本發(fā)明涉及電化學(xué)傳感器，尤其涉及一種水平插入式ph計(jì)滴定池及其應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、氨基態(tài)氮是氨基酸、蛋白質(zhì)等含氮化合物中的重要成分，其含量的測(cè)定在食品加工、環(huán)境監(jiān)測(cè)和化工生產(chǎn)中具有重要意義。目前，常用的氨基態(tài)氮檢測(cè)方法有凱氏定氮法、比色法、甲醛滴定法等。凱氏定氮儀測(cè)定過(guò)程需要通過(guò)酸解、蒸餾等步驟將樣品中的氮轉(zhuǎn)化為氨態(tài)氮，再通過(guò)滴定或比色法測(cè)定總氮含量，測(cè)定結(jié)果包含氨基態(tài)氮、銨態(tài)氮、硝態(tài)氮等所有含氮形態(tài)的總和，無(wú)法直接得到氨基態(tài)氮的含量。比色法是通過(guò)化學(xué)反應(yīng)生成有顏色的化合物，其顏色強(qiáng)度與氨基態(tài)氮的含量成正比。該方法需要光度計(jì)的比色測(cè)定，樣品固有顏色、濁度影響測(cè)定的準(zhǔn)確度。

2、基于ph計(jì)的氨基態(tài)氮甲醛滴定法簡(jiǎn)單、方便，是氨基態(tài)氮最常用的檢測(cè)方法。但目前的甲醛滴定法都是采用滴定管、ph計(jì)、燒杯、電磁攪拌，測(cè)定時(shí)將ph計(jì)插入燒杯，人工ph值調(diào)節(jié)、試劑加入和終點(diǎn)判斷，操作繁瑣，誤差較大，且對(duì)于工業(yè)生產(chǎn)或質(zhì)檢中大批次、多樣品的連續(xù)測(cè)定，也容易引起操作人員疲勞，導(dǎo)致檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確度降低。因此，開(kāi)發(fā)一種自動(dòng)化氨基態(tài)氮檢測(cè)方法和裝置具有重要的意義。

3、目前，ph計(jì)的自動(dòng)滴定普遍采用柱塞式滴定方法，由單片機(jī)控制柱塞的滴定過(guò)程，采集電極的動(dòng)態(tài)信號(hào)，大大提高了結(jié)果的精確度和準(zhǔn)確度，如雷磁zdj-4d型自動(dòng)電位滴定儀，采用中文顯示，參數(shù)設(shè)置，自動(dòng)判斷滴定終點(diǎn)，并可打印測(cè)試報(bào)告結(jié)果。

4、rondolino設(shè)計(jì)了一種傳送帶型的臺(tái)式自動(dòng)滴定儀，可將多個(gè)樣品杯(燒杯)放到轉(zhuǎn)盤(pán)上，由機(jī)械手臂將ph計(jì)平面移動(dòng)和和垂直升降，分別插入到不同樣品的燒杯中，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)添加試劑和滴定終點(diǎn)分析，并配備一個(gè)專用浸洗杯，對(duì)ph電極進(jìn)行自動(dòng)清洗。

5、以上滴定裝置仍是傳統(tǒng)的ph計(jì)垂直插入燒杯模式，滴定液和試劑消耗多(傳統(tǒng)滴定中，根據(jù)試樣中氨基態(tài)氮含量的不同，消耗氫氧化鈉9-25ml；消耗試樣5ml；消耗水溶液155ml；甲醛溶液10ml。)雖然自動(dòng)化平臺(tái)設(shè)計(jì)提高了滴定的準(zhǔn)確性，但仍不能滿足氨基氮甲醛滴定過(guò)程ph值的多點(diǎn)、連續(xù)控制的要求，致使目前氨基態(tài)的ph計(jì)滴定法仍依賴人工操作完成。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種水平插入式ph計(jì)滴定池及其應(yīng)用，解決背景技術(shù)中提到的依賴人工操作操作，存在測(cè)定效率低的問(wèn)題。

2、為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

3、本發(fā)明提供了一種水平插入式ph計(jì)滴定池，包括滴定池腔、水平設(shè)置在所述滴定池腔側(cè)壁上的ph電極、以及通過(guò)補(bǔ)液連接管為所述ph電極提供參比液的電解質(zhì)液瓶；

4、其中在所述滴定池腔內(nèi)設(shè)置有攪拌機(jī)構(gòu)，在所述滴定池腔的頂部開(kāi)設(shè)有進(jìn)樣口；

5、在所述滴定池腔的側(cè)壁開(kāi)設(shè)有滴定液口，在所述滴定池腔的底部還開(kāi)設(shè)有出液口。

6、本實(shí)施例中進(jìn)一步的，在所述滴定池腔的側(cè)壁開(kāi)設(shè)有預(yù)留孔，所述ph電極通過(guò)固定螺帽設(shè)置在所述預(yù)留孔內(nèi)，在所述ph電極與所述預(yù)留孔之間設(shè)置有密封圈；在所述ph電極上設(shè)置有補(bǔ)液連接口，所述補(bǔ)液連接管與所述補(bǔ)液連接口連通，所述電解質(zhì)液瓶為恒流瓶。

7、本實(shí)施例中再進(jìn)一步的，在所述滴定池腔的側(cè)壁還開(kāi)設(shè)有進(jìn)液口；所述攪拌機(jī)構(gòu)為磁力攪拌器，在所述滴定池腔內(nèi)還設(shè)置有液位傳感器。

8、本實(shí)施例中提供了一種氨基態(tài)氮自動(dòng)測(cè)定系統(tǒng)，在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，還包括與所述滴定液口通過(guò)第六管路連通的堿液瓶、與所述進(jìn)液口通過(guò)第四管路連通的四通閥、分別與所述四通閥連通的反應(yīng)液瓶和清洗溶液瓶、與所述出液口連通的第三管路、與所述第三管路通過(guò)所述四通閥連通的第五管路、與所述第五管路連通的廢液瓶。

9、進(jìn)一步的，在所述第六管路上還設(shè)置有注射泵和第二傳感器。

10、再進(jìn)一步的，在所述第四管路上設(shè)置有第一傳感器。

11、再進(jìn)一步的，在所述第五管路上設(shè)置有第三傳感器和第三蠕動(dòng)泵，在所述第一管路上設(shè)置有第一蠕動(dòng)泵，在所述第二管路上設(shè)置有第二蠕動(dòng)泵；所述第一傳感器、第二傳感器、以及第三傳感器均為液位傳感器。

12、本實(shí)施例中提高了一種氨基態(tài)氮檢測(cè)方法，應(yīng)用上述氨基態(tài)氮自動(dòng)測(cè)定系統(tǒng)的技術(shù)上，包括如下步驟：

13、試劑準(zhǔn)備

14、樣品準(zhǔn)備：稱量1-5.0g或吸取1-5.0ml(v)試樣于20ml的燒杯中，用水分?jǐn)?shù)次洗入25ml(v1)容量瓶中，加水至刻度；

15、配置甲醛水溶液：36％甲醛溶液與水溶液配制后，放入甲醛水溶液試劑瓶；

16、配置naoh溶液：標(biāo)定后的0.01-0.05mol/lnaoh溶液，放入氫氧化鈉溶液試劑瓶；

17、配置清洗溶液：去離子水放入清洗溶液試劑瓶；

18、開(kāi)機(jī)

19、接通電源，ph計(jì)預(yù)熱30min；儀器進(jìn)入準(zhǔn)備狀態(tài)；按準(zhǔn)備鍵，第一蠕動(dòng)泵啟動(dòng)，將清洗溶液按以下路徑輸送入滴定池：清洗溶液→第一管路→第一蠕動(dòng)泵→四通閥④→四通閥b→四通閥①→第四管路→第一傳感器→進(jìn)液口；至液位傳感器響應(yīng)，第一蠕動(dòng)泵停止；自動(dòng)進(jìn)入清洗程序；

20、清洗

21、第三蠕動(dòng)泵啟動(dòng)，將滴定池內(nèi)的溶液按以下路徑輸送入廢液池：出液口→第三管路→四通閥②→四通閥b→第五管路→第三蠕動(dòng)泵→第三傳感器→廢液瓶。至第三傳感器響應(yīng)，第三蠕動(dòng)泵停止。自動(dòng)進(jìn)入檢測(cè)程序；

22、檢測(cè)

23、第二蠕動(dòng)泵啟動(dòng)，將甲醛水溶液按以下路徑輸送入滴定池：甲醛水溶液→第二管路→第二蠕動(dòng)泵→四通閥③→四通閥b→四通閥①→第四管路→第一傳感器→進(jìn)液口。至液位傳感器響應(yīng)，第二蠕動(dòng)泵停止，并顯示“進(jìn)樣”；

24、用定量移液器吸取50-500ul(v2)試樣，注入滴定池中，按“滴定”鍵，將naoh溶液按以下路徑輸送入滴定池，開(kāi)始滴定：氫氧化鈉溶液→第六管路→注射泵→第二傳感器→滴定液口；

25、自動(dòng)記錄從ph8.2到ph9.2所消耗naoh體積為vx，按一下公式自動(dòng)計(jì)算試樣中氨基態(tài)氮含量：

26、

27、式中：

28、x——試樣中氨基態(tài)氮的含量，單位為克每百毫升(g/100ml)；

29、vx——試樣加入甲醛后消耗氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液體積(ml)；

30、c——?dú)溲趸c標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液濃度，單位為摩爾每升(mol/l)；

31、v——吸取試樣的體積，單位為毫升(ml)；

32、v1——試樣的定容體積，單位為毫升(ml)；

33、v2——試樣稀釋液的進(jìn)樣體積，單位為毫升(ml)；

34、0.014——與1.00ml氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液[c(naoh)＝1.000mol/l]相當(dāng)?shù)牡馁|(zhì)量，單位為克(g)；

35、100——單位換算系數(shù)；

36、滴定結(jié)束后，自動(dòng)進(jìn)入“排空”程序，將滴定池內(nèi)液體輸送至廢液瓶；然后自動(dòng)進(jìn)入“清洗”程序，將滴定池充滿清洗溶液；試樣測(cè)定結(jié)束。

37、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益技術(shù)效果：

38、該發(fā)明采用水平插入型ph電極的滴定池，使滴定池上口端留出進(jìn)樣操作空間，易于操作者使用進(jìn)樣器直接將樣品注入滴定池；測(cè)定過(guò)程試劑添加、氫氧化鈉滴定、滴定池液體排空和清洗按程序設(shè)定自動(dòng)運(yùn)行，操作者只需用微量進(jìn)樣器將樣品加入滴定池就可完成。操作簡(jiǎn)單，結(jié)果準(zhǔn)確，試劑用量少，測(cè)試成本低，避免人為干擾因素；達(dá)到樣品用量少，進(jìn)樣量可達(dá)微升級(jí)；實(shí)現(xiàn)氨基態(tài)氮檢測(cè)的全自動(dòng)化操作，減少人為誤差；提高檢測(cè)精度和重復(fù)性。