凯氏定氮法
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凯式定氮法检验食品中蛋白质时,往往测定总氮量,然后乘以蛋白质换算系数,即可得到蛋白质含量,但因样品中常含有核酸、生物碱、含氮类脂、卟啉以及含氮色素等非蛋白质的含氮化合物,故通常将测定结果称为粗蛋白质含量。
一、原理将样品与浓硫酸一同加热消化,使蛋白质分解,其中碳和氢被氧化为二氧化碳和水逸出, 样品中的有机氮转化为氨,并与硫酸结合成硫酸铵,加碱将消化液碱化,通过水蒸气蒸馏,使氨蒸出,使硼酸吸收形成硼酸铵,再以标准盐酸或硫酸溶液滴定,根据标准酸消耗量可计算出蛋白质的含量。
消化反应为:2NH2(CH2)2COOH+13H2SO4→(NH4)2SO4+6CO2+12SO2+16H2O消化反应中,为了加速蛋白质的分解,缩短消化时间,常加入催化剂,如硫酸钾、硫酸铜。
1、硫酸钾。
加入硫酸钾的目的是为了提高溶液的沸点。
加快有机物的分解。
硫酸钾与硫酸作用生成硫酸氢钾可以提高反应温度,而且随着消化过程中硫酸不断地被分解,水分不断逸出而使硫酸氢钾的浓度不断升高。
但加入的硫酸钾的量不能太大,否则消化体系温度过高,会引起已生成的铵盐发生热分解析出氨而造成损失。
2、硫酸铜。
硫酸铜的作用机理如下:Cu2SO4+2H2SO4→2CuSO4+2H2O+SO2C+2CuSO4→Cu2SO4+SO2+CO2此反应不断进行,待有机物全部被消化完后,不再有硫酸亚铜(Cu2SO4褐色)生成,溶液呈现清澈的Cu2+的蓝绿色。
故硫酸铜除了起催化剂作用外,还可指示消化终点,以及下一步蒸馏时作为碱性反应的指示剂。
蒸馏:在消化完全的样品消化液中加入浓氢氧化钠使其呈碱性,此时氨游离出来,加热蒸馏即可释放出氨气,反应如下:(NH4)2SO4+2NaOH→2NH3+2H2O+Na2SO4吸收与滴定:蒸馏所释放出来的氨,用硼酸溶液进行吸收,硼酸呈微弱酸性,与氨形成强碱弱酸盐,待吸收完全后,再用盐酸标准溶液滴定,吸收及滴定反应为:2NH3+4H3BO3→(NH4)2B4O7+5H2O(NH4)2B4O7+2HCl+5H2O→2NH4Cl+4H3BO3二、仪器和试剂凯氏烧瓶、定氮蒸馏装置浓硫酸、硫酸铜、硫酸钾、氢氧化钠溶液、盐酸标准溶液、硼酸吸收液、甲基红-溴甲酚绿混合指示剂。
凯氏定氮法中文名称:凯氏定氮法英文名称:Kjeldahl determination定义:测定化合物或混合物中总氮量的一种方法。
即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,可由其氮量计算蛋白质含量,故此法是经典的蛋白质定量方法。
凯氏定氮法凯氏定氮法是测定化合物或混合物中总氮量的一种方法。
即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,可由其氮量计算蛋白质含量,故此法是经典的蛋白质定量方法。
原理蛋白质是含氮的有机化合物。
食品与硫酸和催化剂一同加热消化,使蛋白质分解,分解的氨与硫酸结合生成硫酸铵。
然后碱化蒸馏使氨游离,用硼酸吸收后再以硫酸或盐酸标准溶液滴定,根据酸的消耗量乘以换算系数,蛋白质含量。
含氮量*6.25=蛋白含量.有机物中的胺根在强热和CuSO4,浓H2SO4作用下,硝化生成(NH4)2SO4凯氏定氮法反应式为:2NH2+H2SO4+2H=(NH4)2SO4(其中CuSO4做催化剂)2.在凯氏定氮器中与碱作用,通过蒸馏释放出NH3,收集于H3BO3溶液中反应式为:(NH4)2SO4+2NaOH=2NH3+2H2O+Na2SO42NH3+4H3BO3=(NH4)2B4O7+5H2O3. 用已知浓度的H2SO4(或HCI)标准溶液滴定,根据HCI消耗的量计算出氮的含量,然后乘以相应的换算因子,既得蛋白质的含量反应式为:(NH4)2B4O7+H2SO4+5H2O=(NH4)2SO4+4H3BO3 (NH4)2B4O7+2HCl+5H2O=2NH4Cl+4H3BO3试剂所有试剂均用不含氨的蒸馏水配制。
2.1 硫酸铜。
凯氏定氮法的注意事项及操作要点
凯氏定氮法是一种测定样品中氨氮含量的方法,以下是该方法的注意事项和操作要点:
1. 注意安全:在操作过程中,需要注意避免与凯氏试剂直接接触皮肤和眼睛,避免吸入氨气。
操作时需戴上实验手套和防护眼镜。
2. 样品处理:样品中的氨氮需要转化为氨气,因此需要先将样品与碱性试剂(如氢氧化钠溶液)和还原剂(如亚硫酸钠溶液)进行反应,将氨氮转化为氨气。
3. 容器选择:凯氏定氮法使用的装置一般为Kjeldahl管、凯氏瓶和蒸馏装置,需要确保这些容器的密封性能良好,以防止氨气泄漏。
同时,应选择耐热、耐腐蚀的材料。
4. 消除干扰:在实际分析中,可能会存在一些干扰物质,如硝酸盐、亚硝酸盐等。
针对这些干扰物质,可以采取添加还原剂去除亚硝酸盐,或使用降解法将硝酸盐转化为氨氮等方法来进行消除。
5. 酸碱滴定:将反应液中的氨氮转化为盐酸,然后再进行酸碱滴定来测定氨氮含量。
此时需要注意滴定时机和操作技巧,确保滴定的准确性。
6. 计算结果:根据滴定所消耗的酸碱溶液体积和其浓度,计算出氨氮含量。
注意结果的单位和精度,避免计算错误。
总之,在进行凯氏定氮法测定时,需要严格掌握操作要点和注意事项,确保结果的准确性和可靠性。
此外,注意实验室的通风和安全设施,保证操作过程中的安全。
凯氏定氮法计算公式
1 凯氏定氮法
凯氏定氮法是一种重要的用于测定全氮量的分析方法,也被称为
硝酸盐氰化反应。
它是早期硝酸盐氰化反应的重要组成部分,全氮量
的测定。
它有广泛的应用,例如环境水样、饮用水、有机废物、粪便、土壤和肥料等。
2 计算公式
凯氏定氮法的公式是:
N%=FIN/[(VW×BE%)×100]×100
其中,N%是指样品中N2的百分含量;FIN是指紫外吸收法测得的紫外光吸收值;VW是指样品容积;BE%是指碘当量测量中所用的碘折
光率。
3 实验步骤
凯氏定氮法实验的主要步骤是:
①皿试:将10ml的碘氰乙酸溶液加入碟形分析皿中,吸气8min,再加入3ml硝酸钠溶液,搅匀;
②读取紫外光吸收值:用1079nm波长的紫外光源照射,用紫外分
析仪读取相应的紫外光吸收值;
③计算前:用计算公式计算所得紫外光吸收值,并根据计算结果给出定氮的百分比。
4 注意事项
使用凯氏定氮法测定全氮量时应注意以下几点:
- 所选择的样品标本应在分析之前进行提纯和准备,以确保准确的测定结果;
- 样品中的悬浮物和溶解物必须进行滤过处理,以清除它们;
- 紫外分析仪中所采用的紫外光源波长要选择适当的大小,以保证测量精度;
- 紫外光吸收值的计算需要参考碘当量值,以便准确计算样品中所含全氮含量;
- 试剂、设备等实验工具也要正确使用,才能取得准确的容积值和紫外光吸收值,从而算得准确的定氮值。
总之,凯氏定氮法虽然简单易行,但在测定全氮量时也应特别注意以上这些问题,以保证实验结果的准确性和有效性。