凯氏定氮仪原理及应用范围

　　凯氏定氮仪的原理：

　　蛋白质是含氮的有机化合物。食品与硫酸和催化剂一同加热消化，使蛋白质分解，分解的氨与硫酸结合生成硫酸铵。然后碱化蒸馏使氨游离，用硼酸吸收后再以硫酸或盐酸标准溶液滴定，根据酸的消耗量乘以换算系数，即为蛋白质含量。

　　1.有机物中的胺根在强热和CuSO4，浓H2SO4 作用下，硝化生成(NH4)2SO4

　　反应式为：

　　2NH2+H2S04+2H＝(NH4)2S04 (其中CuSO4做催化剂)

　　2.在凯氏定氮器中与碱作用，通过蒸馏释放出NH3 ，收集于H3BO3 溶液中

　　反应式为：

　　(NH4)2SO4+2NaOH＝2NH3+2H2O+Na2SO4

　　2NH3+4H3BO3＝(NH4)2B4O7+5H2O

　　3. 用已知浓度的H2SO4(或HCI)标准溶液滴定，根据HCI消耗的量计算出氮的含量，然后乘以相应的换算因子，既得蛋白质的含量

　　反应式为：

　　(NH4)2B4O7+H2SO4+5H2O＝(NH4)2SO4+4H3BO3

　　(NH4)2B4O7+2HCl+5H2O＝2NH4Cl+4H3BO3

　　凯氏定氮仪的作用：

　　凯氏定氮仪用凯氏方法检测谷物、食品、饲料、水、土壤、淤泥、沉淀物和化学品中的氨、蛋白质氮含量、酚、挥发性脂肪酸、氰化物、二氧化硫、乙醇等含量。具有相当好的性价比，仅仅滴定过程需要人工操作一下，非常适合实验室及检验机构常规检测。广泛用于食品、农作物、种子、土壤、肥料等样品的含氮量或蛋白质含量分析。

　　凯氏定氮仪的操作方法：

　　消化

　　根据样品量的多少选择适宜的凯氏烧瓶4个(此处以50毫升为例)，其中2个为对照。向烧瓶内加入准确称量的样品，注意要把样品加至烧瓶底部，切勿沾在瓶口及瓶颈上。另外2个作空白对照，好对样品进行校正。

　　在每个烧瓶中加入约300毫克硫酸钾-硫酸铜混合物(硫酸钾：五水硫酸铜=3：1、6：1或10：1均可)，再用量筒加入3毫升浓硫酸。将上述4个凯氏烧瓶放在通风良好处(最好在通风橱中进行)加热消化。先用小火加热至沸腾。此时会产生大量泡沫，应特别注意不能让黑色物质上升到烧瓶颈部，否则将严重影响分析结果。当混合物停止冒泡，蒸汽与二氧化硫也均匀地放出时，将火焰调节到保持瓶内液体微微沸腾。假若发现瓶颈上有黑色颗粒，应小心地将烧瓶倾斜振摇，用消化液将其洗下。在消化过程中要时常转动烧瓶，使全部样品都浸在消化液中。当消化液呈清澈淡蓝色时即告消化结束。时间一般在5~6小时！若样品中含赖氨酸或组氨酸较多时，消化时间需要延长1~2倍。因为这两种氨基酸中的氮在短时间内不易消化完全。

　　蒸馏

　　采用改良式凯氏定氮仪。

　　1、洗涤蒸馏仪：用硼酸指示剂(取100毫升2%硼酸溶液，滴加混合指示剂约1毫升，摇匀后呈紫红色即可；混合指示剂：50毫升0.1%甲烯蓝乙醇+200毫升0.1%甲基红乙醇，存于棕色瓶中)检测是否清洗干净。干净标准：指示剂不变色。

　　2、样品和空白的蒸馏：取2毫升稀释消化液至加样口加入反应室，关闭加样口，另取1个装硼酸指示剂的三角瓶接于冷凝管下端。取30%氢氧化钠(W/W)溶液约10毫升，从加样口缓慢加入，当未加完时关闭，并加入约3毫升蒸馏水，再继续缓慢加入一半后关闭，让剩下的水作液封。将加热器重新放在蒸汽发生器下加热(注：在清洗仪器完毕后应拿走加热器)，待三角瓶中液体由紫红变成鲜绿色起开始计时，蒸馏5分钟，然后移动三角瓶使液面离开冷凝管口约1厘米，并用少量蒸馏水洗涤冷凝管口外周，继续蒸馏1分钟。空白同样。

　　3、清洗仪器：同上，不必用指示剂。

　　滴定用0.0100mol/L标准盐酸(要标定，费时)滴定三角瓶中收集的氨，直至硼酸指示剂由绿变紫红。