凯氏定氮法(讲义)

凯氏定氮法凯氏定氮法（英语：Kjeldahl method，全称凯耶达尔定氮法，简称凯氮法）是分析化学中一种常用的确定有机化合物中氮含量的检测方法。

这种方法是由凯耶达尔于在1883年发明。

凯氏定氮法是分析有机化合物含氮量的常用方法。

要测定有机物含氮量，通常是设法使其转变成无机氮，再进行测定。

一、原理：凯氏定氮法首先将含氮有机物与浓硫酸共热，经一系列的分解、碳化和氧化还原反应等复杂过程，最后有机氮转变为无机氮硫酸铵，这一过程称为有机物的消化。

为了加速和完全有机物质的分解，缩短消化时间，在消化时通常加入硫酸钾、硫酸铜、氧化汞、过氧化氢等试剂，加入硫酸钾可以提高消化液的沸点而加快有机物分解，除硫酸钾外，也可以加入硫酸钠、氯化钾等盐类类提高沸点，但效果不如硫酸钾。

硫酸铜起催化剂的作用。

凯氏定氮法中可用的催化剂种类很多，除硫酸铜外，还有氧化汞、汞、硒粉、钼酸钠等，但考虑到效果、价格及环境污染等多种因素，应用最广泛的是硫酸铜。

使用时常加入少量过氧化氢、次氯酸钾等作为氧化剂以加速有机物氧化。

消化完成后，将消化液转入凯氏定氮仪反应室，加入过量的浓氢氧化钠，将NH4+转变成NH3，通过蒸馏把NH3驱入过量的硼酸溶液接受瓶内，硼酸接受氨后，形成四硼酸铵，然后用标准盐酸滴定，直到硼酸溶液恢复原来的氢离子浓度。

滴定消耗的标准盐酸摩尔数即为NH3的摩尔数，通过计算即可得出总氮量。

在滴定过程中，滴定终点采用甲基红-次甲基蓝混合指示剂颜色变化来判定。

测定出的含氮量是样品的总氮量，其中包括有机氮和无机氮。

以蛋白质为例，反应式如下：消化：蛋白质+ H2SO4→（NH4）2SO4+ SO2↑+ CO2 ↑+ H2O蒸馏：（NH4）2SO4 + 2NaOH→ Na2SO4+ 2 H2O + 2NH3 ↑2NH3 + 4H3BO3→（NH4）2B4O7+ 5H2O滴定：（NH4）2B4O7+ 2HCl + 5H2O→2NH4Cl + 4 H3BO3蛋白质是一类复杂的含氮化合物，每种蛋白质都有其恒定的含氮量[约在14％~18％，平均为16％（质量分数）]。

实验一总氮量的测定——凯氏(Micro—Kjeldahl)定氮法一、目的学习凯氏定氮法的原理和操作技术。

二、原理常用凯氏定氮法测定天然有机物(如蛋白质、核酸及氨基酸等)的含氮量。

含氮的有机物与浓硫酸共热时，其中的碳、氢2元素被氧化成二氧化碳和水，而氮则转变成氨，并进一步与硫酸作用生成硫酸铵。

此过程通常称为“消化”。

但是，这个反应进行得比较缓慢，通常需要加入硫酸钾或硫酸钠以提高反应液的沸点，并加入硫酸铜作为催化剂，以促进反应的进行。

甘氨酸的消化过程可表示如下：CH2NH2COOH+3H2SO4，一2CO2+3SO2十4H2O十NH32NH3+H2SO4一(NH4)2SO4浓碱可使消化液中的硫酸铵分解，游离出氨，借水蒸汽将产生的氨蒸馏到一定量、一定浓度的硼酸溶液中，硼酸吸收氨后使溶液中的氢离子浓度降低，然后用标准无机酸滴定，直至恢复溶液中原来的氢离子浓度为止，最后根据所用标准酸的摩尔数(相当于待测物中氨的摩尔数)计算出待测物中的总氮量。

三、试剂1、消化液(过氧化氢：浓硫酸：= 3：2：1) 200mL2、粉末硫酸钾—硫酸铜混合物16gK2S04与CuS04·5H201~2 3：1配比研磨混合3、30％氢氧化钠溶液 1 000 mL4、2％硼酸溶液5、标准盐酸溶液(约0．01 mol／L)6、混合指示剂(田氏指示剂)由50mL0．1％甲烯蓝乙醇溶液与200mL0．1％甲基红l醇溶液混合配成，贮于棕色瓶中备用。

这种指示剂酸性时为紫红色，碱性时为绿色。

变色范围很窄且灵敏。

7、市售标准面粉和富强粉①各2g四、操作方法1、凯氏定氮仪的构造和安装凯氏定氮仪由蒸汽发生器、反应管及冷凝器3部分组成。

蒸汽发生器包括电炉及一个1-2L（升）容积的烧瓶。

蒸汽发生器借橡皮管与反应管相连，反应管上端有一个玻璃杯，其上端通过反应室外层与蒸汽发生器相连，下端靠近反应室的底部。

反应室外层下端有一开口，上有一皮管夹，由此可放出冷凝水及反应废液。

凯氏定氮法原理资料凯氏定氮法是一种经典用于测定化合物或混合物中总氮量的一种方法。

其基本原理是将样品中的有机氮转化为无机氮，然后通过滴定测量无机氮的含量来计算样品中的总氮含量。

这种方法的应用非常广泛，包括水、土壤、植物和动物组织等各类样品。

凯氏定氮法的理论基础是蛋白质中的含氮量通常占其总质量的16%左右（12%~一19%）。

因此，通过测定物质中的含氮量可以估算出物质中的总蛋白质含量。

这个假设是建立在测定物质中的氮全部来自蛋白质的基础上的，但在实际操作中，可能会有一些误差。

具体操作步骤包括：1.将样品加入含有硫酸和催化剂的消解液中，在高温下进行消解。

在这个过程中，消解液中的硫酸将有机氮转化为无机氮，而催化剂则加速这个反应。

2.消解完成后，将样品冷却并加入蒸馏瓶中。

在蒸馏瓶中，将样品加入氢氧化钠溶液，将样品中的无机氮转化为氨气，并通过蒸馏将氨气收集在硼酸溶液中。

3.使用盐酸滴定硼酸溶液中的氨气，以确定样品中的无机氮含量。

根据酸的消耗量乘以换算系数，就可以换算成蛋白质含量。

这种方法的主要优点是简单易行，适用于各种类型的样品，包括水、土壤、植物和动物组织。

然而，也需要注意的是，在消解过程中需要使用强酸和高温，这可能会导致样品中的一些有机氮被破坏或挥发，从而产生误差。

尽管如此，凯氏定氮法仍然是一种广泛应用且相对准确的测定总氮含量的方法。

通过改进实验条件和规范操作步骤，可以减少误差的产生，提高实验的准确性和精密度。

总的来说，凯氏定氮法是一种基于化学反应的方法，通过将有机氮转化为无机氮，再通过滴定测量无机氮的含量来计算样品中的总氮含量。

虽然有一定的局限性，但在科学研究和实际应用中，它仍然是一种非常有价值的工具，可以帮助我们了解样品中总氮的含量和蛋白质的含量。

然而，为了得到更准确的结果，科学家们一直在寻找更灵敏、更精确的测定方法。

例如，最近发展的自动化蛋白质测定方法、光谱学方法、电化学方法等，这些方法具有更高的精度和灵敏度，可以更准确地测定样品中的总氮和蛋白质含量。

凯氏定氮法标准-概述说明以及解释1.引言1.1 概述凯氏定氮法是一种常用的分析方法，用于确定物质中的氮含量。

该方法基于凯氏反应，即将有机或无机物中的氮转化为氨，再通过氨测定确定氮的含量。

凯氏定氮法简单、灵敏度高，并能够适用于各种类型的样品。

文章的概述部分旨在介绍凯氏定氮法的基本背景和重要性。

首先，我们将对凯氏定氮法的原理和相关的基本步骤进行阐述。

接着，我们将探讨凯氏定氮法在不同领域中的广泛应用，并特别关注其在环境科学、农业和食品安全等领域的应用情况。

凯氏定氮法具有一些独特的优点，如操作简便、成本低廉、准确性高等。

然而，同时我们也必须认识到凯氏定氮法存在一定的局限性，如对某些有机物的测定存在困难等。

针对这些问题，本文还将展望凯氏定氮法未来的发展方向，并探讨可能的改进和创新。

总而言之，本文将全面介绍凯氏定氮法的原理、步骤和应用，并对其优点、局限性进行评估。

通过深入了解凯氏定氮法，我们可以更好地理解其在实际应用中的潜力和局限性，并为其未来的研究和应用提供参考。

文章结构部分的内容可以如下所示：1.2 文章结构本文将按照以下结构来展开对凯氏定氮法的介绍和分析：第一部分，引言，将对凯氏定氮法进行概述，简要介绍该方法的背景和相关概念。

同时，本部分还将描述文章的目的，即通过对凯氏定氮法的详细介绍和分析，帮助读者更好地理解和应用该方法。

第二部分，正文，将重点介绍凯氏定氮法的原理、步骤和应用。

2.1小节将详细阐述凯氏定氮法的原理，包括氛围压降法和热导法两种常见的方法。

2.2小节将详细描述凯氏定氮法的步骤，包括样品的预处理、试剂的选择和实验操作等。

2.3小节将探讨凯氏定氮法在不同领域的应用，例如土壤分析、环境监测等，以及其在实际应用中的优点和限制。

第三部分，结论，将对凯氏定氮法进行总结并展望其未来的发展。

3.1小节将概述凯氏定氮法的优点，如准确性高、灵敏度好等。

3.2小节将强调凯氏定氮法的局限性，如样品处理过程中的误差、仪器设备的限制等。

凯氏定氮法凯氏定氮法是一种广泛用于土壤、水、肥料和动物组织中测定氮含量的方法。

该方法是由德国化学家凯斯于1883年首次提出的。

凯氏定氮法的原理是利用氮在含钾氢氧化物中的氧化反应。

将样品中的氮以铵离子（NH4 +）的形式存在，加入烧化的硫酸钾，硫酸钾中产生的氢氧根离子（OH-）将氨气与水反应生成氢氧化铵，并将硫酸钾还原成硫酸亚铁（Fe2+）。

然后向还原的溶液中滴加过量的高浓度二氧化钠，使溶液中的氢氧化铵被完全氧化成氮气（N2），同时钠离子（Na+）与氢氧根离子（OH-）中和生成水。

通过测定生成的氮气体积或气压，计算出原样中氮的含量。

凯氏定氮法的步骤如下：1. 取100g样品，加入含有15mL浓盐酸的锥形瓶中，用热板加热溶解。

2. 过滤后将滤液倒入蒸发皿中，置于水浴上加热，使溶液蒸干。

3. 将蒸干的样品装入蒸发皿，加入一定量的硫酸钾和硝酸，加热至燃烧，使硫酸钾氧化氨气和有机氮化合物，同时硝酸氧化硫酸钾。

4. 然后加入一定量的水，将溶液转移到滴定瓶中，用含NaOH的滴定液滴定溶液中的酸，使溶液呈中性。

5. 加入过量的NaOH，使氢氧化铵完全转化为氨气。

6. 用滴定管向滴定瓶中加入用水稀释过的二氧化钠，使溶液中氧化铵转化为氮气并与钠离子中和。

7. 通过测定生成的氮气体积或气压，计算出原样中氮的含量。

凯氏定氮法的优点是测定结果稳定可靠，精度高，操作简便快捷，适用于各种类型的样品。

但是，该方法存在着一些局限性，例如可能会受到含有硫酸盐或硝酸盐的干扰。

此外，由于该方法不能分离不同形式的氮，因此不能区分有机氮和无机氮。

总之，凯氏定氮法是一种简便快速、精度高的测定氮含量的方法，已广泛应用于农业、环境和生物学等领域。

凯氏定氮法步骤及原理
凯氏定氮法是美国化学家亨利·凯氏在1880年发明的一种测定微量氮的方法。

此法是利用水中的含氮化合物在酸性溶液中与氢氧化钠反应，生成氨和氢氧化钠，用酚酞作指示剂，以硫代硫酸钠（或亚硫酸钠）溶液为指示剂，用盐酸标准溶液滴定，根据硫酸银或硫化银的颜色变化来确定滴定终点。

该法操作简便，但准确度低。

凯氏定氮法由五个基本步骤组成：
第一步：在碱性介质中，以硫代硫酸钠和硫酸作为指示剂，用盐酸标准溶液滴定。

第二步：当用氢氧化钠处理样品时，以硫代硫酸钠滴定。

根据硫酸银或硫化银的颜色变化来确定滴定终点。

凯氏定氮法的原理是以硫代硫酸钠滴定氨的过程中生成的硫酸银和硫化银与盐酸反应生成硫酸银和硫化银沉淀来测定氨的含量。

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氮元素的测定（凯氏定氮法）知识点解说（全面版）资料氮元素的测定（凯氏定氮法）煤中的氮，主要是由成煤植物中的蛋白质转化而来，氮含量比较少，一般约为0.5～3.0％。

氮是煤中唯一的完全以有机状态存在的元素。

煤中氮含量随煤的变质程度的加深而减少。

它与氢含量的关系是，随氢含量的增高而增大。

一、方法原理称取一定量的空气干燥煤样，加入混合催化剂和硫酸，加热分解，氮转化为硫酸氢铵。

加入过量的氢氧化钠溶液，把氨蒸出并吸收在硼酸溶液中，用硫酸标准溶液滴定。

根据用去的硫酸量，计算煤中氮的含量。

主要化学反应如下：244422223234()()++H SO NH HSO N CO H O SO SO Cl H PO →++++++煤浓极少44324222NH HSO NaOH NH Na SO H O ∆+−−→↑++ 333423NH H BO NH H BO +→423433NH H BO HCl NH Cl H BO +→+二、试剂1．混合催化剂：将分析纯无水硫酸钠32g 、分析纯硫酸汞5g 和分析纯硒粉0.5g 研细，混合均匀备用；2．铬酸酐：分析纯；3．硼酸：分析纯，3%水溶液，配制时加热溶解并滤去不溶物；4．混合碱溶液：将分析纯氢氧化钠37g 和化学纯硫化钠3g 溶解于蒸馏水中，配制成100mL 溶液；5．甲基红和亚甲基蓝混合指示剂：a.称取0.175g分析纯甲基红，研细，溶于50mL95%乙醇中；b.称取0.083g亚甲基蓝，溶于50mL95%乙醇中；将溶液a和b分别存于棕色瓶中，用时按（1+1）混合。

混合指示剂使用期不应超过1周。

6．蔗糖：分析纯；7．硫酸标准溶液：c(1/2H2SO4)=0.025mol/L。

于1000mL容量瓶中，加入约40mL蒸馏水。

用移液管吸取0.7mL（相对密度1.84）分析纯硫酸放入容量瓶中，加水稀释至刻度，充分振荡均匀。

标定时称取0.05g预先在130℃下干燥到恒重的优级纯无水碳酸钠放入锥形瓶中，加入50～60mL蒸馏水使之溶解，然后加入2～3滴甲基橙，用标准硫酸溶液滴定到由黄色变橙色。