凱氏定氮儀原理及應用范圍

　　凱氏定氮儀的原理：

　　蛋白質是含氮的有機化合物。食品與硫酸和催化劑一同加熱消化，使蛋白質分解，分解的氨與硫酸結合生成硫酸銨。然后堿化蒸餾使氨游離，用硼酸吸收后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，即為蛋白質含量。

　　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+H2S04+2H＝(NH4)2S04 (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HCI)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

　　凱氏定氮儀的作用：

　　凱氏定氮儀用凱氏方法檢測谷物、食品、飼料、水、土壤、淤泥、沉淀物和化學品中的氨、蛋白質氮含量、酚、揮發性脂肪酸、氰化物、二氧化硫、乙醇等含量。具有相當好的性價比，僅僅滴定過程需要人工操作一下，非常適合實驗室及檢驗機構常規檢測。廣泛用于食品、農作物、種子、土壤、肥料等樣品的含氮量或蛋白質含量分析。

　　凱氏定氮儀的操作方法：

　　消化

　　根據樣品量的多少選擇適宜的凱氏燒瓶4個(此處以50毫升為例)，其中2個為對照。向燒瓶內加入準確稱量的樣品，注意要把樣品加至燒瓶底部，切勿沾在瓶口及瓶頸上。另外2個作空白對照，好對樣品進行校正。

　　在每個燒瓶中加入約300毫克硫酸鉀-硫酸銅混合物(硫酸鉀：五水硫酸銅=3：1、6：1或10：1均可)，再用量筒加入3毫升濃硫酸。將上述4個凱氏燒瓶放在通風良好處(最好在通風櫥中進行)加熱消化。先用小火加熱至沸騰。此時會產生大量泡沫，應特別注意不能讓黑色物質上升到燒瓶頸部，否則將嚴重影響分析結果。當混合物停止冒泡，蒸汽與二氧化硫也均勻地放出時，將火焰調節到保持瓶內液體微微沸騰。假若發現瓶頸上有黑色顆粒，應小心地將燒瓶傾斜振搖，用消化液將其洗下。在消化過程中要時常轉動燒瓶，使全部樣品都浸在消化液中。當消化液呈清澈淡藍色時即告消化結束。時間一般在5~6小時！若樣品中含賴氨酸或組氨酸較多時，消化時間需要延長1~2倍。因為這兩種氨基酸中的氮在短時間內不易消化完全。

　　蒸餾

　　采用改良式凱氏定氮儀。

　　1、洗滌蒸餾儀：用硼酸指示劑(取100毫升2%硼酸溶液，滴加混合指示劑約1毫升，搖勻后呈紫紅色即可；混合指示劑：50毫升0.1%甲烯藍乙醇+200毫升0.1%甲基紅乙醇，存于棕色瓶中)檢測是否清洗干凈。干凈標準：指示劑不變色。

　　2、樣品和空白的蒸餾：取2毫升稀釋消化液至加樣口加入反應室，關閉加樣口，另取1個裝硼酸指示劑的三角瓶接于冷凝管下端。取30%氫氧化鈉(W/W)溶液約10毫升，從加樣口緩慢加入，當未加完時關閉，并加入約3毫升蒸餾水，再繼續緩慢加入一半后關閉，讓剩下的水作液封。將加熱器重新放在蒸汽發生器下加熱(注：在清洗儀器完畢后應拿走加熱器)，待三角瓶中液體由紫紅變成鮮綠色起開始計時，蒸餾5分鐘，然后移動三角瓶使液面離開冷凝管口約1厘米，并用少量蒸餾水洗滌冷凝管口外周，繼續蒸餾1分鐘。空白同樣。

　　3、清洗儀器：同上，不必用指示劑。

　　滴定用0.0100mol/L標準鹽酸(要標定，費時)滴定三角瓶中收集的氨，直至硼酸指示劑由綠變紫紅。