CN206627492U - 一种氮含量测定装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种氮含量测定装置，包括：主控系统；输入模块，受控于主控系统，供使用者输入参数；进液模块，受控于主控系统，用于根据使用者所设定的参数自动加液；消化装置，包括第一加热装置，与进液模块相接通，使有机物与酸液催化反应生成铵盐；蒸馏装置，包括第二加热装置，用于产生水汽且将其通向消化装置，使消化装置中的铵盐在碱液的作用下生成氨气；滴定装置，吸收蒸馏装置中产生的氨气，并用已知浓度的标准酸液滴定，计算得出氮含量。本实用新型具有测定妖绿高以及测定方法简单方便的优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种检测工具，具体为一种氮含量测定装置。
背景技术
在对食品中含蛋白量的测定时，目前多采用凯氏定氮法。凯氏定氮法为：首先将食品和硫酸及催化剂一同加热消化，使蛋白质分解，分解的氨气与硫酸结合生成硫酸铵。随后，在碱化蒸馏作用下使氨气游离，释放出来的氨气和水蒸气一起经过冷凝管冷凝后，进入装有硼酸的锥形瓶中。最后，被硼酸吸收后再用硫酸或盐酸标准溶液滴定，根据酸的消耗量乘以换算系数，即得到蛋白质含量。然而，上述过程需要分多步进行，当待测样品的数量过多时，往往需要耗费大量时间，测量效率极其低下。
实用新型内容
本实用新型提供了一种氮含量测定装置，该氮含量测定装置具有测定妖绿高以及测定方法简单方便的优点。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案:
一种氮含量测定装置，包括：
主控系统；
输入模块，受控于主控系统，供使用者输入参数；
进液模块，受控于主控系统，用于根据使用者所设定的参数自动加液；
消化装置，包括第一加热装置，与进液模块相接通，使有机物与酸液催化反应生成铵盐；
蒸馏装置，包括第二加热装置，用于产生水汽且将其通向消化装置，使消化装置中的铵盐在碱液的作用下生成氨气；
滴定装置，吸收蒸馏装置中产生的氨气，并用已知浓度的标准酸液滴定，计算得出氮含量。
其中，使用者首先将待测物质置于消化装置中，通过手动设定加酸液、碱液以及水等相关参数，使得主控系统控制进液模块像消化装置输送酸液，使得食物在酸液和催化剂的作用下生成铵盐，催化剂可直接选择硫酸，反应式为：
(1)2NH2-+H2S04+2H+＝(NH4)2S04。
随后，可手动启动蒸馏装置，并设置输液装置将碱液输送至消化装置中的铵盐中，同时，加热装置将纯净水加热产生水汽，一并通向消化装置的铵盐中，铵盐在碱液以及高温蒸汽的作用下，反应生成氨气，并将氨气通向H3BO3溶液，反应式为：
(1)(NH4)2SO4+2NaOH高温蒸汽＝2NH3↑+2H2O+Na2SO4；
(2)2NH3+4H3BO3＝(NH4)2B4O7+5H2O。
最后，采用已知浓度的标准酸液进行滴定，根据H+消耗量计算出氮的含量，然后乘以相应的换算因子，得到蛋白质的含量，反应式为：
(1)(NH4)2B4O7+H2SO4+5H2O＝(NH4)2SO4+4H3BO3；
(2)(NH4)2B4O7+2HCl+5H2O＝2NH4Cl+4H3BO3。
因此，在执行上述实验步骤时，不仅大大提高了测量效率，同时也减少了人为操作时所产生的误差，使得本实验得到的结果更加精准。
作为优选，所述进液模块包括碱液输入装置、酸液输入装置以及自动加水装置。
作为优选，所述消化装置包括用于容纳有机物的反应管以及避免反应液溅出的保护套，所述酸液输入装置包括酸液出口，所述碱液输入装置包括碱液出口，所述自动加水装置包括纯净水出口，所述酸液出口、碱液出口以及纯净水出口均对准反应管的开口部位。
作为优选，所述反应管外表面设有第一螺纹，相应的，所述保护套内壁设有与第一螺纹相适配的第二螺纹，所述反应管与保护套螺接。采用螺纹连接可使得保护套与反应管直接不会发生脱离，从而避免在实验过程中，反应物倾倒拖延实验进度的情况发生。
作为优选，酸液为浓硫酸。浓硫酸既可以作为催化剂也可以作为酸，使其与有机物反应成为铵盐。
作为优选，标准酸液为H2SO4标准溶液。标准酸液可采用H2SO4或HCl均可。
作为优选，该氮含量测定装置还包括用于计算进液模块的进液时间的计时模块，所述计时模块受控于主控系统。使用者在预设参数时，可通过预先设置时间来控制碱液输入装置、酸液输入装置以及自动加水装置的输液时间，即可实现整个过程的自动化，无需人为操作，只需实验者在测量过程中监察即可。
作为优选，该氮含量测定装置还包括用于存储在滴定过程中所消耗标准酸液体积的存储模块。存储模块可储存多次重复测量试验的实验结果，使测量结果更加精准。
作为优选，该氮含量测定装置还包括在短路时切断电源的保护电路，所述保护电路受控于主控系统。
本实用新型的有益效果为：
在本实用新型中，使用者首先将待测物质置于消化装置中，通过手动设定加酸液、碱液以及水等相关参数，使得主控系统控制进液模块像消化装置输送酸液，使得食物在酸液和催化剂的作用下生成铵盐，催化剂可直接选择硫酸。随后，可手动启动蒸馏装置，并设置输液装置将碱液输送至消化装置中的铵盐中，同时，加热装置将纯净水加热产生水汽，一并通向消化装置的铵盐中，铵盐在碱液以及高温蒸汽的作用下，反应生成氨气，并将氨气通向H3BO3溶液。最后，采用已知浓度的标准酸液进行滴定，根据H+消耗量计算出氮的含量，然后乘以相应的换算因子，得到蛋白质的含量。因此，在执行上述实验步骤时，不仅大大提高了测量效率，同时也减少了人为操作时所产生的误差，使得本实验得到的结果更加精准。
附图说明
图1为本实施例中一种氮含量测定装置的结构示意图；
图2为本实施例中一种氮含量测定装置的运作流程图。
图中：1、保护套，2、反应管。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
本实施例提供一种技术方案：
如图1和图2所示，一种氮含量测定装置，包括：主控系统；输入模块，受控于主控系统，供使用者输入参数；进液模块，受控于主控系统，用于根据使用者所设定的参数自动加液；消化装置，包括第一加热装置，与进液模块相接通，使有机物与酸液催化反应生成铵盐；蒸馏装置，包括第二加热装置，用于产生水汽且将其通向消化装置，使消化装置中的铵盐在碱液的作用下生成氨气；滴定装置，吸收蒸馏装置中产生的氨气，并用已知浓度的标准酸液滴定，计算得出氮含量。
其中，使用者首先将待测物质置于消化装置中，通过手动设定加酸液、碱液以及水等相关参数，使得主控系统控制进液模块像消化装置输送酸液，使得食物在酸液和催化剂的作用下生成铵盐，催化剂可直接选择硫酸，反应式为：
(1)2NH2-+H2S04+2H+＝(NH4)2S04。
随后，可手动启动蒸馏装置，并设置输液装置将碱液输送至消化装置中的铵盐中，同时，加热装置将纯净水加热产生水汽，一并通向消化装置的铵盐中，铵盐在碱液以及高温蒸汽的作用下，反应生成氨气，并将氨气通向H3BO3溶液，反应式为：
(1)(NH4)2SO4+2NaOH高温蒸汽＝2NH3↑+2H2O+Na2SO4；
(2)2NH3+4H3BO3＝(NH4)2B4O7+5H2O。
最后，采用已知浓度的标准酸液进行滴定，根据H+消耗量计算出氮的含量，然后乘以相应的换算因子，得到蛋白质的含量，反应式为：
(1)(NH4)2B4O7+H2SO4+5H2O＝(NH4)2SO4+4H3BO3；
(2)(NH4)2B4O7+2HCl+5H2O＝2NH4Cl+4H3BO3。
因此，在执行上述实验步骤时，不仅大大提高了测量效率，同时也减少了人为操作时所产生的误差，使得本实验得到的结果更加精准。
在本实施例中，进液模块包括碱液输入装置、酸液输入装置以及自动加水装置。
如图1所示，消化装置包括用于容纳有机物的反应管2以及避免反应液溅出的保护套1，酸液输入装置包括酸液出口，碱液输入装置包括碱液出口，自动加水装置包括纯净水出口，酸液出口、碱液出口以及纯净水出口均对准反应管的开口部位。
在本实施例中，保护套1和反应管2采用螺纹连接可使得保护套1与反应管2直接不会发生脱离，从而避免在实验过程中，反应物倾倒拖延实验进度的情况发生。
在本实施例中，酸液选用浓硫酸，浓硫酸既可以作为催化剂也可以作为酸，使其与有机物反应成为铵盐。
在本实施例中标准酸液可采用H2SO4。
使用者在预设参数时，可通过预先设置时间来控制碱液输入装置、酸液输入装置以及自动加水装置的输液时间，即可实现整个过程的自动化，无需人为操作，只需实验者在测量过程中监察即可。
在本实施例中，存储模块可储存多次重复测量试验的实验结果，使测量结果更加精准。
本实施例还包括在短路时切断电源的保护电路，保护电路受控于主控系统。
尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种氮含量测定装置，其特征在于，包括：
主控系统；
输入模块，受控于主控系统，供使用者输入参数；
进液模块，受控于主控系统，用于根据使用者所设定的参数自动加液；
消化装置，包括第一加热装置，与进液模块相接通，使有机物与酸液催化反应生成铵盐；
蒸馏装置，包括第二加热装置，用于产生水汽且将其通向消化装置，使消化装置中的铵盐在碱液的作用下生成氨气；
滴定装置，吸收蒸馏装置中产生的氨气，并用已知浓度的标准酸液滴定，计算得出氮含量。
2.根据权利要求1所述的一种氮含量测定装置，其特征在于，所述进液模块包括碱液输入装置、酸液输入装置以及自动加水装置。
3.根据权利要求2所述的一种氮含量测定装置，其特征在于，所述消化装置包括用于容纳有机物的反应管(2)以及避免反应液溅出的保护套(1)，所述酸液输入装置包括酸液出口，所述碱液输入装置包括碱液出口，所述自动加水装置包括纯净水出口，所述酸液出口、碱液出口以及纯净水出口均对准反应管(2)的开口部位。
4.根据权利要求3所述的一种氮含量测定装置，其特征在于，所述反应管(2)外表面设有第一螺纹，相应的，所述保护套(1)内壁设有与第一螺纹相适配的第二螺纹，所述反应管(2)与保护套(1)螺接。
5.根据权利要求1所述的一种氮含量测定装置，其特征在于，酸液为浓硫酸。
6.根据权利要求1所述的一种氮含量测定装置，其特征在于，标准酸液为H2SO4标准溶液。
7.根据权利要求1所述的一种氮含量测定装置，其特征在于，还包括用于计算进液模块的进液时间的计时模块，所述计时模块受控于主控系统。
8.根据权利要求1所述的一种氮含量测定装置，其特征在于，还包括用于存储在滴定过程中所消耗标准酸液体积的存储模块。
9.根据权利要求1所述的一种氮含量测定装置，其特征在于，还包括在短路时切断电源的保护电路，所述保护电路受控于主控系统。
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