GB/T 33862-2017 全(半)自动凯氏定氮仪

　　ICS 7 1 . 040 . 10 N 53

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 33862—2017

　　全(半)自动凯氏定氮仪

　　Automatic(semi)kjeldahlanalyzer

　　2017-07-12 发布 2018-02-01 实施

　　中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中 国 国 家 标 准 化 管 理 委 员 会

　　发

　　布

　　GB/T 33862—20 17

　　前 言

　　本标准按照 GB/T 1 . 1—2009 给出的规则起草。

　　本标准由中国机械工业联合会提出。

　　本标准由全国工业过程测量控制和自动化标准化技术委员会(SAC/TC 124)归口 。

　　本标准起草单位：济南海能仪器股份有限公司、山东省计量科学研究院、济南精锐分析仪器有限公司、上海沛欧分析仪器有限公司、中国计量科学研究院、内蒙古蒙牛乳业(集团)股份有限公司、山东省农业科学院、临沂出入境检验检疫局、山东大学化学与化工学院、山东省标准化研究院、济南市计量检定测试院。

　　本标准主要起草人：王志刚、王云、隋峰、刘丰祥、刘一峰、李中、赵文建、史乃捷、刘伯扬、秦宏伟、许美玲、郑利强、杨扬、吕 良 。

　　GB/T 33862—20 17

　　全(半)自动凯氏定氮仪

　　1 范围

　　本标准规定了全(半)自动凯氏定氮仪的术语和定义、要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存。

　　本标准适用于按凯氏定氮法进行消解、蒸馏、吸收、滴定来测量样品中氮含量的全(半)自动凯氏定氮仪(以下简称“仪器”)，其他方法参考执行。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件对于本文件的应用是必不可少的。 凡是注 日期的引用文件，仅注 日期的版本适用于本文件 。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。

　　GB/T 191—2008 包装储运图示标志

　　GB/T 2829—2002 周期检验计数抽样程序及表(适用于对过程稳定性的检验)

　　GB 4793 . 1—2007 测量、控制和实验室用电气设备的安全要求 第 1 部分：通用要求

　　3 术语和定义

　　下列术语和定义适用于本文件。

　　3.1

　　凯氏定氮法 kjeldahlmethod

　　测定化合物或混合物中氮含量的一种方法。 在有催化剂的条件下，用浓硫酸消解样品使氮化合物都转变为铵盐，在碱性条件下蒸馏，将铵盐转化为氨气，随水蒸气被冷凝，并为过量的硼酸溶液吸收，以酸标准溶液滴定，用酸标准溶液的消耗量计算出样品中的氮含量。

　　3.2

　　消解 digestion

　　样品与硫酸和催化剂一同在 400 ℃左右加热反应，使有机化合物中的氮和氨态氮转化为铵离子的过程。

　　3.3

　　蒸馏 distillation

　　用水蒸气在碱性环境下将铵转变为氨气，并被水蒸气带出的过程。

　　3.4

　　全自动凯氏定氮仪 automatickjeldahlanalyzer

　　根据凯氏定氮法进行氮含量测定，对消解后的样品进行自动定量添加试剂、蒸馏、吸收、滴定并输出测试结果的仪器。

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　　3.5

　　半自动凯氏定氮仪 semiautomatickjeldahlanalyzer

　　根据凯氏定氮法进行氮含量测定，对消解后的样品进行自动定量添加试剂、蒸馏、吸收，仅滴定步骤需要人工操作的仪器。

　　4 要求

　　4 . 1 工作条件

　　仪器正常工作条件应符合下列要求：

　　a) 环境温度：10 ℃ ~35 ℃ ;

　　b ) 环境湿度：相对湿度不大于 85% ;

　　c) 供电电源：具有良好接地，电压 220 V±22 V,频率 50 Hz±1 Hz;

　　d) 应具备良好的通风装置，仪器应放置于平稳的工作台上，不应受强光直射、强烈震动和电磁干扰。

　　4 . 2 外观

　　仪器的外观应满足如下要求：

　　a) 仪器的外观整齐、清洁、表面涂镀层无明显剥落、擦伤、露底及污垢;

　　b ) 所有铭牌及标志应耐久和清楚，内容符合相关标准的要求;

　　c) 所有紧固件不得松动，各种调节件灵活，功能正常;

　　d) 零件表面不得锈蚀;

　　e) 仪器可拆部分应能无障碍地拆装。

　　4 . 3 测量范围

　　测量氮元素范围：0.1 mg~210 mg。

　　4 . 4 示值误差

　　全自动仪器示值误差应不超过 1%。

　　4 . 5 回收率

　　半自动仪器的回收率应在 99%~101%之间。

　　4 . 6 重复性

　　仪器的相对标准偏差应不大于 0 . 5%。

　　4 . 7 安全要求

　　4 . 7 . 1 安全功能

　　仪器蒸馏部分应具备超温停止加热保护、超压停止加热保护、蒸馏缺水停止加热保护、门安全检测等安全防护的功能。

　　4 . 7 . 2 保护接地

　　仪器的保护接地应符合 GB 4793 . 1—2007 中 6 . 5 . 1 的要求。

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　　4 . 7 . 3 接触电流

　　在正常工作条件下，仪器的接触电流应不大于 0 . 5 mA。

　　4 . 7 . 4 介电强度

　　电源输入端与可触及导电零部件之间施加 1 500 V 的试验电压(交流有效值)，历时 1 min 不应出现击穿或飞弧现象。

　　4 . 8 运输及运输贮存

　　仪器在运输包装状态下，应按 GB/T 11606—2007 的 2 . 4 试验项 目 中的低温贮存试验、高温贮存试验、跌落试验和碰撞试验进行试验。 试验后，包装箱不应有较大的变形和损伤，受试仪器不应有变形、松脱、涂覆层剥落等机械损伤。 全部试验完成后，将仪器置于正常工作条件下进行检验，全自动仪器示值误差应符合 4 . 4 的要求，半自动仪器回收率应符合 4 . 5 的要求。

　　5 试验方法

　　5 . 1 试验条件

　　5 . 1 . 1 试验工作条件

　　试验工作条件应符合 4 . 1 规定。

　　5 . 1 . 2 试剂

　　试验所用试剂如下：

　　a) 硫酸铵[(NH4) 2 SO4]优级纯及以上;

　　b) 硫酸(H2 SO4)密度为 1.84 g/cm3 ;

　　c) 硼酸(H 3 BO3) ;

　　d) 氢氧化钠(NaOH) ;

　　e) 甲基红指示剂(C15 H 15 N3 O2) ;

　　f) 溴甲酚绿指示剂(C21 H 14 Br4 O5 S) ;

　　g) 乙醇(C2 H5 OH)不低于 95% ;

　　h) 水(H 2 O)不低于三级。

　　将以上试剂按附录 A配成需用的溶液备用。 除非另有规定，本标准中所用试剂均为分析纯及以上，所有溶液均用三级水制备。 三级水按 GB/T 6682—2008 中 4 . 3 规定方法制备。

　　5 . 1 . 3 试验准备

　　把样品消解好备用，在仪器上按照使用说明书进行试剂添加，并放置空的消化管进行蒸馏预热

　　15 min 以上。

　　5 . 2 外观

　　采用目测、手感进行检查。

　　5 . 3 测量范围

　　在测量范围内，选取表 1 中推荐的标准样品。 全自动型仪器测试方法见 5 . 4,结果应符合 4 . 4;半自

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　　动型仪器测试方法见 5 . 5,结果应符合 4 . 5 。

　　5 . 4 示值误差

　　待仪器稳定运行后，选用表 1 中序号 1、序号 2、序号 3、序号 4 和序号 5 的硫酸铵标准溶液分别重复测量三次，按式(1)计算仪器的示值误差：

　　…………………………( 1 )

　　式中：

　　δ —示值误差，% ;

　　-

　　X —三次测量的硫酸铵标准溶液氮含量的平均值，单位为克每百克(g/100 g) ;

　　Xs —硫酸铵标准溶液氮含量的标称值，单位为克每百克(g/100 g)。

　　表 1 推荐的标准样品及其参数

　　5 . 5 回收率

　　仪器稳定运行后，选用表 1 中序号 1 和序号 5 硫酸铵标准溶液，重复测量三次，按式(2)计算氮含量测量值，按式(3)计算回收率。

　　氮含量计算公式如下：

　　X

　　式中：

　　X —样品中氮的含量，单位为克每百克(g/100 g) ;

　　V1 —样品消耗硫酸标准滴定液的体积，单位为毫升(mL) ;

　　V2 —试剂空白消耗硫酸标准滴定液的体积，单位为毫升(mL) ;

　　c —硫酸(1/2H 2 SO4)标准滴定溶液浓度，单位为摩尔每升(mol/L) ;

　　14.01 —氮元素的摩尔质量，单位为克每摩尔(g/mol) ;

　　m —样品的质量，单位为克(g)。

　　回收率计算公式如下：

　　K …………………………( 3 )

　　式中：

　　K — 回收率，% ;

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　　—三次测量的硫酸铵标准溶液氮含量的平均值，单位为克每百克(g/100 g) ;

　　xs —硫酸铵标准溶液氮含量标称值，单位为克每百克(g/100 g) 。

　　5 . 6 重复性

　　仪器稳定运行后，选用表 1 中序号 3 硫酸铵标准溶液，重复测量六次，按式(4) 计算相对标准偏差，作为仪器的重复性。

　　RSD

　　式中：

　　RSD —相对标准偏差，% ;

　　xi —第 i次测量值，单位为克每百克(g/100 g) ;

　　a —n次测量值的算术平均值，单位为克每百克(g/100 g) ;

　　n —测量次数，n= 6 。

　　5 . 7 安全试验

　　5 . 7 . 1 保护接地

　　按 GB 4793 . 1—2007 附录 F 的有关规定进行。

　　5 . 7 . 2 接触电流

　　5 . 7 . 2 . 1 实验豁免条件

　　在正常工作条件下，当可触及零部件与参考地之间，或在同一台上在 1 . 8 m(沿表面或通过空气)的距离内的任意两个可触及零部件之间电压值不超过 33 V(交流有效值)或直流 70 V,可以不进行该项试验。

　　5 . 7 . 2 . 2 试验方法

　　按 GB 4793 . 1—2007 的 6 . 3 和 GB 4793 . 1—2007 附录 A 的有关规定进行试验。

　　5 . 7 . 3 介电强度

　　按 GB/T 12519—2010 的 6 . 6 . 2 . 3 的方法进行 。

　　5 . 8 运输及运输贮存试验

　　按 GB/T 11606—2007 中第 15 章～第 18 章的方法进行试验。

　　6 检验规则

　　6 . 1 检验分类

　　检验分为：

　　— 出厂检验;

　　— 型式检验。

　　6 . 2 出厂检验

　　仪器在出厂前应按表 2 试验项目进行检验，每台仪器应经检验部门检验合格，并附有产品合格证书

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　　后方能出厂。

　　表 2 出厂检验项目

　　6 . 3 型式检验

　　6 . 3 . 1 检验时机，有下列情况之一应按表 3 检验项目进行型式检验：

　　a) 老产品转厂生产和新产品试制定型鉴定;

　　b) 正式生产后，如结构、原理、工艺或主要原材料有较大改变，可能影响产品性能时;

　　c) 正常生产时，应每三年为周期进行一次检验;

　　d) 产品长期停产，恢复生产时;

　　e) 出厂检验结果与上次型式检验有较大差异时;

　　f) 国家质量技术监督机构提出进行型式检验要求时。

　　6 . 3 . 2 型式检验的样品应从出厂检验合格的批次中随机抽取，检验的样品一般不少于三台。

　　6 . 3 . 3 型式检验应按 GB/T 2829—2002 的规定进行，采取一次抽样方案。 仪器的检验项 目 、不合格分类 、不合格质量水平(RQL)、判别水平(DL)按表 3 规定进行。 批质量以每百单位仪器不合格数表示。

　　表 3 型式检验

　　6 . 3 . 4 若型式检验不合格，应分析原因，采取纠正措施，验证有效后，重新提交检验。 若型式检验再次不合格，则对进行抽样的该批产品应停止出厂，再重复上述分析、纠正、验证、重新提交的步骤，直至合格为止。

　　6 . 3 . 5 若型式检验合格，对进行抽样的该批产品可以提交鉴定、定型或出厂、入库。

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　　7 标志和包装

　　7 . 1 标志

　　7 . 1 . 1 仪器标志

　　仪器标志应具有以下内容：

　　a) 仪器名称、型号规格;

　　b ) 额定工作电压、频率;

　　c) 制造厂名称、地址;

　　d) 商标 ;

　　e) 制造日期、出厂编号及产品尺寸;

　　f) 警示标识;

　　g) 其他必要的标志。

　　7 . 1 . 2 包装标志

　　仪器包装应具有以下内容：

　　a) 仪器名称及型号;

　　b ) 制造厂名称及地址;

　　c) 商标 ;

　　d) 仪器净重和毛重，单位为 kg;

　　e) 外形尺寸为：长 ×宽 ×高，单位为 mm;

　　f) 包装储运图示标志：“易碎物品”“向上”“怕雨”等应符合 GB/T 191—2008 规定;

　　g) 出厂编号、包装箱序号、数量及出厂日期。

　　7 . 2 包装

　　7 . 2 . 1 仪器包装

　　仪器包装应符合 GB/T 13384—2008 的规定。

　　7 . 2 . 2 随机文件

　　应具备以下文件：

　　— 装箱单;

　　— 使用说明书;

　　— 合格证;

　　— 附备件清单。

　　8 运输和贮存

　　8 . 1 仪器在运输过程中和贮存时应防止受到剧烈冲击、雨淋、暴晒及辐射。

　　8 . 2 仪器应原箱存放保管，仓库环境温度为 0 ℃ ~40 ℃ ,相对湿度不大于 85%;仓库内不应存放能引起仪器腐蚀和电气绝缘性降低的有害物质。

　　8 . 3 仪器贮存期限不应超过两年，超过期限后，应对仪器按产品标准要求进行抽检。

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　　附 录 A (规范性附录)溶液制备方法

　　警示：由于浓硫酸有强烈的腐蚀性，溶于水时又放出大量热，易使水沸腾而引起浓硫酸飞溅至皮肤和衣物上导致严重的后果，所以使用和稀释浓硫酸应严格按要求进行：稀释浓硫酸时，应将浓硫酸缓缓地沿器壁注入水中，同时要搅动液体，以使热量及时地扩散。

　　A.1 制备溶液所需设备

　　A.1 . 1 电热干燥箱：室温 ~300 ℃。

　　A.1 .2 天平：分度值 0.1 mg。

　　A.1 .3 A级玻璃量器：1 000 mL容量瓶、100 mL容量瓶、5 000 mL试剂瓶、500 mL烧杯、50 mL烧杯、 10 mL刻度移液管、5 mL刻度移液管。

　　A.2 氢氧化钠溶液

　　称取 400 g氢氧化钠，于 500 mL烧杯中，用去离子水溶解，冷却至室温，转移至 1 000 mL容量瓶，定容至刻度，摇匀备用。

　　A.3 硼酸溶液

　　称取 20 . 00 g 硼酸，用去离子水溶解并定容至 1 000 mL容量瓶，摇匀移至试剂瓶备用，按 100 ∶ 1 比例加入甲基红-溴甲酚绿混合指示剂，混匀。

　　A.4 硫酸铵溶液

　　A溶液(0 . 140 gN/10 mL) ：取适量硫酸铵于 105 ℃干燥箱中，干燥至恒重至少 4 h,取出放入干燥器中冷却至室温。 用天平称取 6 . 606 5 g,然后用去离子水溶解定容至 100 mL容量瓶，摇匀备用。

　　B溶液(0 . 014 gN/10 mL) ：取 10 mL 的 A溶液用去离子水定容至 100 mL容量瓶，摇匀备用。

　　C溶液(0 . 001 4 gN/10 mL) ：取 10 mL 的 B溶液用去离子水定容至 100 mL容量瓶，摇匀备用。

　　A.5 混合指示剂

　　A.5 . 1 甲基红乙醇溶液(1 g/L) ：称取 0 . 1 g 甲基红，溶于 95%乙醇，用 95%乙醇稀释至 100 mL。

　　A.5 . 2 溴甲酚绿乙醇溶液(1 g/L) ：称取 0 . 1 g溴甲酚绿，溶于 95%乙醇，用 95%乙醇稀释至 100 mL。

　　A.5 . 3 混合指示剂：1 份甲基红乙醇溶液与 5 份溴甲酚绿乙醇溶液临使用时混合。

　　A.6 硫酸标准滴定溶液[c( 1 /2H2so4) = 0 . 5 mol/L]

　　移取 15 mL浓硫酸1) ,用去离子水稀释并定容至 1 000 mL容量瓶，冷却，摇匀，标定方法如下：

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　　注：c(1/2H2 SO4) =0.1 mol/L、c(1/2H2 SO4) =0.01 mol/L 的硫酸标准滴定溶液由上述硫酸标准滴定溶液逐级稀

　　释得到。

　　a) 硫酸标准溶液[c(1/2 H2 SO4) =0.5 mol/L]标定：

　　准确称量已在 270 ℃ ~300 ℃干燥过 4 h 的基准无水碳酸钠 0 . 950 0 g分别置于 250 mL锥形瓶中，各加入去离子水 50 mL使其溶解，再加 10 滴甲基红-溴甲酚绿指示液，用配置好的硫酸溶液滴定至溶液由绿色变为暗红色，小心煮沸溶液 2 min,冷却至室温，继续滴定溶液由绿色再呈暗红色，同时做空白试验。

　　b ) 硫酸标准滴定溶液浓度按式(A. 1)计算：

　　c(1/2H2 SO4) =m × 1 000/[(V3 -V4) × M] ……………( A.1 )

　　式中：

　　c(1/2H2 SO4) —硫酸标准滴定溶液之物质的量浓度，单位为摩尔每升(mol/L) ;

　　m —称量无水碳酸钠质量，单位为克(g) ;

　　V3 —硫酸溶液的体积，单位为毫升(mL) ;

　　V4 —空白试验硫酸溶液的体积，单位为毫升(mL) ;

　　M —无水 碳 酸 钠 摩 尔 质 量，单 位 为 克 每 摩 尔 (g/mol) , M ( 1 / 2Na2 CO3 ) =

　　52.994 g/mol。