全自动凯氏定氮仪滴定精度的讨论

全自动凯氏定氮仪滴定精度的讨论

在新国标GB5009.5-2025即将实施之际，我们将对国标方法一中的定氮仪所关心的下列几个问题陆续分别进行讨论，便于大家合理选择和正确使用全自动凯氏定氮仪：

1. 滴定精度

2. 颜色检测器

3. 硼酸指示剂的配置

4. 标准滴定酸的浓度

在全自动凯氏定氮仪中， 我们经常提到设备的滴定精度，它是定氮仪最重要的指标之一，直接决定定氮仪测量结果的准确性和重复性。

滴定精度的定义：在凯氏定氮的原理中，蒸馏出来的氮被硼酸吸收后，使用硫酸或者盐酸进行滴定，通过消耗酸的体积来计算出氮的含量，因而计量消耗酸的体积将至关重要。在传统手动定氮仪中，通过玻璃滴定管上面的刻度来读取，比如50ml的滴定管最小刻度为0.1ml/10ml的滴定管最小刻度为0.05ml，粗略估读的最小精度为0.01ml，实际滴定操作过程中标准酸的最小添加量为1滴或者0.5滴，即为25微升左右。在全自动凯氏定氮仪中，通过步进电机来实现标准酸的添加和读取的，步进电机每前进一步向滴定缸中添加一定量的标准酸，即为“滴定精度”；仪器会自动记录步进电机前进了多少步，就能实时显示出来标准酸消耗的滴定体积，无需通过滴定管上面的刻度来读取滴定体积，因而不存在体积读取的误差。

滴定精度的决定因素：在全自动凯氏定氮中三个因素决定设备的滴定精度：①步进电机的精度，每步的位移量直接决定滴定精度；②滴定管的直径，即滴定管的最大体积间接决定滴定精度，同样长度的滴定管，直径越小，滴定管的总体积也就越小，滴定精度越高，但过小的滴定管体积会导致分析过程中再次填充标准酸溶液，带来分析时间的延长和滴定体积的误差，一般全自动凯氏定氮仪的滴定管体积大于30ml以上；③检测器灵敏度，间接影响滴定精度，当滴定系统以最小的滴定体积添加标准酸的时候，检测器能快速识别到滴定缸中液体颜色的微小变化，并反馈给滴定系统是否继续滴定还是继续监测颜色延时等待滴定。

滴定精度的验证：在凯氏定氮仪的测试过程中，刚开始蒸馏大量的氮被蒸馏出来，滴定系统自动启动，步进电机以100/200步的速度快速推动滴定管向滴定缸添加标准酸，并在屏幕上实时显示滴定体积；在蒸馏后期，只有少量残留的氮被蒸馏出来，步进电机将间歇式一步一步地推动滴定管，以滴定精度的量向滴定缸添加标准酸，此时我们看到滴定体积稳定的、间歇式微小变化，每次滴定体积微小变化的量即为该设备的滴定精度。如果全自动定氮仪在分析过程中不能实时显示滴定体积，只在分析结束时候报告滴定体积，则其测量结果的可信度降低，其标称的设备滴定精度带有虚假成分。

滴定精度和最小显示值的区别：二者是完全不同的，一个是动态变量，一个是静态值，比如：滴定精度为1.95微升/步的定氮仪，其滴定体积最小添加量为1.95微升，而最小显示值为0.01微升，因此最小显示值不能决定定氮仪的性能，其实际意义十分有限。

北京嘉盛兴业科技有限公司

2025-6-18