解讀全自動凱氏定氮儀國(guo)家標(biao)準(zhun)指標(biao)

------尋找到需求與參數(shu)匹配的定氮儀

一、凱(kai)氏定氮儀(yi)的基礎指標(biao)

根據凱氏定氮儀國家(jia)標準(zhun)GB/T 33862-2017技術指標：

1.1 檢測范圍：0.1-210mgN

這是定氮儀測(ce)試時(shi)消化管內的氮量(liang)容許范圍。考察儀(yi)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%

衡量全自動定氮儀性，通(tong)過(guo)計算人為定義的，可(ke)以校準。

1.3 回收率：半自動儀器回收率99-101%

衡量半自(zi)動定氮儀的數據性（相當于示(shi)值誤差），這是人(ren)為定義(yi)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(biao)是考察儀(yi)器(qi)本身的精密(mi)度，是儀器本身質量決定(ding)，不能校(xiao)準。

以上(shang)就是定氮(dan)儀(yi)國家標準定義的三個(ge)技術指標，由于僅僅靠(kao)這三指標(biao)不能描述(shu)儀器的特征，所以定氮儀企(qi)業也引入了以下指標(biao)：

1.5，滴(di)定精度(du)：*.****ul/步

精度(du)：測量(liang)值(zhi)與(yu)真值(zhi)的接近程度(du)（百科）

步(bu)：步(bu)進電機(ji)小計量單位(wei)，體(ti)現的(de)(de)是滴定泵能吐出(chu)小的(de)(de)標準酸體(ti)積。

滴定(ding)精(jing)度(du)告訴我們(men)：滴定(ding)系統小計量(liang)單位(wei)可(ke)能產生的誤(wu)差。這(zhe)指(zhi)標(biao)是(shi)重復性誤差(cha)的(de)貢獻者，該(gai)指標越大重(zhong)復性越差(cha)，這是儀器(qi)設計就決定的了，無法校準。

1.6,小滴定體積（ml)：系統通過步進電(dian)機的(de)(de)轉動，滴定管推出的(de)(de)小(xiao)標準(zhun)酸的(de)(de)體積，表明系統的(de)(de)分辨率，考(kao)察的(de)(de)是儀器的(de)(de)靈敏度，注意小滴定(ding)體積≧步進電機每步的體積。可以(yi)校準。

1.7，線性范(fan)圍：兩(liang)個變量之間存在一次方函數關(guan)系，就稱線性關系(xi)。

在凱氏檢測中消(xiao)化管氮(dan)量和標準酸消(xiao)耗體積即(ji)存在線(xian)性關系(xi)：

   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(er)個(ge)都是確定的常數。

Y代表消化管(guan)內氮量，mgN。

V代(dai)表標準酸滴定(ding)體(ti)積，單位：ml，

該(gai)函數告訴我們：標準(zhun)酸滴定體積(ji)和消化管內氮量是線(xian)性關系。

該(gai)指(zhi)標告訴我們：消化(hua)管內氮量變(bian)化(hua)，儀器(qi)檢測數據的性(xing)范圍（部分用戶疑惑為何(he)有個別(bie)樣品測不？就這(zhe)問題(ti)在作怪）。這是儀器本(ben)質(zhi)的指標，不能校準。

1.8, 定氮儀可(ke)以使用(yong)標準酸濃度范圍：0.**---0.**mol/L.

高濃(nong)度(du)標準酸(suan)(suan)滴定不(bu)超(chao)調，低濃(nong)度(du)標準酸(suan)(suan)滴定不(bu)遲鈍，數據的。

這指(zhi)標考察的(de)是儀(yi)(yi)器(qi)可適用性。如果標準(zhun)酸使(shi)用范(fan)圍(wei)小，測高(gao)氮樣(yang)品就困難，測低(di)氮樣(yang)品誤差(cha)就大（部分用戶忽略這指(zhi)標而采購到不合適定氮儀(yi)(yi)）。可以小范(fan)圍(wei)的(de)調(diao)整(zheng)。

二、全自(zi)動定(ding)氮儀8個指標內在相互關系和對用戶(hu)的意義

2.1、市值誤差（回收率(lv)）和(he)重復性的關系

前面(mian)講了(le)重復性是(shi)儀(yi)器本質(zhi)的指標，所以示值誤(wu)(wu)差包含重復性誤(wu)(wu)差、標定(ding)時的性誤(wu)差、檢測時(shi)儀器(qi)所(suo)產生(sheng)的各(ge)類誤差。所以(yi)二者(zhe)的誤(wu)差(cha)關系是：示值誤(wu)差(cha)≧重復(fu)性(xing)誤(wu)差(cha)。

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(hai)赫冠定(ding)氮儀）和圖2：

圖1

圖2

圖1參數正常(chang)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。用戶就要(yao)(yao)對回收率要(yao)(yao)提出懷疑（這(zhe)是重要(yao)(yao)的指(zhi)標，不(bu)能(neng)混(hun)蒙過關(guan)）。

2.2，滴定(ding)精度與重(zhong)復性(xing)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（部分用戶沒有意識二個指標的關聯，吃了暗虧）。

2.3，檢測范圍和儀器容許使用標準(zhun)酸關系

確(que)定了(le)消化管內氮(dan)量范圍，就確(que)定了(le)標準(zhun)酸濃度(du)。這時你(ni)需要(yao)了(le)解該定氮(dan)儀(yi)是否適合使用該濃度(du)的標準(zhun)酸？

例：消(xiao)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，這是(shi)有設計時確(que)定(ding)的。0.1mol/L標(biao)準酸相(xiang)對(dui)比較(jiao)容易控制。同(tong)樣你要檢測(ce)低含量樣品，比如(ru)土壤、含乳飲料等(deng)，儀器需要滿足(zu)0.01mol/L標準酸(suan)(suan)（一般(ban)定氮儀品牌不(bu)會主動告訴你標準酸(suan)(suan)使用(yong)范圍）。假(jia)設某品牌告(gao)訴(su)你：檢測范圍很寬，但沒有告(gao)訴(su)你儀(yi)器可以(yi)使(shi)用的標準酸使用(yong)范圍，你就(jiu)要追問，確認(ren)能滿足你實際(ji)需要標準酸濃度。（國(guo)家標準門檻太低，需要用戶多操心）

例：化肥、高氮化工產品、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(tai)高的(de)標準(zhun)酸(suan)濃度容(rong)易滴定過(guo)量(liang)而使(shi)(shi)數據(ju)偏差，儀器能用(yong)高濃度標準(zhun)酸(suan)是儀器設計的(de)結(jie)果(guo)。所以用(yong)戶應該了解儀器可以使(shi)(shi)用(yong)標準(zhun)酸(suan)范圍(wei)，滿足樣品檢測需(xu)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,但沒有可以使用標準酸濃度，那就需要追問，如果不能你需要的標準酸濃度，那就避免了掉坑。因為國家標準沒有任何要求，只能用戶自己要有意識。

圖3

圖4

2.4線(xian)性范(fan)圍和重復性的關系(xi)

注意：重(zhong)復(fu)性它考察的(de)是在(zai)相同氮量下進行統(tong)計計算，比如每根消化管內有20mgN。如果消化管內(nei)氮(dan)(dan)量(liang)(liang)不(bu)同(tong)那就不(bu)在重(zhong)復性考察范圍內(nei)。所以重(zhong)復性指標僅(jin)僅(jin)代表這點(dian)的(de)(de)(de)氮(dan)(dan)量(liang)(liang)能(neng)做。但實驗時消化管內(nei)的(de)(de)(de)氮(dan)(dan)量(liang)(liang)不(bu)同(tong)，且有些(xie)較大(da)的(de)(de)(de)差異。重(zhong)復性指標就不(bu)能(neng)數據。定氮(dan)(dan)儀國家(jia)標準也(ye)沒有對(dui)此約定。即定氮(dan)儀可以對(dui)不(bu)(bu)同(tong)氮(dan)量的(de)樣(yang)品的(de)重復性不(bu)(bu)作，所以在(zai)(zai)考察定氮(dan)儀時需要對(dui)線性范圍(wei)有(you)明確的(de)的(de)品牌，比如赫冠。你在(zai)(zai)不(bu)(bu)同(tong)氮(dan)量樣(yang)品數據一致性。這是對(dui)實(shi)驗室非常重要。

三，理(li)解指(zhi)標概(gai)念(nian)和概(gai)念(nian)間相互關系的意義

通過上(shang)面的討論，了解(jie)到：凱氏定(ding)氮儀(yi)國(guo)家標(biao)準技術門檻比較低(di)，一些(xie)重要的(de)指標(biao)沒(mei)有納入(ru)標(biao)準（主要考慮國(guo)內基(ji)本(ben)水準）。這就給用戶(hu)選擇定(ding)氮儀(yi)帶來了不少困(kun)難(nan)。但只(zhi)要理解了定氮儀的基本指(zhi)標的內(nei)涵及外延，以(yi)及相互(hu)關系。如果沒有(you)明確的(de)指(zhi)標(biao)或有(you)相互(hu)矛盾的(de)指(zhi)標(biao)，那要提高警(jing)惕。這(zhe)樣你的(de)檢測需求就能(neng)直接(jie)對接(jie)上儀器指(zhi)標(biao)。

可以確定：你所選(xuan)購的定氮儀(yi)對數據(ju)性是有保障(zhang)的(de)前(qian)提(ti)下（可以要(yao)求(qiu)把這些指標作為(wei)合同附件），再探(tan)討其(qi)他的(de)功(gong)能(neng)類是否(fou)滿足你(ni)的(de)檢(jian)測、數據(ju)處理、儲存、自(zi)動化、安(an)全(quan)、便利性等考量(liang)。如果基本的(de)參數不能(neng)滿足的(de)話，其(qi)他的(de)所謂(wei)的(de)功(gong)能(neng)就是空中樓閣(ge)，再好的功能代替不了數(shu)據(ju)的性（這一點必須切記(ji)）。

注：圖1-4均(jun)為(wei)(wei)網上粘貼定氮儀指標，僅作為(wei)(wei)示(shi)范不作為(wei)(wei)特(te)指。請勿(wu)對號入座。

    作(zuo)者：上海赫(he)冠儀器有限公司    

    凱氏(shi)定氮儀國家標(biao)準制(zhi)定        趙文建

        2021-9-1