凱氏定氮法測定蛋白質含量具有一定的準確度,在物質蛋白含量的測定中運用比較廣泛。但凱氏定氮法也存在著一些不足之處,如消化時間長、環境汙染大、滴定終點不易控製等。鑒於(yu) 此,在傳(chuan) 統凱氏定氮法的基礎上,對試驗裝置如和操作方法進行一些改進,可以大大提高測定蛋白質的效率,並且降低了測定過程中對空氣的汙染。
凱氏定氮法的原理如下:總共包括四個(ge) 步驟消化、蒸餾、吸收和滴定。首先消化過程為(wei) 將含氮化合物和濃硫酸共熱,將有機氮轉化為(wei) 無機氮硫酸銨,具體(ti) 方程式為(wei) 2NH2+H2S04+2H=(NH4)2S04(其中CuSO4做催化劑)。之後就是蒸餾和吸收,將消化完的樣品轉移到蒸餾裝置,加入過量的濃氫氧化鈉,將NH4+轉變成NH3,通過蒸餾把NH3驅入過量的硼酸溶液接受瓶內(nei) ,硼酸接受氨後,形成四硼酸銨。此過程用公式表示為(wei) (NH4)2SO4+2NaOH=2NH3+2H2O+Na2SO4 2NH3+4H3BO3=(NH4)2B4O7+5H2O。 zui後一步驟為(wei) 滴定,用標準鹽酸滴定,直到硼酸溶液恢複原來的氫離子濃度。此時反應式為(wei) (NH4)2B4O7+2HCl+5H2O=2NH4Cl+4H3BO3。這樣,整個(ge) 凱氏定氮法的過程,就通過這幾個(ge) 方程式,全部體(ti) 現出來了。
而對於(yu) 凱氏定氮法的改進,主要體(ti) 現在:1.消化裝置的組裝:將原微量凱氏定氮法需要固定的凱氏燒瓶換成不需要固定的250mL的錐形瓶,同時在瓶口倒置一漏鬥,漏鬥頸頂部用玻璃彎管連接,彎管再用導管與(yu) 內(nei) 盛稀堿溶液的大燒杯相連。2.消化過程:將樣品放入錐形瓶中,然後加入濃硫酸,當裝置安裝完畢後,放在通風櫥中,打開電爐,對燒瓶直接加熱,進行消化。起初用小火並隨時調節火的大小,使產(chan) 生的煙氣被堿液*吸收;待內(nei) 容物全部炭化,泡沫*停止後加強火力,隨時轉動燒瓶,使瓶壁上的內(nei) 容物全部回流入消化液中,燒至溶液透明,沉澱灰白,取下待冷。3.測定過程:在100mL錐形瓶內(nei) 加入15mL體(ti) 積分數為(wei) 1%硼酸吸收液,置於(yu) 冷凝器下,並使管口浸入硼酸內(nei) ,夾緊放氣口,取10mL樣品稀釋液或空白液由進樣口注入反應室。以5mL蒸餾水衝(chong) 洗樣口,用量筒量取5mL質量分數25%NaOH,迅速倒入進樣口,並立即塞好,加水於(yu) 進樣口,以防氨逸出,從(cong) 第1滴溜液滴下開始計時,蒸餾3min,移動吸收瓶,使硼酸液麵離開冷凝管口,再蒸餾1min,然後用少量蒸餾水衝(chong) 洗冷凝管下端,從(cong) 而保證了遊離氨被*蒸餾接收。此時我們(men) 要確定氨氣*被吸收記錄下消耗的酸的體(ti) 積。此時繼續夾緊排氣口,提起進口塞,使蒸餾水流入反應室,捏緊進氣橡皮管,以斷絕蒸汽源。這時反應室中的廢液被自動吸出,如此反複衝(chong) 洗幹淨反應室,將排氣閥打開,使反應室外層中的廢液排出。
對於(yu) 凱氏定氮法進行改進後,能提高定氮的效率,同時減少汙染,而且操作更加簡單。另外,其測定結果跟用測出來的結果幾乎沒有差別。因此,我們(men) 在測定蛋白質含量或者氮元素含量的時候,需要慎重選擇測定方法,以提高其測定結果度以及測定效率。