寸松梅

(保山煙草質(zhì)量監(jiān)督檢測(cè)站，云南保山 678000)

總氮是指各種含氮化合物中的氮量總和?？偟渴怯绊懣緹熎焚|(zhì)的重要指標(biāo)之一，含量過(guò)高或過(guò)低都對(duì)煙的品質(zhì)不利［1］。煙株中的總氮來(lái)源于土壤中的氮素，氮素是影響煙株生長(zhǎng)和發(fā)育以及煙葉質(zhì)量的最重要的因素。煙株需氮量較大，土壤中往往含量不足，需要施肥補(bǔ)給，施氮率比施肥的總量更多地影響煙草產(chǎn)量和化學(xué)組成［2］?？緹熆偟渴强緹熁瘜W(xué)分析的主要項(xiàng)目之一，測(cè)定數(shù)據(jù)反映著煙葉的內(nèi)在質(zhì)量和種植施肥水平是否合適，對(duì)指導(dǎo)烤煙生產(chǎn)具有重要的意義。

1 試劑、材料及儀器

1.1 試劑 (分析純)

硫酸銨、氯化鈉、濃硫酸、次氯酸鈉、水楊酸鈉、亞硝基鐵氰化鈉、酒石酸鉀鈉、磷酸氫二鈉、聚乙氧基月桂醚、氫氧化鈉、硫酸銅、氧化汞。

1.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液

硫酸銨40℃烘2h冷卻后按表1配制成3種濃度范圍的標(biāo)準(zhǔn)工作液，每種共5個(gè)濃度梯度。

表1 標(biāo)準(zhǔn)工作液配制計(jì)算表

1.3 儀器

意大利VELP消化器;

荷蘭 SKARLAR自動(dòng)分析儀，測(cè)定波長(zhǎng)660nm;

瑞士METTLER電子分析天平(感量0.0001g)。

1.4 材料

2004年省二級(jí)站分發(fā)的共同試驗(yàn)樣品，煙草成分分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)GBW08514。

2 原測(cè)定情況

按原測(cè)定方法，采用2004年共同試驗(yàn)樣品A、B、C、D、E，測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表2。A、B、C、D、E樣平均值分別為 2.20、3.96、2.62、2.00和2.96，分別比13家參試單位共同試驗(yàn)計(jì)算的參考值偏高0.5左右，相對(duì)偏差在20%左右，偏差較為明顯，有理由懷疑存在明顯的系統(tǒng)誤差。

表2 原處理方法測(cè)定值與參考值的對(duì)比

3 原因分析及試驗(yàn)設(shè)計(jì)

3.1 原因分析

參考共同試驗(yàn)中其他兄弟單位的處理方法，初步認(rèn)為引起測(cè)定值偏高的原因?yàn)榇呋瘎┖蜏y(cè)定范圍。

3.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

使用2005年共同試驗(yàn)樣品E，分別采用硫酸銅、氧化汞做催化劑，在0.2～1.0和0.1～0.5兩種工作范圍內(nèi)進(jìn)行測(cè)定，然后做出判斷。試驗(yàn)設(shè)計(jì)、試驗(yàn)計(jì)劃及測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表3、表4。

表3 因子水平表

表4 試驗(yàn)計(jì)劃及測(cè)定結(jié)果

3.3 數(shù)據(jù)分析

3.3.1 對(duì)測(cè)定結(jié)果進(jìn)行方差分析

如表5所示，在0.05的顯著性水平下，F(xiàn)0.95(1，5) =6.61，因子A的 FA=1.12，小于臨界值;因子B的FB=21.45，大于臨界值。可以判定催化劑為顯著性因子，說(shuō)明使用氧化汞是致使測(cè)定值偏高的主要原因。

3.3.2 測(cè)定范圍的篩選

峰形位置篩選。以A～E樣分別在0.1～0.5、0.14～0.7、0.2～1.0三個(gè)工作范圍下進(jìn)行測(cè)定，從樣品峰形高度來(lái)看，較合適的測(cè)定范圍是0.1～0.5、0.14～0.7，樣品峰基本處于第2至第4個(gè)標(biāo)準(zhǔn)峰之間，而0.2～1.0測(cè)定范圍中樣品峰偏低，基本處于第1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)峰以下。

單樣篩選。從表6可知，0.1～0.5、0.14～0.7的測(cè)定結(jié)果相近，而0.2～1.0測(cè)定結(jié)果和峰形高度均偏低，因此，工作范圍選擇0.1～0.5、0.14～0.7。

表6 同一試樣于不同測(cè)定范圍的測(cè)定結(jié)果比較

多樣優(yōu)選。將樣品A～E分別稱取兩組，分別用硫酸銅和氧化汞做催化劑進(jìn)行消化處理，然后將這兩組樣品分別在0.1～0.5、0.14～0.7、0.2～1.0測(cè)定范圍下測(cè)定，最后計(jì)算同一測(cè)定范圍下每一樣品氧化汞處理的測(cè)定值與硫酸銅處理的測(cè)定值之間的差值，統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)表7。從表中可看出，同一樣品，氧化汞做催化劑的測(cè)定值均比硫酸銅做催化劑的測(cè)定值高，而且0.14～0.7、0.2～1.0這兩個(gè)測(cè)定范圍下差距分別為0.63和0.65，而在0.1～0.5測(cè)定范圍下的差距僅為0.21，兩種處理間的差異最小，說(shuō)明0.1～0.5比0.14～0.7、0.2～1.0的穩(wěn)定性更好。綜合峰形最佳位置及數(shù)據(jù)差值兩方面的比較結(jié)果，測(cè)定范圍選擇0.1～0.5。

表7 不同催化劑處理樣品測(cè)定差值統(tǒng)計(jì)表

表8 方法改進(jìn)一覽表

4 討論

(1)本試驗(yàn)通過(guò)優(yōu)選，處理及測(cè)定方法中有兩處改進(jìn)，即催化劑由氧化汞改為硫酸銅，測(cè)定范圍由0.2～1.0減小到0.1～0.5，見(jiàn)表8。

(2)線性關(guān)系及相關(guān)系數(shù)。從圖4可得，線性方程y=a+bx，a=－2.5883，b=4287.59888，相關(guān)系數(shù)r=0.99995，標(biāo)準(zhǔn)液濃度與吸光度極顯著相關(guān)。

(3)回收率。將E樣分稱6份，用前3份的測(cè)定值計(jì)算樣品的平均含量，后3個(gè)樣分別加入1、1.5、2ml濃度為0.001g/ml的硫酸銨溶液，測(cè)定其含量，分別計(jì)算回收率，最后計(jì)算平均回收率，結(jié)果見(jiàn)表9。回收率在97.3% ～101.9%，平均回收率為99.6%，回收較好。

表9 回收率計(jì)算表

表10 基準(zhǔn)物質(zhì)測(cè)定值的t檢驗(yàn)

(4)t檢驗(yàn)。使用煙草成分分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，0.1g硫酸銅做催化劑，0.1～0.5工作范圍下分別進(jìn)行8次測(cè)定，對(duì)測(cè)定結(jié)果進(jìn)行t檢驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)表10。平均值為1.72，標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.01，T值為0.15，小于臨界值T0.05，7=2.65，說(shuō)明測(cè)定的總氮含量與標(biāo)準(zhǔn)值之間沒(méi)有顯著性差異，即不存在系統(tǒng)誤差。

樣品測(cè)試。2004年省二級(jí)站分發(fā)的共同試驗(yàn)樣品 A、B、C、D、E，樣品總氮含量范圍處于1.0～4.0，梯度關(guān)系明顯，包容性強(qiáng)，將樣品測(cè)定值與參考值進(jìn)行比較，可以考查方法的穩(wěn)定性，偏差=平均值－參考值。將樣品A、B、C、D、E分成兩組，分別用硫酸銅和氧化汞進(jìn)行催化，將其結(jié)果與其參考值進(jìn)行比較，從表11可知，樣品A、B、C、D、E用硫酸銅做催化劑的測(cè)定值與參考值的比較，偏差在±0.10，有正有負(fù);而用氧化汞做催化劑的偏差全部為正 (有理由懷疑其存在系統(tǒng)誤差)，證明用硫酸銅做催化劑的測(cè)定方法不存在系統(tǒng)偏差，與參考值不存在顯著性差異，處理方法穩(wěn)定性好。

表11 樣品測(cè)定值統(tǒng)計(jì)表

為了考查硫酸銅溶于水后形成的淡藍(lán)色是否對(duì)測(cè)定造成較大影響，采用相同處理方法進(jìn)行空白檢驗(yàn)，測(cè)定結(jié)果為0.015，說(shuō)明硫酸銅的淡藍(lán)色對(duì)測(cè)定值造成的影響較小，可從測(cè)定平均值上扣除。

5 結(jié)論

(1)總氮測(cè)定中催化劑不同致使測(cè)定數(shù)據(jù)有較大差異。

(2)通過(guò)優(yōu)選，測(cè)定范圍確定為0.1～0.5，催化劑確定為0.1g硫酸銅。

(3)通過(guò)共同試驗(yàn)樣品用改進(jìn)方法處理后測(cè)定的結(jié)果與2004年13家共同試驗(yàn)單位的測(cè)試平均值間的對(duì)比;濃度與吸光度的相關(guān)性檢驗(yàn);t檢驗(yàn);回收率測(cè)定等方面的比對(duì):證明本改進(jìn)方法比原處理方法測(cè)定準(zhǔn)確度有明顯提高，并且毒性小，有較強(qiáng)的操作性。

［1］本書(shū)編寫組.煙草化學(xué)與分析 ［M］.北京:中國(guó)財(cái)政經(jīng)濟(jì)出版社，1992.

［2］劉國(guó)順.煙草栽培學(xué)［M］.北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，2003.

［3］袁騉.化工分析［M］.北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2004.

［4］本書(shū)編寫組.質(zhì)量專業(yè)理論與實(shí)務(wù) (中級(jí)) ［M］.北京:中國(guó)人事出版社，2009.

［5］YC/T 161—2002，煙草及煙草制品總氮的測(cè)定 連續(xù)流動(dòng)法［S］.