用于滴定的方法和设备的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种用于滴定的方法。本发明还设及一种用于滴定的设备、W及该设 备的用途。 技术背景
[0002] 基于蒸馈随后滴定的方法通常用于例如饲料和食品的分析中。该样的实例包括用 于在各式各样的样品类型中使用迪氏侣铜锋合金值evarda'salloy)测定氮/蛋白质或硝 酸盐、测定挥发性酸/碱和二氧化硫的凯氏定氮法化jeld址1method)。
[0003] 进行蒸馈W从一种样品基质中分离出分析物，该样使得可将一种直接滴定法用于 测定该分析物而没有来自该样品基质中其他物质的消极影响。存在若干种类型的滴定程 序，该些滴定程序基于使用各式各样的指示剂用于在滴定过程中目视检测终点的若干不同 的化学反应。在凯氏定氮分析法中，典型地将漠甲酪绿-甲基红指示剂混合物用于检测终 点，但也可使用其他指示剂。
[0004] 一种滴定程序典型地设及将已知浓度的一种滴定剂加入该被滴定物（如具有未 知浓度的未知的反应物或分析物）中，达到滴定剂与被滴定物之间的反应完成的点。由于 可高精度测定在终点处加入该样品的滴定剂的总体积并且由于该被滴定物-滴定剂 反应的化学计量可W是已知的，可W确定该未知反应物的初始浓度。与此程序相关的问题 包括W高精度确定该滴定的终点或精确的终点。传统地在静态条件下进行滴定，即从开始 所有被滴定物已包含在向其中加入该滴定剂的体积内。在将蒸馈与滴定结合的设备中，滴 定与蒸馈同时进行。此类滴定与蒸馈并行节约时间并且能够大大减少总分析时间。将该被 滴定物连续地转移到一个收集槽内，将该滴定剂加入该收集槽。与一个静态系统比较，由于 动态过程，确定此类程序的精确终点更困难。
[0005] 在一种典型的凯氏定氮分析法中，将氨从一种消化的样品中蒸馈到一个收集容器 中，该收集容器含有棚酸与漠甲酪绿-甲基红指示剂混合物。在滴定过程中，调节一个滴定 管W将滴定酸递送到该收集容器中。可W希望的是W高精度测量达到该滴定终点所加入的 体积。在终点处得到具有中性灰色的一种混合物。在蒸馈过程中，氨逐渐从该样品中释放 并且转移到该收集容器中，起初暂时没有任何东西转移并且之后氨转移的速度突然迅速增 加并且最终越来越减缓直至最后当所有氨已从该样品溶液中去除。转移到该收集容器中的 氨越多，得到的绿色越浓烈，并且当加入滴定剂时该种颜色的强度降低并且该颜色朝向色 标的红端移动。调节该滴定管的系统的任务是W尽可能高的速度进行，而不超过最终终点， W在化学计量终点处得到中性灰色结束。由于氨转移的速度随时间的推移而变化，所W该 是一项精细的任务，该任务因在蒸馈过程中一旦该滴定管需要再填充而获得的系统行为的 变化而进一步复杂。在该种情况下，在该接收容器内氨浓度的逐渐减低被中断，由于该收集 容器接收氨，而没有并行地运行任何滴定。
[0006] 编号为3, 723, 062的美国专利披露了用于滴定的一种方法和一种仪器，该滴定使 用在终点处从一种颜色变为另一种颜色的指示剂。该仪器引导两束光穿过一种酸性混合 物，比色响应于酸和碱形式的浓度。两个光检测器提供了一对信号，该对信号响应于该指示 剂的一种形式的浓度。当该对信号达到一个预定值时，指示终点。将希望的是能够W减少 的分析时间进行该样一种方法。
[0007] 发巧概巧
[0008] 本发明的目的包括提供与现有技术相关的问题的解决方案。
[0009] 根据本发明的一个第一方面，提供了一种用于滴定的方法，该方法包括：提供包含 至少一种被滴定物和至少一种指示剂的一种溶液；提供一种滴定剂；通过反复地进行W下 步骤来进行滴定；使光传输穿过该溶液，测量在一个第一波长下传输穿过该溶液的光的强 度，测量在一个第二波长下传输穿过该溶液的光的强度，将在该第一和第二波长下所测量 的传输穿过该溶液的光的强度与一个目标值进行对比；并且基于所述对比将滴定剂W-定 速率加入该溶液中。
[0010] 提供包含至少一种被滴定物和至少一种指示剂的一种溶液可W是一种使得能够 滴定被滴定物的有效方法，例如通过将滴定剂加入该溶液中。
[0011] 应认识到反复地将光传输穿过该溶液意指至少当进行所述测量强度时光应该传 输。实际上，光可W例如贯穿整个滴定连续地进行传输，或仅仅在测量过程中进行传输。因 此，光可W连续地或间歇地进行传输，只要光在测量过程中进行传输。
[0012] 测量传输穿过该溶液的光的强度可W在至少两个波长下进行，例如该第一和第二 波长、W及一个第=或更多个波长。所述将光传输穿过该溶液可W是传输具有广谱或窄谱 的光。例如可使用具有在可见光谱内或在可见光谱的一部分内的连续光谱的光。该光谱可 W至少部分与非可见光谱重叠。该光可W为来自选自由W下各项组成的组的一种光源的 光；发光二极管、气体放电灯、巧光灯和白巧灯或灯丝灯、或它们的组合。还可W组合多个相 同类型的光源。
[0013] 所述对比所测量的强度可W给出所对比的值接近该目标值的程度的指示。反复测 量和对比可W给出朝向该目标值的进展的指示。如果接近该目标值，可降低加入加入滴定 剂的速度，如果该目标值还更远，加入滴定剂的速度仍可W是高的。例如，如果与之前的对 比相比该目标值还更远，则可增加该速率。例如，加入滴定剂的速率在滴定开始时可W是高 的并且当接近该目标值时降低。
[0014] 可W选择该第一和第二波长，该样使得它们包含等当点之前、之后和/或在等当 点处传输穿过该指示剂的光的波长。
[0015] 根据一个实施例，该目标值可W表示分别在该第一波长和该第二波长下的预定的 光强度。
[0016] 根据一个实施例，该目标值可W表示在该被滴定物与该滴定剂之间的反应的等当 点、或该指示剂的终点处，在该第一波长和该第二波长下的光强度。因此，反复对比可W给 出该滴定距离等当点或终点多远的指示，并且可W相应地调节加入滴定剂的速率。例如，如 果终点还很远，该速率可W是高的，因此保持该滴定高效且在高速下。例如，如果较接近终 点，可W在较低的速率下加入该滴定剂，该样使得不会加入太多滴定剂而超过终点或等当 点，该样使得可WW高精度完成滴定。
[0017] 根据一个实施例，可选择该第一和第二波长W使得该两个波长代表该指示剂的颜 色。例如，如果该指示剂在等当点或终点的一侧的较高的抑下是红色，并且在等当点或终 点的另一侧的较低的抑下是绿色，则可选择该第一波长w使得该第一波长对应于绿光并 且可选择该第二波长W使得该第二波长对应于红光。可由一个单一波长、或者包含一系列 波长的一个光谱、或一个波长区间分别表示该第一和第二波长。
[001引根据一个实施例，所述对比可W包括确定该第一测量的光强度与该第二测量的光 强度之间的比率，并且将该比率与该目标值进行对比；其中该目标值表示在该第一和第二 波长下的光强度的预定比率；或者在该被滴定物与该滴定剂之间的反应的等当点处、或该 指示剂的终点处，在该第一波长和该第二波长下的光强度。
[0019] 确定该第一测量的光强度与该第二测量的光强度之间的比率，可W产生用于对比 的一个有效值。根据一个实施例，所述对比可包括确定在矢量空间中的一个点，该点由该第 一测量的光强度和该第二测量的光强度表示，该目标值由该矢量空间中的一个点表示，并 且确定该矢量空间中的该些点之间的距离。该矢量空间可有效的用于确定是否该目标值是 否还很远。此外，该矢量空间可有效的用于两个或更多个传输的波长。例如该第一和该第二 W及此外一个第S和/或第四波长。应认识到，例如，可W使用2、3、4、5或更多个波长。例 如，二至十个波长、或二至一千个波长。矢量空间是指包括一个二维空间的任何n维空间。 测量的该些波长的值可表示该矢量空间中的点的要素。测量的该些值的数目因此可W确定 所讨论的矢量空间的维数。
[0020] 根据一个实施例，该被滴定物可包含锭。例如，如果由凯氏定氮法得到该被滴定 物，则该被滴定物可W是锭。
[0021] 根据一个实施例，该滴定是酸碱滴定类型的并且该指示剂对pH的变化敏感。
[0022] 根据一个实施例，