食品實驗室常用化學(xué)分析儀器及設(shè)備詳解！

1.溶液pH值與酸度計 

我們在中學(xué)階段就聽老師們說過pH試紙，是用來測試溶液酸堿性的，試紙一碰到溶液就會變色，然后根據(jù)顏色讀出pH，當(dāng)時覺得特別神奇。

在實際檢測過程中，pH試紙的精度已經(jīng)是遠(yuǎn)不夠用了，那么我如何更加精確地獲取溶液的pH值呢？

那么就要靠我們今天所說的pH計。對了，它也叫酸度計！

儀器簡介

中 文 名：ph計，又名酸度計

外 文 名： pH meter

測量范圍：0～14pH

供電電壓：AC220V

輸     出：4-20ma、RS485等信號

耐溫等級：0～130攝氏度

儀器原理

pH計

pH計，即酸度計，是用來測定溶液pH的一種儀器，利用溶液的電化學(xué)性質(zhì)測量氫離子濃度，以確定溶液酸堿度的傳感器。氫離子濃度的對數(shù)的負(fù)值稱為pH值。通常pH值為0～14。25℃中性水的pH值為7，pH值小于7的溶液為酸性，pH值大于7為堿性。溫度對水的電離系數(shù)有較大影響，引起pH值的中性點隨溫度而改變。而pH計進(jìn)行pH值測量的原理就是利用電位分析法，建立離子活度與電動勢之間的關(guān)系，通過測量原電池的電流進(jìn)行pH值的測量。

注意事項

玻璃電極在初次使用前，必須在蒸餾水中浸泡一晝夜以上，平時也應(yīng)浸泡在蒸餾水中以備隨時使用。玻璃電極不要與強(qiáng)吸水溶劑接觸太久，在強(qiáng)堿溶液中使用應(yīng)盡快操作，用畢立即用水洗凈，玻璃電極球泡膜很薄，不能與玻璃杯及硬物相碰；玻璃膜沾上油污時，應(yīng)先用酒精，再用四氯化碳或乙醚，最后用酒精浸泡，再用蒸餾水洗凈。如測定含蛋白質(zhì)的溶液的pH時，電極表面被蛋白質(zhì)污染，導(dǎo)致讀數(shù)不可靠，也不穩(wěn)定，出現(xiàn)誤差，這時可將電極浸泡在稀HCl（0.1mol/L）中4-6分鐘來矯正。電極清洗后只能用濾紙輕輕吸干，切勿用織物擦抹，這會使電極產(chǎn)生靜電荷而導(dǎo)致讀數(shù)錯誤。甘汞電極在使用時，注意電極內(nèi)要充滿氯化鉀溶液，應(yīng)無氣泡，防止斷路。應(yīng)有少許氯化鉀結(jié)晶存在，以使溶液保持飽和狀態(tài)，使用時撥去電極上頂端的橡皮塞，從毛細(xì)管中流出少量的氯化鉀溶液，使測定結(jié)果可靠。另外，pH測定的準(zhǔn)確性取決于標(biāo)準(zhǔn)緩沖液的準(zhǔn)確性。酸度計用的標(biāo)準(zhǔn)緩沖液，要求有較大的穩(wěn)定性，較小的溫度依賴性。

2.卡式水分測定儀

卡氏水分測定儀 

產(chǎn)品介紹

卡爾費休水分測定法，已被很多國際標(biāo)準(zhǔn)，如，ISO，ASTM，DIN，BS，和JIS等公認(rèn)為準(zhǔn)確性最高的方法。適用于各種物質(zhì)水分含量的測定。是目前最值得信賴的水分分析測量儀器。應(yīng)用范圍廣泛，適用于固體、液體和氣體樣品。如果無法直接測量的固體類樣品，可連接水分氣化裝置進(jìn)行測量。當(dāng)與水分氣化裝置聯(lián)用時，自動移動樣品盤，設(shè)定氣化溫度，設(shè)定載氣通氣時間等測量條件，均可由主機(jī)操控與自動測量。重現(xiàn)性佳，準(zhǔn)確度高，省時方便。

產(chǎn)品應(yīng)用

卡爾費休水分測定儀采用庫侖法和卡爾-菲休法相結(jié)合，運用先進(jìn)的微處理器技術(shù)，可對性質(zhì)不同的的固體，液體，氣體中的水分進(jìn)行自動測定。具有分析速度快，操作簡單，重復(fù)性好，精度高，自診故障等特點，是食品實驗室實驗分析人員得力助手。

工作原理

就容量滴定而言，碘是作為滴定劑加入的:

I2+SO2+3C5H5N+H2O

2C5H5NHI+C5H5NSO3

C5H5NSO3+CH3OH

C5H5N?HSO4CH3

卡爾費休水分測定依據(jù)卡爾非休容量法采用柱塞式滴定方法，由單片機(jī)控制柱塞的滴定過程，采集電極的動態(tài)信號，自動判斷停止點，并計算測定結(jié)果。

3.容量分析與自動電位滴定儀

自動電位滴定儀是根據(jù)電位法原理設(shè)計的用于容量分析的常見的一種分析儀器。

電位法的原理：

選用適當(dāng)?shù)闹甘倦姌O和參比電極與被測溶液組成一個工作電池，隨著滴定劑的加入，由于發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，被測離子的濃度不斷發(fā)生變化，因而指示電極的電位隨之變化。在滴定終點附近，被測離子濃度發(fā)生突變，引起電極電位的突躍，因此，根據(jù)電極電位的突躍可確定滴定終點。

儀器分電計和滴定系統(tǒng)兩大部分，電計采用電子放大控制線路，將指示電極與參比電極間的電位同預(yù)先設(shè)置的某一終點電位相比較，兩信號的差值經(jīng)放大后控制滴定系統(tǒng)的滴液速度。達(dá)到終點預(yù)設(shè)電位后，滴定自動停止。儀器為微機(jī)控制滴加量，其結(jié)構(gòu)分為電計和滴定系統(tǒng)兩大部分。

產(chǎn)品簡介

自動電位滴定儀

全自動電位滴定儀適用于一般以電位為檢測指標(biāo)的容量分析，可做為青霉素檢測的專用儀器。全自動電位滴定儀采用柱塞式滴定方法，由單片機(jī)控制柱塞的滴定過程，采集電極的動態(tài)信號。在滴定過程中，滴定池內(nèi)溶液產(chǎn)生不同的電位變化，當(dāng)△E/△V的電位變化大于門限值后為等當(dāng)點值，滿足設(shè)定條件，儀器轉(zhuǎn)到制停程序，停止滴定并給出測定結(jié)果。

應(yīng)用領(lǐng)域

電位滴定法測定石柑子總有機(jī)酸含量、水中氯離子含量、蜂蜜及其制品的酸度、雙苯氟嗪的含量、食品中過氧化氫、飲用水中硝酸鹽氮、水中的SO4^2的應(yīng)用、菠蘿、柑橘果汁的總酸及果汁酸度、雞精中谷氨酸鈉的含量、檸檬酸鈉含量、碘鹽中碘含量、水中鹵素離子、味精中谷氨酸鈉、葡萄酒中游離SO2、總SO2米糠中維生素B1含量、醬油中總酸和氨基酸態(tài)氮、荔枝中維生素C、溶液中三聚氰胺的含量、奶粉中微量鋅、深色蔬菜和水果中的維生素C、測定鉀鹽中的鉀含量、咖啡因的含量，咖啡因中砷、調(diào)味品中總酸和氨基酸態(tài)氮、水中總硬度、高鈣食品中鈣、大蒜中大蒜辣素含量、乳與乳制品中酸度。

4. 三聚氰胺奶粉事件與凱氏定氮儀

2008年的“三聚氰胺”毒奶粉事件中，三聚氰胺之所以能“冠冕堂皇”地躲過安全檢測，就是由于我們食品檢測過程中檢測蛋白質(zhì)含量是用“凱式定氮法”來檢測的，簡單來說就是以食品中的含氮量計算出蛋白質(zhì)的含量。而三聚氰胺由于含氮量高，所以被不法商家添加進(jìn)奶粉中，提高含氮量來冒充高蛋白奶粉。

儀器簡介

凱氏定氮儀是根據(jù)蛋白質(zhì)中氮的含量恒定的原理，通過測定樣品中氮的含量從而計算蛋白質(zhì)含量的儀器。因其蛋白質(zhì)含量測量計算的方法叫做凱氏定氮法，故被稱為凱氏定氮儀，又名定氮儀、蛋白質(zhì)測定儀、粗蛋白測定儀。

中文名    凱氏定氮儀

又   名    定氮儀、蛋白質(zhì)測定儀

測量范圍    0.1-200mg

氮回收率    99.5%

5.有機(jī)物結(jié)構(gòu)分析與紅外色譜儀

我們第一次聽到紅外色譜儀這個名字的時候，應(yīng)該都是化學(xué)教科書上說的它可以用來檢驗有機(jī)物的官能團(tuán)，原理是因為不同的結(jié)構(gòu)對紅外光有不同程度的吸收，體現(xiàn)在譜圖上就可以用來分析。

儀器分類

①棱鏡和光柵光譜儀

屬于色散型光譜儀，它的單色器為棱鏡或光柵，屬單通道測量，即，每次只測量一個窄波段的光譜元。轉(zhuǎn)動棱鏡或光柵，逐點改變其方位后，可測得光源的光譜分布。

光柵光譜儀

隨著信息技術(shù)和電子計算機(jī)的發(fā)展，出現(xiàn)了以多通道測量為特點的新型紅外光譜儀，即在一次測量中，探測器就可同時測出光源中各個光譜元的信息，例如，在哈德曼變換光譜儀中就是在光柵光譜儀的基礎(chǔ)上用編碼模板代替入射或出射狹縫，然后用計算機(jī)處理探測器所測得的信號。與光柵光譜儀相比，哈德曼變換光譜儀的信噪比要高些。

②傅里葉變換紅外光譜儀

它是非色散型的，核心部分是一臺雙光束干涉，常用的是邁克耳孫干涉儀。當(dāng)動鏡移動時，經(jīng)過干涉儀的兩束相干光間的光程差就改變，探測器所測得的光強(qiáng)也隨之變化，從而得到干涉圖。經(jīng)過傅里葉變換的數(shù)學(xué)運算后，就可得到入射光的光譜B(v)。

傅里葉變換紅外光譜儀

傅里葉變換光譜儀的主要優(yōu)點是：

①多通道測量使信噪比提高；

②沒有入射和出射狹縫限制，因而光通量高，提高了儀器的靈敏度；

③以氦、氖激光波長為標(biāo)準(zhǔn)，波數(shù)值的精確度可達(dá)0.01厘米；

④增加動鏡移動距離就可使分辨本領(lǐng)提高；

⑤工作波段可從可見區(qū)延伸到毫米區(qū)，使遠(yuǎn)紅外光譜的測定得以實現(xiàn)；

※上述各種紅外光譜儀既可測量發(fā)射光譜，又可測量吸收或反射光譜。當(dāng)測量發(fā)射光譜時，以樣品本身為光源；測量吸收或反射光譜時，用鹵鎢燈、能斯脫燈、硅碳棒、高壓汞燈（用于遠(yuǎn)紅外區(qū)）為光源。所用探測器主要有熱探測器和光電探測器，前者有高萊池、熱電偶、硫酸三甘肽、氘化硫酸三甘肽等；后者有碲鎘汞、硫化鉛、銻化銦等。常用的窗片材料有氯化鈉、溴化鉀、氟化鋇、氟化鋰、氟化鈣，它們適用于近、中紅外區(qū)。在遠(yuǎn)紅外區(qū)可用聚乙烯片或聚酯薄膜。此外，還常用金屬鍍膜反射鏡代替透鏡。

6.熒光與熒光分光光度儀

我們都知道熒光絢爛多彩，正因為人們愛它的美麗，便有了熒光粉、熒光筆、熒光棒......產(chǎn)品多不勝數(shù)。

可是你可能不知道的是，熒光的產(chǎn)生卻是因為分子躍遷產(chǎn)生的。

科學(xué)家利用了熒光的相關(guān)性質(zhì)，發(fā)明了熒光分光光度計，用來檢測材料，在生物化學(xué)、生物醫(yī)學(xué)、環(huán)境化工中有著重要的應(yīng)用。那我就給你介紹一些這個儀器。

儀器分類

熒光分光光度計的發(fā)展經(jīng)歷了手控式、自動記錄式、計算機(jī)控制式三個階段；還可分為單光束式和雙光束式兩大系列。其他的還有低溫激光Shpol’skill熒光分光光度計、配有壽命和相分辯測定的熒光分光光度計等。

儀器組成

①光源：

為高壓汞蒸氣燈或氙弧燈，后者能發(fā)射出強(qiáng)度較大的連續(xù)光譜，且在300nm～400nm 范圍內(nèi)強(qiáng)度幾乎相等，故較常用。

②激發(fā)單色器：

置于光源和樣品室之間的為激發(fā)單色器或第一單色器，篩選出特定的激發(fā)光譜。

③發(fā)射單色器：

置于樣品室和檢測器之間的為發(fā)射單色器或第二單色器，常采用光柵為單色器。篩選出特定的發(fā)射光譜。

④樣品室：

通常由石英池(液體樣品用)或固體樣品架(粉末或片狀樣品)組成。測量液體時，光源與檢測器成直角安排；測量固體時，光源與檢測器成銳角安排。

⑤檢測器：

一般用光電管或光電倍增管作檢測器?？蓪⒐庑盘柗糯蟛⑥D(zhuǎn)為電信號。

熒光分光光度計

功能特點

①熒光發(fā)射光譜

選擇某一固定波長的光激發(fā)樣品，記錄樣品中產(chǎn)生的熒光發(fā)射強(qiáng)度與發(fā)射波長間的函數(shù)關(guān)系，即得熒光發(fā)射光譜。

②熒光激發(fā)光譜

選定某一熒光發(fā)射波長記錄熒光發(fā)射強(qiáng)度作為激發(fā)光波長的函數(shù)，即得熒光激發(fā)光譜。

③時間分辨技術(shù)

可用于對混合物中光譜重疊但有壽命差異的組分進(jìn)行分辨并分別測量。

7. 紫外分光光度計

如果你去到過化學(xué)實驗室,你一定對這個儀器不陌。要檢測物質(zhì)的種類和純度、測定絡(luò)合物組成及穩(wěn)定常數(shù)、研究反應(yīng)動力學(xué)、有機(jī)分析等等，都離不開這個儀器。

它就是我們今天要介紹的紫外分光光度計。

技術(shù)指標(biāo)

波長范圍       190-900nm

光譜帶寬       1.0

波長準(zhǔn)確度    ±0.1nm（D2656.1nm），±0.3nm全區(qū)域

波長重復(fù)性    ≤0.1nm

雜 散 光         ≤0.03%T

光度準(zhǔn)確度    ±0.2%T

穩(wěn) 定 性         0.0004A/h（500nm處）

基線平直度    ±0.001A

數(shù)據(jù)輸出       USB接口

打印輸出       并行口

光度顯示范圍    0-200%T、-4-4A、0-9999C（0-9999F）

顯示系統(tǒng)       320*240位點陣高亮背光大屏幕LCD液晶顯示器

軟      件        標(biāo)配

燈     源         進(jìn)口氘燈、鎢燈

接  收  器       進(jìn)口硅光二極管

外形尺寸       460*380*220mm

重      量         20kg

紫外分光光度計

儀器應(yīng)用

1.檢定物質(zhì)

2.與標(biāo)準(zhǔn)物及標(biāo)準(zhǔn)圖譜對照

3.比較最大吸收波長吸收系數(shù)的一致性

4.純度檢驗

5.推測化合物的分子結(jié)構(gòu)

6.氫鍵強(qiáng)度的測定

7.絡(luò)合物組成及穩(wěn)定常數(shù)的測定

8.反應(yīng)動力學(xué)研究

9.在有機(jī)分析中的應(yīng)用

日常維護(hù)

一.溫度和濕度是影響儀器性能的重要因素。他們可以引起機(jī)械部件的銹蝕，使金屬鏡面的光潔度下降，引起儀器機(jī)械部分的誤差或性能下降；造成光學(xué)部件如光柵、反射鏡、聚焦鏡等的鋁膜銹蝕，產(chǎn)生光能不足、雜散光、噪聲等，甚至儀器停止工作，從而影響儀器壽命。維護(hù)保養(yǎng)時應(yīng)定期加以校正。應(yīng)具備四季恒濕的儀器室，配置恒溫設(shè)備，特別是地處南方地區(qū)的實驗室。

二.環(huán)境中的塵埃和腐蝕性氣體亦可以影響機(jī)械系統(tǒng)的靈活性、降低各種限位開關(guān)、按鍵、光電偶合器的可靠性，也是造成必須學(xué)部件鋁膜銹蝕的原因之一。因此，必須定期清潔，保障環(huán)境和儀器室內(nèi)衛(wèi)生條件，防塵。

三.儀器使用一定周期后，內(nèi)部會積累一定量的塵埃，最好由維修工程師或在工程師指導(dǎo)下定期開啟儀器外罩對內(nèi)部進(jìn)行除塵工作，同時將各發(fā)熱元件的散熱器重新緊固，對光學(xué)盒的密封窗口進(jìn)行清潔，必要時對光路進(jìn)行校準(zhǔn)，對機(jī)械部分進(jìn)行清潔和必要的潤滑，最后，恢復(fù)原狀，再進(jìn)行一些必要的檢測、調(diào)校與記錄。

8. 分析檢測與氣相色譜

你一定聽過氣相色譜的大名！是的，在分離、分析、檢測中，它是一位無法缺少的好幫手！那讓我們一起來了解一下吧！

方法特點：

高效氣相色譜儀

氣相色譜法是指用氣體作為流動相的色譜法。由于樣品在氣相中傳遞速度快，因此樣品組分在流動相和固定相之間可以瞬間地達(dá)到平衡。另外加上可選作固定相的物質(zhì)很多，因此氣相色譜法是一個分析速度快和分離效率高的分離分析方法。近年來采用高靈敏選擇性檢測器，使得它又具有分析靈敏度高、應(yīng)用范圍廣等優(yōu)點。

性能特點：

1.中文大屏幕 LCD 顯示器，顯示內(nèi)容豐富直觀，設(shè)定參數(shù)及其方便。

2.采用了微機(jī)自動點火裝置。

3.采用了穩(wěn)定可靠的數(shù)字調(diào)零，避免了電位器調(diào)零引起的基線不穩(wěn)定現(xiàn)象。

4.三氣路結(jié)構(gòu)，可同時裝三根色譜柱、同時安裝 FI、DTCD兩種檢測器，并可方便地擴(kuò)充ECD 、FPD 、NPD 三種檢測器，以及擴(kuò)裝氣體進(jìn)樣器和轉(zhuǎn)化爐等外控設(shè)備。

5.該機(jī)可十分容易地由單 FID 放大器擴(kuò)充為雙 FID 放大器，兩個放大器的參數(shù)可分別控制，真正實現(xiàn)了一機(jī)多用。

6.具有八階程序升溫功能。

7.具有變頻功能的智能后開門自動降溫系統(tǒng)，降溫速度快，實現(xiàn)了真正意義上的近室溫操作。

8.柱室采用獨有的跟蹤升溫方式;避免了柱室的快速升溫造成檢測器的污染。

9.同時配備兩個填充柱汽化室和一個獨立毛細(xì)管專用系統(tǒng)，具有性能優(yōu)良的毛細(xì)管分流 /不分流進(jìn)樣器及尾吹系統(tǒng)，可方便地安裝小口徑毛細(xì)柱、大口徑毛細(xì)柱和各種填充柱。

10.具有掉電保護(hù)功能，可自動記憶設(shè)定參數(shù)。具有抗電源突變干擾功能和秒表計時功能。

11.具有超溫保護(hù)功能，溫度超過所設(shè)上限自動斷電并報警。任一路溫度超過設(shè)定溫度，均會自動停止加熱；并有中文提示故障原因及報警提示。

12.具有“0℃”保護(hù)功能。當(dāng)任一路溫度顯示始終為“0℃”時，均會自動停止加熱，以防該室始終加熱導(dǎo)致加熱體損壞.并有中文提示故障原因及報警提示。

13.具有斷氣保護(hù)及中文提示功能，可最大限度地保護(hù) TCD鎢絲和色譜柱不受損害。

14.具有故障自我診斷功能，隨時顯示中文故障原因，及報警提示。

技術(shù)指標(biāo)

1.溫度控制

控溫范圍：室溫+8℃-420℃

控溫精度：在200℃以內(nèi)為±0.1℃；在200℃以上為±0.2℃

程升階數(shù)：八階

升溫速率：1-30℃/分鐘

2.檢測器指標(biāo)

FID

檢測限：Mf≦1×10-11g/s(苯/CS2)

噪 音：≦0.02mv

漂 移：≦0.1mv/h

TCD

靈敏度≥3000mV·mL/mg(苯)

噪音：≤0.02mV

漂移：≤0.1mV/h

9. 廢水處理與電導(dǎo)率測定儀

環(huán)保達(dá)人們，你們一定很關(guān)心工業(yè)污水處理問題，現(xiàn)在我就告訴你有這么一件“兵器”，它被應(yīng)用于電廠-水處理、水廠和污水廠-廢水處理、造紙-生產(chǎn)過程-廢水處理、化工煉油-生產(chǎn)過程/廢水處理、食品和飲料-生產(chǎn)過程/廢水處理、醫(yī)藥行業(yè)-生物反應(yīng)和發(fā)酵/廢水處理、半導(dǎo)體-生產(chǎn)過程/廢水處理/高純水生產(chǎn)......

看到這一組組的應(yīng)用領(lǐng)域，是不是覺得很厲害？

我們現(xiàn)在就來介紹一下它----電導(dǎo)率測定儀。

儀器簡介：

中文名  電導(dǎo)率儀

外文名    Conductivity meter

溫  度      0-180℃

測量范圍  0-100mS/cm

輸出功能    4-20mA/RS485

供電電壓  24VDC

儀器原理：

電導(dǎo)率

電導(dǎo)率是物質(zhì)傳送電流的能力，與電阻值相對，單位Siemens/cm 。

水的硬度

水的硬度是指水中鈣、鎂離子的濃度，硬度單位是ppm，1ppm代表水中碳酸鈣含量1毫克/升(mg/L)。

電導(dǎo)（G）是電阻（R）的倒數(shù)。因此當(dāng)兩個電極（通常為鉑電極或鉑黑電極）插入溶液中，可以測出兩電極間的電阻R。根據(jù)歐姆定律，溫度一定時，這個電阻值與電極間距L（cm）正比，與電極的截面積A（cm2）反比，即，R =ρ×（L/A）；其中ρ為電阻率,是長25px，截面積為25px2導(dǎo)體的電阻，其大小決定于物質(zhì)的本性。

據(jù)上式，導(dǎo)體的電導(dǎo)（G）可表示成下式：G=1/R=（1/ρ）×（A/L）=K×（1/J）；其中，K=1/ρ稱為電導(dǎo)率，J =L/A稱為電極常數(shù)；電解質(zhì)溶液電導(dǎo)率指相距25px的兩平行電極間充以25px3溶液時所具有的電導(dǎo)。由上式可見，當(dāng)已知電極常數(shù)（J），并測出溶液電阻（R）或電導(dǎo)（G）時，即可求出電導(dǎo)率。

10.海水咸淡與鹽度計