凱氏定氮法的操作步驟與原理介紹
凱氏定氮法的操作步驟與原理介紹
直至今日為各國(guó)、各行業(yè)、各學(xué)科公認(rèn)的氮蛋白質(zhì)測(cè)定方法是1883年丹麥科學(xué)家廠JohanKJeldahl創(chuàng)立的，被后人命名為凱氏(定氮法，被許多國(guó)際組織定為標(biāo)準(zhǔn)方法，如國(guó)際谷物化學(xué)協(xié)會(huì)、美國(guó)分析化學(xué)協(xié)會(huì)，美國(guó)谷物化學(xué)協(xié)會(huì)等，我國(guó)十多年來頒布的有關(guān)“谷物、豆類作物種子粗蛋白測(cè)定”，“上壤肥料全氮測(cè)定”，以及食品、飼料工業(yè)中的蛋白質(zhì)測(cè)定等等，都將凱氏定氮蛋白質(zhì)方法定為標(biāo)準(zhǔn)化分析方法。
凱氏定氮儀方法創(chuàng)立100多年來，其原理、步驟沒有多大變化，但隨著儀器儀表工業(yè)的發(fā)展，凱氏法所涉及的消煮、蒸餾、滴定這三步驟所用的儀器設(shè)備都已相當(dāng)完備，且從手工操作發(fā)展到半自動(dòng)和全自動(dòng)，大大提高了測(cè)定速度和精度，也改善了工作條件，使凱氏定氮法進(jìn)人了一個(gè)新階段。
凱氏法的原理是將待測(cè)樣品放在高溫濃硫酸中消煮分解，使樣品中的蛋白氮及其他有機(jī)氮轉(zhuǎn)化為錢態(tài)氮，然后加堿蒸餾，使氨釋放出來并吸收于標(biāo)準(zhǔn)酸中，再用滴定法測(cè)定全氮量，進(jìn)而可換算出蛋白質(zhì)含量，所以，凱氏法和主要部件分為3部分。
1、消煮
即將樣品和加速劑(KZSO4)、催化劑(euso;或se)、濃硫酸放在凱氏消煮管中、置于消煮器上，逐步加溫至380一400℃，使有機(jī)質(zhì)中的氮能充分消解而又不損失的條件下沸騰消煮，有機(jī)氮轉(zhuǎn)化為錢態(tài)氮，錢態(tài)氮與濃硫酸反應(yīng)生產(chǎn)成硫酸錢。
上述過程中的主要設(shè)備是消煮器，早期用調(diào)溫電爐或電熱板，80年代初期改用電阻絲加熱鋁塊管式消煮爐，而現(xiàn)在ll(Il).J外均改為生產(chǎn)并推廣應(yīng)用多功能遠(yuǎn)紅外消煮器，其熱效率高，升溫快，溫度均勻，控溫方便、準(zhǔn)確，有的消煮器上附加有煙霧導(dǎo)出系統(tǒng)，使消煮器不必安放在通鳳櫥內(nèi)工作。
2、蒸餾
經(jīng)上述消煮所得的消煮液一(NH4)2504加少量蒸餾水，再加堿(Na0H)，放入蒸餾器中，然后通蒸氣蒸餾，使氨氣釋放出來。
蒸餾過程在蒸餾器內(nèi)完成，由一于蒸餾前要加人Na0H溶液，在蒸餾過程中又必須通人足夠且穩(wěn)定的蒸氣，所以蒸餾器由自動(dòng)準(zhǔn)確的加堿系統(tǒng)和白動(dòng)產(chǎn)生并穩(wěn)定輸出蒸氣系統(tǒng)組成。加堿系統(tǒng)主要由堿液箱、排量準(zhǔn)確的微排量薄膜泵、堿閥及管路組成。該系統(tǒng)的主要技術(shù)要求是耐強(qiáng)堿腐蝕、化學(xué)穩(wěn)定、排量準(zhǔn)確。
蒸氣系統(tǒng)主要由蒸氣發(fā)生器、蒸氣閥及管路組成，要求能產(chǎn)生蒸氣量足夠且穩(wěn)定，為此其中必配有平衡與調(diào)節(jié)發(fā)生器內(nèi)氣壓的的裝置，例如膨脹器。此外蒸餾器中還有水路系統(tǒng)、冷凝系統(tǒng)、接收瓶和電氣控制器。
3、滴定
蒸餾過程中獲到的氨可吸收于裝有標(biāo)準(zhǔn)酸(鹽酸或硫酸)的瓶中、然后用標(biāo)準(zhǔn)堿液滴定過量的酸，求出含氮量。目前使用得更多的是將氨吸收到一定量的硼酸中，再用標(biāo)淮酸滴定，從而求出含氮量，其優(yōu)點(diǎn)是只需一種標(biāo)準(zhǔn)濃度的溶液，且不受空氣中二氧化硫的影響。
