凯氏尾气吸收系统

pstrong　　仪器信息网讯/strong 2015年10月30日，由中国仪器仪表行业协会分析仪器分会主办，上海安杰环保科技有限公司（以下简称：安杰科技）承办的“气相分子吸收光谱技术应用交流会”在北京召开。来自中国仪器仪表行业协会、中国环境监测总站、中国农业科学院、北京市理化分析测试中心的多位专家和安杰科技的用户参加了此次会议。安杰科技还在会议上发布了其新产品—AJ4000气相分子吸收光谱仪。/pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="IMG_0746.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201510/insimg/58b46c34-2fa1-49db-8a59-70c8618aef64.jpg"//pp style="TEXT-ALIGN: center"strong会议现场/strong/pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="IMG_0757.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201510/insimg/f33dd09a-3116-48ce-a1da-98184892c306.jpg"//pp style="TEXT-ALIGN: center"strong嘉宾致辞/strong/pp　　中国农业科学院仝乘风教授、中国仪器仪表行业协会闫增序先生和安杰科技郝俊董事长分别致辞，希望安杰科技越来越好。闫增序先生表示，在BCEIA2015上看到我国仪器行业还是各大外国厂商占主体，感到很不安。但今天能看到像安杰科技这样可以在分子光谱领域取得自己独特进展的企业还是很高兴。同时也很高兴看到有一批老同志为国产仪器的技术进步在努力，同时有一批年轻人也开始致力于国产仪器的成长，希望安杰科技不断发展提升，踏踏实实地努力，产品能从环保领域向农业等其他领域扩展。最后，闫增序先生希望与会的用户多关注国产仪器，多给国产仪器机会。/pp　　随后中国环境监测总站齐文启研究员与仝乘风教授、闫增序先生和郝俊董事长共同为安杰科技新产品AJ-4000气相分子吸收光谱仪揭幕。/pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="IMG_0764.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201510/insimg/57e8b0a1-f5aa-48bb-ba55-758fc6a9821c.jpg"//pp style="TEXT-ALIGN: center"strongAJ-4000气相分子吸收光谱仪揭幕/strong/pp　　安杰科技孙璐总经理为大家介绍了此款新产品。气相分子吸收光谱仪是将被测成分通过化学反应，定量分解成气体，利用气液分离装置将反应气体转入气相载入吸光管，依据气体分子对特征光谱的吸收来测定被测成分含量。目前，已经比较成熟的测定项目包括硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、氨氮、凯氏氮、总氮和硫化物。AJ-4000气相分子吸收光谱仪与前三代产品相比有以下特点：1）一体化设计，AJ-4000将样品综合处理模块和在线稀释模块内置，产品外形更简洁，试剂瓶五位一体，放置更加规范化；2）模块化设计，将样品综合处理、在线稀释、双气路、液位自动监测、电路液路光路气路、尾气回收、软件功能等都进行了模块化设计；3）功能升级，可以实现总氮在线消解、氨氮在线氧化、硝酸盐氮在线还原，一次设定多种检测项目等。/pp　　本次交流会还安排了四个专家报告，安杰科技臧平安总工程师介绍了安杰科技气相分子吸收光谱仪十四年的发展历程，齐文启研究员、北京市理化分析测试中心陈舜琮研究员和仝乘风教授分别就气相分子吸收光谱技术在环境监测、农业和饮用水监测方面的应用进行了探讨。/pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="IMG_0784.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201510/insimg/aa5b796e-3ec9-405f-b27f-5065662e505d.jpg"//pp style="TEXT-ALIGN: center"strong上海安杰环保科技有限公司臧平安总工程师/strong/pp　　气相分子吸收光谱技术兴起于20世纪70年代，臧工于1988年开始研究此技术，并于1990年和1992年先后获得“亚硝酸根离子的测定方法”和“硝酸盐氮的测定方法”两项发明专利。2001年，臧工成立安杰科技并推出第一代气相分子吸收光谱仪AJ2100，随后分别于2007年和2013年推出第二代AJ2200/2500和第三代AJ3000/PLUS产品，今天推出的AJ4000为安杰科技的第四代产品。而且在臧工的推动下，2005年环保部颁布了气相分子吸收光谱法测定水中硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、氨氮、凯氏氮、总氮和硫化物的六个环保标准。/pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="IMG_0794.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201510/insimg/2a281088-e889-4002-9730-5b3635a08627.jpg"//pp style="TEXT-ALIGN: center"strong中国环境监测总站齐文启研究员/strong/pp　　齐文启研究员详细分析了气相分子吸收光谱法与其他方法测定硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、氨氮、凯氏氮、总氮和硫化物的优缺点，尤其是对水质检测中出现的氨氮大于总氮的现象给予了详细的解释。在纳氏试剂法测定氨氮过程中，由于空白样品在410nm处也有吸收，如果空白扣除不好，氨氮实际测定值很容易偏大；在碱性过硫酸钾紫外分光光度法测定总氮消解过程中，如果密封不好或者消解后太早或者太晚打开消解管，很容易使铵态氮溢出，造成总氮测定值偏小，因此就会出现氨氮大于总氮的现象。而采用气相分子吸收光谱法则会避免上述现象的发生。/pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="IMG_0815.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201510/insimg/fc32f98f-23ea-42bf-b2b2-14a7e9e72812.jpg"//pp style="TEXT-ALIGN: center"strong北京市理化分析测试中心陈舜琮研究员/strong/pp　　陈舜琮研究员认为目前高锰酸盐指数的测定方法存在不易测定较高浊度和色度的样品、人工操作误差大、样品和试剂消耗量大、操作步骤繁多、难以实现高精度的自动化操作等缺点，而气相分子吸收光谱法可以有效解决上述问题。陈研究员将水样经过定量硫酸和高锰酸钾消解后，加入定量的亚硝酸钠溶液代替草酸钠溶液，之后使用气相分子吸收光谱法测定剩余亚硝酸钠的量。/pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="IMG_0827.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201510/insimg/a42c3ba4-57d7-44e4-a231-1268a22f5157.jpg"//pp style="TEXT-ALIGN: center"strong中国农业科学院仝乘风教授/strong/pp　　仝乘风教授为我们介绍了利用气相分子吸收光谱法测定土壤中氮元素含量的可能性。目前，农业领域土壤氮的测定主要存在的问题是浸提液较混浊，而分光光度法对样品浊度要求高，速测仪灵敏度和精度低，间断或流动注射仪设备昂贵。气相分子吸收光谱法测定样品可浑浊，过程简单，速度快，人员要求低，设备价格低，灵敏度和精度高，试剂便宜，因此是一种有效的测定土壤氮的方法。当然要想能在农业领域真正应用，此方法还需要验证和标准化。/pp　　最后，安杰科技还热情地邀请了与会人员参观了其位于北京的生产基地。/pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="IMG_0773.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201510/insimg/255c7e09-1979-4496-af5c-1474e2de6943.jpg"//pp style="TEXT-ALIGN: center"strong与会人员合影/strong/pp style="TEXT-ALIGN: right"strong撰稿：李学雷/strong/p

土壤全氮测定瑞士步琦公司全新凯氏定氮产品系列 K-365 提供了最准确并可重复氮的测定过程；仪器系统内的最大精准模式和 AutoDist 自动蒸馏模式，可以让样品的分析测定省去间歇中断；这些功能特点让操作更加灵活，并保证测定的准确性和精确度。基于环境安全的考虑，步琦开发了一款独特的反应监测传感器，可以节省高达 30 % 的试剂消耗。大尺寸的操作屏幕使用更加简单，操作安全环保，极为方便。 国家标准：HJ 717—2014 凯氏定氮法（森林土壤）：《森林土壤氮的测定》土壤，作为农业发展和人类生存的物质基础，不仅与人类生产活动密切相关，更事关一方经济社会与环境之间的协调发展。在第三次土壤普查中，土壤理化性质中全氮和阳离子交换量是极为重要的两项参数。土壤中的全氮在硫代硫酸钠、浓硫酸、高氯酸和催化剂的作用下，经氧化还原反应全部转化为铵态氮。消解后的溶液碱化蒸馏出的氨被硼酸吸收，用标准盐酸溶液滴定，根据标准盐酸溶液的用量来计算土壤中全氮含量。根据标准方法，介绍一种简单可靠的测定土壤中全氮的方法。样品通过红外消解仪 K-436 消化，通过带有 Eco 电位滴定仪的凯氏定氮仪 K-365 进行蒸馏滴定。1仪器红外消解仪 K-436尾气吸收仪 K-415 三级吸收装置带有 Eco 电位滴定仪的凯氏定氮仪 K-365烘箱或冷冻干燥机分析天平（精确度 ±0.1mg）2化学试剂和样品化学试剂：98% 浓硫酸含硒的高效催化剂片32% 氢氧化钠2% 硼酸，200g 硼酸，用 10L 蒸馏水稀释，调节其 pH 为 4.650.00545mol/L 硫酸溶液尾气吸收装置中的吸收液：600g 无水碳酸钠，2ml 乙醇，一小勺溴甲酚蓝，用 3L 蒸馏水进行溶解硫酸铵，分析纯 99%为了安全起见，请仔细阅读化学试剂的安全数据说明书。3过程样品：氮标示含量为 1.1 g/Kg 的国标土土壤中全氮的测定包括以下步骤：将样品进行烘干或冷冻干燥处理用消解仪 K-436 进行样品消化样品使用凯氏定氮仪 K-365 进行蒸馏与滴定1、根据表 1 中的参数，设定消化仪 K-4362、将样品加入到 300mL 的样品管中3、向样品管中加入 4ml 水4、加入 2 片催化剂片及 15mL 浓硫酸（98%）5、准备空白样品管，除样品外其他都加6、将尾气吸收装置 K-415 与消化仪 K-436 相连，用于吸收消化时产生的酸雾7、消化完后将样品冷却根据表 1 中的参数设置消化样品Table 1：K-436 的升温参数步骤步骤档数时间（min）15025303990冷却-35注意：如果样品管中的液体没有变成乳白绿，需要在 9 档下，继续消化 30min。根据表 2 中的参数蒸馏样品Table 2：蒸馏仪 K-365 的蒸馏和滴定凯氏定氮仪 K-365 方法参数水60 ml氢氧化钠70 ml硼酸60 ml反应时间5 s蒸馏时间240 s蒸汽力度100%蒸馏搅拌速度5滴定搅拌速度7样品管排空否接收瓶排空是4计算结果计算的是氮的百分含量WN：氮的质量V 样品：滴定样品消耗的标准酸体积（mL）V 空白：滴定空白消耗酸体积的平均值（mL） Z：摩尔因子（HCl 1， H2SO4 2）C：滴定酸浓度（mol/L）f：滴定因子（一般为 1）MN：氮原子的摩尔分子量（14.007 g/mol） m 样品：样品的质量（g）1000：转换系数（mL/L）%N：氮的百分含量5结果硫酸铵的回收率 —— 硫酸铵的氮含量及回收率测定结果见表 3。硫酸铵的理论含量为 21.19%。回收率都在 ≥98% 的范围内。Table 3：硫酸铵回收率结果硫酸铵m 样品（g）V 样品（mL）% N回收率（%）样品 10.070310.0121.25100.29样品 20.07019.9821.25100.27样品 30.069910.0021.35100.76样品 40.07009.9521.21100.11平均值（%）--21.27100.36RSD (%)--0.010.01空白样品消化体积平均值 0.04mL (n=2)土壤中全氮的测定 —— 土壤中全氮的含量测定的结果见表 4。Table 4：土壤 1 中氮的含量测定结果（标示量为1.1g/Kg）国标土m 样品（g）V 样品（mL）% N11.0007.941.08 21.0007.971.0931.0008.391.1541.0008.031.11平均值（%）--1.11RSD (%)--2.56结论及注意事项使用消化仪 K-436 及蒸馏系统 K-365 测定土壤中全氮的含量，测定的结果准确，重复性好。这些测定结果与国标土标示的结果相符，相对偏差较小。参考物质硫酸铵测定的回收率为 100.36%（rsd=0.01%），在要求的范围内 (≥98%)相关直播预告

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。1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。2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。3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