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小知識|凱氏定氮法的原理詳解

更新時間:2022-07-21 點擊次數:8853
  凱氏定氮法首先將含氮有機物與濃硫酸共熱,經一 系列的分解、碳化和氧化還原反應等復雜過程,最后有機氮轉變為無機氮硫酸銨,這一過程稱為有機物的消化。為了加速和*有機物質的分解,縮短消化時間,在 消化時通常加入硫酸鉀、硫酸銅、過氧化氫等試劑,加入硫酸鉀可以提高消化液的沸點而加快有機物分解,除硫酸鉀外,也可以加入硫酸鈉等鹽類 類提高沸點,但效果不如硫酸鉀。硫酸銅起催化劑的作用。凱氏定氮法中可用的催化劑種類很多,除硫酸銅外,還有汞、硒粉、鉬酸鈉等,但考慮到效果、 價格及環境污染等多種因素,應用非常廣泛的是硫酸銅。使用時常加入少量過氧化氫等作為氧化劑以加速有機物氧化。消化完成后,將消化液轉入凱氏定氮 儀反應室,加入過量的濃氫氧化鈉,將NH4+轉變成NH3,通過蒸餾把NH3驅入過量的硼酸溶液接受瓶內,硼酸接受氨后,形成四硼酸銨,然后用標準鹽酸滴 定,直到硼酸溶液恢復原來的氫離子濃度。滴定消耗的標準鹽酸摩爾數即為NH3的摩爾數,通過計算即可得出總氮量。在滴定過程中,滴定終點采用甲基紅-次甲 基藍混合指示劑顏色變化來判定。測定出的含氮量是樣品的總氮量,其中包括有機氮和無機氮。
 
  以蛋白質為例,反應式如下:
 
  消化:蛋白質 + H2SO4→(NH4)2SO4
 
  + SO2↑+ CO2 ↑+ H2O
 
  蒸餾:(NH4)2SO4 + 2NaOH→ Na2SO4
 
  + 2 H2O + 2NH3 ↑
 
  2NH3 + 4H3BO3→(NH4)2B4O7
 
  + 5H2O
 
  滴定:(NH4)2B4O7
 
  + 2HCl + 5H2O→2NH4Cl + 4 H3BO3
 
  蛋白質是一類復雜的含氮化合物,每種蛋白質都有其恒定的含氮量[約在14%~18%,平均為16%(質量分數)]。凱氏定氮法測定出的含氮量,再乘以系數6.25,即為蛋白質含量。
 
  本法適用于測定0.2~1.0mg氮的樣品測定。
 
  通過本實驗使學生能理解凱氏定氮法的原理,掌握凱氏定氮法的操作方法。

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