浅谈流动分析测定烤烟总氮含量方法的改进

2012-03-15寸松梅

环境科学导刊 2012年1期

寸松梅

(保山烟草质量监督检测站，云南保山 678000)

总氮是指各种含氮化合物中的氮量总和。总氮含量是影响烤烟品质的重要指标之一，含量过高或过低都对烟的品质不利［1］。烟株中的总氮来源于土壤中的氮素，氮素是影响烟株生长和发育以及烟叶质量的最重要的因素。烟株需氮量较大，土壤中往往含量不足，需要施肥补给，施氮率比施肥的总量更多地影响烟草产量和化学组成［2］。烤烟总氮含量是烤烟化学分析的主要项目之一，测定数据反映着烟叶的内在质量和种植施肥水平是否合适，对指导烤烟生产具有重要的意义。

1 试剂、材料及仪器

1.1 试剂 (分析纯)

硫酸铵、氯化钠、浓硫酸、次氯酸钠、水杨酸钠、亚硝基铁氰化钠、酒石酸钾钠、磷酸氢二钠、聚乙氧基月桂醚、氢氧化钠、硫酸铜、氧化汞。

1.2 标准溶液

硫酸铵40℃烘2h冷却后按表1配制成3种浓度范围的标准工作液，每种共5个浓度梯度。

表1 标准工作液配制计算表

1.3 仪器

意大利VELP消化器;

荷兰 SKARLAR自动分析仪，测定波长660nm;

瑞士METTLER电子分析天平(感量0.0001g)。

1.4 材料

2004年省二级站分发的共同试验样品，烟草成分分析标准物质GBW08514。

2 原测定情况

按原测定方法，采用2004年共同试验样品A、B、C、D、E，测定结果见表2。A、B、C、D、E样平均值分别为 2.20、3.96、2.62、2.00和2.96，分别比13家参试单位共同试验计算的参考值偏高0.5左右，相对偏差在20%左右，偏差较为明显，有理由怀疑存在明显的系统误差。

表2 原处理方法测定值与参考值的对比

3 原因分析及试验设计

3.1 原因分析

参考共同试验中其他兄弟单位的处理方法，初步认为引起测定值偏高的原因为催化剂和测定范围。

3.2 试验设计

使用2005年共同试验样品E，分别采用硫酸铜、氧化汞做催化剂，在0.2～1.0和0.1～0.5两种工作范围内进行测定，然后做出判断。试验设计、试验计划及测定结果见表3、表4。

表3 因子水平表

表4 试验计划及测定结果

3.3 数据分析

3.3.1 对测定结果进行方差分析

如表5所示，在0.05的显著性水平下，F0.95(1，5) =6.61，因子A的 FA=1.12，小于临界值;因子B的FB=21.45，大于临界值。可以判定催化剂为显著性因子，说明使用氧化汞是致使测定值偏高的主要原因。

3.3.2 测定范围的筛选

峰形位置筛选。以A～E样分别在0.1～0.5、0.14～0.7、0.2～1.0三个工作范围下进行测定，从样品峰形高度来看，较合适的测定范围是0.1～0.5、0.14～0.7，样品峰基本处于第2至第4个标准峰之间，而0.2～1.0测定范围中样品峰偏低，基本处于第1个标准峰以下。

单样筛选。从表6可知，0.1～0.5、0.14～0.7的测定结果相近，而0.2～1.0测定结果和峰形高度均偏低，因此，工作范围选择0.1～0.5、0.14～0.7。

表6 同一试样于不同测定范围的测定结果比较

多样优选。将样品A～E分别称取两组，分别用硫酸铜和氧化汞做催化剂进行消化处理，然后将这两组样品分别在0.1～0.5、0.14～0.7、0.2～1.0测定范围下测定，最后计算同一测定范围下每一样品氧化汞处理的测定值与硫酸铜处理的测定值之间的差值，统计结果见表7。从表中可看出，同一样品，氧化汞做催化剂的测定值均比硫酸铜做催化剂的测定值高，而且0.14～0.7、0.2～1.0这两个测定范围下差距分别为0.63和0.65，而在0.1～0.5测定范围下的差距仅为0.21，两种处理间的差异最小，说明0.1～0.5比0.14～0.7、0.2～1.0的稳定性更好。综合峰形最佳位置及数据差值两方面的比较结果，测定范围选择0.1～0.5。

表7 不同催化剂处理样品测定差值统计表

表8 方法改进一览表

4 讨论

(1)本试验通过优选，处理及测定方法中有两处改进，即催化剂由氧化汞改为硫酸铜，测定范围由0.2～1.0减小到0.1～0.5，见表8。

(2)线性关系及相关系数。从图4可得，线性方程y=a+bx，a=－2.5883，b=4287.59888，相关系数r=0.99995，标准液浓度与吸光度极显著相关。

(3)回收率。将E样分称6份，用前3份的测定值计算样品的平均含量，后3个样分别加入1、1.5、2ml浓度为0.001g/ml的硫酸铵溶液，测定其含量，分别计算回收率，最后计算平均回收率，结果见表9。回收率在97.3% ～101.9%，平均回收率为99.6%，回收较好。

表9 回收率计算表

表10 基准物质测定值的t检验

(4)t检验。使用烟草成分分析标准物质，0.1g硫酸铜做催化剂，0.1～0.5工作范围下分别进行8次测定，对测定结果进行t检验，结果见表10。平均值为1.72，标准偏差为0.01，T值为0.15，小于临界值T0.05，7=2.65，说明测定的总氮含量与标准值之间没有显著性差异，即不存在系统误差。

样品测试。2004年省二级站分发的共同试验样品 A、B、C、D、E，样品总氮含量范围处于1.0～4.0，梯度关系明显，包容性强，将样品测定值与参考值进行比较，可以考查方法的稳定性，偏差=平均值－参考值。将样品A、B、C、D、E分成两组，分别用硫酸铜和氧化汞进行催化，将其结果与其参考值进行比较，从表11可知，样品A、B、C、D、E用硫酸铜做催化剂的测定值与参考值的比较，偏差在±0.10，有正有负;而用氧化汞做催化剂的偏差全部为正 (有理由怀疑其存在系统误差)，证明用硫酸铜做催化剂的测定方法不存在系统偏差，与参考值不存在显著性差异，处理方法稳定性好。