01 生物化学实验--凯氏(Kjeldahl)微量定氮法测定血清蛋白质含量
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凯氏定氮法蛋白质含量计算公式凯氏定氮法(Kjeldahl method)是一种用于测定有机化合物中氮含量的定量分析方法,广泛应用于蛋白质含量的测定。
该方法基于氮在有机物中以铵盐的形式存在,通过氨气的产生量来计算样品中的氮含量,从而推导出蛋白质的含量。
凯氏定氮法的原理是将样品进行酸解和蒸馏,将样品中的有机化合物转化为铵盐,然后将铵盐与过量稀硫酸反应生成硫酸铵,最后利用浓碱溶液将硫酸铵中的氮转化为氨气。
通过收集氨气并使用酸钾过硫酸作为指示剂,使用酸溶液对氨气进行滴定,就可以计算出样品中的氮含量。
计算蛋白质含量的公式如下:蛋白质含量(%)=(每毫升滴定液消耗的硫酸钾过硫酸滴定液体积×0.014×0.0014×滴定液浓度)/样品固体质量×100其中,每毫升滴定液消耗的硫酸钾过硫酸滴定液体积是实验中观察和记录的数值,0.014是硫酸钾过硫酸的摩尔浓度,0.0014是氮元素的摩尔质量,滴定液浓度是指硫酸钾过硫酸溶液的浓度,样品固体质量是指样品中固体的质量。
使用凯氏定氮法测定蛋白质含量的步骤如下:1.准备样品:取一定量的待测样品,一般使用粉末状的样品。
如果是液体样品,则需要将其蒸发至干燥,并粉碎成粉末状。
2.酸解:将样品加入酸中(一般使用浓硫酸),并在加热的条件下进行酸解。
酸解的目的是将样品中的有机氮物质转化为铵盐。
3.蒸馏:将酸解后的样品加入蒸馏瓶中,并加入一定量的碱(一般使用10%氢氧化钠溶液),用于将样品中的铵盐转化为氨气。
将蒸馏瓶连接至集气瓶,将氨气收集下来。
4.滴定:使用酸溶液对收集到的氨气进行滴定,直到氨气完全中和。
5.计算:根据滴定液的使用量、滴定液浓度和样品质量,使用上述公式计算样品中的蛋白质含量。
需要注意的是,凯氏定氮法仅能测定蛋白质中的氮含量,并不能直接测定蛋白质的质量。
由于不同蛋白质中的氮含量不同,因此需要使用蛋白质的氮含量与一个经验系数(一般为6.25)相乘,得出蛋白质的质量。
凯氏定氮法测定蛋白质含量的步骤文档下载说明Download tips: This document is carefully compiled by this editor. I hope that after you download it, it can help you solve practical problems. The document 凯氏定氮法测定蛋白质含量的步骤can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you! In addition, this shop provides you with various types of practical materials, such as educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic articles, topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts, other materials and so on, want to knowdifferent data formats and writing methods, please pay attention!凯氏定氮法(Kjeldahl method)是一种常用于测定样品中蛋白质含量的方法,它通过将样品中的氮转化为氨,并以氨的形式进行测定来计算蛋白质含量。
这个方法需要一系列的步骤来完成,下面是详细的步骤。
步骤一。
样品的准备。
1. 样品的称量。
首先,准备好待测样品。
样品的量通常是根据实验需求来确定的,通常在0.1到1克之间。
凯氏定氮法测定蛋白质含量简介凯氏定氮法(Kjeldahl method)是一种常用的测定蛋白质含量的方法,它通过将样品中的有机氮转化为氨,然后将氨转化为氨基氮,再由氨基氮计算得出蛋白质的含量。
这个方法的优点是稳定可靠,适用于各种类型的样品。
实验原理凯氏定氮法的实验原理如下:1.样品预处理:将待测样品进行预处理,去除样品中的非氮有机物。
这样可以确保凯氏定氮方法只测定到蛋白质中的氮。
2.消化反应:将预处理后的样品与硫酸相结合,加热至沸腾。
在这个过程中,有机氮将被转化为氨。
3.碱化反应:将消化后的样品中的硫酸中和,加入过量的氢氧化钠溶液,使样品呈碱性。
4.蒸馏捕收:将碱化后的样品进行蒸馏,捕集捕集样品中的氨。
5.滴定:将捕集到的氨溶液与酸反应,使用盐酸或硫酸等强酸进行滴定,直至中和反应结束,测定出反应过程中消耗的酸的体积。
6.计算:根据滴定所消耗的酸的体积,计算出样品中的氨的量,再根据氨和蛋白质含氮的摩尔比例,计算出样品中蛋白质的含量。
实验步骤以下是凯氏定氮法测定蛋白质含量的实验步骤:1.准备样品:根据实验需要,准备待测样品。
样品的选择应根据实验目的和样品的特性进行。
2.样品预处理:将样品经过细碎、研磨等处理,去除样品中的非氮有机物。
3.消化反应:将预处理后的样品与浓硫酸相结合,加热至沸腾。
消化时间一般为2小时。
4.碱化反应:将消化后的样品中的硫酸中和,加入过量的氢氧化钠溶液,使样品呈碱性。
5.蒸馏捕收:将碱化后的样品进行蒸馏,捕集捕集样品中的氨。
6.滴定:将捕集到的氨溶液与酸反应,使用盐酸或硫酸等强酸进行滴定,直至中和反应结束。
7.计算:根据滴定所消耗的酸的体积,计算出样品中的氨的量,再根据氨和蛋白质含氮的摩尔比例,计算出样品中蛋白质的含量。
实验注意事项1.在进行样品消化时,必须控制好加热温度,避免样品的溢出和烧焦。
2.在进行滴定时,应注意控制滴液的速度,避免过量的酸滴入。
3.实验过程中需注意个人安全,避免触及强酸和强碱。
蛋白质的定量测定——微量凯氏定氮法(microKjeldahlmethod) 生物材料的含氮量测定在生物化学研究中具有一定的意义,如蛋白质的含氮量约为16%,测出含氮量则可推知蛋白含量。
生物材料总氮量的测定,通常采用微量凯氏定氮法。
凯氏定氮法由于具有测定准确度高,可测定各种不同形态样品等两大优点,因而被公认为是测定食品、饲料、种子、生物制品、药品中蛋白质含量的标准分析方法.实验原理生物材料的含氮量测定在生物化学研究中具有一定的意义,如蛋白质的含氮量约为16%,测出含氮量则可推知蛋白含量。
生物材料总氮量的测定,通常采用微量凯氏定氮法。
凯氏定氮法由于具有测定准确度高,可测定各种不同形态样品等两大优点,因而被公认为是测定食品、饲料、种子、生物制品、药品中蛋白质含量的标准分析方法。
其原理如下:1.消化:有机物与浓硫酸供热,使有机氮全部转化为无机氮——硫酸铵。
为加快反应,添加硫酸铜和硫酸钾的混合物;前者为催化剂,后者可提高硫酸沸点。
这一步约需30min至1h,视样品的性质而定。
2.加碱蒸馏:硫酸铵与NaOH(浓)作用生成(NH4)OH,加热后生成NH3,通过蒸馏导入过量酸中和生成NH4Cl而被吸收。
3.滴定:用过量标准HCl吸收NH3,剩余的酸可用标准NaOH滴定,由所用HCl摩尔数减去滴定耗去的NaOH摩尔数,即为被吸收的NH3摩尔数。
此法为回滴法,采用甲基红卫指示剂。
HCl+NaOHNaCl+H2O本法适用于0.2~2.0mg的氮量测定。
1.热源2.烧瓶3.玻璃管4.橡皮管5.玻璃杯6.棒状玻塞7.反应室8.反应室外壳9.夹子10.反应室中插管11.冷凝管12.锥形瓶13.石棉网微量凯氏蒸馏装置示意图试剂和器材一、试剂浓硫酸;30%过氧化氢溶液;10M氢氧化钠;0.01M的标准盐酸;标准硫酸铵(0.3mg氮/mL)催化剂:硫酸铜:硫酸钾=1:4混合,研细。
指示剂:0.1%甲基红乙醇溶液。
二、测试样品牛血清白蛋白。
微量凯氏定氮法测定蛋白质含量实验报告实验背景:凯氏定氮法:测定化合物或混合物中总氮量的一种方法。
该方法在有催化剂的条件下,用浓硫酸消化样品将有机氮都转变成无机铵盐,然后在碱性条件下将铵盐转化为氨,随水蒸气馏出并为过量的酸液吸收,再以标准碱滴定,就可计算出样品中的氮量。
由于蛋白质含氮量比较恒定,可由物质含氮量计算其蛋白质含量,故此法是经典的蛋白质定量方法。
一、实验目的1、掌握凯氏(Kjeldahl)定氮法测定蛋白质含量的原理方法;2、学会使用凯式定氮仪。
二、实验原理蛋白质是含氮的化合物。
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。
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收瓶内,硼酸接收氨后,形成四硼酸铵,然后用盐酸标准溶液滴定,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。
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。
以甘氨酸为例,其反应式如下:NH2CH2COOH+3H2SO4→2CO2+3SO2+4H2O+NH3(1)2NH3 +H2SO4→(NH4)2SO4(2)(NH4)2SO4+2NaOH→2H2O+Na2SO4+2NH3↑(3)三、实验器材和试剂1、实验器材:凯氏定氮蒸馏装置、50ml锥形瓶3个、酸式滴定管、酒精灯2、实验试剂:浓硫酸、30%氢氧化钠溶液、2%硼酸指示剂0.2M HCL四、实验步骤1、定氮仪的洗涤(1)测定前定氮装置如下法洗涤2~3次:从样品进口入加水适量(约占反应管三分之一体积)通入蒸汽煮沸,产生的蒸汽冲洗冷凝管,数分钟后关闭夹子P3,使反应管中的废液倒吸流到反应室外层,打开夹子P1由橡皮管排出,如此数次。
(2)用蒸汽洗涤反应室约10min后,在冷凝管末端小玻璃管的位置放上一个盛硼酸-指示剂混合液的锥形瓶,将瓶倾斜,以保证冷凝管末端连接的小玻璃管完全浸于液体内。
凯氏定氮法测定蛋白质的含量一、原理:有机含氮化合物与浓硫酸共热消化,氮转化为氨,再与硫酸结合成硫酸铵。
硫酸铵与强碱反应,放出氨。
将氨蒸馏到过量的标准无机溶液中,再用标准碱溶液进行滴定。
根据测得的氨量,计算样品的总氮量。
二、试剂与材料:浓硫酸、硫酸钾-硫酸铜粉末(称取80g硫酸钾和20g硫酸铜(五水),0.3g二氧化硒研细混合)、30%氢氧化钠溶液、2%硼酸溶液、0.01M标准盐酸、混合指示剂(田氏指示剂)储存液(取50ml0.1%甲烯蓝乙醇溶液与200ml0.1%甲基红溶液混合,储存于棕色瓶中备用。
此指示剂在PH5.2为紫色;PH为5.4为暗灰色或灰色;PH5.6为绿色;变色点为PH5.4)、硼酸-田氏指示剂混合液(100ml2%硼酸溶液,滴加约1ml田氏指示剂,摇匀后,溶液呈紫红色)、蛋白质样品、容量瓶、吸管、凯氏烧瓶、凯氏定氮蒸馏装置、微量滴定管、电炉浓硫酸500ml硫酸钾200g硫酸铜200g硼酸50g盐酸200ml甲基红0.5g溴甲酚绿0.5g三、操作方法1、样品处理:固体样品,应在105℃干燥至恒重。
液体样品可直接吸取一定量,也可经适当稀释后,吸取一定量进行测定,使每一样品的含氮量在0.2-1.0mg范围内。
2、消化:取一定量样品,于50ml干燥的凯氏烧瓶内。
加入300mg硫酸钾-硫酸铜混合粉末,再加入3ml浓硫酸。
用电炉加热,在通风厨中消化,瓶口加一小漏斗。
先以文火加热,避免泡沫飞溅,不能让泡沫上升到瓶颈,待泡沫停止发生后,加强火保持瓶内液体沸腾。
时常转动烧瓶使样品全部消化完全,直至消化液清澈透明。
另取凯氏瓶一个,不加样品,其它操作相同,作为空白试验,用以测定试剂中可能含有的微量含氮物质,以对样品进行校正。
3、蒸馏:将微量凯氏蒸馏装置洗涤(先用水蒸气洗涤)干净。
将凯氏烧瓶中的消化液冷却后,全部转入100ml的容量瓶,用蒸馏水定容至刻度。
吸取20ml稀释消化液,置于蒸馏装置的反应室中,加入10ml30%氢氧化钠溶液,将玻璃塞塞紧,于漏斗中加一些蒸馏水,作为水封。
微量凯氏定氮法测定蛋白质含量实验报告实验原理:
凯氏定氮法是通过测定含氮物质的数量,从而计算出样品中蛋白质的含量。
凯氏试剂是含钾离子和官能羰基的化合物,它与蛋白质中的氨基酸进行反应,在碱性条件下,产生深蓝色的染色。
然后该样品通过消化样品中的蛋白质,并测定生成的氨基酸,从而确定蛋白质含量。
实验步骤:
1、将待测样品称取1.0g,加入100ml蒸馏水中,加压漏斗过滤,过滤液用量筒调整至100ml。
2、分别取3个15ml离心管,分别加入0.5ml、1.0ml、1.5ml的上述过滤液,加入10ml去离子水,倒入3个含3ml凯氏试剂的小烧杯中混匀。
3、将上述混合液加热至沸腾,然后降温至室温。
4、取10ml反应液加入预先消化好的咪唑试液,加0.6ml甲酸(25%质量比),加入2ml亚硝酸钠(0.6mol/L,pH7.6),使溶液变成黄绿色,插入预先调整好的滴定管,滴定0.1mol/L氢氧化钠溶液,直到溶液变成淡黄色。
5、重复2~4步骤,做三次平均。
实验结果:
测得0.5ml、1.0ml、1.5ml三组样品分别消耗10.8ml、21.4ml和32.1ml的0.1mol/L 氢氧化钠溶液。
计算得出每份样品中蛋白质的含量分别为3.24mg、3.22mg和3.18mg,平均值为3.21mg。
实验结论:
本实验通过微量凯氏定氮法测定出样品中蛋白质含量为3.21mg/g,该方法操作简单、准确、重复性好,是一种快速测定蛋白质含量的有效方法。
凯氏( Kjeldahl )微量定氮法测定血清蛋白质含量【目的】
1 .掌握微量凯氏定氮法的操作技术,包括未知样品的消化蒸馏、滴定及其含氮量的计算等。
2 .熟悉微量凯氏定氮法的原理。
【原理】
凯氏定氮法是蛋白质含量测定的经典方法,它是根据蛋白质分子中含氮量来测定的,各种蛋白质含氮量比较近似,平均约为 16 %,即 1g 氮相当于 6.25g 蛋白质。
由测定出的氮量即可换算出蛋白质含量。
血清蛋白质或其它有机含氮物与浓硫酸加热进行消化 ( 氧化 ) 时,其中碳、氢、氧元素分别被氧化为二氧化碳和水,而氮原子则转变成氨,后者与硫酸结合生成硫酸铵,留在溶液中,为了加速有机物质的氧化分解,在消化时加入硫酸铜做为催化剂,加入硫酸钾以提高消化液的沸点。
硫酸铵与氢氧化钠作用,放出氨,通过水蒸气蒸馏将氨带入接收瓶中被硼酸溶液吸收,使溶液中氢离子浓度降低,指示剂颜色发生改变,用已知浓度的标准盐酸滴定,直至原来溶液中氢离子的浓度恢复,即指示剂变为原来的颜色。
根据所消耗的标准盐酸量,即可计算出样品中的总氮量。
化学反应式如下:
1 .消化
含氮化合物 +H 2 SO 4 —→CO 2 ↑+H 2 O +(NH 4 ) 2 SO 4 +SO 2 ↑
2 .蒸馏
(NH 4 ) 2 SO 4 + 2NaOH—→2NH 4 OH+Na 2 SO 4
NH 4 OH—→NH 3 ↑+ H 2 O
3NH 3 +H 3 BO 3 —→(NH 4 ) 3 BO 3
3 .滴定
(NH 4 ) 3 BO 3 +3HCl—→3NH 4 Cl+H 3 BO 3
以上测定为样品中的总氮量,由总氮量减去非蛋白氮,即为蛋白质含氮量,再乘以 6 . 25 即为血清蛋白质含量。
【器材】
1 .电炉
2 .铁三角架
3 .酒精灯
4 .锥形瓶
5 .消化管(凯氏烧瓶)
6 .滴定管
7 .微量凯氏定氮器
8 .刻度吸量管
9 .玻璃珠
10 .漏斗
11 .血清
【试剂】
1 .硫酸钾粉末
2 . 12 . 5 %硫酸铜水溶液
3 .浓硫酸
4 . 2 %硼酸水溶液
5 .混合指示剂
取 0 . 1 %溴甲酚绿乙醇溶液 10ml 与 0 . 1 %甲基红乙醇溶液 4ml 混合
6 . 30 %氢氧化钠溶液
7 . 0 . 0lmol / L 盐酸标准溶液
【操作】
一、消化
取消化管二支,标明测定管与空白管,按下表进行操作:
混匀,置于电炉上加热消化(图 3-1 ),开始有水蒸气逸出,继而溶液呈现棕色并冒出白烟 (SO 3 ) ,此时火力应减小,并在管口上盖一小漏斗,以免硫酸损失过多,再继续消化至溶液变为澄清的蓝绿色,即消化完毕 ( 此过程约需 25 分钟左右 ) ,冷却后加水 3 . 8ml ,使总量成为 5ml( 内有 1 . 2ml 硫酸 ) ,混匀,准备蒸馏。
图 3-1 消化装置示意图
二、蒸馏
1 .蒸馏器的结构和用法
蒸馏器有多种,但大同小异。
用前需熟悉其使用方法。
本实验所用蒸馏器如图 3-2 所示:
图 3-2 微量凯氏定氮器结构示意图
P 1 为出水开关, P 2 为入水开关, A 为蒸气发生室, B 为蒸馏室,与出气管 M 相通。
B 室内有 Y 形管,一端与 A 室相通,另一端经 P 3 与漏斗 D 相连,经此可将样品和试剂加入 B 室, E 为进水管,接水龙头, F 为指形冷凝管, H 为盛有定量硼酸溶液的锥形瓶,以吸收氨。
水经 E 、 F 、 G 、 K 而流出,蒸馏时 B 室加入消化好的样品及氢氧化钠,二者反应产生氨, A 室因加热而产生的水蒸气经 Y 管进入 B 室,并将氨一起带出,经冷凝由 M 管进入锥形瓶中被酸吸收。
将洗干净的微量凯氏定氮器安装妥当,把 E 管接水龙头,并关闭 P 1 、 P 2 、P 3 各塞,打开水源,水则由E→F→G→K 缓缓流出 ( 水不宜开的过大,以免水从 G 管溢出 ) 。
放开 P 2 ,水流入 A 室,并让少量水流入 B 室,然后塞住管口 G ,放开 P 1 ,此时 B 室内水应被吸出,否则应检查各接头处是否漏气。
2 .蒸馏
( 1 )打开水笼头和 P 2 ,使水经E→F→G→P 2 进入 A 室,水约至瓶下球形部分的 2 / 3 处,即关闭 P 2 。
( 2 )吸取 2 %硼酸溶液 l0ml ,放人 l00ml 锥形瓶中,加混合指示剂 3 滴( 呈灰紫色 ) ,把锥形瓶置于 M 管下,并使管口完全进入硼酸溶液中。
( 3 )打开 P 3 ,吸取消化好的样品溶液 2ml ,由漏斗 D 加入蒸馏室 B 中,用 lml 蒸馏水冲洗漏斗,再加入 30 %氢氧化钠溶液 5ml ,立即将 P 3 夹紧( 可在漏斗中加少量水封闭,以防漏气。
( 4 )用酒精灯加热 A 室,火焰应稳定,以免锥形瓶中的溶液倒吸,待硼酸溶液变为蓝绿色后再继续蒸馏 5min 。
( 5 )将锥形瓶下移,使 M 管离开硼酸液面,再继续蒸馏 1 分钟,最后用蒸馏水 1ml 冲洗 M 管外壁,取下锥形瓶进行滴定。
( 6 )蒸馏完后应立即清洗蒸馏器,其方法是先打开 P 2 ,将 A 室的水充至球形上方,然后塞住 G 口,放开 P l , B 室内溶液即被吸出,然后再经 D 加蒸馏水入 B 室,如上所述吸出 B 室的水。
如此反复洗涤 2 ~ 3 次。
( 7 )空白管溶液也同样进行蒸馏。
三.滴定
用 0 . 01mol/L 的盐酸滴定锥形瓶中收集液,使其由蓝色变为灰紫色 ( 蒸馏前硼酸的颜色 ) ,即为终点,记录滴定所消耗盐酸的数量。
【计算】
1 .
式中, A 表示滴定样品用 0 . 01mol / L 盐酸的 ml 数; B 表示滴定空白用0 . 01mol / L 盐酸的 ml 数; 0.14 表示 1ml 0 . 01mol / L 盐酸相当于氮的毫克数。
2 .血清蛋白质含量( g/L ) =
式中, NPN 表示非蛋白氮,即制备样品无蛋白滤液中的氮。
【注意事项】
一、样品消化注意事项
1 .加入样品不要沾附在凯氏烧瓶瓶颈。
2 .消化开始时不要用强火,要控制好热源,并注意不时转动凯氏烧瓶,以便利用冷凝酸液将附在瓶壁上的固体残渣洗下并促进其消化完全。
3 .样品中若含脂肪或糖较多,在消化前应加入少量辛醇或液体石蜡或硅油作消泡剂,以防消化过程中产生大量泡沫。
4 .消化完全后要冷至室温才能稀释或定容。
所用试剂溶液应用无氨蒸馏水配制。
二、蒸馏注意事项
1 .进行蒸馏前必须熟悉仪器特点, P 1 打开 A 室水流出; P
2 打开 G 管水流入; P
3 打开漏斗 D 液体流入 B 室。
蒸馏开始后, P 1 、 P 2 、 P 3 均需关闭,定氮处于密闭状态,切不可随意开启。
2 .下列因素可导致 B 室液体压入 A 室,同时锥形瓶中的硼酸也可能倒吸入 B 室,导致定氮的失败。
( 1 )蒸馏时 P 3 打开, B 室压力增高。
( 2 )蒸馏时酒精灯移开,或火焰时断时续,时大时小, A 室遇冷,压力降低。
( 3 )蒸馏时 P 2 打开,水至 G 管流入 A 室, A 室遇冷压力降低。
3 .进行蒸馏前必须用水蒸气充分洗涤蒸馏器,以消除可能残存的氨。
方法是于M 管下放一盛有硼酸加指示剂的锥形瓶,若经蒸馏,锥形瓶内颜色不变,即证明蒸馏器内部已经洗涤干净,无氨残留。
4 .实验室环境忌有碱性雾气,否则影响实验结果。
5 .溴甲酚绿 - 甲基红指示剂的变色点为 pH5 . 1 ,大于 5 . 1 呈绿色,硼酸加指示剂应为灰紫色,若呈红色,说明硼酸酸性过强,可用 0 . 1mol / L 氢氧化钠调整。
另外所用仪器不净也会出现红色。
6 .本法极为灵敏,因此应避免外界氨的干扰,所用试剂及蒸馏水必须无氨。
7 .一般在操作时,应先蒸馏空白管,然后再蒸馏样品管。
8 .每次蒸馏完毕,应立即清洗蒸馏器,否则冷却后,清洗困难。
【思考题】
1 .消化是否完全与测定结果有何关系?
2 .实验室的碱性雾气如何影响实验结果?。