氮元素是植物樹體正常生長發(fā)育以及生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)果實的根本，氮元素的含量直接影響植物生長健康狀況和優(yōu)質(zhì)果實的產(chǎn)量，是衡量植物果實產(chǎn)品質(zhì)量的重要指標(biāo)。

目前分析測定植物中全氮的方法為傳統(tǒng)凱氏定氮法，該方法應(yīng)用于食品、土壤樣品等多個領(lǐng)域，能夠測定全氮的含量。傳統(tǒng)凱氏定氮法雖應(yīng)用比較廣泛，但分析流程耗時長，消解時間約90min，蒸餾時間約10 ~20min，并且容易產(chǎn)生人為誤差，人力與物力的消耗較大。儀器全自動化是趨勢，格丹納研發(fā)的全自動凱氏定氮儀是一款無需搭配冷卻循環(huán)水機的新型檢測氮含量的儀器，實現(xiàn)自動加酸，自動加堿，自動蒸餾，自動淋洗。

而石墨消解儀加熱均勻，可以通過數(shù)字顯示面板對溫度進(jìn)行控制，能防止樣品飛濺，節(jié)省人力和時間成本。本次實驗采用的格丹納DS-360-42H高溫石墨消解儀控溫范圍可高達(dá)415℃，滿足實驗室高溫加熱的需求。

本文使用 高溫石墨消解儀對植物果實樣品進(jìn)行預(yù)處理，使用全自動定氮儀分析測定全氮含量，通過研究稱樣量、樣品消解溫度和消解時間、自動定氮儀的蒸餾時間等因素對全氮測定結(jié)果的影響，確定了最佳的分析測試條件及測試流程，建立了采用高溫石墨消解儀消解，全自動定氮儀測定植物果實中全氮的分析測試方法。

1.實驗部分

1.1儀器

DS-360-42H高溫石墨消解儀（格丹納）
全自動凱氏定氮儀（N310型號，格丹納）

1.2標(biāo)準(zhǔn)溶液和主要試劑

鹽酸標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液:參照GB/T 601——2002《化學(xué)試劑標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的制備》配制。

40%氫氧化鈉溶液

2%硼酸溶液

甲基紅–溴甲酚綠指示液:參照GB/T 603—2002《化學(xué)試劑試驗方法中所用制劑及制品的制備》制備溶液Ⅰ和溶液Ⅱ。

催化劑：硫酸鉀–無水硫酸銅(10：1，質(zhì)量比)。

濃硫酸:分析純。

1.3實驗樣品

國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)GBW10019(蘋果)、GBW10020(柑橘)、GBW10014(圓白菜)、GBW10016(茶葉)；新鮮葡萄果實(樣品編號為A、B、C)；蘋果、柑橘、圓白菜實際樣品。

1.4實驗步驟

1.4.1樣品加工
將新鮮植物果實樣品使用蒸餾水反復(fù)清洗干凈，置于GM200植物樣品破碎機中進(jìn)行處理并且充分混勻，置于純凈容器中待取樣。

1.4.2樣品消解
稱取0.20g已破碎的植物果實樣品置于消化管內(nèi)，加2g 硫酸鉀和硫酸銅混合催化劑，加10mL濃硫酸，加蓋與消化管配套的回流塞，放置于高溫石墨消解儀上。將高溫石墨消解儀設(shè)定消解溫度為400℃，共消解50min。消解完全的樣品溶液呈澄清的藍(lán)綠色，此時樣品消解完全。

1.4.3蒸餾滴定
將消解完全的樣品靜置冷卻至室溫，然后開始蒸餾，蒸餾滴定全部由自動定氮儀完成。將40%氫氧化鈉溶液﹑蒸餾水﹑硼酸﹑甲基紅–溴甲酚綠指示液分別加入自動定氮儀相應(yīng)的裝置內(nèi)。打開自動定氮儀和循環(huán)冷卻水，將與自動定氮儀配套的消化管安置于自動定氮儀相應(yīng)的位置上。設(shè)置參數(shù)，選擇常規(guī)分析，根據(jù)實際設(shè)置樣品稱樣量(本實驗稱樣量為0.20g)，設(shè)置加入硼酸與甲基紅–溴甲酚綠指示液的體積為15mL，加入氫氧化鈉溶液的體積為40mL，蒸餾時間為3min，鹽酸滴定液濃度為0.0257mol/L，點擊確定，即開始蒸餾。接下來自動定氮儀會根據(jù)設(shè)置的參數(shù)加入相應(yīng)的溶液，在消化管內(nèi)蒸餾，蒸汽經(jīng)過自動定氮儀內(nèi)部的冷凝系統(tǒng)3min后蒸餾完成，儀器顯示面板上會顯示消耗鹽酸滴定體積和含氮量，即完成了此樣品的蒸餾滴定。

2.結(jié)果與討論

石墨消解儀加熱快、保溫性好，能夠保證反應(yīng)所需要的溫度。催化劑和濃硫酸都是足夠能使樣品充分發(fā)生反應(yīng)。在樣品消解過程中，當(dāng)溫度較低時，消解反應(yīng)不完全而導(dǎo)致結(jié)果偏低；當(dāng)溫度較高時，生成的硫酸氫銨也會分解，釋放出氨而造成損失，使氮的測定值偏低。同時，與石墨消解儀配套的消化管較長，加蓋防止白煙逸出的回流塞，能夠有效控制反應(yīng)產(chǎn)生的白煙在管內(nèi)的回流。

方法準(zhǔn)確度和精密度
采用高溫石墨消解儀消解，自動定氮儀對標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)GBW10019、GBW10020、GBW10014、GBW10016 進(jìn)行12次分析測定，考察測量方法的精密度和準(zhǔn)確度，測試結(jié)果列于表2。該方法的相對誤差小于5%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)小于5%，準(zhǔn)確度和精密度良均優(yōu)于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)NY/T 2419—2013規(guī)定的相關(guān)技術(shù)要求。

傳統(tǒng)凱氏定氮法的分析流程繁瑣、測試時間長、消耗的人力物力和時間成本較大。傳統(tǒng)的消解方式難以精準(zhǔn)地控制溫度，樣品容易在加熱過程中飛濺，導(dǎo)致測試結(jié)果偏低。本文建立了高溫石墨消解儀消解，全自動定氮法測定植物果實樣品中全氮的分析測試體系，簡化了分析測試流程，縮短了分析時間，提高了準(zhǔn)確度和精密度。加蓋回流塞防止了樣品飛濺，有效減少了人為誤差，能滿足實驗室快速、準(zhǔn)確檢測大批量植物果實樣品中全氮的需求。