Hvad er Kjeldahl -metoden?

Forskere bruger Kjeldahl -metoden til at analysere procentdelen af ​​organisk nitrogen i et stof. Nitrogenniveauerne kan derefter bruges til at bestemme mængden af ​​protein. Det fulde navn på metoden er Kjeldahl -metoden til nitrogenanalyse - undertiden bruges proteinanalyse i stedet for nitrogenanalyse, men udtrykkene henviser til den samme metode.

Kemiker Johan Kjeldahl præsenterede først sin metode til det danske kemiske samfund i 1883. Han bestemte, at da nitrogen er et vigtigt element i protein, kunne nitrogenanalyse bruges til at bestemme mængden af ​​protein i et stof. Hans fund er blevet forbedret siden den tid, men den grundlæggende metode forbliver på plads.

Kjeldahl -metoden består af tre trin, ofte betegnet fordøjelse, destillation og titrering. Fordøjelsen nedbryder nitrogenet i ammoniak, og destillation adskiller ammoniak fra andre komponenter. Mængden af ​​ammoniak beregnes ved hjælp af titrering, derefter mængderne af nitrogen og PRotein kan beregnes baseret på mængden af ​​ammoniak.

Under fordøjelsestrinet blandes en lille prøve af det stof, der skal analyseres med svovlsyre, kaliumsulfat og en katalysator, der fremskynder reaktionen. Denne blanding opvarmes til en meget høj temperatur - op til 750 ° F (ca. 400 ° C) - i cirka en time, derefter afkølet. Reaktionerne, der finder sted i den opvarmede blanding, nedbryder store molekyler i mindre komponenter, inklusive ammoniumioner.

Destillationstrinnet konverterer ammoniumionerne til ammoniakgas ved at tilsætte natriumhydroxid til blandingen. Derefter hæves temperaturen på opløsningen, der konverterer ammoniak til en flygtig gas, der stiger i en damp. Damperne er fanget i en opløsning, såsom saltsyre eller borsyre.

Ammoniak fanget i en syre neutraliserer noget af syren, hvilket betyder, at den sænker pH. Mængden af ​​syreVenstre efter denne neutralisering er titreret med en base, såsom natriumhydroxid. Et farvestof tilsættes til syre- og ammoniakopløsningen, der ændrer farve, når pH ændrer sig. Derefter tilsættes små mængder af basen til syren, lige indtil opløsningen ændrer farve. Mængden af ​​base, der er nødvendig for at nå dette slutpunkt, kan bruges til at beregne mængden af ​​ammoniak i den originale opløsning.

For at beregne mængden af ​​nitrogen skal en videnskabsmand først kende antallet af mol syre og base, der var til stede i den endelige opløsning. At trække molen af ​​base fra molen af ​​syre giver mol af ammoniak. Molen af ​​ammoniak i den endelige opløsning er den samme som molen af ​​nitrogen, så dette antal ganges med 14 - atommassen af ​​nitrogen - for at finde gram af nitrogen.

Procent nitrogen findes ved at dele gram af nitrogen med de samlede gram i den originale prøve og multiplicere med 100. Procentproteinet Kjeldahl -metoden findes ved multiIplægning af procent nitrogen med en konverteringsfaktor. Denne konverteringsfaktor er normalt 6,25 med undtagelse af et par stoffer såsom hvede- og mejeriprodukter.