NR中的氮主要來(lái)自膠乳中的粗蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)對橡膠的性能有較大影響,一方面它的分解產(chǎn)物可以促進(jìn)橡膠的硫化、延緩老化,使橡膠制品耐用;另一方面它可增強橡膠的吸水性、導電性以及生熱性,不利于制造絕緣性的電工器材,影響動(dòng)態(tài)性能。因此,測定NR中的氮含量有重要意義。目前,粗蛋白質(zhì)中氮含量測定多采用凱氏定氮儀,我國國家標準與ISO標準均采用這種方法。凱氏定氮法作為經(jīng)典的化學(xué)分析方法,測定結果準確、靈敏,但存在分析時(shí)間長(cháng)、過(guò)程復雜、操作缺乏安全性等缺點(diǎn)。本工作采用自動(dòng)定氮儀測定NR中氮含量,并與凱氏定氮法測定結果進(jìn)行比較。

1 實(shí)驗

1.1 試劑

    試驗用催化劑、混合指示劑、硼酸吸收液和滴定用鹽酸標準溶液等均按GB/T 8088)1999中的要求配制。

1.2 主要試驗儀器

    自動(dòng)定氮儀,型號KJELTEC 1030,瑞典FOSS公司產(chǎn)品,具有定氮儀蒸餾器和自動(dòng)滴定功能,最小滴定單位為0.01 mL,可根據滴定缸內溶液顏色變化進(jìn)行終點(diǎn)判定,蒸餾體積達250 mL;儀器配有內置恒溫器的消化器,控溫范圍為50~440e。分析儀專(zhuān)用消化管體積為250 mL。

1.3 樣品制備

    按GB/T 15340)1994[3]均勻化試樣。

1.4 試驗方法

(1)消化

    稱(chēng)取0.1~0.2 g(精確至0.000 1 g)樣品于消化管中,加入約0.65 g催化劑混合物和3 mL硫酸,用消化器加熱至消化液為澄清綠色后繼續煮沸30 min。冷卻,加蒸餾水75 mL待測。同時(shí)做空白試驗。

(2)蒸餾和滴定

    設定儀器中堿液泵沖程約20 mL,吸收液泵沖程約15 mL,蒸餾體積為140 mL。先做空白試驗,在取得穩定的空白值后依次測定已消化好的樣品。

2 結果與討論

2.1 蒸餾體積的確定

    蒸餾體積是指確保樣品蒸餾完全、結果準確前提下的最小蒸餾液體積,在試驗條件確定的情況下,其與蒸餾時(shí)間相對應。同一樣品在不同蒸餾體積下氮含量的測定結果見(jiàn)表1。

表1 同一樣品不同蒸餾體積下氮含量測定結果

    由于樣品中的氮經(jīng)消化后以(NH4)2SO4形式存在,在強堿條件下很容易蒸餾。由表1可以看出,當蒸餾體積達到120 mL時(shí)試樣已基本蒸餾完全,因此設定蒸餾體積為140 mL,蒸餾時(shí)間約4.5 min。雖然儀器法的蒸餾體積是凱氏定氮法的2倍,但凱氏定氮法的蒸餾時(shí)間為10~12min,且不包括滴定時(shí)間,而儀器法是蒸餾、滴定同步進(jìn)行,因此試驗時(shí)間可縮短2/3。表2 儀器法與凱氏法試驗結果對比

2.2 顯著(zhù)性檢驗

    分別采用儀器法和凱氏定氮法對同一樣品中氮含量進(jìn)行測定,結果見(jiàn)表2。根據試驗結果進(jìn)行顯著(zhù)性檢驗。

(1)F檢驗法

檢驗法說(shuō)明兩組數據的方差沒(méi)有顯著(zhù)性差異,兩種測定方法的精密度一致。

(2)t檢驗法

t檢驗法說(shuō)明兩種測定方法的結果沒(méi)有顯著(zhù)性差異。

     分別采用儀器法和凱氏定氮法對4個(gè)不同樣品進(jìn)行測定,結果見(jiàn)表3。根據表3結果計算:兩種測定方法間不存在系統誤差。

表3 兩種方法對不同樣品氮含量測定結果對比

3 結語(yǔ)

    采用自動(dòng)定氮儀進(jìn)行NR中氮含量測定,其結果與凱氏定氮法測定結果無(wú)顯著(zhù)性差異,試驗時(shí)間可縮短2/3。同時(shí),由于實(shí)現了機電一體化控制,消化時(shí)可自動(dòng)控溫,縮短了消化時(shí)間;使用大消化管,消化時(shí)樣品無(wú)發(fā)泡、爬壁和粘貼現象,保證試樣消化完全;從消化到蒸餾、滴定無(wú)試樣轉移過(guò)程,滴定終點(diǎn)可自動(dòng)識別,減少了人為因素造成的誤差。