第二章 常用自動儀器的使用與維護(hù)

1、第一章第一章 常用自動分析儀器的使用常用自動分析儀器的使用與維護(hù)與維護(hù) 凱氏定氮儀、粗脂肪測定儀及粗纖維測定儀的結(jié)構(gòu)組成及其作用；各儀器的工作原理；各儀器的安裝、調(diào)試；各儀器的操作流程、注意事項(xiàng)及日常維護(hù)與保養(yǎng)。模塊一模塊一 凱氏定氮儀的使用及維護(hù)凱氏定氮儀的使用及維護(hù) 凱氏定氮儀是根據(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(jì)算蛋白質(zhì)含量的儀器。因其蛋白質(zhì)含量測量計(jì)算的方法叫做凱氏定氮法，故被稱為凱氏定氮儀，又名定氮儀、蛋白質(zhì)測定儀、粗蛋白測定儀。 凱氏定氮法是測定化合物或混合物中總氮量的一種方法。即在有催化劑的條件下，用濃硫酸消化樣品將有機(jī)氮都轉(zhuǎn)變成無機(jī)銨鹽，然后在堿性條件下

2、將銨鹽轉(zhuǎn)化為氨，隨水蒸氣蒸餾出來并為過量的硼酸液吸收，再以標(biāo)準(zhǔn)鹽酸滴定，就可計(jì)算出樣品中的氮量。由于蛋白質(zhì)含氮量比較恒定，可由其氮量計(jì)算蛋白質(zhì)含量，故此法是經(jīng)典的蛋白質(zhì)定量方法。 一、原理: 蛋白質(zhì)是含氮的有機(jī)化合物。蛋白質(zhì)與硫酸和催化劑一同加熱消化，使蛋白質(zhì)分解，分解的氨與硫酸結(jié)合生成硫酸銨。然后堿化蒸餾使氨游離，用硼酸吸收后再以硫酸或鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，根據(jù)酸的消耗量乘以換算系數(shù)，并換算成蛋白質(zhì)含量。含氮量*6.25=蛋白含量 凱氏定氮法測定試樣時，需經(jīng)過消解、蒸餾、滴定3個過程。樣品的消解就是將含氮的有機(jī)化合物與硫酸和催化劑一同加熱消化，使有機(jī)氮分解，分解的氨與硫酸結(jié)合生成硫酸銨。樣品經(jīng)過

3、消解后將試樣中有機(jī)氮轉(zhuǎn)化為無機(jī)氮，再將消解后的樣品進(jìn)行堿解蒸餾。 有機(jī)物中的胺根在強(qiáng)熱和CuSO4，濃H2SO4 作用下，硝化生成（NH4）2SO4 凱氏定氮法反應(yīng)式為： 2NH2+H2SO4+2H=(NH4)2SO4 （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+2NaOH=2NH3+2H2O+Na2SO4 2NH3+4H3BO3=(NH4)2B4O7+5H2O 3. 用已知濃度的H2SO4（或HCI）標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，根據(jù)HCI消耗的量計(jì)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 反應(yīng)式為：

4、 (NH4)2B4O7+H2SO4+5H2O=(NH4)2SO4+4H3BO3 (NH4)2B4O7+2HCl+5H2O=2NH4Cl+4H3BO3 缺陷 從凱氏定氮原理可以知道：凱氏定氮法是將含氮有機(jī)物轉(zhuǎn)變?yōu)闊o機(jī)氮硫酸銨來進(jìn)行檢測，以得到含氮量的測定值乘以一定系數(shù)得出蛋白質(zhì)含量。而含氮有機(jī)物不僅僅是蛋白質(zhì)，還有三聚氰胺等等。 在加上食品中蛋白質(zhì)含量的現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)和國際通行測定方法是經(jīng)典凱氏定氮法，這就為造假者提供了可乘之機(jī)。蛋白質(zhì)中的含氮量不超過30%，三聚氰胺的最大的特點(diǎn)是含氮量很高（66%），溶于水后無色無味，也就是說在一杯清水中加入三聚氰胺，然后用凱氏定氮法檢測，結(jié)果顯示是含有蛋白質(zhì)的

5、。由于“凱氏定氮法”只能測出含氮量,并不能鑒定飼料中有無違規(guī)化學(xué)物質(zhì),所以,添加三聚氰胺的奶粉理論上可以測出較高的蛋白質(zhì)含量。凱氏定氮儀就是完成無機(jī)氮的堿解蒸餾過程，即在經(jīng)過消解后的硫酸銨中加入堿液，在熱蒸汽下進(jìn)行堿解蒸餾，具體如下: 下面以KDY-9820凱氏定氮儀為例，介紹凱氏定氮儀的分析原理及日常使用和維護(hù) NH3+H2ONH4OHNH4OH+H3BO3NH4H2BO3+H2O 凱氏定氮儀可以自動完成對樣品的定量加堿、加酸、自動蒸餾過程，當(dāng)被測樣品完全消解后，反應(yīng)中釋放的氨氣與水蒸氣經(jīng)過冷凝管冷凝后，被收集在裝有硼酸吸收液(含有甲基紅-溴甲酚綠混合定氮指示劑)的三角瓶中，最后用標(biāo)準(zhǔn)酸液進(jìn)

6、行滴定。 二、KDY-9820技術(shù)指標(biāo)及特點(diǎn) 凱氏定氮儀采用微電腦進(jìn)行過程控制，按下啟動鍵，可自動完成加堿，加硼酸吸收液和蒸餾過程。滴定過程需人工進(jìn)行。技術(shù)指標(biāo)：1、測定樣品量：固體5克/樣品，液體15毫升/樣品。2、蒸餾速度：15-25毫升/分鐘。3、回收率：100（1）%。儀器使用條件：1、供電：交流220V50HZ。2、耗電功率：1.2千瓦。3、冷卻水壓：0.15MPa。4、冷卻水溫：低于20 5、環(huán)境溫度：10-30 1、微電腦全自動控制2、紅外線遠(yuǎn)距遙控控制系統(tǒng)3、人性化操作顯示系統(tǒng)4、輕觸按鍵觸摸控制系統(tǒng)5、水質(zhì)在線液晶顯示監(jiān)測系統(tǒng)功能6、內(nèi)置RO膜防垢定時自動沖洗功能7、系統(tǒng)定時

7、自動沖洗功能8、內(nèi)置RO系統(tǒng)定期滅菌功能9、系統(tǒng)開機(jī)自檢功能10、系統(tǒng)缺水指示功能 11、系統(tǒng)具備遙控設(shè)置定量取水功能12、系統(tǒng)缺水報(bào)警功能13、一機(jī)兩用功能14、系統(tǒng)制水指示功能15、純水備用指示功能16、系統(tǒng)監(jiān)測指示功能17、系統(tǒng)具備水質(zhì)、水量等升級功能18、紅外線遠(yuǎn)距遙控控制功能19、采用模塊式、快接式設(shè)計(jì)，維護(hù)、保養(yǎng)更方便、快捷20、系統(tǒng)具備電阻率和電導(dǎo)率自動轉(zhuǎn)換檢測顯示功能21、配置手持式紅外線遙控器，使主機(jī)擁有兩套控制操作系統(tǒng)，設(shè)備操作更方便、可靠 三、KDY-9820外形結(jié)構(gòu) 四、各部分的作用 蒸汽管 消煮管 加水管 加酸管 加堿管 接液槽 三角瓶 加硼酸管 冷凝管五、工作儀器操

8、作盤圖及各按鍵作用 六、安裝方法六、安裝方法 1、安裝前的檢查、安裝前的檢查 儀器開箱后，應(yīng)參照隨機(jī)所附裝箱單 核對全部注明的整機(jī)及配套部件，并檢查是否有所損壞，如果有損壞請及時與本所聯(lián)系。（請保留損壞部件） 2、安裝條件、安裝條件 1、本儀器應(yīng)避免安裝在陽光直射及過冷、過熱或潮濕的地方，一般室內(nèi)溫度應(yīng)該 不超過+1030。 2、本儀器應(yīng)安裝在離水源和排水池較近的地方，并有電源插座的工作位置上，供水節(jié)門和電源位置距離儀器均不應(yīng)大于1米，以保證操作方便。 3、供水應(yīng)符合水壓和水溫條件要求。、排水池應(yīng)低于儀器排水口10厘米以下，保證排水通暢。 4、電源配置應(yīng)符合供電條件要求。必須接有地線，有單獨(dú)供

9、電開關(guān)和保險裝置。確保操作者的用電安全。 5、本儀器應(yīng)安裝在遠(yuǎn)離大的用電設(shè)備處，工作場地?zé)o震動、無腐蝕性氣體、無強(qiáng)電磁場干擾。 3、安裝位置圖、安裝位置圖 圖三、 1：電源開關(guān) 2：電源插座 3：自來水 4：排水池 5：加水桶 6：硼酸加液桶7：堿加液桶 8：儀器 9：工作臺 4、安裝 1、參照安裝位置圖平穩(wěn)放置儀器。 2、按圖二所列各管接口接管。a、冷水入口（9）接自來水節(jié)門。b、冷凝水排出口（10）、蒸氣發(fā)生器排水出口（11）分別接排水管，放入排水池，并使它們排水通暢。c、蒸氣發(fā)生器供水入口（12）、硼酸吸收液入口（13）、堿液入口（14）分別接加水桶、硼酸加液桶、堿加液桶出液口，三個壓縮

10、空氣出口（15）分別接三個加液桶進(jìn)氣口。 3、請電工人員安裝配電。 七、儀器的操作 一、準(zhǔn)備工作1安裝儀器2配置溶液3加酸加堿量的確定 按消煮樣品時加入硫酸量計(jì)算出所需加入氫氧化鈉的量，根據(jù)消煮液中氮的大約含量計(jì)算所需加入的硼酸量。根據(jù)計(jì)算量確定加堿時間和加硼酸時間。 二、儀器操作1 開冷凝水，開機(jī)打開電源開關(guān)，空蒸清洗管路。2 顯示屏上顯示“P”(KDY-9820型凱氏定氮儀的結(jié)構(gòu)見圖1)。按轉(zhuǎn)換鍵，硼酸狀態(tài)指示燈亮，按【+】鍵或按【-】鍵，設(shè)定加硼酸時間。再按【轉(zhuǎn)換】鍵，使加堿狀態(tài)指示燈亮，按【+】鍵或按【-】鍵，設(shè)定加堿時間(操作鍵盤見圖2)。 3.將空三角瓶放在托盤上，此時托盤處在高位

11、。把裝有樣品的消煮管放在托盤上，要與上端的橡膠塞裝緊。 4.按【啟動】鍵，儀器開始自動向三角瓶中加硼酸，向消煮管內(nèi)加堿，然后進(jìn)入蒸餾狀態(tài)，待三角瓶中冷凝液達(dá)到預(yù)定體積量時，三角瓶托盤落下，再蒸餾12s后蒸餾停止工作，發(fā)出提示聲響。在蒸餾過程中吸收液逐漸變成藍(lán)綠色。若用手動蒸餾，要用pH試紙測試一下蒸餾液，根據(jù)酸堿性判斷是否蒸餾結(jié)束。若pH試紙顯中性或酸性，即說明蒸餾結(jié)束，若顯堿性，需要再繼續(xù)蒸餾直至顯中性或酸性。 5.取下三角瓶，用酸滴定管滴定三角瓶中的液體，顏色由藍(lán)綠色變?yōu)榇u紅色，即到達(dá)終點(diǎn)。按含氮量-粗蛋白質(zhì)含量公式進(jìn)行計(jì)算，取得測定結(jié)果。 八、凱氏定氮儀使用的注意事項(xiàng) 1.若設(shè)定的加硼酸

12、時間或加堿時間為零秒鐘，則自動工作過程完成后顯示窗顯示“E”不閃動，發(fā)出“嘀”約2s提示音。 2.若按下【啟動】鍵后，三角瓶托盤仍處于下端，顯示窗顯示自下而上閃動的“-”符號，并發(fā)出“嘀-嘀-嘀”的提示音，提示應(yīng)放空三角瓶在托盤上，使托盤升起。 3.混合指示劑在堿性溶液中呈綠色，在中性溶液中呈灰色，在酸性溶液中呈紅色。 4.氨是否完全蒸餾出來，可用pH試紙測試餾出液是否為堿性。 5.向蒸餾瓶中加入濃堿時，往往出現(xiàn)褐色沉淀物，這是由于分解促進(jìn)堿與加入的硫酸銅反應(yīng)生成氧化亞銅沉淀。 四、凱氏定氮儀的維護(hù)與保養(yǎng) 1.儀器應(yīng)避免安裝在陽光直射及過冷、過熱或潮濕的地方，室內(nèi)溫度不得超過1030，通風(fēng)要好

13、，應(yīng)有良好的散熱條件。 2.儀器前部槽皿中若積有液體，應(yīng)經(jīng)常擦凈。 3.長期使用后，在加熱器上會結(jié)有水垢，它將影響加熱效率。若水垢過厚，在關(guān)機(jī)狀態(tài)下斷電，可將蒸汽發(fā)生器頂上的一個旋塞擰下，在管口處插入一個小漏斗，注入除垢劑或冰醋酸清洗水垢(也可用稀釋后的硫酸)。清洗后，打開機(jī)箱內(nèi)蒸汽發(fā)生器排水節(jié)門將水排凈，并加入清水多次清洗。 4.加堿液桶、加硼酸桶應(yīng)定期清理沉淀物并洗凈。 九、凱氏定氮儀的常見故障和排除方法 1.蒸汽發(fā)生器水面已經(jīng)達(dá)到水位，但是無蒸汽產(chǎn)生，而且加熱狀態(tài)指示燈不亮。 主要原因可能是15A保險管燒斷，因此需要換一新的15A保險管。 2.加不上酸堿液 這主要是由于桶中酸堿液太少，導(dǎo)致吸管離開酸堿液面。因此需要增加酸堿液。 3.酸堿桶沒有氣壓 主要是由加氣管路或桶蓋密封不嚴(yán)造成的，要仔細(xì)檢查各管接口處和桶蓋并封緊漏氣處。還可能是由于電磁氣泵漏氣，那必須更換