在水质分析中，总氮测定是一项非常重要的测试，因为它能够提供关于水体中各种氮形式（如亚硝酸盐、硝酸盐和胺类）的信息。这些信息对于了解水体生态系统健康状况至关重要。因此，了解总氮测定仪及其工作原理对于正确执行这项测试是必不可少的。
总氮测定的必要性
首先，我们需要理解为什么要进行总氮测试。这是因为在自然环境中，氮是一种极其重要的营养元素，它参与了植物和微生物的大量生化过程。在农业、工业废水处理以及环境监控等领域，对于控制污染物排放和维护水质稳定都是非常关键的。
总氮测定的类型
有几种不同的方法可以用来检测总氨基酸含量，其中包括Kjeldahl法、厄式法(Dumas method)以及光谱学分析等。但最常见且广泛应用的是Kjeldahl法，这个方法涉及到使用特制的设备——称为“Kjeldahl装置”或“凯尔达尔装置”。
Kjeldahl装置及其组成部分
一个标准的Kjeldahl装置主要由以下几个部件构成：
加热器：用于加热样品以促进化学反应。
冷却塔：使得生成的小气泡能够迅速冷却，从而增加实验室安全。
蒸发瓶：将样品与强氧化剂混合后，将混合物转移到这里进行蒸发。
收集瓶：用于收集经过蒸发后的二氧化碳，并通过它来计算样品中的碳含量，从而推断出样品中的其他元素含量。
当样品被加入到蒸发瓶中，与硫酸和锂钠作为强氧化剂一起熔融时，它会发生一系列化学反应，最终生成二氧化碳气体。这个过程也被称为"燃烧"过程。在这个过程结束后，剩余液体会包含所有已知或未知金属离子的氧化物，以及任何不易燃烧或不产生CO2气体的情况下可能存在于原始溶液中的其他无机离子。
然后，在收集瓶里接通管道，将通过冷却塔过滤出的二氧化碳引入收集瓶内，使其与稀释好的磷酸铵溶液相遇。这一步骤通常称作"捕捉"步骤，因为空气进入之前必须先过滤，以去除任何潜在的问题颗粒。而磷酸铵则能将捕获到的二氧化碳转换为稳定的磷酸铵盐，可以准确地计数并从中确定该试样的总碳含量。
由于每克二氧素可与1.4克C6H5NO2(即重合成半胱天蛋白酶A)相结合，而我们知道半胱天蛋白酶A(C10H13N3O3S)每克都含有0.14克C，因此我们可以轻松计算出所需添加多少毫升50%NaOH溶液才能完全消耗掉全部CO2，然后再根据所需对应比例进行稀释，以便精确地利用一定数量同样的NaOH解决问题。如果我们假设此时已经开始进行了所有操作，并且结果已经得到，那么现在就是时候解释如何从数据中提取信息并使用它们做出决策。
最后，每次实验结束后，都应该对所有设备进行彻底清洁，以避免交叉污染并确保下一次实验结果的一致性。此外，还需要对所有玻璃ware按照制造商提供的说明书上的指示进行适当清洗以保持他们长期耐用性。
