讲凯氏定氮仪之前,我们先来认识下蛋白质;蛋白质是有机大分子,是生命活动的主要承担者。没有蛋白质就没有生命。
蛋白质是由氨基酸以“脱水缩合”的方式组成的多肽链经过盘曲折叠形成的具有一定空间结构的物质。
一个氨基酸分子的羧基(-COOH)和另一个氨基酸分子的氨基(-NH2)相连接,同时脱去一分子水,形成肽键(-NH-CO-),这种方式叫做脱水缩合反应。
凯氏定氮仪的由来,丹麦化学家凯耶达尔(J. Kjeldahl)于1883年提出的湿法定量测定含氮有机化合物中氮的方法。
凯氏定氮法主要用来测定样品中有机氮含量
有机物即有机化合物。含碳化合物(一氧化碳、二氧化碳、碳酸盐、金属碳化物等少数简单含碳化合物除外)或碳氢化合物及其衍生物的总称。有机物是生命产生的物质基础。
有机化合物除少数以外,一般都能燃烧。和无机物相比,它们的热稳定性比较差,电解质受热容易分解。有机物的熔点较低,一般不超过400℃。
凯氏定氮仪测量样品蛋白质含量主要经过三个步骤;
第一步:消解 目的是将有机物中的胺根在高温和催化剂CuSO4,浓H2SO4 作用下反应,生成(NH4)2SO4
反应方程式:
2NH2-+H2SO4+2H+=(NH4)2SO4
第二步 蒸馏 目的是将消解完成的样品在凯氏定氮仪中与碱发生反应,通过蒸馏释放出NH3 ;
反应方程式:
(NH4)2SO4+2NaOH=2NH3+2H2O+Na2SO4
反应完成后,用H3BO3 溶液收集蒸馏释放出NH3,
反应方程式:
2NH3+4H3BO3=(NH4)2B4O7+5H2O
第三步 滴定 目的是将收集的NH3通过已知含量的标准酸滴定,反算出NH3的含量;
反应方程式:
(NH4)2B4O7+H2SO4+5H2O=(NH4)2SO4+4H3BO3
(NH4)2B4O7+2HCl+5H2O=2NH4Cl+4H3BO3
单位注解:
N:样品中蛋白质的百分含量;
V:样品消耗硫酸或盐酸标准液的体积,ml;
V空白:试剂空白消耗硫酸或盐酸标准溶液的体积,ml;
C:硫酸或盐酸标准溶液的当量浓度
M:称量样品的重量,g;
氮含量计算公式:
蛋白质转换系数:
(1)一切蛋白质都含N元素,且各种蛋白质的含氮量很接近,平均为16%;
(2)蛋白质系数:任何生物样品中每1g元N的存在,就表示大约有1/16%=6.25g蛋白质的存在, 6.25常称为蛋白质常数
凯氏定氮仪的原理大致就是以上所述;那么凯氏定氮仪适合在什么环境下工作呢?需要一个正规的化学实验室
1、电源电压:AC 220V±10% 50Hz;
2、自来水压力:0.02MPa-1MPa;
3、环境温度:室温——35℃;
了解更多详细内容,推荐参考定氮仪视频教程。