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小知识|凯氏定氮法的原理详解

发布时间:2022-07-21 点击次数:1051
  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*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,应用非常广泛的是硫酸铜。使用时常加入少量过氧化氢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 基蓝混合指示剂颜色变化来判定。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。
 
  以蛋白质为例,反应式如下:
 
  消化:蛋白质 + H2SO4→(NH4)2SO4
 
  + SO2↑+ CO2 ↑+ H2O
 
  蒸馏:(NH4)2SO4 + 2NaOH→ Na2SO4
 
  + 2 H2O + 2NH3 ↑
 
  2NH3 + 4H3BO3→(NH4)2B4O7
 
  + 5H2O
 
  滴定:(NH4)2B4O7
 
  + 2HCl + 5H2O→2NH4Cl + 4 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。
 
  本法适用于测定0.2~1.0mg氮的样品测定。
 
  通过本实验使学生能理解凯氏定氮法的原理,掌握凯氏定氮法的操作方法。

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