凯氏定氮法原理
凯氏定氮法是一种检测物质中“氮的含量”的方法。蛋白质是一种含氮的有机化合物,食品中的蛋白质经硫酸和催化剂分解后,产生的氨能够与硫酸结合,生成硫酸氨,再经过碱化蒸馏后,氨即成为游离状态,游离氨经硼酸吸引,再以硫酸或盐酸的标准溶液进行滴定,根据酸的消耗量再乘以换算系数,就可以推算出食品中的蛋白含量。
一凯氏定氮法原理
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、、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、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。
反应式如下:
1.有机物中的氮在强热和CuSO4,浓H2SO4 作用下,消化生成(NH4)2SO4 合肥师范学院专升本
反应式为: H2SO4==SO2+H2O+[O] ;R. CH.COOH+[O]==R.CO.COOH+NH3;
R.CO.COOH+[O]==nCO2+mH2O; 2NH3+H2SO4==(NH4)2SO4
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: 2NH4++OH-==NH3+H2O;NH3+H3BO3==NH4++H2BO3-
3. 再用已知浓度的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: H2BO3-+H+==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)]。凯氏定氮法测定出的含氮量,再乘以系数6.25,即为蛋白质含量。
二. [方法和步骤]
(一)消化
1、准备6个凯氏烧瓶,标号。1、2、3号烧瓶中分别加入适当浓度的蛋白溶液1.0mL,样品要加到烧瓶底部,切勿沾在瓶口及瓶颈上。再依次加入硫酸钾-硫酸铜接触剂0.3g,浓硫酸2.0mL,30%过氧化氢1.0mL。4、5、6号烧瓶作为空白对照,用以测定试剂中可能含有的微量含氮物质,对样品测定进行校正。4、5、6号烧瓶中加入蒸馏水1.0mL代替样液,其余所加试剂与1、2、3号烧瓶相同。
2、将加好试剂的各烧瓶放置消化架上,接好抽气装置。先用微火加热煮沸,此时烧瓶内物质炭化变黑,并产生大量泡沫,务必注意防止气泡冲出管口。待泡沫消失停止产生后,加大火力,保持瓶内液体微沸,至溶液澄清后,再继续加热使消化液微沸15min。
在消化过程中要随时转动烧瓶,以使内壁粘着物质均能流入底部,以保证样品完全消化。
消化时放出的气体内含SO2,具有强烈刺激性,因此自始自终应打开抽水泵将气体抽入自来水排出。整个消化过程均应在通风橱中进行。消化完全后,关闭火焰,使烧瓶冷却至室温。
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计算
杜平
凯氏定氮法中常量、微量、半微量的差异化比较
凯氏定氮法是经典已毋庸置疑,在测定物质中氮的含量或者样品中蛋白质的含量时,凯氏定氮法是百试不爽的方法。而如今,根据凯氏定氮法的原理,各种凯式定氮仪、全自动定氮仪纷纷亮相,它们把实验中需要人工操作的步骤集成到了仪器之中,使得仪器在无人的情况下也能正常运行。
凯氏定氮法的原理如下: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。
凯氏定氮法分为常量,微量,和半微量,这三者的区别在于检测用样品量,但是它们的区分并不是那么明显,你在具体操作时可以灵活应用,不必拘泥于特定的方法。下面分析下这三者在定义上的区别:
1、常量由于可以把全部消化液一同蒸馏测定,故较适合蛋白质含量低的样品。
2、微量、半微量差别在装置上,二者皆属于水蒸汽蒸馏操作,只是前者把蒸汽直接导入反应室内,后者把蒸汽导入反应室外加热,由于二者皆取消化液的一部份操作,可平行蒸馏操作,但检测限要较常量法高。
3伤了心的女人怎么了、纯粹从回收率的角度看,半微量要稍好。
原理:
微量凯氏定氮的使用范围在0.2-1.0毫克氮
步骤:
真假农夫山泉1.浓硫酸消化→2.蒸馏挥发无机氨(氨气)→3.硼酸吸收(含有指示剂)→4.盐酸滴定
计算:
X为样品蛋白质含量,g/100g;V1为样品滴定消耗盐酸体积,ml
V2为空白滴定消耗盐酸的体积,ml;C为标准盐酸的浓度,mol/L;F为氮换算蛋白的系数;0.014为消耗1ml盐酸N的分子量;m为样品质量
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微量凯氏定氮的使用范围在0.2-1.0毫克氮
步骤:
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计算:
X为样品蛋白质含量,g/100g;V1为样品滴定消耗盐酸体积,ml
V2为空白滴定消耗盐酸的体积,ml;C为标准盐酸的浓度,mol/L;F为氮换算蛋白的系数;0.014为消耗1ml盐酸N的分子量;m为样品质量
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