凱氏定氮儀原理詳解

  凱氏定氮儀(蛋白質測定儀)，是根據凱氏定氮法設計的自動化測氮蒸餾系統，適用于糧油檢測、飼料分析、植物養分測試、土肥檢測、環保、醫藥、化工等行業的分析、教學及研究中主要用來檢測糧食、食品、乳制品、飲料、飼料、土壤、水、藥物、沉淀物和化學品等中的氨氮、蛋白質氮等含量。 
    凱氏定氮法是測定化合物或混合物中總氮量的一種方法。在有催化劑的條件下，用濃硫酸消化樣品將有機氮都轉變成無機銨鹽，然后在堿化蒸餾將銨鹽轉化為氨，隨水蒸氣蒸餾出來后為過量的硼酸液吸收，再以硫酸或鹽酸標準溶液滴定，根據酸的消耗量乘以換算系數(含氮量×6.25=蛋白含量)，并換算成蛋白質含量，即可計算出樣品中的含氮量。此法是經典的蛋白質測定方法。凱氏定氮法被定為食品中蛋白質含量測定的現行國家標準及國際通行的測定方法。
    反應方程式：
    1.有機物中的胺根在強熱和 CuSO₄，濃 H₂SO₄ 作用下，硝化生成(NH₄)₂SO₄，反應式為：
          2NH₂ + H₂SO₄ + 2H = (NH₄)₂SO₄ (其中CuSO₄做催化劑)
    2.在凱氏定氮器中與堿作用，通過蒸餾釋放出 NH3，收集于 H3BO3 溶液中，反應式為：
          (NH₄)₂SO₄ + 2NaOH = 2NH₃ + 2H₂O + Na₂SO₄
          2NH₃ + 4H₃BO₃ = (NH₄)₂B₄O₇ + 5H₂O
    3. 用已知濃度的 H₂SO₄ (或 HCl )標準溶液滴定，根據HCI消耗的量計算出氮的含量，然后乘以相應的換算因子，既得蛋白質的含量，反應式為：
          (NH₄)₂B₄O₇ + H₂SO₄ + 5H₂O = (NH₄)₂SO₄ + 4H₃BO₃
          (NH₄)₂B₄O₇ + 2HCl + 5H₂O = 2NH₄Cl + 4H₃BO₃ 
    計算公式：

    X：樣品蛋白質含量 (g/100g 或g/100mL)
    V₁、V₂：測定用樣、試劑空白消耗鹽酸標準溶液的體積 (mL)
    C：鹽酸標準液的摩爾濃度 (mol/L)
    0.014：1mol/L鹽酸標準液1mL相當于氮的克數
    m：樣品質量(g)或體積(mL)
    F：蛋白質換算系數6.25
    換算系數：
    一般食物6.25、乳制品6.38、面粉5.70、高粱為6.24、花生為5.46、米為5.95、大豆及其制品為5.71、肉制品為6.25、大麥小米燕麥、裸麥為5.83、芝麻與向日葵為5.30。
    實驗裝置：

    所需試劑：
    1、消化液：硫酸
    2、催化劑：硫酸銅、硫酸鉀
    3、堿溶液：40%氫氧化鈉
    4、吸收液：2%硼酸
    5、混合指示劑：1份0.1%甲基紅乙醇溶液與5份0.1%溴甲酚綠乙醇溶液臨用時混合。也可用2份0.1%甲基紅乙醇溶液與1份0.1%次甲基藍乙醇溶液臨用時混合。
    6、標準滴定液：0.1mol/L鹽酸標準溶液。