基本信息
- 項目名稱：
- 新型綠色測氮裝置的設(shè)計與制作
- 小類：
- 能源化工
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡介：
- 目前氮的測定方法很多，大部分采用傳統(tǒng)凱氏定氮裝置進行測定，針對凱氏定氮裝置在測定氮時，所用時間較長、操作較復雜、占用空間大等問題，我們發(fā)明了一套新型綠色測氮裝置，它采用直接加熱，將蒸餾、吸收、滴定三部分集為一體，縮短了時間、操作簡便、結(jié)構(gòu)簡單、占用空間小、裝置成本低、提高了實驗安全性。經(jīng)過實驗證明，該裝置完全可以滿足常量定氮分析的要求，可進行推廣使用。
- 詳細介紹：
- 發(fā)明的新型綠色測氮裝置，具有測定時間短、操作簡單、占用空間小、結(jié)構(gòu)簡單、裝置成本低、提高了實驗安全性等特點。由凱氏定氮裝置測定的40分鐘縮短了20分鐘；省掉了搭、拆裝置，簡化了測定步驟；采用直接加熱，將蒸餾、吸收、滴定三部分集為一體，節(jié)約了空間；將凱氏定氮裝置費用500多元/套降低為300多元/套；裝置徹底放棄了硫酸，提高了安全性，實現(xiàn)了綠色環(huán)保。 裝置緊湊、簡易、小巧。建立的與之相配套的測定方法中，采用了乙醇-丙三醇作為氨氣生成的夾帶劑和緩釋劑，保證氨氣能較好吸收。與凱氏定氮裝置相比更為安全、環(huán)保、綠色，加工制造成本低。 通過精密度試驗、重復性實驗、加標回收率實驗以及與凱氏定氮裝置進行應用實例分析對比，實驗證明：達到了常量分析的精度要求，可用于食品、藥品、化肥、飼料等行業(yè)中氮含量的測定，具有較高的實用價值。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標
- 作品設(shè)計、發(fā)明的目的、基本思路： 主要考慮凱氏定氮裝置進行氮測定，使用硫酸對操作者的安全存在隱患，對環(huán)境造成污染，并且所用時間較長、操作較繁瑣、結(jié)構(gòu)復雜、占用空間大，認識到這些問題，我們主要在氮測定的安全、環(huán)保、快速、簡單獲得了突破，創(chuàng)新研制開發(fā)出了新型綠色測氮裝置。 創(chuàng)新點： 1、該裝置徹底放棄了硫酸，提高了安全性，實現(xiàn)了綠色環(huán)保； 2、設(shè)計制作了緊湊簡易小巧的整體裝置； 3、本裝置采用直接加熱，實現(xiàn)了節(jié)能、快速、高效； 4、使用乙醇-丙三醇作為氨氣生成的夾帶劑和緩釋劑，保證氨氣能夠被吸收液完全吸收。 技術(shù)關(guān)鍵： 1、所設(shè)計裝置整體結(jié)構(gòu)嚴謹、小巧實用，操作簡便、安全的測氮裝置，并能在現(xiàn)有技術(shù)上外協(xié)加工； 2、蒸餾時倒吸現(xiàn)象的解決； 3、實現(xiàn)蒸餾液和吸收液同時攪拌、吸收； 4、蒸餾時使用創(chuàng)新的氨氣夾帶劑和緩釋劑，控制反應速率； 5、設(shè)計簡單實用的判斷氨氣吸收完全的方法。 主要技術(shù)指標： 1、精密度實驗:RSD為0.572 %(n=5)； 2、重復性實驗:RSD在1.00%以下; 3、平均回收率:97.59%,RSD為1.42%。
科學性、先進性
- 科學性： 申請項目前，事先進行了很好的構(gòu)思和討論分析，整個項目進展過程都緊遵循“理論指導實踐”這一科學的嚴謹態(tài)度。針對新型測氮裝置反復試驗，達到預期的效果。 先進性： 實踐證明：所設(shè)計的裝置小巧實用、操作簡便、安全，同時綠色安全，與現(xiàn)有凱氏定氮儀相比整體結(jié)構(gòu)更嚴謹。此外我們就如何控制反應速率以及如何讓產(chǎn)生的氨氣吸收更徹底等方面進行了比較好的創(chuàng)新，該裝置在國內(nèi)外未見的報道。裝置已報了專利（專利申請?zhí)枺?01120091168.X）。
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 1、參加學校第四屆“挑戰(zhàn)杯”大學生課外學術(shù)科技作品競賽活動獲特等獎； 2、作品參加首屆自治區(qū)大學生創(chuàng)新論壇獲得優(yōu)秀獎； 3、參加第九屆中國?海峽項目成果交易會暨第五屆中國青少年科技創(chuàng)新館青少年科技創(chuàng)新活動。
作品所處階段
- 基本完成
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 專利技術(shù)轉(zhuǎn)讓
作品可展示的形式
- 實物、產(chǎn)品、現(xiàn)場演示、視頻
使用說明,技術(shù)特點和優(yōu)勢,適應范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟效益預測
- 使用說明： 將待測樣進行前期消化處理后裝入裝置下部的制氨氣室中，然后在中部氨氣吸收室里裝入一定量的硼酸吸收液，在磁力加熱攪拌器的作用下兩個轉(zhuǎn)子同步地旋轉(zhuǎn)，由制氨氣室中產(chǎn)生氨氣，氨氣產(chǎn)生以后經(jīng)過蘑菇狀結(jié)構(gòu)進入氨氣吸收室被硼酸液吸收，待完全吸收后，打開上部的緩沖夾子與大氣相通，然后由瓶口設(shè)置的酸式滴定管進行滴定，通過簡單的換算關(guān)系即可計算出待測樣品中氮的含量。 技術(shù)特點和優(yōu)勢： 新型測氮裝置與傳統(tǒng)凱氏定氮裝置相比，整體結(jié)構(gòu)嚴謹，小巧實用、操作簡便、快速、安全、經(jīng)濟。 適應范圍： 可廣泛應用于科研、教學、衛(wèi)生防疫監(jiān)督、食品加工及產(chǎn)品質(zhì)量檢測和部分產(chǎn)品的分離純化等領(lǐng)域。 推廣前景： 本裝置生產(chǎn)成本低、工藝簡單、投資少，推廣前景廣闊。 市場分析和經(jīng)濟效益預測： 新型氮含量測定裝置廣泛應用于對飼料、藥品、食品監(jiān)督檢測相對于凱氏定氮裝置具有安全、快速、操作簡便等優(yōu)勢，具有廣闊的市場前景。推廣使用后具有非常良好的社會、經(jīng)濟效益。
同類課題研究水平概述
- 國內(nèi)測氮裝置和方法改進研究的概述 目前，在定量測定氮（包括含氮有機物蛋白質(zhì)，銨態(tài)無機鹽類等）含量時，世界各國依然把19世紀丹麥化學家kieldahl發(fā)明的凱氏法作為法定標準或推薦檢驗方法，我國GB 5009.5-1995和GB 5009.5-2010分別將凱氏法和改進的半（微）量法錄入《食品安全國家標準 食品中蛋白質(zhì)的測定》中。經(jīng)典的凱氏蒸餾法雖有較高的準確度和可靠性，但該法操作繁瑣不便，裝置不是很緊湊等一些缺點，因而對它的改進也一直不斷。特別是近年來一些食品安全事件的不斷發(fā)生，越發(fā)顯示出人們對高效，環(huán)保，快捷的測定氮含量方法的迫切需要。 凱氏定氮法是在科研、教學、衛(wèi)生防疫監(jiān)督、食品加工及產(chǎn)品質(zhì)量檢測和部分產(chǎn)品的分離純化等中不可缺少的經(jīng)典測定方法，在教學、科研和生產(chǎn)實踐中有著極為廣泛的應用。目前，普遍采用的凱氏定氮裝置由水蒸氣發(fā)生瓶、反應器、冷凝管和接收瓶4 個部分組成，安裝不便、操作繁瑣、占用空間大，結(jié)構(gòu)復雜、不宜加工制作，價格較為昂貴。 因此許多學者不停地對測氮裝置做過不同程度方面的改進，例如像武麗艷等人就有過對測氮裝置進行改進，但還是存在不同程度的不足之處。
