步琦凯氏定氮仪的注意事项及维护
凯氏定氮法是测定蛋白质/氮的常用方法,该方法简单易操作,但由于实验过程中涉及到的步骤(消化→蒸馏→滴定)以及使用的试剂较多,因此出现问题后排查起来会费时费力。
本文集合了客户了经常面临的问题,并一一给予解决方法,旨在帮助客户实验过程中能快速发现问题,并及时排查解决掉。
消解仪使用注意事项
快速消解仪为实验室应用而设计和构建的。用途是通过加热用浓硫酸在催化剂作用下消解样品。抽吸装置(如尾气吸收仪 K-415 或水射泵(订货号 002913)必须连接到抽吸模块上,以安全排出消解过程中出现的烟雾。
在使用前,需要检查以下事项:
样品管是否完好,如果发现样品管破损(如有裂痕,划痕或者撞击的痕迹)立即更换新的样品管,另外样品管在使用一段时间也应及时换新,建议使用 2~3 年后更换新样品管1,订货号037377(300mL,4pcs)或11059690(300mL,20pcs),以保证安全。
水射泵侧管需低于烟雾收集管出口,防止烟雾冷凝在管路里边影响抽气力度,可能降低消解效率。
消解过程中,需要注意:
水射泵流速要适当,不能为了节约水流速过低,不能提供合适的负压带走烟雾。
硫酸不宜过少,防止干烧损坏样品管。
加热尽量按照指导逐渐升温,防止样品溅到试管壁上导致消解不完全,影响结果。
注意催化剂的比例和厂家品牌,防止盐过多,冷却后析出影响消解管的安装。
如果发现有大量烟雾冒出,液体喷溅。请立即断电,加大通风,待样品管冷却后再进行操作。检查抽气泵是否正常工作,以及玻璃和密封圈是否完好。
消解结束后,需要注意:
在完成消解后 30min 内请勿使用立即冷水清洗样品管或者直接蒸馏。温度差过大会导致玻璃自身产生形变而出现裂痕。需待冷却完全后,再清洗样品管,并检查是否玻璃完好。
要想延长密封件的使用寿命,经常用水对其进行清洗,然后用软布擦干清洗过的密封件。
明确禁止以下使用:
在通风柜外进行消解操作
在浓硫酸中消解样品(如食物和饲料)时,可产生爆炸性硝基化合物。
在浓硫酸中对不明成分的样品材料进行消解。
使用在冲击、摩擦、加热或火花的情况下可引起爆炸或燃烧的样品。
铝块消解仪:
K-446 在使用前除了需要检查以上所需事项外,在使用后还需注意:
消解完后,废液承接盘一定要放置在烟雾收集管底部,防止酸滴到加热模块上腐蚀设备。
加热模块上面的杂质需及时清理干净,以免影响加热效率。
烟雾收集管需及时清洁,减少对玻璃的腐蚀。玻璃明显有变薄或者纹路及时更换。
K-415 尾气吸收仪:
配置 8%-10% 的氢氧化钠溶液或者 20% 的碳酸钠溶液 3L, 碱液中一般加入溴甲酚蓝或溴甲酚绿作为指示剂(取少量固体粉末用乙醇溶解,再加入碱液中),也可加入酚酞指示剂。
吸收瓶中要加入固体颗粒的活性炭(颗粒直径2mm ~ 6mm),并在两端加入玻璃棉。
打开电源开关,确保冷却水打开,利用旁通阀可调节抽吸性能。需要降低抽吸性能时,应逆时针转动旋钮。顺时针转动旋钮将关闭阀门,使抽吸性能达到最大。
每天实验前检查洗涤液是否需要更换,每次更换洗涤液时应清洁垫圈、滤网和密封圈。检查活性炭是否出现结晶,凝结,如有需更换。检查玻璃器件,软管及接头是否有损坏。
凯氏定氮仪使用注意事项
使用凯氏定氮仪是将消化后的样品(硫酸消化液)加强碱后反应并生成 NH4+,并通过水蒸汽将NH4+ 带入到硼酸中,最后用标准酸滴定,根据消耗的标准酸算出N的含量。乘以相应的蛋白质系数,即可得到蛋白质含量。
标准测试:
1. 蒸馏量偏低
进行蒸馏仪蒸汽力度测试:预热设备后,空样品管蒸馏,蒸馏 5 分钟,用量筒测量蒸馏液体是否达到 130mL 以上。
2. 蒸馏仪密封性测试
预热设备,空白稳定后,用同一方法测试 5 个硫酸铵或磷酸二氢铵样品,看样品回收率及平行性能否达到要求(回收率 98 - 102 %,RSD < 3)。
3. 设备冷凝水不足
检查冷凝水管路连接水阀是否打开?
检查进水滤网是否堵塞或损坏?
4. 设备不排空
检查废液管是否插到下水道或废液桶的液面以下。
检查抽吸瓶上下部阀门密封件是否老化或粘连。
凯氏定氮仪日常维护:
1. 清洗和检查样品管
每次使用仪器之前执行此操作。清洗干净后再次用二级纯水将样品管进行润洗一次,同时检查样品管是否有破损情况,如有裂痕及破损,请停止使用该样品管。
2. 清洗玻璃组件
设置清洗每天结束时,应执行清洗程序,对系统进行全面的冲洗。防喷溅保护器和冷凝器用水冲洗,去除残留的氢氧化钠。通过定期清洗,可延长玻璃部件的使用寿命。清洗方法已预设,但可根据样品管的尺寸进行修改和调节。针对有样品管排空的型号如:Multi K-365 及 K-375,我们建议在 300mL 样品管中添加 200mL 以上的水,蒸馏设置 300s 以上。
3. 清洗和维护软管和软管连接
如实验间隔周期较长,长时间未使用凯氏定氮仪,我们建议将所有试剂倒空,将软管从试剂桶内取出,并手动排空管内溶液,用水进行清洗。尤其是碱液管路,长时间不使用会导致 NaOH 结晶,防止对碱泵及管路造成损坏。
4. 清洗和维护防溅保护器
玻璃飞溅保护器:如果防溅保护器上部有残留物,建议将其卸下,用清洗剂进行清洗。
塑料防溅器:如果您看到空白值不断增加,建议卸下防溅保护器。用清洗剂或超声水浴进行清洗。当拆卸防溅保护器进行清洗时,也要清洗密封件,以延长其使用寿命。用清水冲洗后,用软布擦干,重新安装,并将防溅保护器装回原位。
5. 全自动滴定型号的维护
定期对 pH 电极进行校准,默认采用两点校准,缓冲液可根据需要进行修改,校准后看两个参数,斜率值和零点,电极斜率值(Slop)在 95%~103% 之间时,电极可正常使用,在 96.5%~101% 之间,电极状态很好。
零点(pH(0))在 6.4~8.0 之间时,电极可正常使用,越接近7越好。
pH 电极的电极零点和斜率可能因玻璃膜老化或隔膜变化(如污染)而改变,导致测得的电极斜率小,由此产生测量值不稳定、平衡时间长和结果不准确等现象。以下表格列出了电极斜率小常见的原因和排查措施。
总结常见应用问题及排查
氮含量太高 | |
原因 | 纠正措施 |
称量误差 | 检查天平是否平稳,天平周围是否有其他仪器干扰,是否有静电干扰 |
样品或标准品污染 | 重新取样,或更换标准品 |
玻璃器皿污染 | 清洗玻璃器皿 |
蒸馏残留 | 减少液体总量,300mL 样品管中的样品量应不超过 150mL,以避免样品量过多喷溅严重;在碱加入样品管前,使用水稀释样品管中酸也能减低喷溅程度 |
实验环境中有游离氨 | 检查进行定氮的实验室是否放置了氨水等含挥发性氨试剂 |
滴定剂浓度错误 | 检查滴定液的计算和浓度、 摩尔反应系数(每摩尔盐酸含 2 摩尔 H+、每摩尔硫酸含 2 摩尔 H+)、滴定剂系数;对滴定酸进行标定,重新计算 |
滴定系统、滴定管、玻璃管中有空气 | 检查滴定酸液位,如滴定酸不足及时补充,并在滴定系统上进行排液操作 |
pH 电极故障 | 使用标准溶液校准电极,必要时进行更换,如使用标准缓冲盐进行校准多次仍不能通过滴定仪要求则建议更换 |
手工滴定指示剂变性 | 重新配置母液 |
计算错误 | 重新计算,更换实验员对实验结果核对 |
计算错误 | 重新计算,更换实验员对实验结果核对 |
氮含量太低 | |
原因 | 纠正措施 |
称量误差 | 检查天平是否平稳,天平周围是否有其他仪器干扰,是否有静电干扰 |
滴定剂浓度错误 | 检查滴定液的计算和浓度、 摩尔反应系数(每摩尔盐酸含 2 摩尔 H+、每摩尔硫酸含 2 摩尔 H+)、滴定剂系数;对滴定酸进行标定,重新计算 |
样品或标准品污染 | 重新取样,或更换标准品 |
样品中的氮含量较高 | 减少样品量,样品中氮含量不可超过 200mg |
样品转移过程损失 | 避免天平转移到样品管过程中,样品损失,或挂壁 |
玻璃器皿污染 | 清洗玻璃器皿 |
消解硫酸不足 | 增加硫酸用量(依据经验,一般常量法比如 1g 左右样品试用 20mL 浓硫酸,半微量法使用 10 mL 浓硫酸) |
消化时发生泄漏 | 检查抽吸模块密封性 |
消解时发生喷溅 | 调整加热档,使消解仪缓慢升温,避免样品因喷溅造成损失 |
催化剂与硫酸比例不对 | 纠正催化剂与浓硫酸的使用比例在 1:3-1:2 |
消解未完成 | 延长消解时间,保证样品澄清后继续消解 30min |
消解后未完全冷却 | 消解后冷却至少 30 分钟 |
NaOH 加入量不足或所用的 NaOH 浓度不正确 ( 应为 32 %) | 纠正用量,直到可以观察到在碱加入后样品颜色发生变化 |
蒸馏时发生泄漏 | 进行蒸汽力度测试 |
滴定剂浓度错误 | 检查滴定液的计算和浓度、 摩尔反应系数、滴定剂系数;对滴定酸进行标定,重新计算 |
pH 电极故障 | 使用标准溶液校准电极,必要时进行更换,如使用标准缓冲盐进行校准多次仍不能通过滴定仪要求则建议更换 |
手工滴定指示剂变性 | 重新配置母液 |
计算错误 | 重新计算,更换实验员对实验结果核对 |
重复性不佳 | |
原因 | 纠正措施 |
称量误差 | 检查天平是否平稳,天平周围是否有其他仪器干扰,是否有静电干扰 |
样品非均质 | 由于样品的不均质导致结果不平行,请重新均质样品 |
样品或标准品污染 | 重新取样,或更换标准品 |
样品转移过程损失 | 避免天平转移到样品管过程中,样品损失,或挂壁 |
玻璃器皿污染 | 清洗玻璃器皿 |
消解时发生喷溅 | 调整加热档,使消解仪缓慢升温,避免样品因喷溅造成损失 |
消化时发生泄漏 | 检查抽吸模块密封性 |
尾气吸收抽吸力不足 | 检查尾气吸收仪管路密封性,定期清洗尾气吸收仪的泵 |
消解期间抽吸力太强 | 使用旁路阀降低尾气吸收装置的抽吸力 |
消解未完成,消解时间太短 | 延长消解时间,保证样品澄清后继续消解 30min |
蒸馏时发生泄漏 | 进行蒸汽力度测试 |
蒸馏和滴定时搅拌器不工作 | 清洗搅拌器,必要时进行更换 |
滴定系统、滴定管、样品管中有气泡 | 检查滴定酸液位,如滴定酸不足及时补充,并在滴定系统上进行排液操作 |
pH 电极校准不正确或未校准 | 使用标准溶液校准电极,必要时进行更换,如使用标准缓冲盐进行校准多次仍不能通过滴定仪要求则建议更换 |
滴定管被堵塞、松脱、太短或损坏 | 检查滴定管,清洁或重新连接 |
手工滴定指示剂变性 | 重新配置母液 |
来源于:瑞士步琦有限公司 BUCHI Labortechnik AG
热门评论
最新资讯
厂商动态
新闻专题
更多推荐