① 凯氏定氮法公式是什么
凯氏定氮法计算公式:X=*F*100%。
式中,X表示样品中蛋白质的百分含量,V1表示样品消耗硫酸或盐酸标准液的体积,V2表示试剂空白消耗硫酸或盐酸标准溶液的体积,N表示硫酸或盐酸标准溶液的当量浓度,0。
014表示1N硫酸或盐酸标准溶液1ml相当于氮克数,m表示样品的质量或体积,F表示氮换算为蛋白质的系数。
凯氏定氮法是由丹麦化学家凯道尔于1833年建立的,现已发展为常量、微量、平微量凯氏定氮法以及自动定氮仪法等,是分析有机化合物含氮量的常用方法。
凯氏定氮法的理论基础是蛋白质中的含氮量通常占其总质量的16%左右(12%-19%),因此,通过测定物质中的含氮量便可估算出物质中的总蛋白质含量(假设测定物质中的氮全来自蛋白质),即:蛋白质含量=含氮量/16%。
凯氏定氮法是测定化合物或混合物中总氮量的一种方法,即在有催化剂的条件下,用浓硫酸消化样品将有机氮都转变成无机铵盐,然后在碱性条件下将铵盐转化为氨,随水蒸气蒸馏出来并为过量的硼酸液吸收,再以标准盐酸滴定,就可计算出样品中的氮量。
由于蛋白质含氮量比较恒定,可由其氮量计算蛋白质含量,故此法是经典的蛋白质定量方法。
② 凯氏定氮仪的使用步骤
蒸馏和吸收是在微量凯氏定氮仪内进行的。凯氏定氮蒸馏装置种类甚多,大体上都由蒸气发生、氨的蒸馏和氨的吸收三部分组成。
1、仪器的洗涤
仪器安装前,各部件需经一般方法洗涤干净,所用橡皮管、塞须浸在10%NaOH溶液中,煮约10min,水洗、水煮10min,再水洗数次,然后安装并固定在一只铁架台上。仪器使用前,微量全部管道都须经水蒸气洗涤,以除去管道内可能残留的氨,正在使用的仪器,每次测样前,蒸气洗涤5min即可。较长时间未使用的仪器,重复蒸气洗涤,不得少于三次,并检查仪器是否正常。仔细检查各个连接处,保证不漏气。 首先在蒸气发生器中加约2/3体积蒸馏水,加入数滴硫酸使其保持酸性,以避免水中的氨被蒸出而影响结果,并放入少许沸石(或毛细管等),以防爆沸。沿小玻杯壁加入蒸馏水约20mL让水经插管流入反应室,但玻杯内的水不要放光,塞上棒状玻塞,保持水封,防止漏气。蒸气发生后,立即关闭废液排放管上的开关,使蒸气只能进入反应室,导致反应室内的水迅速沸腾,蒸出蒸气由反应室上端口通过定氮球进入冷凝管冷却,在冷凝管下端放置一个锥形瓶接收冷凝水。从定氮球发烫开始计时,连续蒸煮5min,然后移开煤气灯。冲洗完毕,夹紧蒸气发生器与收集器之间的连接橡胶管,由于气体冷却压力降低,反应室内废液自动抽到反应室外壳中,打开废液排出口夹子放出废液。如此清洗2~3次,再在冷凝管下换放一个盛有硼酸-指示剂混合液的锥形瓶使冷凝管下口完全浸没在溶液中,蒸馏1~2min,观察锥形瓶内的溶液是否变色。如不变色,表示蒸馏装置内部已洗干净。移去锥形瓶,再蒸馏1~2min,用蒸馏水冲洗冷凝器下口,关闭煤气灯,仪器即可供测样品使用。
2、无机氮标准样品的蒸馏吸收
由于定氮操作繁琐,为了熟悉蒸馏和滴定的操作技术,初学者宜先用无机氮标准样品进行反复练习,再进行有机氮未知样品的测定。常用巳知浓度的标准硫酸铵测试三次。 取洁净的100mL锥形瓶五只,依次加入2%硼酸溶液20mL,次甲基蓝-甲基红混合指示剂(呈紫红色)3~4滴,盖好瓶口待用。取其中一只锥形瓶承接在冷凝管下端,并使冷凝管的出口浸没在溶液中。注意:在此操作之前必须先打开收集器活塞,以免锥形瓶内液体倒吸。准确吸取2mL硫酸铵标准液加到玻杯中,小心提起棒状玻塞使硫酸铵溶液慢慢流入蒸馏瓶中,用少量蒸馏水冲洗小玻杯3次,一并放人蒸馏瓶中。然后用量筒向小玻杯中加入10 mL 30%NaOH溶液,使碱液慢慢流入蒸馏瓶中,在碱液尚未完全流入时,将棒状玻塞盖紧。向小玻杯中加约5mL蒸馏水,再慢慢打开玻塞,使一半水流入蒸馏瓶,一半留在小玻杯中作水封。关闭收集器活塞,加热蒸气发生器,进行蒸馏。锥形瓶中的硼酸-指示剂混合液由于吸收了氨,由紫红色变成绿色。自变色时起,再蒸馏3~5min,移动锥形瓶使瓶内液面离开冷凝管下口约lcm,并用少量蒸馏水冲洗冷凝管下口,再继续蒸馏1min,移开锥形瓶,盖好,准备滴定。 在一次蒸馏完毕后,移去煤气灯,夹紧蒸气发生器与收集器间的橡胶管,排除反应完毕的废液,用水冲洗小玻杯几次,并将废液排除。如此反复冲洗干净后,即可进行下一个样品的蒸馏。按以上方法用标准硫酸铵再做两次。另取2mL蒸馏水代替标准硫酸铵进行空白测定二次。将各次蒸馏的锥形瓶一起滴定。
3、未知样品及空白的蒸馏吸收
将消化好的蛋白样品三支,空白对照液三支,依次作蒸馏吸收。 加5mL热的蒸馏水至消化好的样品或空白对照液中,通过小玻杯加到反应室中,再用热蒸馏水洗涤小玻杯3次,每次用水量约3mL,洗涤液一并倒入反应室内。其余操作按标准硫酸铵的蒸馏进行。 由于消化液内硫酸钾浓度高而呈粘稠状,不易从凯氏烧瓶内倒出,必须加入热蒸馏水5 mL稀释之,如果有结晶析出,必须微热溶解,趁热加入玻杯,使其流入反应室。此外,还应当注意趁仪器洗涤尚未完全冷却时立即加入样品或空白对照液,否则消化液通过冷却的管道容易析出结晶,造成堵塞。 样品和空白蒸馏完毕后,一起进行滴定。打开接受瓶盖,用酸式微量滴定管以0.0100mol/L的标准盐酸溶液进行滴定。待滴至瓶内溶液呈暗灰色时,用蒸馏水将锥形瓶内壁四周淋洗一次。若振摇后复现绿色,应再小心滴入标准盐酸溶液半滴,振摇观察瓶内溶液颜色变化,暗灰色在一二分钟内不变,当视为到达滴定终点。若呈粉红色,表明已超越滴定终点,可在已滴定耗用的标准盐酸溶液用量中减去0.02mL,每组样品的定氮终点颜色必须完全一致。空白对照液接受瓶内的溶液颜色不变或略有变化尚未出现绿色,可以不滴定。记录每次滴定耗用标准盐酸溶液毫升数,供计算用。
③ 凯氏定氮法的操作
1、样品处理:精密称取0.2-2.0g固体样品或2-5g半固体样品或吸取10-20ml液体样品(约相当氮30-40mg),移入干燥的100ml或500ml定氮瓶中,加入0.2g硫酸铜,6g硫酸钾及20毫升硫酸,稍摇匀后于瓶口放一小漏斗,将瓶以45度角斜支于有小孔的石棉网上,小火加热,待内容物全部炭化,泡沫完全停止后,加强火力,并保持瓶内液体微沸,至液体呈蓝绿色澄清透明后,再继续加热0.5小时。取下放冷,小心加20ml水,放冷后,移入100ml容量瓶中,并用少量水洗定氮瓶,洗液并入容量瓶中,再加水至刻度,混匀备用。取与处理样品相同量的硫酸铜、硫酸钾、浓硫酸同一方法做试剂空白试验。但是此法比较危险,不易在实验室演示,大多数实验室有消煮仪一次可以进行多个(一次可以消煮16个样品)样品处理,并有通风橱进行通风,温度可以自己设定,更加安全和可操作性,因此逐步成为主要的凯氏定氮法的首选处理方法。
一般消解温度都设在240度及240度以上,如果想快速消解可以适当提高温度甚至可以用最大温度进行消解。
2、按图装好定氮装置,于水蒸气发生器内装水约2/3处加甲基红指示剂数滴及数毫升硫酸,以保持水呈酸性,加入数粒玻璃珠以防暴沸,用调压器控制,加热煮沸水蒸气发生瓶内的水。
3、向接收瓶内加入10ml 2%硼酸溶液及混合指示剂1滴,并使冷凝管的下端插入液面下,吸取10.0ml样品消化液由小玻璃杯流入反应室,并以10ml水洗涤小烧杯使流入反应室内,塞紧小玻璃杯的棒状玻璃塞。将10ml 40%氢氧化钠溶液倒入小玻璃杯,提起玻璃塞使其缓慢流入反应室,不能立即将玻璃盖塞紧,这样易使玻璃塞粘在进样口,应先用蒸馏水冲洗然后再盖,并加水于小玻璃杯以防漏气。夹紧螺旋夹,开始蒸馏,蒸气通入反应室使氨通过冷凝管而进入接收瓶内,蒸馏5min。移动接收瓶,使冷凝管下端离开液皿,再蒸馏1min,然后用少量水冲洗冷凝管下端外部。取下接收瓶,以0.05N硫酸或0.05N盐酸标准溶液定至灰色或蓝紫色为终点。
同时吸取10.0ml试剂空白消化液按3操作。
④ 关于凯氏定氮法
用盐酸滴定至灰色或蓝紫色为终点。
具体可以参考GB/T5009.5-2003《食品中蛋白质的测定》
下载链接:http://www.foodmate.net/standard/sort/3/2683.html
⑤ 凯氏定氮法测定蛋白质中氨基酸含量的主要步骤有哪些
凯氏定氮法只能检测蛋白质中氮含量,不能检测氨基酸的含量。其中蛋白质含量也只是称为粗蛋白质的含量,只是用氮的含量乘以6.25(系数)得出,不是真正的蛋白质的含量。
凯氏定氮法测氮的方法如下:
1、称取0.5~1g试样(含氮量5~80mg)准确至0.0002g,无损失地放入凯氏烧瓶中,加入硫酸铜0.9g,无水硫酸钾(或硫酸钠)15g,与试样混合均匀,再加硫酸25ml和2粒玻璃珠,在消煮炉士小心加热,待样品焦化,泡沫消失,再加强火力(360~410℃)直至溶液澄清后,再加热消化15min。
2、氨的蒸馏
(1)常量直接茂馏法 将上述的试样消煮液冷却,加蒸馏水200ml,摇匀,冷却。沿瓶壁小心加入40%氢氧化钠溶液100ml,立即与蒸馏装置相连.蒸馏装置冷凝管的末端应浸入50ml硼酸吸收液lcm。加混合指示剂2滴,轻摇凯氏烧瓶,使溶液混匀,加热蒸馏,直至馏出液体积约150ml。先将吸收液取下,再停止加热。
(2)半微量水蒸汽蒸馏法 上述试样的消煮液冷却,加蒸馏水20m1转入100ml容量瓶,冷却后用水稀释至刻度,摇匀,为试样分解液。取2%硼酸溶液20ml,加混合指示剂2滴,使半微量蕉馏装置的冷凝管末端浸入此溶液;蒸馏装置的蒸汽发生器的水中应加甲基红指示剂数滴,硫酸数滴,且保持此液为橙红色,否则应补加少许硫酸。准确移取试样分解液10~20ml注入蒸馏装置的反应室中,用少量蒸馏水冲洗进样入口,塞好入口玻璃塞,再加10ml40%氢氧化钠溶液,小心提起玻璃塞使之流入反应室,将玻璃塞塞好,并在入口处加水封密好,防止漏气,蒸馏4min,使冷凝管末端离开吸收液面,用蒸馏水洗冷凝管末端,洗液均流入吸收液。
3、滴定 用硼酸吸收氨后,立即用0.05mol/L的HCI标准溶液滴定,仍以甲基红或混合甲基红为指示剂。
在测定样本中含氮量的同时,应做一空白对照测定,即各种试剂的用量及操作步骤完全相同,但不加样本,这样可以校正因药品不纯所发生的误差,吸收氨后的吸收液立即用0.05mol/L盐酸标准溶液滴定,溶液由蓝绿色变为灰红色为终点。
4、空白测定 称取蔗糖0.0lg,以代替试样,按上述测定步骤进行空白测定,消耗0.05mol/L盐酸标准溶液的体积应不得超过0.3ml。
5、计算
N%*6.25=粗蛋白质(%)=(V2-V1)*0.014*6.25*100/m*(V’/ V)
每m1的lmol/L盐酸标准溶液相当于0.0140g的N。因此,
式中:v2—试样滴定时所需酸标准溶液的体积(m1);
v1—空白滴定时所需酸标准溶液的体积(m1);
c—盐酸标准溶液的浓度(mol/L);
m一试样的质量(g);
v —试样的分解液总体积(ml);
v’—试样分解液蒸馏用体积(m1);
0.0140—每ml HCl标准溶液相当于N的克数;
6.25一氮换算成蛋白质的平均系数。
每个试样取两个平行样进行测定,以其算术平均值为结果。 当粗蛋质含量在25%以。上,允许相对偏差为1%;当粗蛋白质含量在l0%~25%时,允许相对偏差为2%;当粗蛋白质含量在10%以下时,允许相对偏差为3%。
⑥ 凯氏法测定氮
方法提要
试样在硫酸钾、硫酸铜和硒的共存下,用硫酸煮解氧化,使试样中的氮转化为硫酸铵,再用氢氧化钠碱化后,加热蒸馏逸出氨,经硼酸溶液吸收,用盐酸标准溶液滴定并计算试样中氮的含量。
方法适用于水系沉积物及土壤中氮量的测定。
方法检出限(3s):0.002%。
测定范围:0.006%~0.4%。
仪器及装置
通用的凯氏定氮蒸馏装置。
凯氏烧瓶50mL。
锥形瓶150mL。
试剂
硫酸。
氢氧化钠溶液(400g/L)。
盐酸溶液c(HCl)=1mol/L量取84mLHCl,用水稀释至1000mL。
(1+1)王水75mLHCl和25mLHNO3混合后,加入100mL水混匀。用时配制。
混合加速剂将硫酸钾(K2SO4)和硫酸铜(CuSO4·5H2O)按(10+1)比例,在玻璃研钵中研磨混匀,装入宽口玻璃瓶中。
硒溶液ρ(Se)=10.0g/L称取5.0g优级纯硒粉置于250mL烧杯中,加入10mL(1+1)王水溶解后,用水稀释至500mL,摇匀。装入磨口玻璃瓶中备用。
硼酸溶液称取20g硼酸溶解在1000mL水中。
甲基红-溴甲酚绿混合指示剂称取0.1g甲基红和0.5g溴甲酚绿,溶解在100mL乙醇中,移入玻璃瓶中备用。变色范围:pH4.4(红色)~pH5.4(蓝色)。
含有甲基红、溴甲酚绿指示剂的硼酸混合溶液取100mL硼酸溶液,加入2mL甲基红-溴甲酚绿混合指示剂,用氢氧化钠溶液及盐酸溶液调节溶液呈紫红色,此时该溶液的pH为4.5。
硼砂标准溶液c(1/2Na2B4O7)=0.0200mol/L称取1.9068g硼砂(Na2B4O7·10H2O)置于250mL烧杯中,加100mL水,溶解后移入500mL容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀。
盐酸标准溶液吸取20mL1mol/LHCl溶液置于1000mL容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀。
标定分取20.00mL硼砂标准溶液置于150mL锥形烧杯中,加1滴甲基红-溴甲酚绿混合指示剂,用盐酸标准溶液进行滴定,溶液由蓝色变为紫红色为终点。同时分取20.0mL水作空白试验。按下式计算盐酸标准溶液浓度:
岩石矿物分析第四分册资源与环境调查分析技术
式中:c为盐酸标准溶液的浓度,mol/L;0.0200为硼砂标准溶液的浓度数值,单位用了mol/L;V1为硼砂标准溶液的体积,mL;V2为滴定消耗盐酸标准溶液的体积,mL;V0为滴定空白试验溶液消耗盐酸标准溶液的体积,mL。
分析步骤
试样的煮解。称取0.1~1.0g(精确至0.0001g)试样(粒径小于0.075mm,经室温干燥后,装入磨口小玻璃瓶中备用)置于50mL凯氏烧瓶中,加入2g混合加速剂及1mL硒溶液,加少许水润湿,加入5mLH2SO4,瓶口放一小漏斗,于通风柜内,在调温电炉上先低温加热,待溶液中无泡沫发生(约需15min)后,再升高温度,使瓶内硫酸蒸汽回流的高度控制在瓶颈上部的1/3处,要经常摇动凯氏烧瓶,直至试样和煮解液完全变为灰白带绿色(约需15min)后,再继续煮解1h。全部煮解时间需85~90min,切勿煮干。煮解完毕,取下凯氏烧瓶,冷却,以待蒸馏。
蒸馏。在150mL锥形瓶中加入5mL硼酸混合溶液,将其套在凯氏定氮蒸馏装置的下端,端口置于硼酸混合溶液液面以下3~4cm处。把煮解液全部转入蒸馏器的内室,并用水冲洗凯氏烧瓶4次,冲洗液用量不要超过40mL,打开冷却水,经三通管加入20mLNaOH溶液,立即关闭蒸馏室,打开蒸气夹,用蒸气蒸馏。当锥形瓶内的馏出液达到50~55mL(约需8~10min)后,用广泛pH试纸置冷却管口碰触蒸馏液,如无碱性反应,表示氨已蒸馏完毕。若仍为碱性反应,应继续蒸馏直至无碱性反应。同时进行空白试验的蒸馏。
滴定。已蒸馏在150mL锥形瓶吸收的氨溶液,用盐酸标准溶液滴定,滴定至溶液由蓝色突跃变为紫红色即为滴定终点,记录盐酸标准溶液的体积。同时进行空白试验的蒸馏及其吸收液的滴定,记录盐酸标准溶液的体积。
按下式计算氮的含量:
岩石矿物分析第四分册资源与环境调查分析技术
式中:w(N)为氮的质量分数,%;V为滴定试样溶液消耗盐酸标准溶液的体积,mL;V0为滴定空白溶液消耗盐酸标准溶液的体积,mL;c为盐酸标准溶液的浓度,mol/L;0.014为氮原子的毫摩尔质量的数值,单位用g/mmol;m为试样的质量,g。
注意事项
本方法测得的氮不包括硝态氮、亚硝态氮。因硝酸根离子在煮解过程中不会完全还原为铵离子,且易挥发损失。但一般土壤试样中硝态氮含量不超过全氮量的1%,故可以忽略不计。
⑦ 求:凯氏定氮法 详细步骤 举例:反应方程式
根据凯氏定氮原理测定需要三个步骤,即消解、蒸馏、滴定。
化学方程式有:
[1].(NH4)2SO4+2NaOH
高温蒸气
Na2SO4+2H2O+2NH3↑
[2].
NH3+H3BO3→NH4H2BO3
⑧ 凯氏定氮法的原理是什么
不知道你要问什么,你已经把原理写出来了。
如果再说仔细一点,就是有机物与浓硫酸共热,400摄氏度以上,此时的有机物中的N元素完全分解生成NH3,氨气挥发出来,通过一系列的反应测定氨气的量,即可计算有机物中的N元素含量。
⑨ 凯氏定氮法测定食品中蛋白质含量的原理和基本操作方法是什么
原理:有机含氮化合物与浓硫酸共热消化,氮转化为氨,再与硫酸结合成硫酸铵。硫酸铵与强碱反应,放出氨。将氨蒸馏到过量的标准无机溶液中,再用标准碱溶液进行滴定。根据测得的氨量,计算样品的总氮量。
、试剂与材料:
浓硫酸、硫酸钾-硫酸铜粉末(称取80g硫酸钾和20g硫酸铜(五水),0.3g二氧化硒研细混合)、30%氢氧化钠溶液、2%硼酸溶液、0.01M标准盐酸、混合指示剂(田氏指示剂)储存液(取50ml0.1%甲烯蓝乙醇溶液与200ml0.1%甲基红溶液混合,储存于棕色瓶中备用。此指示剂在PH5.2为紫色;PH为5.4为暗灰色或灰色;PH5.6为绿色;变色点为PH5.4)、硼酸-田氏指示剂混合液(100ml2%硼酸溶液,滴加约1ml田氏指示剂,摇匀后,溶液呈紫红色)、蛋白质样品、容量瓶、吸管、凯氏烧瓶、凯氏定氮蒸馏装置、微量滴定管、电炉
三、操作方法
1、样品处理:固体样品,应在105℃干燥至恒重。液体样品可直接吸取一定量,也可经适当稀释后,吸取一定量进行测定,使每一样品的含氮量在0.2-1.0mg范围内。
2、消化:取一定量样品,于50ml干燥的凯氏烧瓶内。加入300mg硫酸钾-硫酸铜混合粉末,再加入3ml浓硫酸。用电炉加热,在通风厨中消化,瓶口加一小漏斗。先以文火加热,避免泡沫飞溅,不能让泡沫上升到瓶颈,待泡沫停止发生后,加强火保持瓶内液体沸腾。时常转动烧瓶使样品全部消化完全,直至消化液清澈透明。
另取凯氏瓶一个,不加样品,其它操作相同,作为空白试验,用以测定试剂中可能含有的微量含氮物质,以对样品进行校正。
3、蒸馏:将微量凯氏蒸馏装置洗涤(先用水蒸气洗涤)干净。将凯氏烧瓶中的消化液冷却后,全部转入100ml的容量瓶,用蒸馏水定容至刻度。
吸取20ml稀释消化液,置于蒸馏装置的反应室中,加入10ml30%氢氧化钠溶液,将玻璃塞塞紧,于漏斗中加一些蒸馏水,作为水封。
取一三角瓶,加入10ml硼酸-田氏指示剂混合液,置于冷凝管之下口,冷凝管口应浸没在硼酸液面之下,以保证氨的吸收。
加热水蒸汽发生器,沸腾后,夹紧夹子,凯氏蒸馏。三角瓶中的硼酸-指示剂混合液,吸收蒸馏出的氨,由紫红色变为绿色。蒸馏15min,让硼酸液面离开冷凝管口,再蒸1-2min以冲洗冷凝管口。空白试验按同样操作进行。
4、滴定:样品和空白均蒸馏完毕后,用0.01M标准盐酸滴定,至硼酸-指示剂混合液由绿色变回淡紫色,即为滴定终点。
四、计算 样品总氮量(mg)=(A-B)×c×14×100/20
式中:A:样品滴定时消耗的标准盐酸体积 B:空白滴定时消耗的盐酸体积 C:标准盐酸的当量浓度 14:氮的相对分子量 20:用于蒸馏的稀释消化液体积 100:稀释消化液的体积
样品中粗蛋白含量(mg)=样品总氮量(mg)×6.25