ICS 83.040.10 CCS B 72
GB
中华人民共和国国家标准
GB/T41942—2022/ISO19051:2015
天然生胶和天然胶乳 氮含量的测定
微杜马斯燃烧法
Rubber, raw natural, and rubber latex, natural-Determination of nitrogen
content---MicroDumascombustionmethod
(ISO19051.2015.Rubber.rawnatural.andrubberlatex.natural-
Determination of nitrogen content by Micro Dumas combustion method,IDT)
2023-04-01实施
2022-12-30发布
国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会
发布 GB/T41942-—2022/ISO19051:2015
目 次
前言引言 1 范围 2 规范性引用文件 3 术语和定义 4 原理 5 试剂 6 仪器设备 7 校准 8 取样和试样制备 9 试验步骤 10 试验报告附录A（规范性） 校准程序附录B（资料性） 微杜马斯燃烧法的技术合理性
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2 GB/T41942—2022/ISO19051:2015
前言
本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
本文件等同采用ISO19051：2015《天然生胶和天然胶乳采用微杜马斯燃烧法测定氮含量》。 本文件增加了“术语和定义”一章。 本文件做了下列最小限度的编辑性改动：
为与现有标准协调，将标准名称改为《天然生胶和天然胶乳氮含量的测定 微杜马斯燃烧法》。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由中国石油和化学工业联合会提出。 本文件由全国橡胶与橡胶制品标准化技术委员会天然橡胶分技术委员会（SAC/TC35/SC8）
归口。
本文件起草单位：中国热带农业科学院农产品加工研究所、中国石油天然气股份有限公司石油化工研究院、双钱集团上海轮胎研究所有限公司、中策橡胶集团股份有限公司、海南省天然橡胶质量检验站、 广州海关技术中心。
本文件主要起草人：陈民、李一民、刘随波、李积华、杨春亮、董文武、坚、周世雄、刘云凤、刘能盛、 卢光。 GB/T41942—2022/ISO19051:2015
引言
杜马斯(Dumas)燃烧法已在世界各国广泛应用，能准确快速地测定氮含量。与湿化学凯氏（Kjel- dahl)定氮法相比，杜马斯燃烧法具有快速、安全并且对环境友好等优点。一般天然产物的代表性分析需要1g或1g以上较大量的样品。
天然橡胶的氮含量与蛋白质含量有关。天然橡胶的蛋白质含量取决于来源和所采用的加工方法。 天然生胶的氮含量通常为0.3%～0.6%。一般胶乳类产品的氮含量低于“干”橡胶，约为0.2%。然而，蛋白质含量较高的“胶清”橡胶，其氮含量明显偏高，介于1.5%～2.5%之间。
本试验方法在尽可能最短的时间内测定氮含量，对于实验室质量控制试验将起到帮助作用。
二 GB/T41942—2022/ISO19051:2015
天然生胶和天然胶乳氮含量的测定
微杜马斯燃烧法
警示1一一使用本文件的人员宜有正规实验室工作的实践经验。本文件并未指出所有可能的安全问题。使用者有责任采取适当的安全和健康措施，并保证符合国家有关法规的规定。
警示2一一本文件规定的某些步骤可能涉及或产生对本地环境造成危害的物质或废料。宜参考合适的安全操作和用后处置文件。
1范围
本文件描述了使用微杜马斯燃烧法测定天然生胶和天然胶乳氮含量的试验方法。 本方法适用于天然生胶和天然胶乳氮含量的测定。
2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
ISO123胶乳取样（Rubberlatex—Sampling）注：GB/T8290—2021胶乳取样(ISO123：2001,MOD) ISO124：2014胶乳总固体含量的测定（Latex，rubber—Determinationoftotalsolidscontent) 注：GB/T8298—2017胶乳总固体含量的测定(ISO124:2014，MOD) ISO1795天然、合成生胶取样及其制样方法（Rubber，rawnaturalandrawsynthetic-
Samplingand furtherpreparativeprocedures)
注：GB/T15340—2008天然、合成生胶取样及其制样方法（ISO1795:2000，IDT) ISO18899：2013橡胶试验设备校准指南（Rubber一Guidetothecalibrationoftestequipment）注：GB/T25269—2010橡胶试验设备校准指南（ISO18899：2004，IDT）
3术语和定义
本文件没有需要界定的术语和定义。 ISO和IEC设立术语数据库，以供标准化之用，网站如下：
IEC电工百科（Electropedia)：见http：//www.electropedia.org/ ISO在线浏览平台（ISOonlinebrowsingplatform）：见http：//www.iso.org/obp
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4原理
橡胶试样中的氮在燃烧过程中（炉温约1000℃）被转化为氮气/氮氧化物。如果存在其他元素，这
些元素也被转化为不同的燃烧产物。使用一系列的吸收剂除去这些额外的燃烧产物。
通过惰性载气（如氨气)将燃烧产物从燃烧室带出，经过已加热（约600℃）的高纯度铜。高纯度铜置于燃烧室的底部或另一个炉中。高纯度铜的作用在于除去初始燃烧阶段未消耗的氧气，并将所有氮
1 GB/T41942—2022/ISO19051:2015
氧化物都转化为氮气。然后这些气体通过吸收。
通过一系列的方法能对这些气体进行检测，包括下列方法： a) 使用气相色谱(GC)分离，然后使用热导检测定量； b) 使用GC部分分离（“前端色谱法"），然后使用热导检测； c) 使用一系列单独的红外和热导池以检测单一化合物。 氮的定量需使用已知氮含量的高纯度“微分析标准”标准参比物进行校正。 在燃烧过程中，有机化合物在高温下被氧化为二氧化碳、水和氮氧化物：
02,1000℃
+CO2+H20+NO,
CHN化合物
氮氧化物然后在金属铜的存在下被转化为氮气：
Cu,600 C
NO.
+N
5·试剂
5.1 氨气（纯度不小于99.99%），作为载气；高纯度氧气（纯度不小于99.99%），作为燃烧气体。 5.2 分析用标准品见表1。
表 1 标准品
分子式 理论碳(C)含量 理论氢(H)含量 理论氮(N)含量 理论(S)含量
样品色氨酸咪唑靛红丙氨酸烟酰胺赖氨酸环已酮乙酰苯胺尿素阿托品胱氨酸磺胺
0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 26.69% 18.62% 7.44%
64.69% 52.93% 65.31% 40.44% 59.01% 49.30% 73.43% 71.09% 20.00% 70.56%
5.92% 5.92% 3.43% 7.92% 4.95% 9.65% 10.27% 6.71% 6.71% 8.01% 5.03% 4.68% 6.09%
13.72% 41.15% 9.52% 15.72% 22.94% 19.16% 0% 10.36% 46.65% 4.84% 11.66% 16.27% 6.51%
Cn Hi2 N O2 C,H,Nz CgHs NO: Cg H, NOz Cg HeN, O CgHuN, O2 Cg Hi。O Cg H,NO CH,N2O Ci H2s NO; Cg H12 N2 O, S2 29.99% CH.N,O,S
41.84%
2,5-双(5-叔丁基-2- 苯并恶唑基)噻吩(BBOT)
C2s H2s Nz O2S 72.53%
6 仪器设备 6.1 元素分析仪具有多种配置。根据待测定的元素、样品类型和样品量以及待分析物的浓度选择合适的元素分析仪。
所有的仪器均需要两种气体供应：一种惰性气体（推荐氨气)和高纯度氧气（5.1）。对氧气和载气进行规定，使氮“空白”不产生显著影响。另外，通常也配备有GC型气体过滤器，以防微量有机物和水进 2 GB/T41942—2022/ISO19051:2015
入燃烧系统。
样品导人系统的选择取决于应用和材料的性质。对于固体和黏性液体，将试样称量于锡囊中；对于液体，则将试样密封于单独的铝瓶或通过液体自动进样器导人。锡囊和铝瓶两者均预先清洁和干燥，以避免在其制造过程中带来的油和水的微量污染。市场销售的仪器带着简单的“一次性”导入界面或者旋转式自动进样器。在某些情况下，将一台微量天平直接与分析器连接，以便自动记录每一样品的质量。
将分析仪的燃烧部分设计成使试样达到完全燃烧和将氮氧化物转化为氮气（N2）。虽然不同制造商采用不同方法，但在还原阶段普遍使用高纯度铜。一些仪器，燃烧阶段和还原阶段设置于单独的燃烧炉中；另一些仪器，反应结合在单一的两段式燃烧炉中进行。通常将催化剂加人燃烧部分以助完全燃烧，配合吸收剂除去潜在的污染物。铜金属催化剂和吸收剂均包装在容易更换的高质量陶瓷或石英试管中。
根据燃烧方式和样品大小，分析仪内的检测系统有几种形式。对于小试样，燃烧气体在气相色谱柱 (GC柱)上分离，然后使用热导检测器定量。该系统的示意图见图1。如果需要较大的样品，则选择采用“前端”色谱法的仪器。后一方法采用带有热导检测的一个GC柱，但按步进式分布以便进行积分。 其他检测方法不需要一个分离步骤，但使用独立的红外和热导池以对待测元素产生响应。
自动进样器
He
02
动态闪燃 T=1 000 ℃ 氧化还原
888
检测器
气相色谱柱
图1元素分析仪的不同部件（微杜马斯法）
6.2分析天平，能精确至0.01mg。 6.3微型注射器，已校准。 6.4试样承载，通常为锡囊。
7校准
应按附录A给出的程序进行仪器校准。
8取样和试样制备
8.1对于天然生胶氮含量的测定，根据ISO1795规定的方法抽取实验室样品，再使用实验室样品制备试样。使用合适的工具（如剪子或刀具)将试样剪成小薄片。 8.2对于天然胶乳氮含量的测定，根据ISO123抽取实验室样品。
使用一个已准确称量的清洁和干燥的铝箔碟子，以制备干胶乳试片。量取10mL实验室样品加入铝箔碟中。将铝箔碟置于110℃真空干燥箱中加热约15min直至完全干燥，然后将铝碟从烘箱取出并置于干燥器中冷却。如果已干燥的样品过黏，重新取样并于70℃士2℃干燥至恒重。
3 GB/T41942—2022/ISO19051:2015
也能根据ISO124：2014的6.2制备干燥的胶乳试样。
8.3 使用微量分析天平称取试样0.50mg~1.50mg，精确至0.01mg。 8.4 使已称取的试样和微量分析天平在室温平衡最少30min。 8.5 使用镊子将一个空锡囊置于天平上并减去其质量。 8.6 使用镊子将锡囊取出并置于样品准备区域。 8.7 将已称取的试样（通常0.50mg～1.50mg)装进锡囊中并确保试样被完全密封起来。 8.8 将已密封好的试样在一个干净的表面上轻敲，以除去已密封试样外表面的任何残留物。 8.9 将已密封的试样用天平称量并记录其质量。 8.10 将已密封的试样置于已编号的样品盘中。
9试验步骤
9.1 总则
根据仪器制造商的使用说明接通电源。 9.2 设备检查 9.2.1 空白运行
空白运行的目的及步骤如下： a) 该运行是为了确立仪器对碳(C)、氢（H)、氮（N)和硫（S)的读数，以便在实际试验运行时做必
要校正，它也显示系统的稳定性； b) 根据制造商的说明使用空锡囊运行。
9.2.2-K因子运行
K因子说明及运行步骤如下， a）K因子是将电信号转化为质量百分结果所需的灵敏度因子； b) 根据制造商的说明书，使用表1所列已知成分的分析用标准品运行。
9.2.3试验运行
根据制造商的说明书设置仪器。典型的仪器条件可按表2。
表2 典型的仪器条件
参数
设置值 115 80 80 20 35 10 180
载气流速/(mL/min）载气压力/(kPa) 吹扫流速/(mL/min）
氧气/mL Apo, /kPa 采样延迟/s
运行时间(C、H、N)/s
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