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小知識|凱氏定氮法的原理詳解

閱讀：8586 發(fā)布時間：2022-7-21

　　凱氏定氮法首先將含氮有機(jī)物與濃硫酸共熱，經(jīng)一系列的分解、碳化和氧化還原反應(yīng)等復(fù)雜過程，最后有機(jī)氮轉(zhuǎn)變?yōu)闊o機(jī)氮硫酸銨，這一過程稱為有機(jī)物的消化。為了加速和*有機(jī)物質(zhì)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(diǎn)而加快有機(jī)物分解，除硫酸鉀外，也可以加入硫酸鈉等鹽類類提高沸點(diǎn)，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(huán)境污染等多種因素，應(yīng)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(jī)物氧化。消化完成后，將消化液轉(zhuǎn)入凱氏定氮儀反應(yīng)室，加入過量的濃氫氧化鈉，將NH4+轉(zhuǎn)變成NH3，通過蒸餾把NH3驅(qū)入過量的硼酸溶液接受瓶內(nèi)，硼酸接受氨后，形成四硼酸銨，然后用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸滴定，直到硼酸溶液恢復(fù)原來的氫離子濃度。滴定消耗的標(biāo)準(zhǔn)鹽酸摩爾數(shù)即為NH3的摩爾數(shù)，通過計算即可得出總氮量。在滴定過程中，滴定終點(diǎn)采用甲基紅-次甲基藍(lán)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(jī)氮和無機(jī)氮。

　　以蛋白質(zhì)為例，反應(yīng)式如下：

　　消化：蛋白質(zhì) + 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(zhì)是一類復(fù)雜的含氮化合物，每種蛋白質(zhì)都有其恒定的含氮量[約在14%~18%，平均為16%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))]。凱氏定氮法測定出的含氮量，再乘以系數(shù)6.25，即為蛋白質(zhì)含量。

　　本法適用于測定0.2～1.0mg氮的樣品測定。

　　通過本實(shí)驗(yàn)使學(xué)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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