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凯氏定氮法测定饲料中粗蛋白含量的不确定度分析

来源:本站  类别:技术文章  更新时间:2014-01-10 11:49:50  阅读
采用凯氏定氮法测定饲料中粗蛋白(使用粗蛋白测定仪)的含量,其测量不确定度来源包括样品称量、消化、定容、蒸馏、标准溶液标定及滴定等过程,通过对上述各因素的不确定度分量进行评估,计算合成不确定度,最终给出样品中蛋白质含量的标准不确定度及扩展不确定度。
1 原理与方法
用浓硫酸对饲料进行消化,破坏有机物,使含氮物转化成硫酸铵,加入强碱进行蒸馏使氨逸出,用硼酸溶液吸收氨,吸收液用盐酸标准溶液滴定,测出氮含量,将结果乘以换算系数6.25,即是粗蛋白含量。
称取样品0.5~1 g进行消化,消化完全后加入蒸馏水转移至100 ml容量瓶并定容,取10 ml进行蒸馏,吸收液用0.1 mol/l盐酸标准溶液进行滴定。
测量数学模型:
式中:m——试样质量(g);
V——滴定试样时所需盐酸标准溶液的体积(ml);
V0——滴定空白时所需盐酸标准溶液的体积(ml);
C——盐酸标准溶液浓度(mol/l);
V100——试样分解液总体积(ml);
V10——试样分解液蒸馏用体积(ml);
0.014——氮的毫摩尔质量(g/mol);
6.25——氮换算成蛋白质的平均系数。
2 不确定度分量及计算(见表1)
2.1 A类不确定度
用凯氏定氮法对鸡配合饲料(样品编号061560)进行8次重复测定,有关数据及结果见表2。
2.2 扣除试剂空白消耗盐酸引起的标准不确定度u(V-V0)
主要来源:①滴定体积的重复性,已通过重复性实验考虑,包含在u(A);②5 ml滴定管的不确定度,经查校准证书,5 ml酸式滴定管其允许误差为±0.010 ml,按均匀分布换算成标准不确定度u1;③溶液的温度与校正时的温度差异引起的体积不确定度,本实验温度为23 ℃,水的体积膨胀系数为,按照均匀分布换算成标准不确定度u2;上述②、③两种分量合成得到消耗盐酸体积的标准不确定度u(V-V0)。
2.3 盐酸标准溶液引起的标准不确定度u(CHCl)
经查盐酸标准溶液的浓度CHCl=0.106 0 mol/l,其扩展不确定度U=0.000 2 mol/l(k=2),所以盐酸标准溶液浓度的标准不确定度
2.4 用10 ml移液管移取试样溶液带来的标准不确定度u(V10)
主要来源及计算与2.2相同。经查10 ml分度吸管的校准证书,其允许误差为±0.05 ml,所造成的标准不确定度为,温度差异引起的不确定度
2.5 用100 ml容量瓶定容试样溶液引起的标准不确定度u(V100)
主要来源及计算与2.2相同。经查100 ml容量瓶的校准证书,其允许误差为±0.10 ml,
温度差异引起的不确定度:0.036ml.
2.6 试样质量(m)引起的不确定度
试样质量(m)的不确定度主要由天平的线性误差引起,经查天平校准证书,其不确定度为U=0.000 2 g,k=3;因称重为净量称重,必须计算空盘、净重各一次,所以天平引起的不确定度为0.000 1 g。
2.7 计算合成不确定度
按式(2)计算相对合成标准不确定度:
合成标准不确定度uc(X)=X·urel=19.79%×0.014=0.28%。
扩展不确定度:取包含因子k=2(95%置信概率),则U=2×uc(X)=2×0.28%=0.56%。
2.8 测量不确定度报告与表示
用凯氏定氮法测定饲料中粗蛋白,当测定结果X=19.79%时,其扩展不确定度U=0.56%,k=2。
3 讨论
3.1 用凯氏定氮法测定该样品的粗蛋白含量,其测定结果落在19.23%~20.35%区间的置信概率为95%。
3.2 A类不确定度是指样品从消化、蒸馏到滴定全过程的重复性实验,它还包含样品称量、滴定、容量瓶定容及移液管移液的重复性。
3.3 本次实验不确定度主要来源于A类不确定度,约占93%,而B类不确定度仅占7%,它主要由消耗盐酸体积和移液管体积校准引起,其中称量和容量瓶定容体积引起的不确定度可忽略不计。
3.4 从不确定度分析可看出,样品的消化、蒸馏及滴定是影响测定结果的主要因素,因此,在实验过程中应该尽可能降低由这几个方面引起的不确定度,保证测定结果的准确性。
 
 
 
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