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第一章常用自动分析仪器的使用与维护凯氏定氮仪、粗脂肪测定仪及粗纤维测定仪的结构组成及其作用；各仪器的工作原理；各仪器的安装、调试；各仪器的操作流程、注意事项及日常维护与保养。模块一凯氏定氮仪的使用及维护•凯氏定氮仪是根据蛋白质中氮的含量恒定的原理，通过测定样品中氮的含量从而计算蛋白质含量的仪器。因其蛋白质含量测量计算的方法叫做凯氏定氮法，故被称为凯氏定氮仪，又名定氮仪、蛋白质测定仪、粗蛋白测定仪。•凯氏定氮法是测定化合物或混合物中总氮量的一种方法。即在有催化剂的条件下，用浓硫酸消化样品将有机氮都转变成无机铵盐，然后在碱性条件下将铵盐转化为氨，随水蒸气蒸馏出来并为过量的硼酸液吸收，再以标准盐酸滴定，就可计算出样品中的氮量。由于蛋白质含氮量比较恒定，可由其氮量计算蛋白质含量，故此法是经典的蛋白质定量方法。一、原理:•蛋白质是含氮的有机化合物。蛋白质与硫酸和催化剂一同加热消化，使蛋白质分解，分解的氨与硫酸结合生成硫酸铵。然后碱化蒸馏使氨游离，用硼酸吸收后再以硫酸或盐酸标准溶液滴定，根据酸的消耗量乘以换算系数，并换算成蛋白质含量。含氮量*6.25=蛋白含量•凯氏定氮法测定试样时，需经过消解、蒸馏、滴定3个过程。样品的消解就是将含氮的有机化合物与硫酸和催化剂一同加热消化，使有机氮分解，分解的氨与硫酸结合生成硫酸铵。样品经过消解后将试样中有机氮转化为无机氮，再将消解后的样品进行碱解蒸馏。•有机物中的胺根在强热和CuSO4，浓H2SO4作用下，硝化生成（NH4）2SO4•凯氏定氮法反应式为：•2NH2+H2SO4+2H=(NH4)2SO4（其中CuSO4做催化剂）•2.在凯氏定氮器中与碱作用，通过蒸馏释放出NH3，收集于H3BO3溶液中•反应式为:•(NH4)2SO4+2NaOH=2NH3+2H2O+Na2SO4•2NH3+4H3BO3=(NH4)2B4O7+5H2O•3.用已知浓度的H2SO4（或HCI）标准溶液滴定，根据HCI消耗的量计算出氮的含量，然后乘以相应的换算因子，既得蛋白质的含量•反应式为：•(NH4)2B4O7+H2SO4+5H2O=(NH4)2SO4+4H3BO3•(NH4)2B4O7+2HCl+5H2O=2NH4Cl+4H3BO3缺陷•从凯氏定氮原理可以知道：凯氏定氮法是将含氮有机物转变为无机氮硫酸铵来进行检测，以得到含氮量的测定值乘以一定系数得出蛋白质含量。而含氮有机物不仅仅是蛋白质，还有三聚氰胺等等。••在加上食品中蛋白质含量的现行国家标准和国际通行测定方法是经典凯氏定氮法，这就为造假者提供了可乘之机。蛋白质中的含氮量不超过30%，三聚氰胺的最大的特点是含氮量很高（66%），溶于水后无色无味，也就是说在一杯清水中加入三聚氰胺，然后用凯氏定氮法检测，结果显示是含有蛋白质的。由于“凯氏定氮法”只能测出含氮量,并不能鉴定饲料中有无违规化学物质,所以,添加三聚氰胺的奶粉理论上可以测出较高的蛋白质含量。凯氏定氮仪就是完成无机氮的碱解蒸馏过程，即在经过消解后的硫酸铵中加入碱液，在热蒸汽下进行碱解蒸馏，具体如下:下面以KDY-9820凯氏定氮仪为例，介绍凯氏定氮仪的分析原理及日常使用和维护•NH3+H2O→NH4OHNH4OH+H3BO3→NH4·H2BO3+H2O•凯氏定氮仪可以自动完成对样品的定量加碱、加酸、自动蒸馏过程，当被测样品完全消解后，反应中释放的氨气与水蒸气经过冷凝管冷凝后，被收集在装有硼酸吸收液(含有甲基红-溴甲酚绿混合定氮指示剂)的三角瓶中，最后用标准酸液进行滴定。二、KDY-9820技术指标及特点•凯氏定氮仪采用微电脑进行过程控制，按下启动键，可自动完成加碱，加硼酸吸收液和蒸馏过程。滴定过程需人工进行。技术指标：1、测定样品量：固体＜5克/样品，液体＜15毫升/样品。2、蒸馏速度：15-25毫升/分钟。3、回收率：100（±1）%。仪器使用条件：1、供电：交流220V／50HZ。2、耗电功率：1.2千瓦。3、冷却水压：0.15MPa。4、冷却水温：低于20℃•5、环境温度：10-30℃•1、微电脑全自动控制2、红外线远距遥控控制系统3、人性化操作显示系统4、轻触按键触摸控制系统5、水质在线液晶显示监测系统功能6、内置RO膜防垢定时自动冲洗功能7、系统定时自动冲洗功能8、内置RO系统定期灭菌功能9、系统开机自检功能10、系统缺水指示功能•11、系统具备遥控设置定量取水功能12、系统缺水报警功能13、一机两用功能14、系统制水指示功能15、纯水备用指示功能16、系统监测指示功能17、系统具备水质、水量等升级功能18、红外线远距遥控控制功能19、采用模块式、快接式设计，维护、保养更方便、快捷20、系统具备电阻率和电导率自动转换检测显示功能21、配置手持式红外线遥控器，使主机拥有两套控制操作系统，设备操作更方便、可靠三、KDY-9820外形结构四、各部分的作用•蒸汽管•消煮管•加水管•加酸管•加碱管•接液槽•三角瓶•加硼酸管•冷凝管五、工作仪器操作盘图及各按键作用六、安装方法•1、安装前的检查•仪器开箱后，应参照随机所附装箱单•核对全部注明的整机及配套部件，并检查是否有所损坏，如果有损坏请及时与本所联系。（请保留损坏部件）•2、安装条件•1、本仪器应避免安装在阳光直射及过冷、过热或潮湿的地方，一般室内温度应该•不超过+10℃～30℃。•2、本仪器应安装在离水源和排水池较近的地方，并有电源插座的工作位置上，供水节门和电源位置距离仪器均不应大于1米，以保证操作方便。•3、供水应符合水压和水温条件要求。、排水池应低于仪器排水口10厘米以下，保证排水通畅。•4、电源配置应符合供电条件要求。必须接有地线，有单独供电开关和保险装置。确保操作者的用电安全。•5、本仪器应安装在远离大的用电设备处，工作场地无震动、无腐蚀性气体、无强电磁场干扰。3、安装位置图•图三、•1：电源开关•2：电源插座•3：自来水•4：排水池•5：加水桶•6：硼酸加液桶7：碱加液桶•8：仪器•9：工作台4、安装•1、参照安装位置图平稳放置仪器。•2、按图二所列各管接口接管。a、冷水入口（9）接自来水节门。b、冷凝水排出口（10）、蒸气发生器排水出口（11）分别接排水管，放入排水池，并使它们排水通畅。c、蒸气发生器供水入口（12）、硼酸吸收液入口（13）、碱液入口（14）分别接加水桶、硼酸加液桶、碱加液桶出液口，三个压缩空气出口（15）分别接三个加液桶进气口。•3、请电工人员安装配电。七、仪器的操作•一、准备工作1安装仪器2配置溶液3加酸加碱量的确定按消煮样品时加入硫酸量计算出所需加入氢氧化钠的量，根据消煮液中氮的大约含量计算所需加入的硼酸量。根据计算量确定加碱时间和加硼酸时间。•二、仪器操作1开冷凝水，开机打开电源开关，空蒸清洗管路。2显示屏上显示“P”(KDY-9820型凯氏定氮仪的结构见图1)。按[转换]键，硼酸状态指示灯亮，按【+】键或按【-】键，设定加硼酸时间。再按【转换】键，使加碱状态指示灯亮，按【+】键或按【-】键，设定加碱时间(操作键盘见图2)。•3.将空三角瓶放在托盘上，此时托盘处在高位。把装有样品的消煮管放在托盘上，要与上端的橡胶塞装紧。•4.按【启动】键，仪器开始自动向三角瓶中加硼酸，向消煮管内加碱，然后进入蒸馏状态，待三角瓶中冷凝液达到预定体积量时，三角瓶托盘落下，再蒸馏12s后蒸馏停止工作，发出提示声响。在蒸馏过程中吸收液逐渐变成蓝绿色。若用手动蒸馏，要用pH试纸测试一下蒸馏液，根据酸碱性判断是否蒸馏结束。若pH试纸显中性或酸性，即说明蒸馏结束，若显碱性，需要再继续蒸馏直至显中性或酸性。•5.取下三角瓶，用酸滴定管滴定三角瓶中的液体，颜色由蓝绿色变为砖红色，即到达终点。按含氮量-粗蛋白质含量公式进行计算，取得测定结果。八、凯氏定氮仪使用的注意事项•1.若设定的加硼酸时间或加碱时间为零秒钟，则自动工作过程完成后显示窗显示“E”不闪动，发出“嘀——”约2s提示音。•2.若按下【启动】键后，三角瓶托盘仍处于下端，显示窗显示自下而上闪动的“-”符号，并发出“嘀-嘀-嘀”的提示音，提示应放空三角瓶在托盘上，使托盘升起。•3.混合指示剂在碱性溶液中呈绿色，在中性溶液中呈灰色，在酸性溶液中呈红色。•4.氨是否完全蒸馏出来，可用pH试纸测试馏出液是否为碱性。•5.向蒸馏瓶中加入浓碱时，往往出现褐色沉淀物，这是由于分解促进碱与加入的硫酸铜反应生成氧化亚铜沉淀。•四、凯氏定氮仪的维护与保养•1.仪器应避免安装在阳光直射及过冷、过热或潮湿的地方，室内温度不得超过10℃～30℃，通风要好，应有良好的散热条件。•2.仪器前部槽皿中若积有液体，应经常擦净。•3.长期使用后，在加热器上会结有水垢，它将影响加热效率。若水垢过厚，在关机状态下断电，可将蒸汽发生器顶上的一个旋塞拧下，在管口处插入一个小漏斗，注入除垢剂或冰醋酸清洗水垢(也可用稀释后的硫酸)。清洗后，打开机箱内蒸汽发生器排水节门将水排净，并加入清水多次清洗。•4.加碱液桶、加硼酸桶应定期清理沉淀物并洗净。九、凯氏定氮仪的常见故障和排除方法•1.蒸汽发生器水面已经达到水位，但是无蒸汽产生，而且加热状态指示灯不亮。•主要原因可能是15A保险管烧断，因此需要换一新的15A保险管。•2.加不上酸碱液•这主要是由于桶中酸碱液太少，导致吸管离开酸碱液面。因此需要增加酸碱液。•3.酸碱桶没有气压•主要是由加气管路或桶盖密封不严造成的，要仔细检查各管接口处和桶盖并封紧漏气处。还可能是由于电磁气泵漏气，那必须更换电磁气泵。•4.碱桶内有气压，但加不上碱液•这是由于电磁阀断电不能开启，必须停机待修；也可能是电磁阀、管路有堵塞，需要疏通电磁阀和管路。•5.自动工作状态不能继续工作，突然停止•这是由于周围有电场对计算机产生干扰，按复位键或关机后再重新开机就可以。•6.测定值不稳定或过高•可能是蒸汽发生器不干净，将蒸汽发生器内的水排空，换新水后再作测定。或者是消煮管内液体过多，有碱液冲到蒸馏系统中，这时可以空蒸蒸馏系统后再作测定。