元素分析儀法測(cè)定農(nóng)業(yè)生物質(zhì)原料全氮
內(nèi)容根據(jù)NY/T3498—2019《農(nóng)業(yè)生物質(zhì)原料成分測(cè)定 元素分析儀法》整理
一、方法概述
1. 適用范圍
全氮檢測(cè)適用于農(nóng)作物秸稈、畜禽糞便等農(nóng)業(yè)生物質(zhì)原料的氮含量測(cè)定。
2. 檢測(cè)方法
采用元素分析儀法,通過(guò)高溫燃燒法將樣品中的氮元素轉(zhuǎn)化為氮?dú)?,再通過(guò)檢測(cè)系統(tǒng)測(cè)定氮?dú)獾馁|(zhì)量,從而計(jì)算出氮元素的含量。
3. 儀器設(shè)備
元素分析儀:漢廣檢測(cè)使用德國(guó)元素Elementar品牌儀器
一站式全氮檢測(cè)服務(wù):樣品處理-上機(jī)檢測(cè)-數(shù)據(jù)分析-質(zhì)控審核-實(shí)驗(yàn)報(bào)告
參考用量/g |
樣品要求 |
過(guò)篩要求 |
可做重復(fù)類(lèi)型 |
0.1 |
烘干樣 |
100目 |
生物學(xué) |
分析天平:感量為0.01mg,用于精確稱(chēng)量樣品。
4. 樣品要求
粒徑:使用100目尼龍篩完全過(guò)篩。
混合均勻:樣品應(yīng)充分混合均勻,確保代表性。
干燥處理:樣品應(yīng)預(yù)先干燥至恒重,以減少水分對(duì)測(cè)定結(jié)果的干擾。
5. 儀器準(zhǔn)備
開(kāi)機(jī)檢查:檢查儀器的氣密性、載氣和氧氣的流量、燃燒系統(tǒng)的溫度等是否正常。
空白試驗(yàn):進(jìn)行空白試驗(yàn),以消除儀器和試劑的本底干擾。
校準(zhǔn)檢查:使用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)甘氨酸進(jìn)行標(biāo)定檢查,確保儀器的準(zhǔn)確性。
6. 檢測(cè)過(guò)程
稱(chēng)量樣品:使用分析天平準(zhǔn)確稱(chēng)量樣品。
儀器設(shè)定:根據(jù)儀器說(shuō)明書(shū)設(shè)定燃燒溫度、時(shí)間等參數(shù)。
自動(dòng)測(cè)定:將樣品置于儀器中,按照預(yù)設(shè)程序進(jìn)行測(cè)定,儀器自動(dòng)記錄數(shù)據(jù)。
標(biāo)定檢查:每批次完成測(cè)定后,使用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行標(biāo)定檢查,確保儀器的準(zhǔn)確性。
7. 結(jié)果計(jì)算
公式:Nad=m1/m x 100%
其中,Nad為空氣干燥基氮的含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù),%),m1為氮?dú)赓|(zhì)量(mg),m為試樣質(zhì)量(mg)。
重復(fù)測(cè)定:每批次樣品取5%做重復(fù)測(cè)定。
8. 精密度要求
最大相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差:氮元素含量測(cè)定的最大相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為6.5%。
二、對(duì)比凱氏定氮法
對(duì)比項(xiàng)目 |
元素分析儀法 |
凱氏定氮法 |
檢測(cè)效率 |
自動(dòng)化操作,幾分鐘完成一個(gè)樣品,適合大批量樣品 |
步驟繁瑣,耗時(shí)長(zhǎng),不適合大批量樣品 |
精度與準(zhǔn)確性 |
高精度,最大相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差6.5%,重復(fù)性好 |
誤差來(lái)源多,人為誤差大,精度較低 |
多元素分析 |
可同時(shí)測(cè)定碳、氫、氮、硫、氧等元素 |
僅能測(cè)定氮元素 |
操作簡(jiǎn)便性 |
操作簡(jiǎn)單,只需按說(shuō)明書(shū)設(shè)置即可 |
操作復(fù)雜,需要熟練操作人員 |
環(huán)境友好性 |
無(wú)大量化學(xué)試劑,低能耗,廢氣處理后排放 |
需大量化學(xué)試劑,廢液處理復(fù)雜 |
適用范圍 |
適用于多種生物質(zhì)原料,包括低氮含量樣品 |
主要適用于氮含量較高的樣品 |
數(shù)據(jù)處理 |
自動(dòng)記錄和處理數(shù)據(jù),可靠性高 |
手動(dòng)計(jì)算,容易出錯(cuò) |
成本效益 |
運(yùn)行成本低,降低單位樣品檢測(cè)成本 |
運(yùn)行成本高,需大量試劑和人工 |
安全與維護(hù) |
安全操作,維護(hù)簡(jiǎn)便 |
涉及高溫、強(qiáng)酸堿,安全風(fēng)險(xiǎn)高 |
質(zhì)量控制 |
內(nèi)置校準(zhǔn)程序,質(zhì)量控制簡(jiǎn)便 |
質(zhì)量控制復(fù)雜,需多次比對(duì)和校準(zhǔn) |
三、注意事項(xiàng)
1. 樣品代表性:
確保樣品具有代表性,隨機(jī)采樣,充分混合均勻,避免污染。
使用100目尼龍篩完全過(guò)篩,必要時(shí)進(jìn)行干燥處理。
2. 儀器準(zhǔn)備:
按照操作規(guī)程開(kāi)機(jī),檢查儀器的氣密性、載氣和氧氣流量、燃燒系統(tǒng)溫度等。
進(jìn)行空白試驗(yàn)和標(biāo)定檢查,確保儀器的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。
3. 操作規(guī)范:
嚴(yán)格按照儀器說(shuō)明書(shū)操作,避免因操作不當(dāng)導(dǎo)致誤差。
稱(chēng)量樣品時(shí)使用感量為0.01mg的分析天平,確保稱(chēng)量準(zhǔn)確。
4. 安全防護(hù):
實(shí)驗(yàn)過(guò)程中涉及高溫和氣體處理,操作人員需佩戴防護(hù)裝備,避免燙傷和氣體泄漏。
5. 數(shù)據(jù)記錄:
及時(shí)、準(zhǔn)確地記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),包括樣品信息、儀器參數(shù)、測(cè)定結(jié)果等。
對(duì)異常數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)注和分析,必要時(shí)重新測(cè)定。
6. 質(zhì)量控制:
定期使用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行比對(duì)和重復(fù)性試驗(yàn),確保儀器的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。
每批次測(cè)定后進(jìn)行標(biāo)定檢查,確保儀器的長(zhǎng)期穩(wěn)定性。
7. 廢棄物處理:
實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的廢棄物應(yīng)分類(lèi)收集,按照規(guī)定進(jìn)行處理,避免環(huán)境污染。
四、常見(jiàn)問(wèn)題
1. 樣品代表性不足
問(wèn)題:樣品不均勻,導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果偏差較大。
解決方法:
·確保樣品隨機(jī)采集,充分混合均勻。
·對(duì)樣品進(jìn)行多次分裝和混合,確保每個(gè)樣品具有代表性。
·使用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行比對(duì),驗(yàn)證樣品的均勻性。
2. 儀器校準(zhǔn)問(wèn)題
問(wèn)題:標(biāo)定結(jié)果不準(zhǔn)確,導(dǎo)致測(cè)定值與標(biāo)準(zhǔn)值偏差較大。
解決方法:
·檢查標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的有效性,確保標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)未過(guò)期且保存良好。
·重新進(jìn)行標(biāo)定,確保標(biāo)定過(guò)程符合儀器說(shuō)明書(shū)要求。
·定期進(jìn)行儀器維護(hù)和校準(zhǔn),確保儀器的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。
3. 儀器穩(wěn)定性問(wèn)題
問(wèn)題:儀器在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行中出現(xiàn)漂移或波動(dòng),影響測(cè)定結(jié)果。
解決方法:
·定期檢查儀器的氣密性、載氣和氧氣流量、燃燒系統(tǒng)溫度等參數(shù)。
·每批次測(cè)定后進(jìn)行標(biāo)定檢查,確保儀器的穩(wěn)定性。
·定期更換儀器中的耗材,如濾芯、載氣等,確保儀器的正常運(yùn)行。
4. 樣品稱(chēng)量誤差
問(wèn)題:樣品稱(chēng)量不準(zhǔn)確,導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果偏差較大。
解決方法:
·使用感量為0.01mg的分析天平,確保稱(chēng)量準(zhǔn)確。
·在稱(chēng)量過(guò)程中避免樣品吸潮或污染,確保樣品的純度。
·對(duì)樣品進(jìn)行多次稱(chēng)量,取平均值作為最終稱(chēng)量結(jié)果。
5. 數(shù)據(jù)異常
問(wèn)題:測(cè)定結(jié)果異常,與預(yù)期值偏差較大。
解決方法:
·檢查樣品是否受到污染或處理不當(dāng)。
·檢查儀器是否出現(xiàn)故障,如燃燒不完全、檢測(cè)器靈敏度下降等。
·重新進(jìn)行測(cè)定,必要時(shí)更換樣品或儀器。
如何確保樣品的均勻性
1. 樣品采集
·隨機(jī)采樣:從多個(gè)不同位置隨機(jī)采集樣品,避免選擇性偏差。例如,對(duì)于農(nóng)作物秸稈,應(yīng)從田地的不同區(qū)域、不同深度和不同生長(zhǎng)階段進(jìn)行采樣。
·分層采樣:如果樣品存在明顯的分層或不均勻性(如不同部位的畜禽糞便),應(yīng)分層采集樣品,然后按比例混合。
·足夠數(shù)量:采集的樣品量應(yīng)足夠大,以確保能夠進(jìn)行多次檢測(cè)和分析。通常建議采集的樣品量至少為實(shí)際需要量的3倍。
2. 樣品混合
·充分混合:采集的樣品應(yīng)充分混合均勻,以確保樣品的均勻性??梢允褂脤?zhuān)用的混合設(shè)備(如攪拌機(jī)、研缽等)進(jìn)行混合。
·多次混合:在混合過(guò)程中,建議多次混合,每次混合后重新取樣檢查均勻性。如果發(fā)現(xiàn)樣品不均勻,應(yīng)繼續(xù)混合,直到樣品均勻?yàn)橹埂?/span>
·機(jī)械混合:對(duì)于較大批量的樣品,可以使用機(jī)械混合器(如旋轉(zhuǎn)混合器或振動(dòng)混合器)進(jìn)行混合,確保樣品的均勻性。
3. 樣品制備
·粒度控制:根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求,使用100目尼龍篩完全過(guò)篩。在制備過(guò)程中,應(yīng)使用篩網(wǎng)或研磨設(shè)備將樣品研磨至合適的粒度。
·均勻性檢查:在制備過(guò)程中,定期檢查樣品的均勻性。可以取少量樣品進(jìn)行快速檢測(cè),確保樣品的均勻性。
·分樣器使用:使用分樣器將樣品分成多個(gè)小份,確保每一份樣品具有相同的代表性。
4. 樣品保存
·密封保存:制備好的樣品應(yīng)密封保存,避免樣品受潮、氧化或污染??梢允褂妹芊獯蛎芊馄勘4鏄悠?。
·標(biāo)簽清晰:樣品容器上應(yīng)貼上清晰的標(biāo)簽,注明樣品的來(lái)源、采集時(shí)間、制備日期等信息,以便追溯。
5. 樣品代表性驗(yàn)證
·平行樣檢測(cè):在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,取多個(gè)平行樣進(jìn)行檢測(cè),以驗(yàn)證樣品的均勻性。如果平行樣的檢測(cè)結(jié)果差異較大,說(shuō)明樣品的均勻性可能存在問(wèn)題,需要重新采集和制備樣品。
·標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)比對(duì):使用已知含量的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行比對(duì)檢測(cè),以驗(yàn)證樣品的均勻性。如果樣品的檢測(cè)結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的含量接近,說(shuō)明樣品具有較好的均勻性。
6. 避免污染
·清潔工具:在樣品采集、混合和制備過(guò)程中,使用清潔的工具和容器,避免樣品被污染。
·專(zhuān)用設(shè)備:使用專(zhuān)用的采樣工具和制備設(shè)備,避免交叉污染。
7. 記錄與追溯
·詳細(xì)記錄:詳細(xì)記錄樣品的采集、混合、制備和保存過(guò)程,包括時(shí)間、地點(diǎn)、方法和人員等信息,以便追溯。
·樣品編號(hào):為每個(gè)樣品分配唯一的編號(hào),確保樣品的可追溯性。
8. 定期檢查
·均勻性檢查:在樣品制備和保存過(guò)程中,定期檢查樣品的均勻性??梢允褂蔑@微鏡或粒度分析儀檢查樣品的粒度分布和均勻性。
·重新混合:如果發(fā)現(xiàn)樣品出現(xiàn)分層或不均勻現(xiàn)象,應(yīng)重新進(jìn)行混合,確保樣品的均勻性。