Kjeltec 9分析仪/蒸馏单元按照AOAC Official Method 959.03 Urea测量肥料中的尿素氮和铵氮 酶法

在尿素酶的存在下，样品中的尿素在室温下会被消化成氨离子和二氧化碳。将过量的氢氧化钠加入消化液中，用蒸汽蒸馏法将氨释放出来。释放出的氨被弱硼酸溶液吸收。然后用标准滴定剂滴定。样品中的氮含量是根据消耗的滴定剂的量计算出来的。 AN 5532 应用摘报 KjeltecTM 9 分析仪/蒸馏单元 按照 AOAC 959.03测量肥料中的尿素氮和 铵 氮-酶法 FOSS Kjeltec'M 9 定氮分析方案 样品类型 Kjeltec 9 是 一 种自动的蒸馏单元，主 要用于按照凯氏定氮法进行蛋 白分析的蒸馏过程，也可用于其他许多不同的蒸馏过程。选配内置 比色滴定和自动进样器可将凯氏定氮分析完全自动化。 此应用摘报中覆盖的样品类型如 下： ● 肥料 FOSS Nils Foss Alle 1 DK-3400 Hi l lerod Denmark Tel ： +45 7010 3370 Rev.1 应用信息 1.1 介绍 本应用摘报为使用 Kjeltec 9 系列检测化肥中的尿素氮和铵氮提供了指导。是基于 AOAC 官方方法 959.03 的尿素酶法开发的。此应用摘报应结合 AN 5511[2]“依据凯氏定氮法进行氮的测定-总摘报”使用。 1.2 原理 在尿素酶的存在下，样品中的尿素在室温下会被消化成氨离子和二氧化碳。将过 量 的氢氧化钠加入 消化液中，用蒸汽蒸馏法将氨释放出来。释放出的氨被弱硼酸溶液吸收。然后用标准滴定剂滴定。样品中的氮含量是根据消耗的滴定剂的量 计算出来的。 1.3 安全防范 这种方法需要在高温下并且存在碱的情况下操作。必须要小心的操作试剂来保证安全。对于试剂的 操作可以参考有关的 MSDS。 酸消化操作需要在通风良好的通风橱中进行，任何操作都需要配戴护目镜，处理热的消化管时也要 加以注意。分析过程中产生的所有废物必须按照当地的要求和法规进行处理。 遵守仪器用户手册和 MSDS 中的安全说明。 Fig. 7 个人防护设备 1.4 设备 A.研磨或粉碎设备，如 KN295 KnifetecTM(不锈钢碗) B.分析天平，精确到0.1mg C. 蒸馏和滴定 月 用于蒸汽蒸馏： Kjeltec 9 蒸馏单元 ●月 用于蒸汽蒸馏和自动滴定： Kjeltec 9分析仪 D. 250 ml 消化管 E. 滴定管，50 ml 或同等设备-用于手动滴定 F. 锥形瓶(接收液瓶，500ml)-用于手动滴定 1.5 试剂 在分析中，使用分级纯以上级别的试剂。 有关试剂制备的进一步信息，请参考 AN 5511。 A. 尿素酶溶液 ● 准备活性500单位/毫升的尿素酶溶液[例如2克尿素酶粉， Sigma U 4002 或相当于100000单位/g的其他试剂，溶解于400毫 升水里]。调整 pH 值为7。 B.40% w/v氢氧化钠溶液 C. 接收液 1%硼酸和溴甲酚绿/甲基红混合溶液-用于自动滴定 ● 4%硼酸和溴甲酚绿/甲基红混合溶液-用于手动滴定 注释：当使用 0.1N 盐酸时，推荐接收液的空白值介于 0.05 至0.15ml之间。 D. 滴定剂 ● 0.2N盐酸标准溶液 注意：滴定剂的浓度必须精确到四位数字。 1.6 分析细节 1.6.1 消化程序 样品类型 样品量 H2O 脲酶溶液 消化温度 消化时间 固体 1g 50 ml 20 ml 室温 60 min Table 1 一 般消化程序 注意：此步不需要使用消化炉。 1.6.2 蒸馏程序 型号 稀释水 碱液 蒸汽功率 Delay 接收液 蒸馏终点 试管排空 Kjeltec 9 蒸馏单元 0ml 50 ml 100% 12 s 30ml 4%硼酸 时间：4min 否 Kjeltec 9分析仪 0ml 50ml 100% 12 s 30ml 1%硼酸 时间：4min 否 Table 2 一 般蒸馏程序 1.6.3 滴定 滴定剂的选择取决于氮的含量。下表根据样品含氮量给出了推荐的滴定剂浓度。滴定剂浓度需精确 到小数点后四位，如 0.1002 mol/L。 0.01 N HCI (氮含量范围 0.1-2 mg N) 0.1N HCI(氮含量范围 2-100 mg N) 0.2 N HCI(氮含量范围 50-200 mg N) Table 3 推荐的滴定剂浓度 1.7 步骤 1.7.1 样品准备 1.使用 合 适的样品磨，如 KN295 Knifetec 粉碎样品。 2.称量1.0g样品到750ml蒸馏管中，精确到0.1mg 。 注释：每个蒸馏管中尿素的量不应超过0.1 g。 1.7.2 消化 1. 将样品溶于 50 ml 蒸馏水中。 2..加入 20 ml 尿素酶溶液。 3.用封口膜覆盖并密封蒸馏管。 4. 让样品在 室 温下消化60分钟。 1.7.3 蒸馏 注释：如果使用的是 Kjeltec 9 分析仪，蒸馏、滴定和计算将自动进行。 1. 打开机器，运行 一 个成功的自检。 2.选择程序 。 3.选择产品(样品类型，仅用于 Kjeltec9分析仪)。 4. 选择创建好的批次(仅用于Kjeltec 9分析仪)。 5.从蒸馏管上取消封口膜。 6. 将蒸馏管放入仪器中。 7..开始样品测试。 8. 从蒸馏单元中移出馏出液，用标准盐酸溶液滴定 。 1.8 结果表达 结果报告为氮的百分含量，按如下进行计算： 1.8.1 计算 T=样品消耗的滴定剂体积(mL) B=空白消耗的滴定剂体积(mL) N=标准酸的当量浓度，4位小数 1.8.2 方法性能 样品 通过对一个人工样品和两个肥料样品的分析，验证了 Kjeltec 9 系列的性能。 下面的结果是基于下表 这些测试条件的。蒸馏所用的蒸汽功率为 100%。滴定用的标准酸的浓度是 0.2N。 样品类型 样品量(g) 稀释水(mL) 尿素酶溶液(mL) 碱液(mL) DelayMode (s) 接收液(mL) 蒸馏终点 人工样品(硫酸铵+尿素) 0.1g(NH4)2SO4+0.1g尿素 50 20 50 12 30 4 min 氮磷钾肥 1.0 50 20 50 12 30 4 min 玫瑰花肥 1.0 50 20 50 12 30 4 min Table 4 用于方法性能数据的样品类型和分析条件 Kjeltec 9 分析仪的结果 该研究是 FOSS 使用 Kjeltec 9分析仪进行的，使用的是本应用摘报和 AN 5511 描述的程序。 回收率结果 No. 硫酸铵(g) 尿素(g) 理论氮含量(g) 实测氮含量(g) 回收率(%) 样品1 0.0999 0.0959 0.0659 0.0646 98.07 样品2 0.0985 0.0968 0.0660 0.0651 98.65 样品3 0.1000 0.0980 0.0669 0.0661 98.884 样品4 0.0992 0.0954 0.0655 0.0649 99.039 AVG 0.0652 98.66 SD 0.0007 0.43 Table 5 Kjeltec 9 分析仪的回收率数据 真实样品结果 样品类型 平均结果(氮%) 氮% (基于尿素) n SD RSD(%) Kjeltec 8400 结果(氮%， n=4) SD RSD 氮%(基于尿素) 氮磷钾肥 6.50 4.39 10 0.01 0.10 6.54 0.02 0.33 4.42 玫瑰花肥 2.12 一 5 0.01 0.49 一 一 - 一 Table 6 Kjeltec 9 分析仪的性能数据 1.9 参考方法 [1] AOAC Official Method 959.03 Urea in Fertilizer -Urease Method [2]应用摘报 AN 5511 2 问题和反馈 如果您对这个应用摘报有任何问题或反馈，请联系 FOSS 的支持团队。 Joi Chen Product Specialist， Service 3 版本历史 版本 发布日期 修改内容 批准 1 2022-06-14 首发 JICH