試驗材料與方法

 1.1 試驗儀器與設備 全自動凱氏定氮儀 （上海纖檢全自動凱氏定氮儀 KDN-818）；電子分析天平（上海梅特勒-托利多 ME204型）；消化爐（上海纖檢消化爐HYP-320型）；定氮蒸餾裝 置（深圳玻璃儀器廠 1000mL）。 

主 要 試 劑：第 一 階 段：0.5mol/L 硫 酸、鹽 酸、硫 酸 銨、硝 酸 鉀、鉻粉、硫酸鉀和硫酸銅混合催化劑；第二階段：400g/L 氫氧 化鈉； 第三階段：1%硼酸溶液、0.1mol/L 鹽酸標準溶液、 甲基 紅-溴甲酚綠混合指示劑。 [1] 1.2 試驗方法 全自動凱氏定氮儀的啟用要遵循順序，按照消解、蒸餾、 滴定三個流程，將配比好的試劑按照要求加入到儀器中。

 試驗 第一階段， 試樣肥料樣品在催化劑的作用下被消化并將肥料 中所含的有機氮分解為無機氮并與硫酸根離子結合生成硫酸 銨， 這個過程中要將全自動凱氏定氮儀第一機關的控制作用 下，將定量的堿液流經整流管讓其進入消化管，讓固定在酸根 離子中的氨在堿性條件下游離出來。 試驗第二階段，經過全自 動凱氏定氮儀的二次控制， 被固定的氨根離子會在堿性環境 中持續揮發直至耗盡并生成氨氣。 最后一步滴定過程中，游離 的氨氣會在硼酸作用下被固定， 最后在標準酸的持續作用下 滴 定 到 終 點， 即可通過所耗的酸的含量得出肥料中氨的含 量——即肥料中的總氮含量。

 2 試驗結果與分析 

2.1 試驗原理 將含有蛋白質或氨化物的肥料樣品與濃硫酸與催化劑放入試管中一同加熱消化，其中的蛋白質就會分解，分解出來的 銨根離子與硫酸根離子結合生成硫酸銨，然后在堿性（NaOH） 蒸餾作用下使氨氣游離， 游離的氨氣與水蒸汽一起經過冷凝 管冷卻后，進入裝有硼酸（H3BO3）的滴定杯中。 [2]被硼酸吸收后 在用已知濃度的鹽酸滴定液進行滴定， 然后根據酸的消耗量 乘以轉換系數，即得到蛋白質含量。

2.2 硝酸銨總氮含量分析比較 本試驗中，利用 FOSS 公司消化手冊法，將肥料中的硝酸 銨作為主要研究對象，并取硝酸銨作為試驗樣品，通過不同方 法的總氮含量測定試驗。

，在相同時間和相同濃硫酸用量作用下，改 進版的消化方法比原始的 FOSS 效果明顯更好，其所測定的含 氮量超出 FOSS 法一倍作用。 而在測定出相同含氮量的結果 中，國標法消化的時間長，濃硫酸試劑的用量也多，因此得出結 論，改進法在時間、試劑用量和準確率上有較為明顯的優勢。 [3]

 2.3 全自動凱氏定氮儀優化分析 全自動凱氏定氮儀的精度控制一般有： ①采用國際標準 的判斷方法：顏色判斷法。 ②采用高精度的判斷方式。 高精度 的滴定裝置是決定全自動凱氏定氮儀精度的、 準確度的關鍵 因素。 ③目前國內甚國際上也有不少的全自動凱氏定氮儀采 用傳統的注射器或注射泵的方式來滴定的， 這類儀器在一時 間內是看不出問題的，但時間長（通常 2 年）就能看出，精度和 準確度有所偏離了，這是由于試管和活塞的磨損造成的。 檢測的樣品中的氮/蛋白質轉換的方法是采用凱氏法-消 化、蒸餾、滴定三個過程，自動凱氏定氮儀包括蒸餾和滴定兩 個過程的定氮儀， 其中蒸餾包括各種試劑的添加包括稀釋液 的添加及液位的控制， 滴定部分采用國際認可顏色終點判定 法。

2.4 全自動凱氏定氮儀蒸餾滴定條件分析 在滴定 過 程 中，40%氫氧化鈉溶液的參與量起到了決定性的作用，氫氧化鈉本身為無色，經過滴定反應后會變成黑色 溶液。 若是氫氧化鈉溶液加入過多，則無法得到最終的標準用 量；若氫氧化鈉容易用量不夠，則氨氣無法滴定完全，所得到 的總氮含量會偏低。 因此在試驗過程中，一般先加入 30%的氫 氧化鈉溶液，之后再酌量增加。 從滴定環境角度來說，為了保 持試驗結果的準確定， 蒸餾管要經過煮沸和清潔之后才能開 始使用。 設置的實驗參數為：0.5mol/L 硫酸、鹽酸、硫酸銨、硝 酸鉀、鉻粉、硫酸鉀和硫酸銅混合催化劑，經過第一階段的消 解后，將樣品上機進行測定，在測 定過程中，400g/L 氫氧化鈉 自動滴定， 在加入 1%硼酸溶液、0.1mol/L 鹽酸標準溶液后儀 器也將進行自動滴定， 試驗完全之后將獲得最終試驗結果并 測定總氮含量。

 3 全自動凱氏定氮儀測定肥料中總氮含量方 法的結論探討 

3.1 傳統測定肥料總氮含量方法 在工作過程中因圓底蒸餾瓶的定性缺陷會導致蒸餾瓶受 熱不均勻， 樣品消解不完全會直接影響試驗測定結果的準確 性。 消解完成后的蒸餾環節需要在高溫環境中完成，蒸餾瓶受 熱不均勻容易炸裂， 不僅有一定的危險也會導致試驗無法順 利完成。 此外在滴定過程中，手工滴定精度低，且由于個體不 同而有較大的差異。 一般滴定儀的由于受到滴定儀精度的限 制，有效的步進數較少，那對于較低含氮量的樣品，有較大的 誤差。 [4] 

3.2 全自動凱氏定氮儀測定肥料中總氮含量的優缺點 全自動凱氏定氮儀能根據分析樣品的不同， 可選擇快或 慢的蒸餾速度。 良好的自我保護裝置，不關閉防護門，儀器不 啟動，安全可靠，不會對人員造成任何傷害。含 RS232 接口，可 同時接電腦、打印機、鍵盤等外部設備，儀器內部程序可對各 項連接設置進行編輯， 而且還可編輯輸出實驗報告的各項參 數， 數字式滴定管和分液器提供準確、 精確和方便的瓶式滴 定，以及最佳的操作安全性。

 4 結束語

 本文將對全自動凱氏定氮儀測定肥料中總氮含量的方法 進行試驗探索， 旨在能夠全面提升肥料中總氮含量的測定方 式方法