解讀全自動(dong)凱(kai)氏定(ding)氮(dan)儀國家標準指標

------尋找(zhao)到(dao)需求與參數匹配的定氮儀

一、凱氏定氮儀的基礎(chu)指標(biao)

根據凱氏定氮儀國家標(biao)準GB/T 33862-2017技術指標(biao)：

1.1 檢測范圍：0.1-210mgN

這是(shi)定氮儀測試時消化管內的氮量(liang)容許范圍。考察儀(yi)器(qi)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(heng)量(liang)全自動定氮儀性，通過計算(suan)人為定義(yi)的，可以校(xiao)準。

1.3 回收率：半自動儀器回收率99-101%

衡量半自動(dong)定氮儀的(de)數據性(xing)（相當于示值誤差(cha)），這是人為(wei)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(shi)考察(cha)儀器本身的(de)精(jing)密(mi)度，是儀器本身質量決定，不(bu)能(neng)校(xiao)準。

以上就是定氮儀國家(jia)標準定義的(de)三個(ge)技術指標，由于僅(jin)僅(jin)靠這(zhe)三指標不能描述(shu)儀(yi)(yi)器(qi)的特征，所以定氮儀(yi)(yi)企業也(ye)引入了以下(xia)指標：

1.5，滴(di)定精度：*.****ul/步

精度(du)：測量(liang)值與真值的接近程(cheng)度(du)（百科(ke)）

步：步進電機小計(ji)量單位，體(ti)現的是滴定泵能吐出小的標準酸體(ti)積。

滴(di)定精度告訴我們：滴(di)定系統(tong)小計量(liang)單位(wei)可能(neng)產(chan)生(sheng)的(de)誤差。這指(zhi)標是重復性誤差的貢獻者(zhe)，該指標越大重復性越差，這是儀器設計就決定(ding)的了，無法校準。

1.6,小滴定體積（ml)：系統通過步進電(dian)機的轉動，滴定管推出的小標準酸的體(ti)積，表明系統的分辨率(lv)，考察的(de)(de)是儀器的(de)(de)靈敏(min)度，注意小滴定體積(ji)≧步(bu)進電(dian)機每步(bu)的體(ti)積。可以校準。

1.7，線(xian)性(xing)范(fan)圍(wei)：兩個變量之間(jian)存在一次方函數關系，就稱線性關(guan)系。

在凱氏檢(jian)測中消化管氮(dan)量(liang)和(he)標(biao)準酸消耗(hao)體積即(ji)存(cun)在線性關(guan)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

以上二個都是確定的常數。

Y代(dai)表消化(hua)管內氮量，mgN。

V代表標準(zhun)酸滴定體積，單位(wei)：ml，

該函數告訴我們：標準酸滴定體(ti)積和消化管內氮量是線性關系。

該指(zhi)標告訴我們(men)：消化管內氮量(liang)變化，儀器檢測數據的性范圍（部分用戶疑惑(huo)為(wei)何(he)有個(ge)別(bie)樣(yang)品測不(bu)？就這問題在作怪）。這(zhe)是(shi)儀器本(ben)質的指(zhi)標，不(bu)能校準。

1.8, 定氮儀可以(yi)使用標準酸(suan)濃度范圍：0.**---0.**mol/L.

高濃度標(biao)準(zhun)(zhun)酸(suan)(suan)滴(di)定(ding)不(bu)超調，低濃度標(biao)準(zhun)(zhun)酸(suan)(suan)滴(di)定(ding)不(bu)遲鈍，數據(ju)的。

這(zhe)指(zhi)標(biao)考察的是儀(yi)器可適用(yong)(yong)性。如果(guo)標(biao)準(zhun)酸使用(yong)(yong)范圍小，測(ce)高氮樣品(pin)就(jiu)困(kun)難，測(ce)低氮樣品(pin)誤差就(jiu)大（部分用(yong)(yong)戶忽(hu)略這(zhe)指(zhi)標(biao)而采購到不合適定(ding)氮儀(yi)）。可以小范圍的調整。

二(er)、全自動定氮(dan)儀8個指標內在相互關(guan)系和對用戶的意義(yi)

2.1、市(shi)值誤差（回(hui)收(shou)率(lv)）和重復性的關系(xi)

前面(mian)講了重(zhong)復(fu)性(xing)是儀器本質的指標，所以示值誤(wu)差(cha)包含(han)重(zhong)復(fu)性(xing)誤(wu)差(cha)、標(biao)定時的性(xing)誤差(cha)、檢測時儀器所產(chan)生的(de)各(ge)類誤差(cha)。所以二者的誤(wu)差(cha)(cha)關系是：示值(zhi)誤(wu)差(cha)(cha)≧重(zhong)復(fu)性(xing)誤(wu)差(cha)(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（上海赫冠定氮儀）和(he)圖2：

圖1

圖(tu)2

圖1參數正常描述(shu)指標，圖(tu)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(dui)回收率要提(ti)出懷疑（這(zhe)是重要的(de)指標，不(bu)能混蒙過關）。

2.2，滴定精度與重(zhong)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(jian)測范(fan)圍和(he)儀器容許使用標準酸(suan)關系

確(que)定(ding)了消化管內氮(dan)量范圍(wei)，就確(que)定(ding)了標準酸濃(nong)(nong)度。這時你需要了解該定(ding)氮(dan)儀是否(fou)適合使用該濃(nong)(nong)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，這是有設計時確定的。0.1mol/L標準酸相(xiang)對比較容易(yi)控制。同樣你要檢(jian)測低含量(liang)樣品，比如土(tu)壤、含乳(ru)飲料等，儀(yi)器需要滿(man)足0.01mol/L標(biao)準(zhun)酸(suan)（一(yi)般定氮(dan)儀(yi)品牌不(bu)會主動告訴你標(biao)準(zhun)酸(suan)使用范(fan)圍）。假設(she)某品牌告(gao)訴你：檢(jian)測范(fan)圍很(hen)寬，但沒有(you)告(gao)訴你儀器(qi)可以使(shi)用的標(biao)準酸使(shi)用范圍，你就要追問(wen)，確認能滿足(zu)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(xin)）

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。

太高的(de)標(biao)準酸濃(nong)(nong)度(du)容易滴定過量而(er)使(shi)數據(ju)偏差，儀(yi)器(qi)能用(yong)高濃(nong)(nong)度(du)標(biao)準酸是儀(yi)器(qi)設(she)計的(de)結果。所以用(yong)戶應該了解儀(yi)器(qi)可以使(shi)用(yong)標(biao)準酸范圍，滿足(zu)樣品檢測(ce)需(xu)求。圖3（上(shang)海赫(he)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線性范圍和重復性的關(guan)系

注意：重復性它(ta)考察的是在相(xiang)同氮量下進(jin)行統計(ji)計(ji)算，比如每根消化管內有20mgN。如果消化管內氮(dan)(dan)量不(bu)同(tong)那就不(bu)在重(zhong)復性(xing)考(kao)察范圍內。所以重(zhong)復性(xing)指標(biao)僅僅代(dai)表這點的(de)氮(dan)(dan)量能做。但實驗時消(xiao)化(hua)管內的(de)氮(dan)(dan)量不(bu)同(tong)，且有(you)些較(jiao)大的(de)差異。重(zhong)復性(xing)指標(biao)就不(bu)能數據。定氮(dan)(dan)儀國家(jia)標(biao)準(zhun)也沒有(you)對此約定。即定(ding)氮儀可以對不(bu)同氮量(liang)的樣(yang)品的重(zhong)復性不(bu)作，所(suo)以在考察(cha)定氮儀時需要對線性范(fan)圍有(you)明確的的品牌(pai)，比如赫冠。你在不(bu)同氮量(liang)樣(yang)品數(shu)據一致性。這(zhe)是對實驗室非常重(zhong)要。

三(san)，理解(jie)指標(biao)概念和概念間相互關系的意義(yi)

通過上面(mian)的討論，了解(jie)到：凱(kai)氏定氮(dan)(dan)儀(yi)國家標(biao)準技術門檻(jian)比較(jiao)低，一些(xie)重要(yao)(yao)(yao)的指標(biao)沒有納入標(biao)準（主要(yao)(yao)(yao)考(kao)慮國內基(ji)本水準）。這就給(gei)用(yong)戶選(xuan)擇定氮(dan)(dan)儀(yi)帶(dai)來了不少(shao)困難。但只要(yao)(yao)(yao)理解了定氮儀的(de)基(ji)本(ben)指標的(de)內涵(han)及外延(yan)，以(yi)及(ji)相互關(guan)系。如果(guo)沒有(you)明確的指標(biao)(biao)或(huo)有(you)相互矛(mao)盾的指標(biao)(biao)，那要提(ti)高警惕。這樣(yang)你的檢(jian)測需求就能直接對接上儀器指標(biao)(biao)。

可以確定(ding)：你所選購的定氮儀對(dui)數(shu)據性是(shi)(shi)(shi)有保障(zhang)的(de)前提下(xia)（可以要求把這些指標作為合同(tong)附件），再探討(tao)其(qi)他的(de)功能類是(shi)(shi)(shi)否(fou)滿足(zu)你的(de)檢測、數(shu)據處理、儲存、自動化(hua)、安全、便利(li)性等(deng)考量。如果(guo)基本的(de)參數(shu)不(bu)能滿足(zu)的(de)話，其(qi)他的(de)所謂的(de)功能就是(shi)(shi)(shi)空(kong)中(zhong)樓閣，再好的功(gong)能代替不(bu)了數據的性（這一點必須切記）。

注(zhu)：圖1-4均為(wei)網上粘貼定(ding)氮儀指標，僅作為(wei)示(shi)范(fan)不作為(wei)特指。請勿對號入座。

    作者(zhe)：上海(hai)赫冠儀器(qi)有(you)限公司(si)    

    凱氏定氮儀(yi)國家標準制定        趙文建

        2021-9-1