킬달 방법은 무엇입니까?

과학자들은 킬달 (Kjeldahl) 방법을 사용하여 물질에서 유기 질소의 백분율을 분석합니다. 질소 수준은 단백질의 양을 결정하는 데 사용될 수 있습니다. 이 방법의 전체 이름은 킬달 (Kjeldahl) 질소 분석 방법입니다. 때로는 질소 분석 대신 단백질 분석이 사용되지만 용어는 동일한 방법을 나타냅니다.

요한 킬달 (Johan Kjeldahl) 화학자는 1883 년 덴마크 화학 협회에 처음으로 그의 방법을 제시했다. 그는 질소가 단백질의 주요 요소이므로 질소 분석을 사용하여 물질 내 단백질의 양을 결정할 수 있다고 결정했다. 그 이후로 그의 연구 결과가 개선되었지만 기본 방법은 그대로 남아 있습니다.

킬달 방법은 일반적으로 소화, 증류 및 적정이라는 세 단계로 구성됩니다. 소화는 질소를 암모니아로 분해하고 증류는 암모니아를 다른 성분과 분리합니다. 암모니아의 양은 적정을 사용하여 계산 한 다음 암모니아의 양을 기준으로 질소와 단백질의 양을 계산할 수 있습니다.

소화 단계 동안, 분석 될 물질의 소량의 샘플은 황산, 황산 칼륨 및 반응을 가속화시키는 촉매와 혼합된다. 이 혼합물을 약 1 시간 동안 매우 높은 온도 (약 750 ° F (약 400 ° C))로 가열 한 다음 냉각합니다. 가열 된 혼합물에서 일어나는 반응은 큰 분자를 암모늄 이온을 포함한 더 작은 성분으로 분해합니다.

증류 단계는 혼합물에 수산화 나트륨을 첨가함으로써 암모늄 이온을 암모니아 가스로 전환시킨다. 그런 다음 용액의 온도가 상승하여 암모니아가 증기에서 발생하는 휘발성 가스로 전환됩니다. 증기는 염산 또는 붕산과 같은 용액에 포획된다.

산에 갇힌 암모니아는 산의 일부를 중화시켜 pH를 낮 춥니 다. 이 중화 후 남은 산의 양은 수산화 나트륨과 같은 염기로 적정된다. 산과 암모니아 용액에 염료가 첨가되어 pH가 변하면 색이 변합니다. 그런 다음 용액의 색이 바뀔 때까지 소량의 염기가 산에 첨가됩니다. 이 종말점에 도달하는 데 필요한 염기의 양은 원래 용액에서 암모니아의 양을 계산하는 데 사용될 수 있습니다.

질소의 양을 계산하려면 과학자는 먼저 최종 용액에 존재하는 산과 염기의 몰수를 알아야합니다. 산의 몰에서 염기의 몰을 빼면 암모니아가 생성됩니다. 최종 용액에서 암모니아의 몰은 질소의 몰과 동일하므로이 숫자에 질소의 원자 질량 인 14를 곱하여 질소 그램을 구합니다.

질소 백분율은 원래의 샘플에서 질소 그램을 총 그램으로 나누고 100을 곱하여 구합니다. 킬달 법 (Kjeldahl method)의 단백질 백분율은 질소 백분율에 전환 계수를 곱하여 구합니다. 이 전환 계수는 밀 및 유제품과 같은 일부 물질을 제외하고 일반적으로 6.25입니다.