凯氏定氮仪测定豆粕中粗蛋白质的不确定度评定

2014-08-10贾海军刘继平钟科良

中兽医学杂志 2014年9期

贾海军，刘继平，钟科良

（中粮东海粮油工业（张家港）有限公司，215634）

0.引言

根据CNAS-CL01：2006 检测和校准实验室能力认可准则（ISO/EC17025：2005）中5.4.6.2 条款的规定“检测实验室应具备并应用评定不确定度的程序”，由此测量不确定度评定已成为通过中国实验室国家认可委员会认可的必要条件之一。豆粕中的粗蛋白质含量是评价豆粕品质的一个重要指标之一，其测量结果直接影响到豆粕品质评价是否准确。本文根据JJF1059-1999《测量不确定度评定与表示》技术规范的要求，对凯氏定氮仪测定豆粕中粗蛋白质含量的不确定度进行分析评定。

1、测定原理

在催化剂存在下，用硫酸分解蛋白质，用硼酸吸收氨，以盐酸标准溶液滴定释放的氨，测出含氮量，将结果乘以换算系数6.25，计算出粗蛋白质含量。

2、测定方法简述

检测方法依据SN/T 0800.3-1999 方法。称取约0.3 g豆粕试样放入消化管中，加入6.4 g 混合催化剂，12 mL浓硫酸，于420 ℃消化炉上消化、冷却、蒸馏、滴定，计算出粗蛋白质含量。

3、主要仪器

凯氏定氮仪：福斯Kjectec-2200 凯氏定氮仪

分析天平：奥豪斯EX224（感量0.0001 g），梅特勒-托利多XS105（感量0.01 mg）

滴定管：50 mL 酸式滴定管（A 级），25 mL 数显滴定仪(A 级)

4、数学模型

式中：

V1- 样品消耗盐酸标准溶液的体积，mL；

V0- 空白试验所消耗盐酸标准溶液体积，mL；

c- 盐酸标准滴定溶液浓度，mol/L；

0.014- 每毫摩尔质量氮的克数；

m- 试样的质量，g；

K- 氮换算成蛋白质的系数，本实验K 为6.25

5、测量不确定度来源分析

1）标定盐酸标准溶液（c）滴定时引入的不确定度u（c）；

2）称量豆粕质量（m）引入的不确定度u（m）；

3）测量粗蛋白的重复性引入的不确定度；

4）滴定体积（V1-V0）引入的不确定度u（V1-V0）。

6、不确定度的评定

6.1 盐酸标准滴定溶液引入的不确定度u（c）

6.1.1 标定重复性引入的不确定度

表1 0.1 mol/L 盐酸标准滴定溶液标定结果

6.1.2 标准物质碳酸钠的纯度引入的不确定度u(c2)

根据标准物质证书，碳酸钠的扩展不确定度为0.02%(k=2), 则u(c2)=0.0002/2=0.01%，则由基准碳酸钠的纯度引入的相对标准不确定度ur（c2）为：0.01 %。

6.1.3 天平称量所引入的不确定度u(c3)

6.1.4 标定体积引入的不确定度u(c4)

标定体积的不确定度主要来源于滴定管体积和温度变化。

1）滴定管体积的不确定度

2）温度变化引起的不确定度

实验室在空调条件下，室温近似20 ℃。温度在20 ℃左右，标准溶液的温度补偿值非常小，对实验结果影响可忽略不计，所以在不确定度分析中不把这一温度影响引起的不确定度列入考虑范围。

则ur（c4）= ur(V)= 7.7×10-4

以上所分析的盐酸标准滴定溶液不确定度各分量之间不相关性，即相互独立，所以其合成相对标准不确定度为：

6.2 称量豆粕质量引入的不确定度u（m）

6.3 粗蛋白测定重复性引入的不确定度

对豆粕样品进行8 次平行测定，豆粕样品中粗蛋白质含量的测定结果见表2。

表2 样品粗蛋白质含量数据

利用表2 中的测量结果，按照A 类评定测量重复性的标准不确定度。具体计算过程：重复测量的平均值：43.14%，则平均值的标准不确定度为u(rep):

6.4 滴定消耗盐酸标准溶液体积（V1-V0）引入的不确定度u（V1-V0）

用盐酸标准溶液滴定样品和试剂空白是用25 mL 数显滴定仪滴定的。25 mL 数显滴定仪的标准不确定度来源为：第一，数显滴定仪体积的不确定度，按检定证书给定扩展不确定度U=0.006 (k=2)，则u (V1-V0)=U/k=0.006/2=0.003，数显滴定仪体积的相对标准不确定度为0.003/16.10＝0.00019。第二，滴定体积的重复性,已通过重复性实验考虑过了,包含在u(rep)内。第三，实验室在空调条件下，室温近似20 ℃。温度在20 ℃左右，溶液的温度补偿值非常小，对实验结果影响可忽略不计，所以在不确定度分析中不把这一温度影响引起的不确定度列入考虑范围。

相对标准不确定度为ur(V1-V0)=0.00019