Was ist die Kjeldahl -Methode?
Wissenschaftler verwenden die Kjeldahl -Methode, um den Prozentsatz des organischen Stickstoffs in einer Substanz zu analysieren. Die Stickstoffspiegel können dann verwendet werden, um die Proteinmenge zu bestimmen. Der vollständige Name der Methode ist die Kjeldahl -Methode der Stickstoffanalyse - manchmal wird die Proteinanalyse anstelle der Stickstoffanalyse verwendet, aber die Begriffe beziehen sich auf dieselbe Methode.
Chemiker Johan Kjeldahl präsentierte erstmals 1883 seine Methode der dänischen Chemischen Gesellschaft. Er stellte fest, dass Stickstoff ein Hauptelement für Protein ist, die Stickstoffanalyse verwendet werden konnte, um die Menge an Protein in einer Substanz zu bestimmen. Seine Ergebnisse wurden seitdem verbessert, aber die grundlegende Methode bleibt vorhanden.
Die Kjeldahl -Methode besteht aus drei Schritten, die häufig als Verdauung, Destillation und Titration bezeichnet werden. Die Verdauung bricht den Stickstoff in Ammoniak auf und die Destillation trennt das Ammoniak von anderen Komponenten. Die Menge an Ammoniak wird unter Verwendung von Titration, dann die Mengen von Stickstoff und P berechnetRoTein kann basierend auf der Menge an Ammoniak berechnet werden.
Während des Verdauungsschritts wird eine kleine Probe der zu analysierenden Substanz mit Schwefelsäure, Kaliumsulfat und einem Katalysator gemischt, der die Reaktion beschleunigt. Diese Mischung wird für etwa eine Stunde auf eine sehr hohe Temperatur - bis zu 400 ° C) erhitzt und dann abkühlt. Die Reaktionen, die in der erhitzten Mischung stattfinden, zerlegen große Moleküle in kleinere Komponenten, einschließlich Ammoniumionen.
Der Destillationsschritt wandelt die Ammoniumionen in Ammoniakgas um, indem Natriumhydroxid zur Mischung hinzugefügt wird. Dann wird die Temperatur der Lösung erhöht und das Ammoniak in ein flüchtiges Gas umwandelt, das in einem Dampf steigt. Die Dämpfe sind in einer Lösung gefangen, wie Salzsäure oder Borsäure.
Ammoniak, das in einer Säure eingeschlossen ist, neutralisiert einen Teil der Säure, was bedeutet, dass es den pH -Wert senkt. Die Menge an SäureNach dieser Neutralisation wird links mit einer Basis wie Natriumhydroxid titriert. Der Säure- und Ammoniaklösung wird ein Farbstoff zugesetzt, der die Farbe ändert, wenn sich der pH -Wert ändert. Dann werden der Säure kleine Mengen der Basis hinzugefügt, bis die Lösung die Farbe ändert. Die Menge an Basis, die für den Erreichen dieses Endpunkts erforderlich ist, kann verwendet werden, um die Ammoniakmenge in der ursprünglichen Lösung zu berechnen.
Um die Stickstoffmenge zu berechnen, muss ein Wissenschaftler zunächst die Anzahl der Säure- und Basenmolen kennen, die in der endgültigen Lösung vorhanden waren. Wenn Sie die Mol der Basis von den Mol der Säure subtrahieren, ergibt sich die Mol von Ammoniak. Die Mol von Ammoniak in der endgültigen Lösung entsprechen den Mol des Stickstoffs, daher wird diese Zahl mit 14 - die Atommasse des Stickstoffs - multipliziert, um die Gramm des Stickstoffs zu finden.
Prozent Stickstoff wird durch Teilen der Gramm des Stickstoffs durch die Gesamtgramm in der ursprünglichen Probe gefunden und mit 100 multipliziert.den prozentualen Stickstoff durch einen Umwandlungsfaktor durchführen. Dieser Konversionsfaktor beträgt normalerweise 6,25, mit Ausnahme einigeriger Substanzen wie Weizen- und Milchprodukte.