实验求证常规凯氏定氮法的不足之处和改进方法

　　以经典的微量凯氏定氮法为基础，对消化装置进行了一定的研究和改进，使消化时间大大缩短；并针对混合指示剂必须现用现配且滴定终点不易判断的不足，选用酸度计代替混合指示剂判断滴定的终点，使测定结果的准确度提高。实验表明，改良后的蛋白质含量测定方法不仅操作简便，而且污染减少，结果更加准确。

　　1 试验材料与方法

　　1.1 试验仪器及试剂

　　1.1.1 仪器 凯氏定氮仪、微量滴定管、容量瓶 （100 mL）、锥形瓶 （100 mL、250 mL） 消化炉、漏斗 、玻璃弯管、通风橱、酸度计、电炉。

　　1.1.2 试剂绿豆粉、浓度为 0.01 mol/L盐酸标准溶液、浓硫酸、体积分数 1%硼酸吸收液、质量分数 10%硫酸铜溶液、硫酸钾、质量分数 25%氢氧化钠溶液、甲基红一次甲基蓝混合指示剂、30%过氧化氢、稀碱溶液、硫酸铵、草酸铵。

　　1.2 实验步骤

　　1.2.1 消化装置的组装

　　将原微量凯氏定氮法需要固定的凯氏烧瓶换成不需要固定的 250 mL 的锥形瓶，同时在瓶口倒置一漏斗，漏斗颈顶部用玻璃弯管连接，弯管再用导管与内盛稀碱溶液的大烧杯相连。

　　1.2.2 消化称取

　　均匀样品 0.2~0.3 g,放入干燥的 250 mL 的锥形瓶中，再加入质量分数 10%的硫酸铜 5 mL 和0.30 g 硫酸钾及 8.00 mL 浓硫酸，同时做空白对照实验，摇匀后将烧瓶放在垫有铁丝网的电炉上，在瓶口倒置一漏斗，漏斗颈顶部用玻璃弯管连接，弯管再用导管与内盛稀碱溶液的大烧杯相连。装置安装好后，放在通风橱中，打开电炉，对烧瓶直接加热，进行消化。起初用小火并随时调节火的大小，使产生的烟气被碱液完全吸收；待内容物全部炭化，泡沫完全停止后加强火力，随时转动烧瓶，使瓶壁上的内容物全部回流入消化液中，烧至溶液透明，沉淀灰白，取下待冷。将 10 mL蒸馏水沿瓶壁加入锥形瓶内，转入 100mL 容量瓶内，以蒸馏水冲洗数次，洗液合并入容量瓶中，待冷却后稀释至刻度，备用。

　　1.2.3 测定煮沸蒸馏水 （蒸馏水发生瓶中）。

　　在 100 mL 锥形瓶内加入 15 mL 体积分数为 1%硼酸吸收液，置于冷凝器下，并使管口浸入硼酸内，夹紧放气口，取10 mL 样品稀释液或空白液由进样口注入反应室。以5 mL 蒸馏水冲洗样口，用量筒量取 5 mL 质量分数25%NaOH,迅速倒入进样口，并立即塞好，加水于进样口，以防氨逸出，从第 1 滴溜液滴下开始计时，蒸馏 3 min,移动吸收瓶，使硼酸液面离开冷凝管口，再蒸馏 1 min,然后用少量蒸馏水冲洗冷凝管下端，从而保证了游离氨被完全蒸馏接收。氨是否完全蒸馏出来，可用 pH 试纸试验馏出液是否为碱性而确定。取下吸收瓶，用酸度计滴定至 pH 值 5.1（取混合指示剂变色点均值），记下消耗酸的体积（mL）。继续夹紧排气口，提起进口塞，使蒸馏水流入反应室，捏紧进气橡皮管，以断绝蒸汽源。这时反应室中的废液被自动吸出，如此反复冲洗干净反应室，将排气阀打开，使反应室外层中的废液排出。

　　2 结果与分析

　　2.1 蛋白质含量测定结果对比分别采用改进前、后的凯氏定氮法，测定 3 组绿豆粉平行试样中的蛋白质含量。凯氏定氮法改进前后蛋白质含量测定结果的对比见表 1.由表 1 可以看出，凯氏定氮法改良前后的蛋白质含量测定结果基本一致，但改进后的标准差和变异系数变小，说明改进后的测定方法具有更高的精密度。

　　1.2 滴定终点准确度和精密度的比较采用酸度计和指示剂 2 种方法判断滴定终点的准确度和精密度。

　　不同滴定法的精密度比较见表 2,不同滴定法的准确度比较见表 3.由表 2 和表 3 可以看出，2 种方法测定结果相近，精密度和准确度都符合分析要求。由表 5 可以看出，改进后的消化时间缩短，小于原消化时间的 1/3,这可能是由于改进后的受热面积变大，加快了消化速度；消化后产生的气体大部分被稀碱液吸收，大大减少了有害气体的排出。

　　3 结论

　　（1） 通过全自动定氮仪改进的凯氏定氮法，消化装置可以缩短消化时间，从而节省了人力资源。

　　（2） 改进后的测定方法可明显减少了 CO2,SO2,SO3等气体的排放量，保护了环境，有利于人体健康。

　　（3） 用酸度计代替指示剂，使结果更加精密和准确。