HGK-55全自動凱氏定氮儀“推薦檢測數(shù)據(jù)要求高的實驗室使用“

全自動凱氏定氮儀

(HGK-55)

驗評報告

一、儀器設(shè)備驗評工作概況

2024年12月至2025年10月，中國海關(guān)科學(xué)技術(shù)研究中心儀器設(shè)備驗評與認(rèn)證平臺組織專家和實驗室對上海赫冠儀器有限公司生產(chǎn)全自動凱氏定氮儀(HGK-55)開展驗證與綜合評價工作。設(shè)備驗證流程包括：驗證方案制定、方案實施、數(shù)據(jù)匯總等內(nèi)容。驗證實驗由中國海關(guān)科學(xué)技術(shù)研究中心技術(shù)裝備研究所組織實施完成，并編制本報告。

本次驗評的儀器設(shè)備由上海赫冠儀器有限公司提供，驗證內(nèi)容包括基礎(chǔ)性能指標(biāo)驗證、低氮含量樣品測定、一般氮含量樣品測定及高氮含量樣品測定等。驗評結(jié)論及數(shù)據(jù)詳見正文第二及第三部分。

本報告結(jié)果僅代表儀器企業(yè)送驗設(shè)備的實驗結(jié)果，相關(guān)驗

評結(jié)果可供相關(guān)人員參考。

二、儀器設(shè)備驗評結(jié)果匯總

三、驗評方案及實驗數(shù)據(jù)

儀器驗評個性化技術(shù)規(guī)范

全自動凱氏定氮儀(HGK-55)驗證方案

本規(guī)范適用于國產(chǎn)全自動凱氏定氮儀性能指標(biāo)驗證及評價工作。驗證實驗室由驗證單位指定，被驗證單位有配合實驗室驗證的義務(wù)。

(一)驗證要求

確認(rèn)儀器在以下條件下按照本規(guī)范進行驗證。

1、環(huán)境條件

1.1工作環(huán)境溫度：

15℃~25℃;工作環(huán)境相對濕度：20%~80%。

1.2供電電源：

AC 220V±10%,頻率50Hz±2%。

1.3室內(nèi)環(huán)境：

避免接觸易燃、易爆和強腐蝕性氣體，工作臺無震動、強光直射、電磁干擾，有良好的通風(fēng)環(huán)境，具有水溫在15℃以下、流量在3~5升/分鐘的自來水或制冷循環(huán)水機。

2、測試條件

2.1驗證用儀器儀表和玻璃器皿等：

均按有關(guān)規(guī)定，經(jīng)計量單位檢定/校準(zhǔn)合格并滿足量程和精度的要求。

2.2標(biāo)準(zhǔn)溶液與試劑：

按國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 33862-2017中要求，硫酸銨需優(yōu)級純或以上。

2.3其他試劑和用水的等級和配制

要求均按國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 33862-2017中要求。

2.4儀器開機后：

自動排空管路氣泡、清洗，自動定標(biāo)。約需10分鐘后完成，即可進行空白檢測，無需人工定標(biāo)。

(二)基礎(chǔ)性能指標(biāo)驗證

根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 33862-2017,本次針對檢測范圍、重復(fù)性、示值誤差三個技術(shù)指標(biāo)對該儀器設(shè)備進行驗證。HGK-55自有指標(biāo)：標(biāo)準(zhǔn)酸的使用范圍0.01~0.5 mol/L、4倍氮量重復(fù)性(包含交叉污染)、長時間間隔誤差。均是滿足：檢測范圍、重復(fù)性、示值誤差量化指標(biāo)。氨氣蒸餾完提示、滴定在酸堿平衡點提示是判斷檢測過程是否正常的功能、質(zhì)控圖幫助實驗室質(zhì)量管理。

應(yīng)相關(guān)要求，選用另一臺凱氏定氮儀開展參比試驗。該設(shè)備狀態(tài)正常可投入使用，但未進行專項調(diào)試校準(zhǔn)，試驗結(jié)果僅供參考，不納入最終數(shù)據(jù)結(jié)論。

1、低氮含量樣品

此類樣品包含有土壤、污水、某些微量氮化工產(chǎn)品、紡織染料、含乳飲料等。

驗證的條件和方法：采用0.01mol/L標(biāo)準(zhǔn)酸，取0.8克(精確到0.0001)(實際稱取0.8017 g)(A)恒重硫酸銨，定重到160克(精確到0.0001)(實際稱取159.9994 g)(B),氮含量在1000mg/kg左右。標(biāo)液氮含量為：21.19*A/B*10000(mg/kg)

(實際濃度1062 mg/kg或0.1062%)。配制40%堿、2%硼酸、顯色劑根據(jù)儀器說明書要求溶在硼酸內(nèi)，加堿15mL、稀釋液15mL、蒸餾4.5分鐘、蒸餾功率100%。空白穩(wěn)定后蒸餾樣品(空白極差應(yīng)小于0.08mL,取平均值。驗證儀器穩(wěn)定性)。

驗證的內(nèi)容：

采用硫酸銨溶液對重復(fù)性、示值誤差、4倍氮量(包含交叉污染)、長時間間隔等指標(biāo)進行驗證。此外，實際樣品使用土壤質(zhì)控品，檢測條件：8mL硫酸消化、稀釋液35 mL、堿4 0mL、蒸餾4.5分鐘、蒸餾功率100%,作為實際樣品對儀器進行應(yīng)用技術(shù)指標(biāo)的驗證。驗證結(jié)果見表1。

表1低氮含量樣品驗證數(shù)據(jù)

2、一般氮含量樣品

此類樣品包含有大多數(shù)食品、飼料、部分化工產(chǎn)品、煤炭等。

驗證條件和方法：

采用0.1mol/L標(biāo)準(zhǔn)酸，取8克(精確到0.0001克)(實際稱量8.0108 g)(A)

恒重硫酸銨，定重到160克(精確到0.0001)(實際稱量160.0109 g)(B),氮含量在1%左右。標(biāo)液氮含量為：21.19*A/B%(克/克)(實際含量1.061%)。配制40%堿，2%硼酸、顯色劑根據(jù)儀器說明書要求溶在硼酸內(nèi)、加堿15mL、加稀釋液15mL、蒸餾5分鐘、蒸餾功率100%,空白穩(wěn)定后蒸餾樣品。

驗證的內(nèi)容：

采用硫酸銨溶液對重復(fù)性、示值誤差、4倍氮量(包含交叉污染)、長時間間隔誤差等指標(biāo)進行驗證。另外，按照國家標(biāo)準(zhǔn)GB 5009.5-2016,用牛奶、奶粉質(zhì)控樣品作為實際樣品對儀器進行應(yīng)用技術(shù)指標(biāo)的驗證。

條件：8mL硫酸消化、稀釋液35mL、堿4 0mL、蒸餾5分鐘、蒸餾功率100%。驗證結(jié)果見表2。

表2一般氮含量樣品驗證數(shù)據(jù)

3、高氮含量樣品

此類樣品包含有大多數(shù)化工產(chǎn)品，如尿素、化肥、硫酸銨、氯化銨、硝酸鹽、硝酸棉等，食品，如純蛋白粉、純膠原蛋白等。

驗證條件和方法：

采用0.5 mol/L標(biāo)準(zhǔn)酸，取恒重硫酸銨作為驗證品。標(biāo)樣氮含量為：21.19%。配制40%堿，2%硼酸、顯色劑根據(jù)儀器說明書要求溶在硼酸內(nèi)、加堿15mL、加稀釋液2 5mL、蒸餾8分鐘、蒸餾功率100%,空白穩(wěn)定后蒸餾樣品。

驗證的內(nèi)容：

采用硫酸銨對重復(fù)性、示值誤差、4倍氮量(包含交叉污染)、長時間間隔誤差等指標(biāo)進行驗證，觀察氨氣是否蒸餾完、滴定是否在平衡點。另外，按國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 22923-2008,采用尿素作為實際樣品，樣品前處理按GB/T22923-2008要求，對儀器進行應(yīng)用技術(shù)指標(biāo)的驗證。條件：8mL硫酸消化、稀釋液35mL、堿40mL、蒸餾8分鐘、蒸餾功率100%。驗證結(jié)果見表3。

表3高氮含量樣品驗證數(shù)據(jù)

4、附圖

蒸餾滴定圖、質(zhì)控圖。

圖1中顯示的是樣品滴定圖，蒸餾時間為5分鐘，消耗標(biāo)準(zhǔn)酸體積15.168 mL,氮含量為1061 mg/kg(表1內(nèi)第10號樣品),圖中上半部為反應(yīng)杯內(nèi)吸收液pH值性曲線(上酸下堿),下半部為滴定柱狀圖：X軸---時間(秒),Y軸---滴定體積。柱狀高度代表每秒滴定體積。

圖1表明：

1)開始硼酸呈酸性，氨氣進入反應(yīng)杯(呈較強堿性),全速滴定，柱狀線最長且沒有間隙，硼酸銨被酸大量中和。

2)滴定曲線接近酸堿平衡線或在平衡線附近震蕩，說明氨氣進入很少，單位時間滴定變小且有間隔時間，至蒸餾結(jié)束前幾乎無滴定發(fā)生。

3)當(dāng)持續(xù)無滴定出現(xiàn)時，說明氨氣已完蒸餾，酸堿曲線在平衡點，滴定結(jié)果準(zhǔn)確。

4)有少量滴定，此刻為蒸餾結(jié)束前儀器自動清洗管路，清洗出少量殘留進入反應(yīng)杯。假設(shè)最后沒有清洗那么就會污染下個樣品，增加交叉污染，且殘留液的具體量無法準(zhǔn)確判定。

圖1(表1內(nèi)10號樣品)

圖2為質(zhì)控圖，圖中X軸--日期，Y軸--測量值，1.0610為靶值，1.0710為上偏差值，1.0510為下偏差值，滴定值在上下偏差范圍內(nèi)時顯示為綠色圓點，超過上下偏差時顯示為紅色圓點，若有不同日期的滴定值，會在圖中依次畫點，形成點狀質(zhì)控圖，可直觀了解質(zhì)控品是否在容許范圍內(nèi)，質(zhì)控圖可以隨意調(diào)出任何時間段。

圖2質(zhì)控圖

6、記錄不同標(biāo)準(zhǔn)酸最小滴定體積。(儀器具有自動調(diào)整最小滴定體積功能)

6.1表1中使用的標(biāo)準(zhǔn)酸濃度約為0.01 mol/L,儀器最小滴定體積為19-20uL。

6.2表2中使用的標(biāo)準(zhǔn)酸濃度約為0.1mol/L,儀器最小滴定體積為6-7uL。

6.3表3中使用的標(biāo)準(zhǔn)酸濃度約為0.5 mol/L,儀器最小滴定體積為1-2uL。注：不同濃度標(biāo)準(zhǔn)酸，儀器自動計算最小滴定體積。

7、確保正常蒸餾量和滴定量不會溢出。

標(biāo)準(zhǔn)儀器反應(yīng)杯(硼酸、蒸餾液、標(biāo)準(zhǔn)酸)容積在450mL,蒸餾體積在25-30mL/分鐘，蒸餾時間8分鐘、測定210mg氮消耗37.5mL濃度為0.4mol/L標(biāo)準(zhǔn)酸、消耗80 mL硼酸。總計反應(yīng)杯內(nèi)體積為30x8+37.5+80=357.5mL。

保證蒸餾時間和標(biāo)準(zhǔn)酸滴定后，反應(yīng)杯有50mL左右體積的安全余量(其余5 0mL留量留給攪拌液體波動)將不會出現(xiàn)溢出問題。若標(biāo)準(zhǔn)酸濃度選擇不當(dāng)，滴定體積過大，則可能存在滴定液溢出的風(fēng)險。儀器設(shè)有標(biāo)準(zhǔn)酸滴定體積60mL限制(若標(biāo)準(zhǔn)酸加入體積過大，會導(dǎo)致其與空白檢測時反應(yīng)杯內(nèi)的體積差異顯著,進而對檢測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性產(chǎn)生差異),若滴定體積超過60 mL,儀器將自動排出蒸餾液，檢測失敗。出現(xiàn)此現(xiàn)象說明使用標(biāo)準(zhǔn)酸濃度選擇不當(dāng)，造成滴定劑消耗體積差異太大，數(shù)據(jù)誤差增大，需重新進行檢測。

表3中蒸餾時間最長，為8分鐘，消耗滴定體積不超過37.5mL,未見反應(yīng)杯溢出。

8、儀器蒸餾滴定同時進行，一般在蒸餾結(jié)束后15秒內(nèi)滴定完成。

從圖1中可以看到，儀器同步進行蒸餾與滴定操作，實時顯示滴定柱狀圖和滴定曲線，在蒸餾達到第3階段時樣品蒸餾已完，此時滴定曲線保持在平衡線，無超調(diào)，無滴定，在第4階段時儀器自動清洗管路，清洗出少量殘留，并滴定到平衡線。

9、開機儀器自動清洗、排空管路氣泡、自動定標(biāo)，隨后即可開展空白樣品的蒸餾檢測。

開機能正常自動進行清洗、排空滴定管道氣體、自動校準(zhǔn)。開機后直接檢測空白無需人工校準(zhǔn)。

(三)應(yīng)用技術(shù)指標(biāo)驗證

選擇實際樣品對儀器進行應(yīng)用技術(shù)指標(biāo)的驗證，樣品選取的原則如下：低氮含量樣品選土壤樣品，一般氮含量樣品選擇牛奶、奶粉，高氮含量樣品選擇尿素、。

這三類實際樣品氮含量在0.66-210mg氮、包含氨態(tài)氮、酰態(tài)氮。滿足GB/T 33862-2017凱氏定氮儀國家標(biāo)準(zhǔn)的檢測范圍及不同氮形態(tài)。具體內(nèi)容及結(jié)果見表1至表3。

(四)驗證儀器設(shè)備信息

記錄驗證所用儀器設(shè)備信息，包含但不限于以下內(nèi)容：

1、儀器設(shè)備名稱、品牌、型號及儀器出廠編碼(序列號);

名稱：全自動凱氏定氮儀

品牌：赫冠

型號：HGK-55;

出廠編碼：55240208。

2、儀器設(shè)備故障及維修情況；

無

(五)其他說明

1、同氮量硫酸銨回收率合格，而實際樣品偏差顯著,可判定儀器狀態(tài)正常，差異源于樣品本身或前處理環(huán)節(jié)：基體不均、消化不完或方法參數(shù)不匹配。建議優(yōu)先核查取樣代表性與消化終點顏色，再驗證升溫曲線及催化劑用量。

2、本實驗共設(shè)置3組，目的有兩層：

驗證HGK-55對GB/T 33862-2017規(guī)定的檢測范圍、重復(fù)性、示值誤差三項核心指標(biāo)是否全部達標(biāo)；

模擬實驗室常見場景——不同氮含量、不同時間跨度——考察儀器在“連續(xù)測定重復(fù)性"與“日間間斷重復(fù)性"兩種條件下的表現(xiàn)。

其中，日間間斷重復(fù)性因引入時間變量，要求顯著高于連續(xù)測試，更貼近日常檢驗的真實需求，也更能反映儀器長期穩(wěn)定性。

3、長時間間隔引發(fā)的誤差，是顏色終點法全自動定氮儀的固有缺陷，極易導(dǎo)致結(jié)果偏離，甚至產(chǎn)生錯誤數(shù)據(jù)。該問題在批量或連續(xù)檢測中尤為突出，嚴(yán)重影響數(shù)據(jù)可靠性。實驗室應(yīng)對該類問題引起更加警惕。

4、樣品交叉污染是實驗室很難的隱患之一，根源往往藏在儀器死角與流路設(shè)計。除了建立反向清洗、空白間隔等SOP,盡可能選用設(shè)計完善的設(shè)備；若設(shè)備已定型，則應(yīng)通過實驗室間比對或批次插入空白基質(zhì)，把污染水平量化、隔離，將風(fēng)險壓到可接受區(qū)間。

5、四倍氮量線性是考察儀器一段范圍數(shù)據(jù)的一致性，與儀器非線性校正設(shè)計有關(guān)。結(jié)果偏離越小，說明其非線性校正算法(多點擬合、自適應(yīng)系數(shù)或分段校正)越有效，可直接換算為日常不同含量樣品“無需分段稀釋、一次曲線通用"的便利度與準(zhǔn)確度。

6、長時間間隔誤差、線性誤差、交叉污染等誤差，導(dǎo)致實驗室存在“單個樣品能準(zhǔn)確檢測，批量樣品不能保證"的風(fēng)險。凱氏定氮儀重復(fù)性指標(biāo)在特定條件下并不能保證數(shù)據(jù)的一致性及準(zhǔn)確性。

(六)HGK-55指標(biāo)和功能技術(shù)指標(biāo)：

1、儀器需要采用顏色法終點判斷，具有蒸餾和滴定同時進行，蒸餾結(jié)束滴定在15秒內(nèi)判斷終點結(jié)束，開機自動定標(biāo)，無需人工定標(biāo)。

自動蒸餾、加液、滴定、計算、顯示和打印氮含量或蛋白質(zhì)含量。

2、測定范圍：0.01-240 mg氮。

3、蒸餾速度：0~30 mL/分鐘，蒸餾時間：0-9分鐘/樣品。

4、泵滴定精度：RSD<0.0012μL/步(精度是表示觀測值與真值的接近程度)、

最小滴定體積：0.8-20μL/步，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)酸濃度自動調(diào)整。

5、樣品量：固體<5克、液體<15mL。

6、能使用濃度為0.01-0.5mol/L的標(biāo)準(zhǔn)酸。均能達到重復(fù)性、回收率、線性指標(biāo)，滿足各類含量的樣品檢測。

7、重現(xiàn)性：RSD<0.4%(1-210mg氮);回收率：>99.5%(1-150 mg氮);

線性范圍：在相同樣品1-4倍樣品量范圍內(nèi)，RSD<1.0%,(氮含量1-150 mg氮)。

8、長時間間隔檢測，數(shù)據(jù)沒有變化(0-8小時)。

9、試劑泵體積：0-150 mL,1mL/級。

10、延遲時間：0-3600s(檢測硝態(tài)氮)。

11、蒸餾功率在0-1500W,可調(diào)。

12、電源：AC220V±10%,頻率50-60Hz。

13、消化管尺寸：外徑*高度=42*300 mm,可選用650mL消化管。特色功能：

14、具有氨氣蒸餾的確定提示，如發(fā)現(xiàn)氨氣沒有蒸餾可以再次蒸餾和滴定，不會影響數(shù)據(jù)。能提示滴定是否過量，保障在平衡狀態(tài)下結(jié)束檢測。

15、樣品檢測中可以插入質(zhì)控樣檢測，并可顯示質(zhì)控圖。

16、蒸餾和滴定同時進行，蒸餾結(jié)束后即滴定結(jié)束。

17、滴定杯處于開放狀態(tài)，不受外界光線影響。

18、自動檢測：冷卻水水流、堿、硼酸、稀釋液、蒸餾水缺液提示和報警。

19、儀器具有語音提示和報警。

20、具有對安全門是否關(guān)閉實時檢測和提示功能。

21、自動清洗滴定杯。

22、手動、自動雙模式。打印顯示確定的氮或蛋白質(zhì)。

23、自動加酸、堿、稀釋液、蒸餾、滴定、保存、打印出計算結(jié)果。

24、自動排除消化管和反應(yīng)杯排廢液。

25、樣品數(shù)據(jù)20萬組或以上，保障5年的儲存量。(包含檢測數(shù)據(jù)和檢測條件、質(zhì)控和質(zhì)控圖)

26、儀器閑置時，冷凝水自動關(guān)閉，檢測時自動打開。

27、樣品數(shù)據(jù)和質(zhì)控數(shù)據(jù)檢均可溯源調(diào)取，不能更改。

28、可以使用300mL和650mL消化管。

29、自動輸入天平數(shù)據(jù)(選配件，用戶自己配置電腦)。

圖3發(fā)明證書

四、驗評過程圖片

圖4驗評工作圖片

五、儀器簡介

HGK-55全自動凱氏定氮儀使用全新長壽命設(shè)計，32位微機智能控制，液晶彩色觸摸屏操作，中文菜單界面完成人機對話操作，自動完成加硼酸、加堿、加稀釋液、蒸餾、滴定、排廢液、存儲、打印等一系列過程。采用蒸餾滴定同時進行技術(shù)，終點判斷采用國際標(biāo)準(zhǔn)顏色法判斷，該儀器“氨氣是否蒸餾"的技術(shù)是行業(yè)技術(shù)突破，可以連接天平，天平數(shù)據(jù)自動輸入到儀器參數(shù)，檢測數(shù)據(jù)可以上云端，便于多人同時看數(shù)據(jù)和儀器檢測狀態(tài)。

產(chǎn)品適用范圍：

全自動凱氏定氮儀(蛋白質(zhì)測定儀)是根據(jù)經(jīng)典凱氏定氮原理而設(shè)計。廣泛應(yīng)于檢測各類食品、飼料、土壌、化肥、制藥、農(nóng)檢、化工產(chǎn)品、地礦污水等總氮、蛋白質(zhì)的含量，凱氏定氮儀是國家檢測蛋白質(zhì)和氮含量標(biāo)準(zhǔn)的檢測方法。

功能：

1.★蒸餾滴定同時進行并自動用圖譜形式顯示氨氣是否蒸餾、滴定是否等當(dāng)量；

2.★具有檢測質(zhì)控樣并顯示和分析儲存質(zhì)控圖；

3.最小滴定體積0.8μL起，儀器根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)酸濃度自動調(diào)整最小滴定體積；

4.消耗標(biāo)準(zhǔn)酸滴定體積范圍0mL-60mL,不受滴定管體積范圍的影響；5.具有各類安全門檢測、試劑液位檢測、自動排消化管和反應(yīng)杯廢液、冷卻水水流水壓實時檢測、蒸餾杯自動預(yù)熱，儀器閑時自動關(guān)閉冷凝水的功能；

6.具有對反應(yīng)杯的溫度實時檢測和控制功能；

7.可手動、自動雙模式操控，便于特殊樣品檢測；

8.可間隙式加堿，確保酸堿反應(yīng)在可控狀態(tài)；

9.蒸餾功率可調(diào)：0-100%蒸餾功率無級可調(diào)，滿足用戶特殊檢測的要求。

10.儀器內(nèi)部連接管路采用特定要求的管路，3年免更換。

11.各種試劑均采用無壓抽液液泵計量加液，以ml計量，安全準(zhǔn)確。

12.自動添加堿，自動加酸，加稀釋液，自動存儲，自動打印計算結(jié)果，滴定和蒸餾同步進行。

13.標(biāo)準(zhǔn)酸濃度范圍：0.01-0.5 mol/L標(biāo)準(zhǔn)酸。

14.反應(yīng)杯外置，不受外界光源的影響。

15.數(shù)據(jù)和檢測條件可溯源，具有審計追溯功能，可儲存無窮的數(shù)據(jù)，能滿足儀器有效壽命內(nèi)數(shù)據(jù)儲存，USB接口同時也能自帶有線無線，WIF,可輸出數(shù)據(jù)。

16.質(zhì)控數(shù)據(jù)顯示、貯存，并能顯示打印現(xiàn)在和歷史的質(zhì)控圖。

17.可與實驗室LIMIS系統(tǒng)無縫鏈接。

附件氮含量檢測報告

附圖1奶粉氮含量檢測報告

附圖2尿素氮含量檢測報告

附圖3牛奶氮含量檢測報告

附圖4-1土壤中全氮質(zhì)量控制物質(zhì)

附圖4-2土壤中全氮質(zhì)量控制物質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)證書

附圖4-3土壤中全氮質(zhì)量控制物質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)證書

附圖4-4土壤樣品75a氮含量檢測報告

低氮含量樣品

附圖5低含氮量樣品檢測報告

附圖6低含氮量樣品滴定標(biāo)準(zhǔn)酸證書

一般氮含量樣品

附圖7一般氮含量樣品(硫酸銨檢測數(shù)據(jù))

附圖8一般氮含量樣品檢測所用標(biāo)準(zhǔn)酸

高氮含量樣品

附圖9高氮含量樣品(硫酸銨檢測數(shù)據(jù))