理解全自動凱氏定氮儀參數來選擇定氮儀

如何來找到一臺合適自己需求的凱氏定氮儀，是很多采購者或使用者比較困惑的問題。筆者接觸無數用戶體會到：對儀器本質的參數和功能缺乏了解、對自己實際檢測需求和儀器指標如何對接比較模糊而使不合適的定氮儀放在實驗室，變成雞肋儀器。

實際上一個參數概念，可能包含著幾個含義、有些參數相互都有一定的關聯，所以弄明白參數概念是消除模糊的方法。下面就對凱氏定氮儀的參數做些介紹和討論。明確概念、尋找到和自己的需求有效的對接的儀器。

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技術指標討論

1.1 檢測范圍：0.1-210mgN

這是定氮儀測試時消化管內的氮量容許范圍。這是儀器的檢測能力

1.2 示值誤差:全自動儀器市值誤差不超過1%

衡量全自動定氮儀的數據性，這是通過計算人為定義的。

1.3 回收率：半自動儀器回收率99-101%

衡量半自動定氮儀的數據性，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，是儀器本身質量決定。

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

1，滴定精度：*.****ul/步

精度：測量值與真值的接近程度（baidu百科）

步：步進電機小計量單位，這里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，且是儀器設計就決定的了。

2,小滴定體積（ml)：系統通過步進電機的轉動，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。

滴定精度/小滴定體積=理論上的誤差值，比值越小儀器理論誤差就小。

3，線性：兩個變量之間存在一次方函數關系，就稱線性關系。

在凱氏檢測中消化管氮量和標準酸消耗體積：

Y=k                       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

以上二個都是確定的常數。

Y代表消化管內氮量，克。

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性關系。

 該指標告訴我們：消化管內氮量變化范圍，儀器檢測數據的重復性。

這使我們知道：示值誤差不足以體現性---因為沒有你在多少氮量范圍時能重復性！有了線性指標就你的重復性范圍。因為我們都不知道每根消化管內有多少氮量。

4,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。

二、全自動定氮儀幾個指標內在關系和對用戶的意義

1、市值誤差（回收率）和重復性的關系

前面講了重復性是儀器本質的指標，所以示值誤差包含重復性誤差和標定時的性誤差。所以二者的誤差關系是：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。

圖1

圖2

圖1參數還算正常，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。用戶就要對回收率要合理懷疑。

2，滴定精度與重復性關系

儀器重復性關系到很多方面：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可能，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。如圖4所示滴定精度0.2ul/步，滴定1萬步就容許誤差2ml,和重復性RSD值0.5%就有很大矛盾。那0.5%的重復性就要合理懷疑。

3，檢測范圍和儀器可以使用標準酸范圍關系

確定了消化管內氮量范圍，就確定了標準酸使用范圍。這時你需要了解的是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，需要定氮儀能滿足使用0.4mol/L或以上的標準酸。這才能滿足這樣品的需求。因為標準酸濃度越高對全自動定氮儀控制越難，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，儀器需要滿足0.01mol/L標準酸（一般定氮儀品牌不會主動告訴你標準酸使用范圍）。某品牌告訴你：檢測范圍很寬，但沒有告訴你儀器可以使用的標準酸使用范圍，你就要追問，確認能滿足你實際需要使用標準酸濃度。

例：化肥需要0.4mol/L，土壤或含乳飲料等需要0.01mol/L標準酸，一般食品、飼料需要0.1mol/L。

太高的標準酸濃度容易滴定過量而使數據偏差。所以用戶應該了解儀器可以使用標準酸范圍，滿足樣品檢測需求。圖3明確使用標準酸濃度范圍。圖4看測定范圍到240mgN,但沒有可以使用標準酸濃度，那就需要追問。

圖3

圖4

4，通過上面的討論，理解了定氮儀的基本指標的內涵及外延，以及相互關系。通過了解在這些基本指標，你的檢測需求就能直接對接上。可以確定：你所選購的定氮儀對數據性是有保障的（可以要求把這些指標作為合同附件）。再可以進行探討其他的功能類是否滿足你的檢測、數據處理儲存、自動化、安全性等考量。如果基本的參數不能滿足的話，其他的功能就是空中樓閣，再wanmei都代替不了數據的性。

你的理性的選擇對自己實驗室與儀器行業的貢獻：

A，選擇適合你需求的定氮儀，體現實驗室的水準，更是性價比的體現。

B，國產儀器水準提高，需要廠商的努力研發，同時也需要用戶的明察秋毫。把國產儀器搬上實驗桌，這是對國產儀器的支持和褒獎。

C，提高自身能力，拒絕“李鬼"纏身。

D，與大家共勉、共同提高國產儀器的水準而努力

注：圖1-4均為網上粘貼定氮儀指標，不作為特指。請勿對號入座。

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