
【化】 Kjeldahl determination
凱氏定氮法(Kjeldahl Method)是測定有機化合物及生物樣品中總氮含量的經典分析方法,由丹麥化學家約翰·凱達爾(Johan Kjeldahl)于1883年提出。該方法通過将含氮物質轉化為铵鹽,再通過酸堿滴定計算氮含量,廣泛應用于食品工業、農業和環境監測等領域,尤其作為蛋白質含量測定的國際标準方法。
消化(Digestion)
樣品在濃硫酸及催化劑(如硫酸鉀、硫酸銅)作用下高溫消解,有機物中的氮轉化為硫酸铵。反應式:
$$ text{有機物-N} + text{H}_2text{SO}_4 xrightarrow{Delta} (text{NH}_4)_2text{SO}_4 + text{CO}_2↑ + text{H}_2text{O}↑ + text{SO}_2↑ $$
蒸餾(Distillation)
向消化液中加入過量氫氧化鈉,釋放氨氣并蒸餾分離:
$$ (text{NH}_4)_2text{SO}_4 + 2text{NaOH} rightarrow 2text{NH}_3↑ + text{Na}_2text{SO}_4 + 2text{H}_2text{O} $$
吸收與滴定(Absorption & Titration)
氨氣被硼酸溶液吸收生成铵鹽,再用标準鹽酸溶液滴定,根據消耗量計算氮含量:
$$ text{NH}_3 + text{H}_3text{BO}_3 rightarrow text{NH}_4^+ + text{H}_2text{BO}_3^- text{HCl} + text{H}_2text{BO}_3^- rightarrow text{H}_3text{BO}_3 + text{Cl}^- $$
參考文獻:
凱氏定氮法(Kjeldahl method)是一種用于測定有機化合物中氮含量的經典分析方法,由丹麥化學家約翰·凱耶達爾(Johan Kjeldahl)于1883年提出。以下從原理、步驟、應用及局限性等方面詳細解釋:
氮含量與蛋白質關系
假設樣品中的氮全部來源于蛋白質,而蛋白質的平均含氮量約為16%[ text{蛋白質含量} = frac{text{含氮量}}{16%} ]。
通過測定總氮量可間接推算蛋白質含量。
化學反應過程
樣品消化
蒸餾與吸收
滴定計算
全自動凱氏定氮儀通過智能化控制消解、蒸餾和滴定步驟,顯著提高效率和精度。
如需更完整的操作細節或公式推導,可參考權威化學分析手冊或相關标準(如、3、6)。
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