解读全自动凯氏定氮仪国家标准指标

------寻找到需求与参数匹配的定氮仪

一、凯氏定氮仪的基础指标

根据凯氏定氮仪国家标准GB/T 33862-2017技术指标：

1.1 检测范围：0.1-210mgN

这是定氮仪测试时消化管内的氮量容许范围。考察仪器的检测能力。

1.2 示值误差:全自动仪器市值误差不超过1%

衡量全自动定氮仪性，通过计算人为定义的，可以校准。

1.3 回收率：半自动仪器回收率99-101%

衡量半自动定氮仪的数据性（相当于示值误差），这是人为定义的。

1.4 重复性：仪器的相对标准偏差不应大于0.5%，6个数据或以上的统计结果。

这指标是考察仪器本身的精密度，是仪器本身质量决定，不能校准。

以上就是定氮仪国家标准定义的三个技术指标，由于仅仅靠这三指标不能描述仪器的特征，所以定氮仪企业也引入了以下指标：

1.5，滴定精度：*.****ul/步

精度：测量值与真值的接近程度（百科）

步：步进电机小计量单位，体现的是滴定泵能吐出小的标准酸体积。

滴定精度告诉我们：滴定系统小计量单位可能产生的误差。这指标是重复性误差的贡献者，该指标越大重复性越差，这是仪器设计就决定的了，无法校准。

1.6,小滴定体积（ml)：系统通过步进电机的转动，滴定管推出的小标准酸的体积，表明系统的分辨率，考察的是仪器的灵敏度，注意小滴定体积≧步进电机每步的体积。可以校准。

1.7，线性范围：两个变量之间存在一次方函数关系，就称线性关系。

在凯氏检测中消化管氮量和标准酸消耗体积即存在线性关系：

   y=14.01c(V-V0) =14.01cV-14.01cV0=kx+b

V0代表体积，ml

c代表标准酸浓度,mol/L

以上二个都是确定的常数。

Y代表消化管内氮量，mgN。

V代表标准酸滴定体积，单位：ml，

该函数告诉我们：标准酸滴定体积和消化管内氮量是线性关系。

该指标告诉我们：消化管内氮量变化，仪器检测数据的性范围（部分用户疑惑为何有个别样品测不？就这问题在作怪）。这是仪器本质的指标，不能校准。

1.8, 定氮仪可以使用标准酸浓度范围：0.**---0.**mol/L.

高浓度标准酸滴定不超调，低浓度标准酸滴定不迟钝，数据的。

这指标考察的是仪器可适用性。如果标准酸使用范围小，测高氮样品就困难，测低氮样品误差就大（部分用户忽略这指标而采购到不合适定氮仪）。可以小范围的调整。

二、全自动定氮仪8个指标内在相互关系和对用户的意义

2.1、市值误差（回收率）和重复性的关系

前面讲了重复性是仪器本质的指标，所以示值误差包含重复性误差、标定时的性误差、检测时仪器所产生的各类误差。所以二者的误差关系是：示值误差≧重复性误差。

根据GB/T 33862-2017，示值误差为1%，而重复性是0.5%.符合指标的逻辑。看下面图1（上海赫冠定氮仪）和图2：

图1

图2

图1参数正常描述指标，图2看出重复性误差1%，就不能回收率是99.5%。这参数是自相矛盾的。用户就要对回收率要提出怀疑（这是重要的指标，不能混蒙过关）。

2.2，滴定精度与重复性关系

仪器重复性关系到很多方面：氨气是否蒸馏？试剂是否加了合适？蒸馏是否泄漏等这些都是不确定的因素，如果仪器装配正常，仪器设置均合理情况下，滴定精度就成为重复性误差的主要贡献者。图3描述了滴定精度0.0015ul/步，图4所示滴定精度0.2ul/步，如果滴定1万步图3误差15ul,可以接受。而图4容许误差2ml。这是不能接受的。图4也和重复性RSD值0.5%有矛盾。那0.5%的重复性（重要指标）就要合理怀疑（部分用户没有意识二个指标的关联，吃了暗亏）。

2.3，检测范围和仪器容许使用标准酸关系

确定了消化管内氮量范围，就确定了标准酸浓度。这时你需要了解该定氮仪是否适合使用该浓度的标准酸？

例：消化管内有120mgN，假设滴定体积设定在20-30ml,那就需要标准酸在0.28-0.43mol/L范围内。他告诉我们：检测高含量样品，需要定氮仪能满足使用0.4mol/L或以上的标准酸。这才能满足这样品的需求。因为标准酸浓度越高对全自动定氮仪控制越难，这是有设计时确定的。0.1mol/L标准酸相对比较容易控制。同样你要检测低含量样品，比如土壤、含乳饮料等，仪器需要满足0.01mol/L标准酸（一般定氮仪品牌不会主动告诉你标准酸使用范围）。假设某品牌告诉你：检测范围很宽，但没有告诉你仪器可以使用的标准酸使用范围，你就要追问，确认能满足你实际需要标准酸浓度。（国家标准门槛太低，需要用户多操心）

例：化肥、高氮化工产品、纯蛋白粉等需要0.3-0.5mol/L，土壤或含乳饮料等需要0.01-0.05mol/L标准酸，一般食品、饲料需要0.05-0.2mol/L。

太高的标准酸浓度容易滴定过量而使数据偏差，仪器能用高浓度标准酸是仪器设计的结果。所以用户应该了解仪器可以使用标准酸范围，满足样品检测需求。图3（上海赫冠定氮仪）明确使用标准酸浓度范围。图4：测定范围0.1-240mgN,但没有可以使用标准酸浓度，那就需要追问，如果不能你需要的标准酸浓度，那就避免了掉坑。因为国家标准没有任何要求，只能用户自己要有意识。

图3

图4

2.4线性范围和重复性的关系

注意：重复性它考察的是在相同氮量下进行统计计算，比如每根消化管内有20mgN。如果消化管内氮量不同那就不在重复性考察范围内。所以重复性指标仅仅代表这点的氮量能做。但实验时消化管内的氮量不同，且有些较大的差异。重复性指标就不能数据。定氮仪国家标准也没有对此约定。即定氮仪可以对不同氮量的样品的重复性不作，所以在考察定氮仪时需要对线性范围有明确的的品牌，比如赫冠。你在不同氮量样品数据一致性。这是对实验室非常重要。

三，理解指标概念和概念间相互关系的意义

通过上面的讨论，了解到：凯氏定氮仪国家标准技术门槛比较低，一些重要的指标没有纳入标准（主要考虑国内基本水准）。这就给用户选择定氮仪带来了不少困难。但只要理解了定氮仪的基本指标的内涵及外延，以及相互关系。如果没有明确的指标或有相互矛盾的指标，那要提高警惕。这样你的检测需求就能直接对接上仪器指标。

可以确定：你所选购的定氮仪对数据性是有保障的前提下（可以要求把这些指标作为合同附件），再探讨其他的功能类是否满足你的检测、数据处理、储存、自动化、安全、便利性等考量。如果基本的参数不能满足的话，其他的所谓的功能就是空中楼阁，再好的功能代替不了数据的性（这一点必须切记）。

注：图1-4均为网上粘贴定氮仪指标，仅作为示范不作为特指。请勿对号入座。

    作者：上海赫冠仪器有限公司    

    凯氏定氮仪国家标准制定        赵文建

        2021-9-1