凯氏定氮法是测定化合物或混合物中总氮量的一种方法,是由丹麦化学家凯道尔于1833年建立的,现已发展为常量、微量、平微量凯氏定氮法以及自动定氮仪法等。凯氏定氮法即在有催化剂的条件下,用浓硫酸消化样品将有机氮都转变成无机铵盐,然后在碱性条件下将铵盐转化为氨,随水蒸气蒸馏出来并为过量的硼酸液吸收,再以标准酸滴定,就可计算出样品中的氮量。由于蛋白质含氮量比较恒定,可由其氮量计算蛋白质含量,故此法是经典的蛋白质定量方法。全自动凯氏定氮仪是根据凯氏定氮原理自动分析试样中氮含量的仪器,主要由消解、蒸馏、滴定装置组成,具体工作流程如下:在催化剂的作用下,利用硫酸将试样消化,使有机氮分解为无机氮生成硫酸铵,在热蒸汽下向消解后的硫酸铵中加入碱液进行碱化蒸馏,最后用标准酸溶液滴定,根据酸的消耗量计算含量。由于其安全可靠,根据样品不同可选择蒸馏速度、操作简便的优点,近些年来广泛应用于检测谷物、食品、饲料、水、土壤、淤泥、沉淀物和化学品中的氨、蛋白质氮含量。
但是对于该类计量仪器,至今尚无进行量值溯源可依据的国家计量检定规程和校准规范,也无一个全面、具体的参考依据。此外,在实践的工作当中,许多同行都是参照JJF1321-2011校准规范来对该类仪器进行校准,由于该规范是一个笼统的元素校准规范,未对凯氏定氮法消化、滴定做出规定,造成实际操作中结果差异很大。
鉴于上述原因,为满足不断增长的社会需求,实现对该类设备的有效溯源,确保实验室检测数据的有效可靠,根据有关国标及计量技术规范并结合实际工作中的经验,起草了该校准规范。
在本校准规范校准用计量器具及配套设备中,使用的标准物质为有证尿素标准物质。主要考虑到尿素固体标准物质不仅含氮量较高,无毒无害,而且易溶于水,同时有较好的稳定性,在标准物质证书上给出了8年的有效期。
本规范的条款、顺序、格式及项目完全按照JJF
1071-2010《国家计量校准规范编写规则》的要求制定。全文共分9部分内容,即:1、范围;2、引用文件;3、概述;4、计量特性;5、校准条件;6、校准项目和校准方法;7、校准结果表达;8、复校时间间隔。另外还设有附录,附录的内容有三方面,一是校准原始记录,二是校准证书参考格式,三是全自动凯氏定氮仪示值误差测量不确定度评定。
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5.凯氏定氮法的优点与缺点

凯氏定氮仪的原理是凯氏定氮法。凯氏定氮法是测定化合物或混合物中总氮量的一种方法,即在有催化剂的条件下,用浓硫酸消化样品将有机氮都转变成无机铵盐,然后在碱性条件下将铵盐转化为氨,随水蒸气蒸馏出来并为过量的硼酸液吸收,再以标准盐酸滴定,就可计算出样品中的氮量。由于蛋白质含氮量比较恒定,可由其氮量计算蛋白质含量,故此法是经典的蛋白质定量方法。

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问:凯氏定氮法操作过程中对水质有什么要求?

定氮仪是检测种子、乳制品、饮料、饲料、土壤及其他农副产品中氮含量的仪器。根据定氮原理,定氮仪分为凯氏定氮仪和杜马斯定氮仪。下面贤集网小编,带您了解一下这两种定氮仪的原理及优缺点。1、凯氏定氮仪

3.凯氏定氮法测定的操作步骤

杜马斯定氮仪的原理是杜马斯燃烧定氮法。杜马斯燃烧定氮法是将一定量的样品封装在铝舟中,然后在高温炉中进行燃烧;在催化剂和氧气的环境中,样品燃烧后生成的气体为:CO2、H2O、NOx;这些气体再经过还原炉后,NOx被还原为N2,而CO2和H2O分离开;最后氮元素被热传导检测器来测量出含量。全部测量过程在3分钟内完成。

参考国家标准,用于乳与乳制品中非蛋白氮含量的测定、淀粉及其衍生物氮含量的测定、土壤中氮含量的测定、复混肥料中总氮含量的测定、肥料中铵态氮含量的测定、尿素的测定等。另外也有利用

现在世界上一些国家和地区,特别是欧美等发达国家,Dumas法已经成为法定的氮/蛋白质分析方法。在美国、加拿大和德国的某些领域,Dumas法甚至作为唯一的定氮标准。不过杜马斯法也有一定的局限性,比如对于复杂样品分析难度较大,对于液体样品分析效果不佳。样品需要是均匀粉末,而且要较细。这些局限性是因为分析原理有一定的局限性,暂时还无法避免。此外杜马斯定氮仪40-60万的价格限制了这一方法的推广和应用。

⑩蒸馏前如果加碱后消化液呈蓝色而没有生成氢氧化铜沉淀,说明加入的碱量不足,需要适量补加碱;,蒸馏时为防止水蒸气发生器内液体爆沸,加入几片碎瓷片或大的玻璃珠,玻璃珠直径最好大于联通的玻璃管直径,以免玻璃珠进入玻璃管内影响蒸汽均匀、充足的输出;
-冷凝管下端要插入硼酸吸收液液面以下,防止氨逸出,蒸馏完毕后先将冷凝管下端提离液面,再蒸1
min后清洗管口,再移开吸收瓶,最后关掉热源,否则可能发生倒吸。

①凯氏定氮法反应式为:2NH2+H2SO4+2H=2SO4②在凯氏定氮器中与碱作用,通过蒸馏释放出NH3,收集于H3BO3溶液中反应式为:2SO4+2NaOH=2NH3+2H2O+Na2SO42NH3+4H3BO3=2B4O7+5H2O③用已知浓度的H2SO4标准溶液滴定,根据HCI消耗的量计算出氮的含量,然后乘以相应的换算因子,既得蛋白质的含量反应式为:2B4O7+H2SO4+5H2O=2SO4+4H3BO32B4O7+2HCl+5H2O=2NH4Cl+4H3BO3凯氏定氮法是目前分析有机化合物或混合物中含氮量常用的方法,是测定试样中总有机氮最准确和最简单的方法之一,被国际国内作为法定的标准检验方法。凯氏定氮法适用范围广泛,测定结果准确,重现性好,但操作复杂费时,工作量。凯氏定氮仪可广泛用于检测谷物、食品、饲料、水、土壤、淤泥、沉淀物和化学品中的氨、蛋白质氮含量、酚、挥发性脂肪酸、氰化物、二氧化硫、乙醇等含量。2、杜马斯定氮仪

消化→ 蒸馏、吸收→滴定

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1.凯氏定氮法的原理

优点

m ——试样的质量,单位为克;

⑦加碱后,漏斗要进行水封,避免因装置漏气造成氨的逸出影响结果的准确性;

100 ——换算系数。

2.凯氏定氮法测定过程中的注意事项

①所用的试剂溶液应用无氨蒸馏水配制;

蛋白质的测定

式中: X ——试样中蛋白质的含量,单位为克每百克;

总结:凯氏定氮法是至今为止最经典的、并且准确的,适用于食品中蛋白质测定的一种方法。但是因样品中一般会含有一些非蛋白质的含氮化合物,所以凯氏定氮法测定结果为样品中粗蛋白质含量。然而,凯氏定氮法实际上测的不是蛋白质含量,而是通过测氮含量来推算出样品中蛋白质的含量。在凯氏定氮法中消化操作的条件是产生误差的主要原因,因此要格外注意。在实际的生产实验中,每一步都应该严格按照标准的规定来进行操作。

还有人利用凯氏定氮仪法定金枪鱼肉中的挥发性盐基氮含量,肉类中的挥发性盐基氮含量,鱼粉中的挥发性盐基氮含量,也就是利用凯氏定氮仪测定水产品、肉及其制品中的挥发性挥发性盐基氮含量及不确定度评定等。
另外也有出现应用凯氏定氮法测定水发产品中甲醛的含量、黄花菜中二氧化硫的含量、己内酰胺中挥发碱等。

凯氏定氮法的主要缺陷是方法的特征性差,得到的测量结果只能代表样品中所有含氮化合物的总量,不能准确表示蛋白质的含量,这是因为在消化过程中除蛋白质中的氮转化成2SO4外,一些非蛋白质类的含氮化合物也能转化成
2SO4,计算氮的含量时,认为所有的氮都来源于蛋白质,因此测定结果比实际值偏高。