通過40-60目/寸試樣0.5-1g(視含量而定)無損的置入已洗滌烘干的試管中加催化劑5g左右和10ml左右硫酸。

將消化管分別放入消化架各個孔內，然后置于消化爐上，開啟抽氣三通上連接的自來水龍頭，使抽氣三通處于吸氣狀態。接通電源，在加熱初始階段需注意觀測，防止試樣因急沸而飛濺。(初化時，選用電壓型控溫消化爐起初控制在150V左右，15分鐘左右后可滿電壓工作；選用數顯型消化爐起初控制在200度左右，20分鐘左右后再設定所需溫度。)

消化結束后（消化液呈澄清透明狀），將消化管架移至冷卻架冷卻至40-50度左右。然后進行下一步的蒸餾。

3．2蒸餾

1、 用配套橡膠管根據結構圖和儀器側面標簽提示連好管路。

2、 （各參數數值設定）必須按住啟動鍵打開側面電源開關，按啟動鍵，測定酸泵、水泵、堿泵的流量參數，按下一項鍵，在右邊托盤上接收瓶，接著按加酸按鍵，液晶屏上顯示4秒左右時，再按此鍵就關閉了酸泵，此時取下接收瓶倒掉液體（主要是防止管路中空氣導致加液不準），接著重復上面加液工作，停止后，取下接收瓶用量筒量出數值，計算出每秒加酸的量，在自動加液時只要輸入時間就可知道加了多少液體量（根據實驗需要量設定），加堿、加蒸餾水在左邊放上消化管，加量及計算的方法同上。液晶屏提示：設定加酸時間（毫秒為單位），根據實驗需要量而設定好，加堿、加蒸餾水方法同上（秒為單位）。（一般加堿量是消化時濃硫酸用量的5倍以上，蒸餾水是15ml，硼酸50ml），按下一項鍵同時按住啟動鍵恢復正常畫面（各泵流量已知），此過程只要操作一次就可以，以后都不用再操作此過程。

3、 正常工作之一（設定過程）畫面

液晶屏提示，有1、2、3、4，四個存儲編號（代表可存儲4個操作程序）

選好存儲樣品編號，液晶屏提示檢查、設定

用下一項鍵（上一項鍵）可選擇所需程序

如選設定可設定各個參數（注意：每次開機只能設定一個存儲程序編號參數）

A、根據提示設定開啟電磁閥的時間值，請用上升或下降和下一項鍵和（上一項鍵）調（出廠時設定48秒以上，請不要小于40秒以免燒保險絲），接著根據提示設定蒸汽穩定的時間數值，方法同上（出廠時設定60秒以上，請不要小于50秒以免燒保險絲）；根據提示設定各個泵參數（泵流量前面已經測算過），根據提示設定報警定時器時間方法同上，（出廠時設定420秒）。

B、如選檢查可以檢查設定參數，再按下一項鍵，進入正常畫面，按啟動鍵，開始工作，直到顯示請選擇工作模式畫面時。

液晶屏顯示自動還是手動

在選用自動工作模式時（手動模式同樣），按一下啟動按鍵，再打開自來水龍頭，

這時夾緊側面排水夾子，下方有機玻璃窗口里玻璃瓶內有水進入即可，過一段時間后，下方有機玻璃瓶窗口里玻璃瓶有水進入，液晶屏提示電磁閥關閉，同時時間減少顯示為0，顯示電磁閥開，液晶屏顯示蒸汽穩定的時間數，同時時間減少顯示到0，并發出蜂鳴聲，顯示蒸汽穩定。這時關閉右側蒸汽開關，提起左側紅色手柄把消化管固定在左邊的托架上，在右邊托盤放上250ml的接收瓶，（手動模式時，根據順序按各個按鍵加入各種液體后）再按啟動按鍵，按順序自動加入各種液體（按照程序設定值），完成好后，打開右側蒸汽開關，再按啟動按鍵，液晶屏顯示報警定時器時間，數值減為0時發出蜂鳴聲?？捎^察接收液數量是否達到（一般接收瓶內液體要達到150ml以上），接著移下接收瓶，這時關閉右側蒸汽開關，取下樣品待滴定用。第二個樣品同上方法。

4、 關機

關閉電源，關水龍頭，打開側面排水夾子，關閉右側蒸汽開關，把連堿泵的膠管放入蒸餾水容器內，前面放入消化管，等排完水。關一次開關，再按住啟動鍵打開側面電源開關用手動模式按加堿鍵抽蒸餾水清洗堿泵，酸泵同樣清洗，關電結束。

3．3滴定

用標定后的鹽酸溶液進行滴定接收瓶內的溶液，滴定溶液由綠色變為淡紫色為終點，記下消耗鹽酸溶液的毫升數，按下式計算蛋白含量：

式中：V₂—滴定試樣時消耗酸標準溶液的體積 (ml)

      V₁—滴定空白時消耗酸標準溶液的體積 (ml)

      C—標準酸溶液的摩爾濃度

      0.014—氮的毫克當量數

      K—氮換算成粗蛋白質的系數

      W—試樣重量 (g)

(空白測定：用0.1克糖代替樣品或不加樣品做空白測定)

平行測定的結果用算術平均值表示，保留小數后二位。

3．4 換算系數

結果報告中必須注明氮換算成粗蛋白質的系數，換算系數見下表。

3．5注意事項

1．消化時若有氣體外溢，加大抽氣三通連接的自來頭的壓力。消化密封圈每次試驗結束后清洗一遍延長使用壽命。

2．每天工作完，把NaOH溶液外接的皮管移入蒸餾水瓶內，前面套好消化管抽洗幾次，防止堿液殘留在堿泵內而影響使用壽命，也可防止單向閥粘連，待下次使用時，在蒸餾樣品前需先排出100mlNaOH，以防稀釋NaOH，造成第一個樣品加入的堿液濃度不夠。

3．每次試樣蒸餾結束，必須迅速取下消化管，防止消化管液體倒吸至蒸發爐內腐蝕電熱管。

4．用戶在遵守本儀器的運輸、貯存、安裝、調整和使用規程的條件下，如發現儀器因制造質量問題而不能正常工作時，從收獲之日起一年內實行三包；或開箱時發現包裝不良而發生損壞，附件與裝箱單不符，短缺零件等情況，請與我公司質檢部門聯系。來函注明產品型號、編號和出廠日期。本儀器使用時，要求用戶嚴格按照說明誰規定進行，如有疑問或對結構改進的意見，請來函告知我公司質檢部門。