全自動(dòng)陽(yáng)離子交換量檢測-凱氏定氮儀

解讀全自動(dòng)凱氏定氮儀國家標準指標

------尋找到需求與參數匹配的定氮儀

一、凱氏定氮儀的基礎指標

根據凱氏定氮儀國家標準GB/T 33862-2017技術(shù)指標：

1.1 檢測范圍：0.1-210mgN

這是定氮儀測試時(shí)消化管內的氮量容許范圍。考察儀器的檢測能力。

1.2 示值誤差:全自動(dòng)儀器市值誤差不超過(guò)1%

衡量全自動(dòng)定氮儀性，通過(guò)計算人為定義的，可以校準。

1.3 回收率：半自動(dòng)儀器回收率99-101%

衡量半自動(dòng)定氮儀的數據性（相當于示值誤差），這是人為定義的。

1.4 重復性：儀器的相對標準偏差不應大于0.5%，6個(gè)數據或以上的統計結果。

這指標是考察儀器本身的精密度，是儀器本身質(zhì)量決定，不能校準。

以上就是定氮儀國家標準定義的三個(gè)技術(shù)指標，由于僅僅靠這三指標不能描述儀器的特征，所以定氮儀企業(yè)也引入了以下指標：

1.5，滴定精度：*.****ul/步

精度：測量值與真值的接近程度（百科）

步：步進(jìn)電機小計量單位，體現的是滴定泵能吐出小的標準酸體積。

滴定精度告訴我們：滴定系統小計量單位可能產(chǎn)生的誤差。這指標是重復性誤差的貢獻者，該指標越大重復性越差，這是儀器設計就決定的了，無(wú)法校準。

1.6,小滴定體積（ml)：系統通過(guò)步進(jìn)電機的轉動(dòng)，滴定管推出的小標準酸的體積，表明系統的分辨率，考察的是儀器的靈敏度，注意小滴定體積≧步進(jìn)電機每步的體積。可以校準。

1.7，線(xiàn)性范圍：兩個(gè)變量之間存在一次方函數關(guān)系，就稱(chēng)線(xiàn)性關(guān)系。

在凱氏檢測中消化管氮量和標準酸消耗體積即存在線(xiàn)性關(guān)系：

   y=14.01c(V-V0) =14.01cV-14.01cV0=kx+b

V0代表體積，ml

c代表標準酸濃度,mol/L

以上二個(gè)都是確定的常數。

Y代表消化管內氮量，mgN。

V代表標準酸滴定體積，單位：ml，

該函數告訴我們：標準酸滴定體積和消化管內氮量是線(xiàn)性關(guān)系。

該指標告訴我們：消化管內氮量變化，儀器檢測數據的性范圍（部分用戶(hù)疑惑為何有個(gè)別樣品測不？就這問(wèn)題在作怪）。這是儀器本質(zhì)的指標，不能校準。

1.8, 定氮儀可以使用標準酸濃度范圍：0.**---0.**mol/L.

高濃度標準酸滴定不超調，低濃度標準酸滴定不遲鈍，數據的。

這指標考察的是儀器可適用性。如果標準酸使用范圍小，測高氮樣品就困難，測低氮樣品誤差就大（部分用戶(hù)忽略這指標而采購到不合適定氮儀）?？梢孕》秶恼{整。

二、全自動(dòng)定氮儀8個(gè)指標內在相互關(guān)系和對用戶(hù)的意義

2.1、市值誤差（回收率）和重復性的關(guān)系

前面講了重復性是儀器本質(zhì)的指標，所以示值誤差包含重復性誤差、標定時(shí)的性誤差、檢測時(shí)儀器所產(chǎn)生的各類(lèi)誤差。所以二者的誤差關(guān)系是：示值誤差≧重復性誤差。

根據GB/T 33862-2017，示值誤差為1%，而重復性是0.5%.符合指標的邏輯。看下面圖1（上海赫冠定氮儀）和圖2：

圖1

圖2

圖1參數正常描述指標，圖2看出重復性誤差1%，就不能回收率是99.5%。這參數是自相矛盾的。用戶(hù)就要對回收率要提出懷疑（這是重要的指標，不能混蒙過(guò)關(guān)）。

2.2，滴定精度與重復性關(guān)系

儀器重復性關(guān)系到很多方面：氨氣是否蒸餾？試劑是否加了合適？蒸餾是否泄漏等這些都是不確定的因素，如果儀器裝配正常，儀器設置均合理情況下，滴定精度就成為重復性誤差的主要貢獻者。圖3描述了滴定精度0.0015ul/步，圖4所示滴定精度0.2ul/步，如果滴定1萬(wàn)步圖3誤差15ul,可以接受。而圖4容許誤差2ml。這是不能接受的。圖4也和重復性RSD值0.5%有矛盾。那0.5%的重復性（重要指標）就要合理懷疑（部分用戶(hù)沒(méi)有意識二個(gè)指標的關(guān)聯(lián)，吃了暗虧）。

2.3，檢測范圍和儀器容許使用標準酸關(guān)系

確定了消化管內氮量范圍，就確定了標準酸濃度。這時(shí)你需要了解該定氮儀是否適合使用該濃度的標準酸？

例：消化管內有120mgN，假設滴定體積設定在20-30ml,那就需要標準酸在0.28-0.43mol/L范圍內。他告訴我們：檢測高含量樣品，需要定氮儀能滿(mǎn)足使用0.4mol/L或以上的標準酸。這才能滿(mǎn)足這樣品的需求。因為標準酸濃度越高對全自動(dòng)定氮儀控制越難，這是有設計時(shí)確定的。0.1mol/L標準酸相對比較容易控制。同樣你要檢測低含量樣品，比如土壤、含乳飲料等，儀器需要滿(mǎn)足0.01mol/L標準酸（一般定氮儀品牌不會(huì )主動(dòng)告訴你標準酸使用范圍）。假設某品牌告訴你：檢測范圍很寬，但沒(méi)有告訴你儀器可以使用的標準酸使用范圍，你就要追問(wèn)，確認能滿(mǎn)足你實(shí)際需要標準酸濃度。（國家標準門(mén)檻太低，需要用戶(hù)多操心）

例：化肥、高氮化工產(chǎn)品、純蛋白粉等需要0.3-0.5mol/L，土壤或含乳飲料等需要0.01-0.05mol/L標準酸，一般食品、飼料需要0.05-0.2mol/L。

太高的標準酸濃度容易滴定過(guò)量而使數據偏差，儀器能用高濃度標準酸是儀器設計的結果。所以用戶(hù)應該了解儀器可以使用標準酸范圍，滿(mǎn)足樣品檢測需求。圖3（上海赫冠定氮儀）明確使用標準酸濃度范圍。圖4：測定范圍0.1-240mgN,但沒(méi)有可以使用標準酸濃度，那就需要追問(wèn)，如果不能你需要的標準酸濃度，那就避免了掉坑。因為國家標準沒(méi)有任何要求，只能用戶(hù)自己要有意識。

圖3

圖4

2.4線(xiàn)性范圍和重復性的關(guān)系

注意：重復性它考察的是在相同氮量下進(jìn)行統計計算，比如每根消化管內有20mgN。如果消化管內氮量不同那就不在重復性考察范圍內。所以重復性指標僅僅代表這點(diǎn)的氮量能做。但實(shí)驗時(shí)消化管內的氮量不同，且有些較大的差異。重復性指標就不能數據。定氮儀國家標準也沒(méi)有對此約定。即定氮儀可以對不同氮量的樣品的重復性不作，所以在考察定氮儀時(shí)需要對線(xiàn)性范圍有明確的的品牌，比如赫冠。你在不同氮量樣品數據一致性。這是對實(shí)驗室非常重要。

三，理解指標概念和概念間相互關(guān)系的意義

通過(guò)上面的討論，了解到：凱氏定氮儀國家標準技術(shù)門(mén)檻比較低，一些重要的指標沒(méi)有納入標準（主要考慮國內基本水準）。這就給用戶(hù)選擇定氮儀帶來(lái)了不少困難。但只要理解了定氮儀的基本指標的內涵及外延，以及相互關(guān)系。如果沒(méi)有明確的指標或有相互矛盾的指標，那要提高警惕。這樣你的檢測需求就能直接對接上儀器指標。

可以確定：你所選購的定氮儀對數據性是有保障的前提下（可以要求把這些指標作為合同附件），再探討其他的功能類(lèi)是否滿(mǎn)足你的檢測、數據處理、儲存、自動(dòng)化、安全、便利性等考量。如果基本的參數不能滿(mǎn)足的話(huà)，其他的所謂的功能就是空中樓閣，再好的功能代替不了數據的性（這一點(diǎn)必須切記）。

注：圖1-4均為網(wǎng)上粘貼定氮儀指標，僅作為示范不作為特指。請勿對號入座。

    作者：上海赫冠儀器有限公司    

    凱氏定氮儀國家標準制定        趙文建

        2021-9-1