杜馬斯定氮儀高準(zhǔn)確度分析案例

 
概述：
杜馬斯燃燒法測定有機(jī)元素（CHNS）是經(jīng)典的元素分析方法。而在生產(chǎn)生活中不少情況下僅需要測定氮元素即可滿足用戶的使用要求，氮元素的測定為多個(gè)領(lǐng)域提供了非常重要的信息。
近些年杜馬斯氮測試開始變得重要。許多傳統(tǒng)方法因樣品制備時(shí)間長，需使用危險(xiǎn)化學(xué)試劑等諸多因素已經(jīng)不再適于日常分析。因此，一個(gè)有效的分析技術(shù)變得至關(guān)重要。由于樣品處理量增加、減少測試費(fèi)用、最小化人為誤差等需求急劇增加，一種簡單自、動(dòng)化并且具有高重復(fù)性的快速氮分析技術(shù)十分重要。
 
用戶需求： 此用戶的具體需求為：每個(gè)樣品分析二次，二次平行數(shù)據(jù)之差不大于0.02%（絕對誤差）。使用用戶提供“自制標(biāo)樣”共五個(gè)樣品，客戶要求是“自制標(biāo)樣測定結(jié)果”應(yīng)與“制作時(shí)加入標(biāo)樣量擬合成為線性”。五個(gè)樣品從最低含量至最高量間僅差0.6%。用戶的測樣要求絕對誤差只有0.02%，遠(yuǎn)高于通常元素分析要求的0.3%的誤差，這對于儀器來說是個(gè)十分大的考驗(yàn)。
賽默飛世爾科技有限公司有著深厚的杜馬斯燃燒法測定經(jīng)驗(yàn)。經(jīng)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)證實(shí)：對于該客戶的需求FlashSmart N protein杜馬斯定氮儀完全有能力滿足。
 
FlashSmart N/Protein杜馬斯定氮儀產(chǎn)品結(jié)構(gòu)：

 
儀器第一個(gè)反應(yīng)器用于燃燒和催化氧化樣品，第二個(gè)反應(yīng)器是用于將氮氧化物還原為氮?dú)�。反�?yīng)器中填裝有催化劑和還原銅確保能夠完全轉(zhuǎn)化燃燒產(chǎn)物。樣品用錫紙包裝，再由MAS Plus 自動(dòng)進(jìn)樣器送入反應(yīng)器內(nèi)，由適量的氧氣進(jìn)行燃燒。在燃燒后，燃燒產(chǎn)生的氣體以氦氣作為載氣通過催化氧化劑和還原銅。在反應(yīng)管后，CO₂、水被脫除。混合氣通過GC分離，通過熱導(dǎo)檢測器（TCD）檢測，圖2。全部的數(shù)據(jù)及報(bào)告由精心研發(fā)的EagerSmart™工作站分析處理。
 
分析條件：

名稱	參數(shù)
樣品稱重	約20mg
反應(yīng)爐爐溫	950 °C
還原爐溫度	840 °C
柱溫	50 °C
載氣流速	140 mL/min
注氧時(shí)間	14s
氧氣流速	300mL/min
分析時(shí)間	300 s
標(biāo)準(zhǔn)品	天冬氨酸
樣品	橡膠制品

 

樣品名	天冬氨酸
理論值 N%	0.1052
可接受范圍 N%	0.001

 
標(biāo)樣稱重量：4.67mg、6.99 mg、9.75 mg、12.88 mg、15.03 mg。
標(biāo)曲信息：R²=99.9945%
   
樣品測定結(jié)果：

序列名稱	樣品名	稱樣量 (mg)	氮含量%
1	天冬氨酸	7.15	10.55
2	客戶自制標(biāo)樣1	20.19	4.97
3	客戶自制標(biāo)樣1	20.5	4.98
4	客戶自制標(biāo)樣2	20.46	5.16
5	客戶自制標(biāo)樣2	20.59	5.18
6	客戶自制標(biāo)樣3	20.33	5.34
7	客戶自制標(biāo)樣3	20.36	5.33
8	客戶自制標(biāo)樣4	20.26	5.51
9	客戶自制標(biāo)樣4	20.44	5.51
10	客戶自制標(biāo)樣5	20.4	5.62
11	客戶自制標(biāo)樣5	20.37	5.63
12	天冬氨酸	9.7	10.51

結(jié)論
1用戶雙樣平行測定中，平行樣品間測定結(jié)果均小于等于0.02%
2用戶提供了各個(gè)“自制標(biāo)樣制作時(shí)加入標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的量”
 

樣品名稱	標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)加入值	測定值
自制標(biāo)樣1	61.65	4.97
自制標(biāo)樣1	61.65	4.98
自制標(biāo)樣2	65.08	5.16
自制標(biāo)樣2	65.08	5.18
自制標(biāo)樣3	68.5	5.34
自制標(biāo)樣3	68.5	5.33
自制標(biāo)樣4	71.93	5.51
自制標(biāo)樣4	71.93	5.51
自制標(biāo)樣5	75.35	5.62
自制標(biāo)樣5	75.35	5.63

 
現(xiàn)將“標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)加入值”與“自制標(biāo)樣測定結(jié)果”擬合成為線性
擬合圖表如下：其中R²=0.9938
   
由數(shù)據(jù)可知，10個(gè)測定值與理論值擬合度大于99%，該測定值與理論值高度接近。該樣品為加工后的“標(biāo)準(zhǔn)樣品”，所以用戶對于添加的物質(zhì)是有理論值的，測試結(jié)果與客戶實(shí)際添加后計(jì)算的理論值一致，因?yàn)镕lashSmart N/Protein杜馬斯定氮儀采用GC色譜柱去分離所生成的氣體，僅讓需要測試的氮?dú)膺M(jìn)入到高靈敏度檢測器，無任何其它雜質(zhì)氣體的影響，所以可以得到非常好的平行性和高度的準(zhǔn)確性。