㈠ 制氮機 工作原理
以空氣為原料,l利用物理的方法,將其中的氧和氮分離而獲得。
工業中有三種,即深冷空分法、分子篩空分法(PSA)和膜空分法。
A深冷空分制氮
深冷空分制氮是一種傳統的制氮方法,已有近幾十年的歷史。它是以空氣為原料,經過壓縮、凈化,再利用熱交換使空氣液化成為液空。液空主要是液氧和液氮的混合物,利用液氧和液氮的沸點不同(在1大氣壓下,前者的沸點為-183℃,後者的為-196℃),通過液空的精餾,使它們分離來獲得氮氣。深冷空分制氮設備復雜、佔地面積大,基建費用較高,設備一次性投資較多,運行成本較高,產氣慢(12~24h),安裝要求高、周期較長。綜合設備、安裝及基建諸因素,3500Nm3/h以下的設備,相同規格的PSA裝置的投資規模要比深冷空分裝置低20%~50%。深冷空分制氮裝置宜於大規模工業制氮,而中、小規模製氮就顯得不經濟。
B分子篩空分制氮
以空氣為原料,以碳分子篩作為吸附劑,運用變壓吸附原理,利用碳分子篩對氧和氮的選擇性吸附而使氮和氧分離的方法,通稱PSA制氮。此法是七十年代迅速發展起來的一種新的制氮技術。與傳統制氮法相比,它具有工藝流程簡單、自動化程度高、產氣快(15~30分鍾)、能耗低,產品純度可在較大范圍內根據用戶需要進行調節,操作維護方便、運行成本較低、裝置適應性較強等特點,故在1000Nm3/h以下制氮設備中頗具競爭力,越來越得到中、小型氮氣用戶的歡迎,PSA制氮已成為中、小型氮氣用戶的首選方法。
C膜空分制氮
以空氣為原料,在一定壓力條件下,利用氧和氮等不同性質的氣體在膜中具有不同的滲透速率來使氧和氮分離。和其它制氮設備相比它具有結構更為簡單、體積更小、無切換閥門、維護量更少、產氣更快(≤3分鍾)、增容方便等優點,它特別適宜於氮氣純度≤98%的中、小型氮氣用戶,有最佳功能價格比。而氮氣純度在98%以上時,它與相同規格的PSA制氮機相比價格要高出15%以上
㈡ 凱氏定氮法的原理是什麼
不知道你要問什麼,你已經把原理寫出來了。
如果再說仔細一點,就是有機物與濃硫酸共熱,400攝氏度以上,此時的有機物中的N元素完全分解生成NH3,氨氣揮發出來,通過一系列的反應測定氨氣的量,即可計算有機物中的N元素含量。
㈢ 有誰知道凱氏定氮的具體步驟,注意事項,!!
1、消化:精密稱取大豆樣品1.0g左右,放入乾燥的250 ml消化管中,加入0.4g CuSO4 7g K2SO4 10ml H2SO4先200'C炭化,待泡沫停止後提高溫度到450'C,加熱至液體沸騰,待瓶內液體呈藍綠色透明後,再繼續加熱0.5h。
冷卻後加入20ml水,移入100ml容量瓶中,用少量水洗滌消化管2~3次,洗液合並於容量瓶中定容。
2、蒸餾:連接凱氏定氮裝置,於水蒸氣發生瓶內裝水至2/3處,加甲基紅指示劑數滴及數ml硫酸,保持水呈酸性。加入數粒玻璃珠以防暴沸,調節火力加熱煮沸水蒸氣發生瓶內的水。
3、向吸收瓶內加入20g/L硼酸溶液20ml及混合指示劑2滴,並使冷凝管下端插入液面以下,吸取10ml樣品消化稀釋液由進樣口進入反應室,並以10ml水洗滌進樣口使其流入反應室內,將400g/L NaOH溶液10ml倒入進樣口,立即夾緊螺旋夾,並加入少量蒸餾水,密封進樣口。
當蒸汽通入反應室時,准確計時,反應產生的氨氣通過冷凝管進入吸收瓶,蒸餾5min,移動吸收瓶,使冷凝管下端離開液面,再蒸餾Imin,然後用少量水沖洗冷凝管下端外部,取下吸收瓶。
停止加熱,使反應室內的液體進入汽水分離器,打開進樣口的螺旋夾,將汽水分離器的液體放出。再向反應室內加入蒸餾水,夾緊螺旋夾,再次進行加熱至水蒸汽放出,停止加熱,使反應室內的水進入汽水分離器,進行洗滌。
4、滴定:用0.025mol/L硫酸標准溶液滴定吸收液至灰色。
5、計算:X= 2cVX 14X5.71/m
X為樣品中蛋白質的含量,%;c為硫酸標准溶液的濃度,molL;V為樣品消化液消耗硫酸標准溶液的體積,ml;m為樣品的質量,g。
注意事項
(1) 樣品應是均勻的。固體樣品應預先研細混勻,液體樣品應振搖或攪拌均勻。
(2) 樣品放入定氮瓶內時,不要沾附頸上。萬-沾附可用少量水沖下,以免被檢樣消化不完全,結果偏低。
(3) 消化時如不容易呈透明溶液,可將定氮瓶放冷後,慢慢加入30%過氧化氫(H2O2)2-3ml,促使氧化。
(4) 在整個消化過程中,不要用強火。保持和緩的沸騰,使火力集中在凱氏瓶底部,以免附在壁上的蛋白質在無硫酸存在的情況下,使氮有損失。
(5)如硫酸缺少, 過多的硫酸鉀會引起氨的損失,這樣會形成硫酸氫鉀,而不與氨作用。因此,當硫酸過多的被消耗或樣品中脂肪含量過高時,要增加硫酸的量。
(6)加入硫酸鉀的作用為增加溶液的沸點,硫酸銅為催化劑,硫酸銅在蒸餾時作鹼性反應的指示劑。
(7)混合指示劑在鹼性溶液中呈綠色,在中性溶液中呈灰色,在酸性溶液中呈紅色。如果沒有溴甲酚綠,可單獨使用0.1%甲基紅乙醇溶液。
(8) 氨是否完全蒸餾出來,可用PH試紙試餾出液是否為鹼性。
(3)自動定氮裝置擴展閱讀:
凱氏定氮法原理
凱氏定氮法首先將含氮有機物與濃硫酸共熱,經一系列的分解、碳化和氧化還原反應等復雜過程,最後有機氮轉變為無機氮硫酸銨,這一過程 稱為有機物的消化。
為了加速和完全有機物質的分解,縮短消化時間,在消化時通常加入硫酸鉀、硫酸銅、氧化汞、過氧化氫等試劑,加入硫酸鉀可以提高消化液的沸點而加快有機物分解,除硫酸鉀外,也可以加入硫酸鈉、氯化鉀等鹽類類提高沸點,但效果不如硫酸鉀。
硫酸銅起催化劑的作用。凱氏定氮法中可用的催化劑種類很多,除硫酸銅外,還有氧化汞、汞、硒粉、鉬酸鈉等,但考慮到效果、價格及環境污染等多種因素,應用最廣泛的是硫酸銅。
㈣ 誰有凱氏定氮儀UDK159操作規程謝謝
QSY-I凱氏定氮儀 說明書
一、概述
凱氏定氮儀是依據經典(凱氏定氮)法設計的自動測氮蒸餾系統,該儀器安裝、操作簡單;使用安全、可靠、省時、省力;自動化程度高,適用於糧油檢測、飼料分析、植物養分測試、土肥檢測、醫葯、化工等行業的分析、教學及研究中,是操作人員的理想工具。
二、工作原理
根據凱氏定氮原理測定氮需要三個步驟,即消解、蒸餾、滴定。凱氏定氮儀可以完成蒸餾過程。當被測定樣品消解完全後,上機完成下列化學反應:
(NH4)2SO4 +2NaOH 高溫蒸汽 Na2SO4+2H2O+2NH3↑
反應中釋放的氨氣與水蒸氣一起經過冷凝管冷凝後,被收集在裝有硼酸吸收液(含混和指示劑)的三角瓶中,用滴定管進行滴定,根據酸滴定量,用下列公式計算含氮量及粗蛋白含量。
1.401× M
含氮量:N(%)= (V—V0)
W
粗蛋白含量:P(%)= N(%)×C
式中:M 標准酸摩爾濃度;
W 樣品重量;
V0 空白樣滴定標准酸消耗量(毫升);
V 樣品滴定標准酸消耗量(毫升);
C 粗蛋白轉換系數;
三、設備外型圖及說明
(一)設備前視圖及說明:
1、 1、 操作鍵盤
2、 2、 電源開關
3、 3、 冷凝液管
4、 4、 三角瓶
5、 5、 三角瓶托盤
6、 6、 蒸汽導管
7、 7、 消煮管
8、 8、 消煮管托盤
9、 9、 接液槽
10、 10、鹼液桶
11、 11、蒸餾水桶
圖一
(二)設備後視圖及安裝說明:
1、 1、 氣泵
2、 2、 放氣頭
3、 3、 鹼液電磁閥
4、 4、 液位器
5、蒸餾器
6、蒸餾器排水閥門
7、三角瓶托盤配重砣
8、冷卻水入口
9、冷卻水出口
10、蒸餾器排水出口
11、蒸餾器供水口
12、鹼液入口
13、壓縮空氣出口(2隻)
圖二
(三)設備安裝圖及說明:
1、安裝前的檢查
儀器開箱後,應參照隨機所附裝箱單核對全部註明的整機及配套附件,並檢查是否有所損壞,如果有損壞請及時與本中心聯系(請保留損壞部件)。
2、 2、 操作條件要求
A、本儀器應避免安裝在陽光直射及過冷、過熱或潮濕的地方。
B、本儀器應安裝在離水源和排水池較近的地方,並有電源插座的工作位置上,供水節門和電源位置距離儀器均不應大於1米,以保證操作方便。
C、供水應符合水壓和水溫條件要求。
D、排水池應低於儀器排水口10厘米以下,保證排水通暢。
E、電源配置應符合供電要求。必須接有地線,有單獨供電開關和保險裝置,確保操作者的用電安全!
F、 水選擇如下:
1、使用蒸餾水為佳。
2、使用自來水應保證水質良好,可直接使用。但易結水垢,影響加熱效率。
G、本儀器應安裝在遠離大的用電設備處,工作場地無震動、無腐蝕性氣體、無強電磁場干擾。
圖三
1、 1、 操作鍵盤2、鹼液桶3、蒸餾水桶4、電源開關(含漏電保護器) 5、電源插座 6、自來水閥門
7、冷卻水入水管8、冷卻水出水管
3、 3、 安裝方法:
A、 A、 按照安裝圖(圖三)所示擺放各種部件,設備要放置平穩。
B、 B、 按圖二所示將各管介面接好
(1) (1) 冷卻水入口接自來水閥門,冷卻水出口和蒸餾器排水出口分別接上排水管放到水池中,並使之能
夠順利排水。
(2) (2) 蒸餾器入水口、鹼液入口分別接蒸餾水桶、鹼液桶的排液管;壓縮空氣出口(兩個)分別接蒸餾水
桶、鹼液桶的進氣管。
C、請專業電工安裝交流220V的電源插座,同時安裝漏電保護器。
四、使用操作前的准備工作:
1、化學試劑的制備
(1) (1) 配製 30%—40%的氫氧化鈉溶液,3-5升加入鹼液桶中。(建議:用35%濃度,溶液在室溫變化後不易結晶而堵塞管路)。
(2) (2) 配製甲基紅—溴甲酚綠混和指示劑(按行業標准)。
(3) (3) 配製2%硼酸(H3BO3)溶液:3-5升加入硼酸液桶中,再把甲基紅—溴甲酚綠混和指示劑與2%硼酸溶液按1:100比例加入硼酸溶液中,混合均勻。
(4) (4) 配製鹽酸滴定液:濃度根據被測樣品的含量而定(一般為0.1-0.05摩爾),濃度需精確標定。
註:消煮樣品需備有硫酸(H2SO4)、硫酸銅(CUSO4)、硫酸鉀 (K2SO4)。
提示:樣品量稱取0.5-1克加入濃硫酸8ml-10ml,加入硫酸銅:硫酸鉀為1:3的混合物6克。
以上僅供參考。
2、 2、 加鹼量的調整:新購進的或長期不用的設備在使用前需對加鹼量進行調整,步驟如下。
A、蒸餾水桶中加入約10升的水,鹼液桶中加入氫氧化鈉溶液,將蓋擰緊,不得有氣泄露。
B、 B、 接通電源,分別裝空消煮管和三角瓶於設備兩只托盤上,打開電源開關。等待幾分鍾後檢查兩液桶內空氣是否充滿,若充滿時,液桶即鼓脹。按加鹼鍵,使鹼液能夠加到消煮管中,待加液正常後再按加鹼鍵停止加鹼液。
3、 回收液定量的調整:
三角瓶托盤是一套可上下移動的機械機構,它由後面的配重砣前後位置確定,當三角瓶內接收液達到一定量時即可自行下落,使接收管脫離液面,而後蒸餾過程停止。三角瓶內接收液一般為100ml左右(液體量增加蒸餾時間延長)。確定接收液體積的方法是將容量150ml的三角瓶內,加入需要接收的液體量,把它放在托盤上,調整機內配重距離,使托盤能自行落下。
4、 蒸餾工作的准備:
打開自來水開關調整給水量,使儀器冷凝供水正常。按蒸餾鍵,進入蒸餾工作狀態。此時蒸餾器內水位達到標准後開始加熱,待有蒸汽產生後(蒸汽導管的出口有氣泡產生),表明蒸餾正常,再按蒸餾鍵關閉蒸餾。
五、設備的使用操作:
待以上准備工作做完後才能進行以下操作
① 稱取樣品於消煮管內,加入硫酸、硫酸銅、硫酸鉀上消煮爐加熱消煮,待消煮化解完全後取下冷卻,而後消煮管內加入10ml蒸餾水稀釋樣品並釋放熱量冷卻備用。
② ② 打開儀器電源開關,氣泵開始工作,待兩液桶鼓脹後,蒸餾器開始自動加水,此時不要按任何按鍵;約一分鍾左右水位達到設定位置,也可打開設備後蓋觀察水位器中的水位是否達到兩只短探針高度,然後才能進行下一步操作(此情況適用於開機時,如設備連續在工作則無此情況)。
③ 將空三角瓶放在三角瓶托盤上,此時托盤處在高位;把裝有樣品的消煮管放在消煮管托盤上,一定要與上端的橡膠塞裝緊。。
④ 按加鹼鍵加鹼液,達到需要容量後再按加鹼鍵停止加鹼,按蒸餾鍵開始蒸餾狀態(如需終止蒸餾狀態,按復位鍵即可),待三角瓶中冷凝液達到預定體積量時,三角瓶托盤落下,設備蜂鳴器發出「嘀嘀」的連續報警聲,設備再蒸餾約20秒鍾後蒸餾停止工作,蜂鳴器停止報警。
⑤ 取下三角瓶,用酸滴定管滴定三角瓶中的液體至終點。按含氮量——粗蛋白質含量公式進行計算,取得測定結果。
六、維護及保養:
1、 1、 儀器應安裝在符合上述安裝條件的地方使用,且通風良好。儀器內有熱源,同時又有計算機工作,所以應有良好的散熱條件。
2、 2、 儀器前部液槽中若積有液體請擦凈。
3、 3、 長期使用後在加熱器上會結有水垢,影響加熱效率,若水垢過厚,在關機狀態下斷電,可將蒸汽發生器上的一個旋塞,管口插入一個小漏斗,注入除垢劑或冰醋酸清洗水垢(也可用稀釋後的硫酸)。清洗後打開機箱內蒸汽發生器排水截門將水排凈,並加入清水多次清洗。
4、 4、 加鹼液桶、加酸液桶應定期清理沉澱物並洗凈。
七、常見故障及排除方法
故障部位 故障現象 故障原因 排除方法
加
鹼
部
分 不能加鹼 鹼液太少,進液管離開液面 加鹼液
鹼桶無壓力,桶不鼓起 1、鹼桶管路或桶蓋有漏氣或密封不嚴的地方 密封漏氣處或更換管路
2、氣泵漏氣或損壞 更換氣泵管路或更換新氣泵
鹼桶有壓力,但不能加鹼 1、電磁閥電源未接通 斷電後檢查電磁閥接線
2、電磁閥內部鹼結晶堵塞管路 拆開電磁閥底座清洗內部
蒸
餾
部
分 蒸餾過程中蒸餾器加不進水 1、蒸汽電磁閥未打開或打開不完全 更換新的電磁筏
2、蒸餾水電磁閥未打開 檢查電磁閥電源是否接通,如無問題則更換新的電磁筏
程序自動運行時出現失控現象 設備周圍有較強電磁對處理器造成干擾 按復位鍵或關電源後從新開機操作
㈤ 粗蛋白的測定有沒有比凱氏定氮更好地方法呀
主要成分是蛋白質。檢驗方法是剴氏定氮法。
蛋白質的測定方法
pro的測定方法分為兩大類:一類是利用pro的共性,即含氮量,肽鏈和折射率測定pro含量,另一類是利用蛋白質中特定氨基酸殘基、酸、鹼性基團和芳香基團測定pro含量。但是食品種類很多,食品中pro含量又不同,特別是其他成分,如碳水化合物,脂肪和維生素的干擾成分很多,因此pro的測定通常利用經典的剴氏定氮法是由樣品消化成銨鹽蒸餾,用標准酸液吸收,用標准酸或鹼液滴定,由樣品中含氮量計算出pro的含量。由於食品中pro含量不同又分為凱氏定氮常量法、半微量法和微量法,但它們的基本原理都是一樣的。
一 凱氏定氮法
這種方法是1883年Kjeldahl發明,當時凱氏只使用H2SO4來分解試樣,來定量穀物中的pro,他只知用H2SO4分解試樣,而不能闡明H2SO4分解有機氮化合物生成氨的反應歷程,所以只使用H2SO4分解試樣,需要較長時間,後來由Gunning加入改進,他改進的辦法是在消化時加入K2SO4使沸點上升,這樣加快分解速度,因為溫度由原來硫酸沸點的380上升到400℃,提高了不到67℃所以速度也就加快了,凱氏定氮法至今仍在使用。
我們在檢驗食品中pro時,往往只限於測定總氮量,然後乘以pro核算等數,得到蛋白質含量,實際上包括核酸、生物鹼、含氮類脂、葉啉和含氮色素等非蛋白質氮化合物,故稱為粗pro。
1 凱氏常量定氮法:
不論常量、半微量以及微量定氮法它們的原理都是一樣的,首先第一個步驟是消化:
(1)消化:樣品與硫酸一起加熱消化,硫酸使有機物脫水。並破壞有機物,使有機物中的C、H氧化為CO2和H2O蒸汽逸出,而pro則分解氮,則與硫酸結合成硫酸銨,留在酸性溶液中。
(2)在消化過程中添加硫酸鉀可以提高溫度加快有機物分解,它與硫酸反應生成硫酸氫鉀,可提高反應溫度,一般純硫酸加熱沸點330℃,而添加硫酸鉀後,溫度可達400℃,加速了整個反應過程。此外,也可以加入硫酸鈉,氫化鉀鹽類來提高沸點。其理由隨著消化過程硫酸的不斷地被分解,水分的逸出而使硫酸鉀的濃度增大,沸點增加。加速了有機的分解。但硫酸鉀加入量不能太大,否則溫度太高,生成的硫酸氫銨也會分解,放出氨而造成損失。
為了加速反應過程,還加入硫酸銅,氧化汞或硒粉作為催化劑以及加入少量過氧化氫,次氯酸鉀作為氧化劑。但為了防止污染通常使用硫酸銅。
所以有機物全部消化後,出現硫酸銅的蘭綠色,它具有催化功能,還可以作為鹼性反應指示劑。
(1)蒸餾:樣液中的硫酸銨在鹼性條件下釋放出氨,在這操作中,一是加入氫氧化鈉溶液要過量,二是要防止樣液中氨氣逸出。
(2)吸收與滴定:
蒸餾過程中放出的氨可用一定量的標准硫酸或標准鹽酸溶液進行氨的吸收,然後再用標准氫氧化鈉溶液反滴定過剩的硫酸或鹽酸溶液,從而計算出總氮量。
半微量或微量定氮通常用硼酸溶液吸收後,再用標准鹽酸直接滴定,硼酸呈微弱酸性,用酸滴定不影響指示劑變色反應,它有吸收氨的作用。
1.操作步驟:
准確稱取樣品中0.50-2.00g→於500ml凱氏瓶中→加10g無水K2SO4→加0.5gCuSO4→加20ml H2SO4→在通風櫥中先以小火加熱,待泡沫消失後,加大火力,消化至透明無黑粒後,將瓶子搖動一下使瓶壁炭粒溶於硫酸中→繼續消化30分鍾→至到樣液呈綠色狀態,停止消化,冷卻→加200ml水→連接蒸餾裝置→用硼酸作吸收液→在K氏瓶中加波動珠數粒和80ml50% NaOH→立即接好定氮球→加熱→至到K氏瓶內殘液減少到三分之一時,取出用水沖洗→用0.1N HCl滴定。
N(V2-V1)0.014
W
計算:
總氮量%= (N(V2-V1)×0.014)/W × 100
0.014----氮的毫克當量數
pro%=總氮%×K
乳製品K=6.38(N=15.7%)
小麥粉K=5.79(N=17.6%)
動物膠K=5.6(N=18.0%)
冰蛋K=6.7(N=14.8%)
大豆製品K=6.0(16.7%) K=6.25則(N=16%)
K-換稱等數
各種試劑的作用:
濃H2SO4:
A :脫水使有機物炭化,然後有機物炭化生成碳,碳將H2SO4還原為SO2,本身則變為CO2
B: 氧化
C: pro與濃H2SO4生成NH3↑,CO2,SO2,H2O↑
D: NH3與H2SO4生成硫酸銨
(1)CuSO4的作用(催化劑)
CuSO4為紅色沉澱,當C完全消化後,反應停止,紅色消失,變為蘭色,即為消化達到完全,蘭色為CuSO4的顏色
(2)K2SO4的作用(提高沸點)
沸點由330℃提高到400℃加速了反應過程。
(3)硒粉和過氧化氫,氧化汞都為催化劑,但為了防止污染通常採用硫酸銅
(4)50%NaOH的作用
下面我就針對幾點來說明為何影響氨化完全和速度快的因素:
(1)K氏燒瓶和取樣量
如果稱1g以上的樣品,就需要K氏燒瓶最小500ml,800~1000ml的更好,這樣的K氏燒瓶對於縮短氨化時間,加熱的均勻性和完全氨化效果最好。
(2)分解劑
A H2SO4和K2SO4的添加量
有機無分解需要H2SO4量,H2SO4應根據有機物種類不同而加的量就不同,如果試樣含脂類高,則加H2SO4多,為了提高分解溫度,要大量添加K2SO4,但不能太多,也不能太少,太少則氨化不充分。K2SO4和H2SO4的添加比例是:
1g樣品 K2SO4: H2SO4=7g:12ml
這種比例在國內外都使用,是公認的
還有一種比例: K2SO4:H2SO4=10:20ml
B 催化劑
用作催化劑的有Hg、HgO、Se,硒化合物,CuSO4、TiO2,對Hg,HgO有毒但結果好,Se與CuSO4得到結果是一種,TiO2,的結果偏低,採用不同的催化劑則消化時間不同, HgO消化麥子為38,Se與CuSO4消化麥子55,TiO2消化麥子70,所以在給出測定結果時要註明催化劑的類型。
(3)熱源的強度
消化時熱源的強度同迅速消化和完全氨化關系很大,即便鹽類K2SO4加得多,如果熱源弱,也是沒有意義的,熱源過強導致H2SO4損失,使氨回收率低,另外K氏瓶的容量大小,頸部的粗細和長短等,也與熱源的強度有關。
(4)氨的蒸餾和吸收及滴定
蒸餾有兩種:
1 直接蒸餾(裝置簡便,准確性好)
2 水蒸汽蒸餾
蒸餾加NaOH是50%,加的量為H2SO4量的4倍,硫酸量為12ml,則NaOH為12×4=48ml,而且一般高於這個理論值,即加到50~55ml,如果NaOH量加的不夠就變成H2S, H2S是強酸,使顏色變紅。
吸收液有:
1標准H2SO4 用標准鹼返滴定,甲醛紅指示劑
2 硼酸 用HCl進行滴定,混合指示劑
目前都用硼酸吸收液,用硼酸代替H2SO4,這樣可省略了反滴定,H2SO4是強酸,要求較嚴,而硼酸是弱酸,在滴定時,不影響指示劑變色范圍,另外硼酸為吸收液濃度在3%以上可將氨完全吸收,為保險期間一般用4%。
〈6〉實驗注意事項
a.樣品應時均勻的,若是固體樣品應事先研細,液體樣要混合均勻。
b.樣品放入K氏燒瓶時,不要黏附瓶頸上,萬一黏附可用少量水緩慢沖下,以免被檢樣消化不完全,使結果偏低。
c.消化時,如不容易呈透明溶液,可將K氏燒瓶放冷後,加入30%過氧化氫催化劑2~3ml,促使氧化。
d.在整個消化過程中,不要用強火,保持和緩的沸騰,使火力集中在K氏燒瓶底部,以免附在壁上的蛋白質在無硫酸存在的情況下,使氮有損失。
e.如硫酸缺少,過多的硫酸鉀會引起氨的損失,這時會形成硫酸氫鉀,而不與氨作用,因此當硫酸過多底物被消耗掉或樣品中脂肪含量過高時,要添加硫酸量。
f.混合指示劑在鹼性溶液中呈綠色,在中性溶液中呈灰色,在酸性溶液中呈紅色,如果沒有溴甲酚綠,可單獨使用0.1%甲醛紅乙醇溶液。
g.氨是否完全蒸餾出來,PH試紙檢查餾出液是否為鹼性。
h.向蒸餾瓶中加入濃鹼時,往往出現褐色沉澱無。這時由於分解促進劑與加入的硫酸銅反應,生成氫氧化銅,經加熱後又分解生成氧化銅的沉澱,有時Cu離子與氨作用生成深蘭色的絡合物。
i.消化劑綠色後繼續消化30分鍾即可。
2 K氏微量定氮儀法
3 K氏半微量定氮儀法 (2 、 3原理一樣)
操作方法大同小異,半微量法消化後,定容100ml,然後吸25ml蒸餾吸收液吸收。
N(V2-V1)0.014
W*10/100
計算總氮%=(N(V2-V1)×0.014)/(W×10/100)×100
對於微量定氮儀法,儀器有了改進,樣液稱樣少,蒸餾消化液也少,其它基本一樣。
4 K氏自動定氮法
原理與上面一樣,儀器,採用K氏自動定氮儀:其裝置內具有自動加鹼蒸餾裝置,自動吸收和滴定裝置以及自動數字顯示裝置,消化裝置:由優質玻璃製成的K氏消化瓶以及紅外線裝置的消化爐。
二 水揚酸比色法:
1 原理: 樣品中的pro經H2SO4消化轉化為銨鹽溶液後,在一定的酸度和溫度下與水揚酸鈉和次氯酸鈉作用生成有顏色的化合物,可以在波長660nm處比色測定,求出樣品含氮量,計算蛋白質含量。
2 方法 (1)標准曲線的繪制
取6個25ml容量瓶編號 0 1 2 3 4 5 6
分別加空白酸液 2ml
分別加磷酸鹽緩沖液 5ml
稀釋至總體體積至15ml
分別加水揚酸鈉 5ml
37C水浴 15分鍾
加入次氯酸鈉 2.5ml
37C水浴 15分鍾
取出試液於660nm下進行比色,繪標准曲線。
(2)樣品處理:
准確稱樣0.20~1.00g→於K氏瓶中→加15mlH2SO4和5g催化劑→電爐上加熱到沸騰後→加大
火力消化→直到出現暗綠色時→搖動瓶子→K氏瓶全部消化後→冷卻→加水至250ml容量
瓶。
(3)樣品測定:
准確吸取上述消化溶液10ml→於100ml容量瓶中→定容→准確吸2ml→於25ml容量瓶中→加
5ml磷酸緩沖液→以下操作與標准曲線繪制的步驟相同
並以試劑空白微對照,測得樣液的光密度,從標准曲線查出其含氮量。
(4)計算
C×F
含氮%= ---------------------------× 100
W×1000×1000
C---從標准曲線中查出測定樣液的含氮量(Ug)
F---樣品溶液的稀釋倍數
W---樣品重量(g)
pro%=總氮%×K(K可為6.25,也可查)
3注意事項:
A 當天消化液最好當天測定,結果重現性好,如果樣液改至第二天比色就有變化。
B 當在PH和試劑適當范圍內加入氯源後,顏色的顯色和溫度有關,應嚴格控制反應溫度。
C 這種方法測定結果基本與K氏法一致。
4 試劑
(1)氯標液:稱經110℃乾燥2h的硫酸銨0.4719g→於燒瓶中定容10ml→此液1ml相當於
1.0mg氮標液→使用時配製成1ml相當於2.50Ug氮標液。
(2)空白酸液:稱0.50g蔗糖→加15mlH2SO4和5g催化劑→與樣品一樣消化→定容250ml→
使用時吸收此液10ml→加水至100ml為工作液備用。
(3)磷酸鹽緩沖液:稱7.1g磷酸氫二鈉→加38g磷酸三鈉→加20g三九石酸鉀鈉→加400ml水
溶解→過濾→另稱35gNaOH溶於100ml水中→冷至室溫→緩緩地攪拌加入磷酸鹽溶液中→加
入水稀釋至1000ml備用。
(4)水揚酸鈉溶液:稱25g水楊酸鈉和0.15g亞硝基鐵氰化鈉溶於200ml水中過濾,加水稀釋
至500ml
(5)次氯酸鈉溶液:吸4ml安替富民液,用水稀釋至100ml
5 儀器
(1)分光光度計
(2)恆溫水浴
三 紫外分光光度法
1 原理:
pro及其降解產物的芳香環基 ,在紫外區內對某一波長具有一定的光選擇吸收,在280nm下,光吸收與pro濃度(3~8mg/ml)成直線關系,因此,通過測定pro溶液的吸光度,並參照事先用K氏定氮法分析的標准樣品,從標准曲線查出蛋白質的含量。
2 試劑:
(1) 0.1mol/l檸檬酸水溶液。
(2)8mol/l脲[(NH2)2CO]的2NNaOH溶液。 脲的2N氫氧化鈉液
(3) 95%乙醇
(4) 無水乙醚
3 儀器
(1) 751型的紫外分光光度計
(2) 離心機
4 操作方法
(1)標准曲線的繪制:准確稱取樣品.2.00g,置於50ml燒瓶中,加入0.1mol/l檸檬酸水溶液30ml,攪拌30分鍾使其充分溶解,用四層紗布過濾於玻璃離心管中,以每秒鍾3000~5000轉的速度離心10分鍾,分別吸出上清夜0.5,1.0,1.5,2.0,2.5,3.0ml於6個10ml容量瓶鍾,每個容量瓶,8mol/l脲的氫氧化鈉溶液充分搖2分鍾(如果離心再次離心),取透明液於比色皿中,在280nm下測定其吸光度。(做參比值)
以事先用K氏定氮法測定的樣品中蛋白質的含量微橫坐標上面的吸光度為縱坐標,繪制標准曲線。
(2)樣品測定
准確稱取試樣1.00g→於50ml燒杯中→加0.1mol/l檸檬酸溶液30ml→攪拌10分鍾→四層紗布過濾到離心管中→用8mol/L脲的NaOH溶液定容,搖勻後於280nm下測吸光度,從標准曲線上查出pro的含量。
計算: 蛋白質= C/W× 100
C----從標准曲線上查得的pro含量(mg)
W----測定樣品溶液相當於樣品量(mg)
說明:
a.此法運用於糕點,牛乳和可溶性pro樣品,測定糕點時,應把表皮顏色去掉。
b.溫度對pro水解有影響,操作溫度應控制在20~30℃。
四 雙縮脲法-皮尼克法
1 原理:
雙縮脲在鹼性條件中,能與CuSO4結合成紅紫色的絡合物。pro分子中含有肽鏈與雙縮脲結構相似,也呈此反應。本法直接用於測定像小麥粉等固體試樣的pro含量。但作為銅的穩定劑,酒石酸鉀鈉比甘油好些。小麥粉中的pro能直接地一邊抽出一邊進行定量。
2 試劑
⑴甘油作為穩定劑:取10ml10N KOH溶液,3.0ml甘油加到937ml水中,激烈攪拌,同時加入4%CuSO450ml。
⑵酒石酸鈉作穩定劑,吸10ml10N KOH溶液和20ml25%酒石酸鉀鈉溶液加到930ml水中,激烈攪拌,同時加入4%CuSO4液40ml。
配製以上兩種溶液、試劑,必須澄清,無氫氧化銅生成,否則重配。
3 方法:樣品測定
標准曲線繪制
准確稱0.6g樣品→使用試劑(1)
准確稱0.5g樣品→使用試劑(2)
假如用試劑(2)
(1)准確稱樣→0.5g→於80ml離心管→加1mlClC4→混合→加50ml酒石酸鉀鈉穩定劑→蓋上蓋子離心10min(4000轉/分)→放置1小時→吸混合液15ml→於20ml離心管中→離心到完全透明→取上清夜5ml於→10ml容量瓶→加水定容→於550nm處測定吸光度,從標准曲線上查出pro含量。
(2)標准曲線繪制
按樣品測定方法,根據樣品中pro含量,取離心澄清樣液0.0 2.0 4.0 8.0 10.0ml於10ml容量瓶中→分別加水定容,按照樣品測定其吸光度。
事先用K氏定氮法測定樣品中pro含量為橫坐標,以上述吸光度為縱坐標繪制標准曲線。
4 計算:蛋白質%=C/W×100
C----從標准曲線上查得得pro含量(mg)
W----測定樣液時相當於樣品重量(mg)
㈥ 氮的測定
半微量蒸汽法
方法提要
一定量的煤或焦炭試樣,在有氧化鋁作為催化劑和疏鬆劑的條件下,於1050℃下通入水蒸氣,試樣中的氮及其化合物全部還原成氨。生成的氨經過氫氧化鈉溶液蒸餾,用飽和硼酸溶液吸收後,由標准硫酸溶液滴定,根據標准硫酸溶液的消耗量來計算氮含量。
方法適用於無煙煤、煙煤和焦炭氮的測定。
儀器
蒸汽法定氮裝置(圖73.44)。
高溫爐,能加熱到1200℃以上,有80~100mm的恆溫區,配有自動控溫裝置。水解管,剛玉制,異徑,能耐溫1200℃以上。全長670mm,細徑部分長40mm,粗徑22mm,細徑7mm。冷凝管,蛇形,長300mm,粗端直徑20mm,細端直徑7mm。蒸餾瓶,500mL。水蒸氣發生裝置,由1000mL平底燒瓶和可調壓電爐構成。吸收瓶,250mL錐形瓶。氦氣流量計,測量范圍0~100mL/min。氣體乾燥塔,250mL。套式加熱器,功率1000W,功率可調。石英或剛玉托盤,長90mm,寬15mm,高15mm,耐溫1200℃以上。
圖73.44 半微量蒸氣定氮裝置
瓷舟長77mm,寬10mm,高10mm,耐溫1200℃以上。
微量滴定管10mL,分度值0.05mL。
試劑
碳酸鈉。
氧化鋁。
硼酸飽和溶液將60gH3BO3溶於1000mL熱水中,冷卻靜置24h後傾濾出清液。
氫氧化鈉溶液將250gNaOH溶於1000mL水中,冷卻後備用。
硫酸標准溶液c(1/2H2SO4)=0.02mol/L吸取0.6mLH2SO4加入預先加有10mL水的100mL燒杯中,用玻璃棒攪拌均勻,冷卻後,將溶液轉入1000mL容量瓶,反復沖洗燒杯壁,洗液也轉入容量瓶中,加水稀釋至刻度,充分混合均勻。
標定稱取0.02g(精確至0.0001g)預先在130℃乾燥的優級純碳酸鈉放入250mL錐形瓶中,加入50~60mL水使之溶解,然後加入2~3滴甲基橙指示劑,用標准硫酸溶液滴定到由黃色變為橙色。煮沸,趕盡二氧化碳,冷卻後,繼續滴定到橙色。
按下式計算硫酸標准溶液的濃度:
岩石礦物分析第四分冊資源與環境調查分析技術
式中:m為碳酸鈉的質量,g;V為硫酸溶液用量,mL;0.053為碳酸鈉(1/2Na2CO3)的毫摩爾質量,g/mmol。
甲基紅和亞甲基藍混合指示劑稱取0.175g甲基紅,溶於50mL(95+5)乙醇中,貯存於棕色瓶。稱取0.083g亞甲基藍溶於50mL(95+5)乙醇中,貯存於棕色瓶。使用時將甲基紅溶液和亞甲基藍溶液按體積比(1+1)混合。混合指示劑的使用期不應超過1周。
氦氣純度高於99.8%。
石墨化學純。
變色硅膠 化學純。
硅酸鋁棉 工業品。
試驗准備
水解管的填充。先將 1~3mm 厚的硅酸鋁棉填充在水解管的細徑端 (出口端) ,放入做好的鎳鉻絲支架,在支架的另一端填充 1~3mm 厚的硅酸鋁棉。
水解爐恆溫區測定。將高溫水解爐及其控溫裝置按規定安裝,並將水解管水平安放在水解爐內,通電升溫。待溫度達到 1050℃並保溫 10min 後,按常規恆溫區測定方法,測定在 (1 050 ±5) ℃的溫度區域,記下恆溫區位置。
450~ 500℃ 和 750~ 800℃ 區域測定。按 「水解爐恆溫區測定」 方法測定 450~ 500℃和 750~800℃區域的位置。
套式加熱器工作溫度確定。將一支測量范圍為 0~ 200℃的水銀溫度計放入套式加熱器底部,周圍充填硅酸鋁棉。通電緩慢升溫,待溫度達到 125℃時,調節控溫旋鈕,使溫度保持在 (125 ±5) ℃約 30min,記下控溫旋鈕的位置,即為工作溫度的控制位置。
水蒸氣發生量確定。將蒸汽發生裝置的圓底燒瓶內加入蒸餾水並與冷凝器連接,接通冷凝水。通電升溫至圓底燒瓶內的蒸餾水沸騰,調節控溫旋鈕,使蒸氣發生量控制在每30min 餾出 100~ 120mL 冷凝水,記下控溫旋鈕的位置,即為工作溫度的控制位置。
分析步驟
水解爐通電升溫,塞緊水解管入口端帶進樣桿的橡皮塞,調節氦氣流量為 50mL/min。
從蒸餾瓶側管管口加入氫氧化鈉溶液約 150mL,並用橡皮塞塞緊側管管口,接通冷凝水,套式加熱器通電升溫,並使溫度穩定在 (125 ± 5) ℃。氫氧化鈉溶液每天更換一次。當溫度升到 500℃左右時,通入水蒸氣,水解爐爐溫達到 1050℃後,空蒸 30min。
稱取空氣乾燥煤樣 0.1g (精確至 0.0001g) ,與 0.5g 氧化鋁充分混合後,轉移至瓷舟內。對於揮發分較高的煙煤,在混合後的試樣上,應覆蓋一層氧化鋁 (0.3~ 0.5g) 。在吸收瓶中加入 20mL 飽和硼酸溶液和 3~4 滴混合指示劑,將之接在冷凝管出口端,使冷凝管出口端沒入硼酸溶液。
將瓷舟放入燃燒管內的石英或剛玉托盤上,塞緊帶進樣桿的橡皮塞,按 「試驗准備」中 「水蒸氣發生量確定」要求通入水蒸氣。先將試樣推到 450~ 500℃區域,停留 5min,然後推到 750~800℃區域,停留 5min,最後推到 1050℃恆溫區,停留 25min。取下吸收瓶並用水沖洗硼酸溶液中的玻璃管內、外,洗液收入吸收瓶中。試驗結束後,停止通入氦氣和水蒸氣,將托盤拉回到低溫區,關閉冷凝水和電器開關,倒出蒸餾瓶內鹼液,洗凈蒸餾瓶。
以硫酸標准溶液滴定吸收溶液到由綠色變為鋼灰色。
空白試驗: 用石墨代替煤或焦炭試樣,按分析步驟進行空白試驗。
按下式計算空氣乾燥煤樣氮的含量:
岩石礦物分析第四分冊資源與環境調查分析技術
式中:Nad為空氣乾燥煤樣中氮的質量分數,%;V為測定空氣乾燥煤樣消耗的硫酸標准溶液體積,mL;V0為空白試驗消耗的硫酸標准溶液體積,mL;c為硫酸標准溶液的濃度,mol/L;m為試樣的質量,g。
注意事項
每天在煤樣分析之前,需對蒸餾裝置用蒸汽進行清洗(空蒸)30min或待錐形瓶內餾出物體積達到100~150mL後,再進行正式試驗。
㈦ 全自動凱氏定氮儀的主要特點
通過程序化設計和新獲得專利的蒸汽發生器實現改變蒸餾時間和蒸汽流量。根據分專析樣品的不同屬,可選擇快或慢的蒸餾速度。良好的自我保護裝置,不關閉防護門,儀器不啟動,安全可靠,不會對人員造成任何傷害。含四個RS232介面,可同時接電腦、列印機、鍵盤等外部設備,儀器內部程序可對各項連接設置進行編輯,而且還可編輯輸出實驗報告的各項參數,同時對操作語言也可進行選擇。
全自動控制過程包括:樣品蒸餾控制,加鹼量控制,加硼酸量控制,蒸汽流量控制,蒸餾時間控制,殘余物排出開關控制,自動報警控制,自動滴定開關控制
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㈧ 凱氏定氮法測污水樣品,測出的結果是總氮還是氨氮
結果是樣品中蛋白質的含量
蛋白質測定的國標規定方法——凱氏定氮法介紹
【GB/T 5009.5—1985】
食品中蛋白質的測定方法
本標准適用於各類食品中蛋白質的測定。
1 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。然後鹼化蒸餾使氨游離,用硼酸吸收後再以硫酸或鹽酸標准溶液滴定,根據酸的消耗量乘以換算系數,即為蛋白質含量。
2 試劑
所有試劑均用不含氨的蒸餾水配製。
2.1 硫酸銅。
2.2 硫酸鉀。
2.3 硫酸。
2.4 2%硼酸溶液。
2.5 混合指示液:1份0.1%甲基紅乙醇溶液與5份0.1%溴甲酚綠乙醇溶液臨用時混合。也可用2份0.1%甲基紅乙醇溶液與1份0.1%次甲基藍乙醇溶液臨用時混合。
2.6 40%氫氧化鈉溶液。
2.7 0.05N硫酸標准溶液或0.05N鹽酸標准溶液。
3 儀器
定氮蒸餾裝置:如圖所示。
(圖略)
4 操作方法
4.1 樣品處理:精密稱取0.2~2.0g固體樣品或2~5g半固體樣品或吸取10~20ml液體樣品(約相當氮30~40mg),移入乾燥的 100ml或500ml定氮瓶中,加入0.2g硫酸銅,3g硫酸鉀及20ml硫酸,稍搖勻後於瓶口放一小漏斗,將瓶以45°角斜支於有小孔的石棉網上。小心加熱,待內容物全部炭化,泡沫完全停止後,加強火力,並保持瓶內液體微沸,至液體呈藍綠色澄清透明後,再繼續加熱0.5h。取下放冷,小心加20ml 水。放冷後,移入100ml容量瓶中,並用少量水洗定氮瓶,洗液並入容量瓶中,再加水至刻度,混勻備用。取與處理樣品相同量的硫酸銅、硫酸鉀、硫酸按同一方法做試劑空白試驗。
4.2 按圖裝好定氮裝置,於水蒸氣發生瓶內裝水至約2/3處,加甲基紅指示液數滴及數毫升硫酸,以保持水呈酸性,加入數粒玻璃珠以防暴沸,用調壓器控制,加熱煮沸水蒸氣發生瓶內的水。
4.3 向接收瓶內加入10ml 2%硼酸溶液及混合指示液1滴,並使冷凝管的下端插入液面下,吸取10.0ml樣品消化稀釋液由小玻杯流入反應室,並以10ml水洗滌小燒杯使流入反應室內,塞緊小玻杯的棒狀玻塞。將10ml 40%氫氧化鈉溶液倒入小玻杯,提起玻塞使其緩緩流入反應室,立即將玻塞蓋緊,並加水於小玻杯以防漏氣。夾緊螺旋夾,開始蒸餾。蒸氣通入反應室使氨通過冷凝管而進入接收瓶內,蒸餾5min。移動接受瓶,使冷凝管下端離開液面,再蒸餾1min。然後用少量水沖洗冷凝管下端外部。取下接收瓶,以0.05N硫酸或0.05N鹽酸標准溶液滴定至灰色或藍紫色為終點。
同時吸取10.0ml試劑空白消化液按4.3操作。
4.4 計算
式中:X——樣品中蛋白質的含量,%;
V1——樣品消耗硫酸或鹽酸標准液的體積,ml;
V2——試劑空白消耗硫酸或鹽酸標准液的體積,ml;
N——硫酸或鹽酸標准溶液的當量濃度;
0.014——1N硫酸或鹽酸標准溶液1ml相當於氮克數;
m——樣品的質量(體積),g(ml);
F——氮換算為蛋白質的系數。蛋白質中的氮含量一般為15~17.6%,按16%計算乘以6.25即為蛋白質,乳製品為6.38,麵粉為5.70,玉米、高粱為6.24,花生為5.46,米為5.95,大豆及其製品為5.71,肉與肉製品為6.25,大麥、小米、燕麥、裸麥為5.83,芝麻、向日葵為 5.30。
㈨ 凱氏定氮法的儀器
定氮儀NAI-DTY是按照GB/T 19227-2008研製的新型定氮儀,它具有消解時間短、分析速度快、取樣量少、操作步驟簡單,以及測量結果准確等優點。
1. 凱氏定氮儀,採用微電腦進行過程式控制制,包括手動模式和自動模式,可根據您的需要自行設定和切換:
自動模式下:一次完成加鹼、加硼酸、蒸餾,氨氣吸收整個過程,加硼酸和加鹼的體積以及蒸餾和吸收過程的時間都可以自行設定。
人工模式下:加硼,加鹼 和蒸餾吸收三個過程可以單獨人工操作,體積,時間自行控制,滿足專業用戶需求。
2.大屏幕點陣式液晶顯示,全中文菜單,觸摸式按鈕,操作簡捷方便。
3.自動式蒸餾控制、自動加水、自動水位控制、自動停水和水壓過低報警。
4.各種安全保護:消化管安全門裝置,蒸汽發生器缺水報警。
5.可存儲操作程序。
6.儀器外殼採用特製噴塑鋼板,工作區域採用ABS防腐板及不銹鋼底板。
7.防化學試劑腐蝕和機械損壞表面,耐酸耐鹼。
8.水位檢測、低水位報警,自動斷電。
9.標配里不含消化爐,消化爐為選配,建議選擇C型消化爐。
㈩ 瘦肉主要含有什麼
主要成分是蛋白質。檢驗方法是剴氏定氮法。 蛋白質的測定方法 pro的測定方法分為兩大類:一類是利用pro的共性,即含氮量,肽鏈和折射率測定pro含量,另一類是利用蛋白質中特定氨基酸殘基、酸、鹼性基團和芳香基團測定pro含量。但是食品種類很多,食品中pro含量又不同,特別是其他成分,如碳水化合物,脂肪和維生素的干擾成分很多,因此pro的測定通常利用經典的剴氏定氮法是由樣品消化成銨鹽蒸餾,用標准酸液吸收,用標准酸或鹼液滴定,由樣品中含氮量計算出pro的含量。由於食品中pro含量不同又分為凱氏定氮常量法、半微量法和微量法,但它們的基本原理都是一樣的。 一 凱氏定氮法 這種方法是1883年Kjeldahl發明,當時凱氏只使用H2SO4來分解試樣,來定量穀物中的pro,他只知用H2SO4分解試樣,而不能闡明H2SO4分解有機氮化合物生成氨的反應歷程,所以只使用H2SO4分解試樣,需要較長時間,後來由Gunning加入改進,他改進的辦法是在消化時加入K2SO4使沸點上升,這樣加快分解速度,因為溫度由原來硫酸沸點的380上升到400℃,提高了不到67℃所以速度也就加快了,凱氏定氮法至今仍在使用。 我們在檢驗食品中pro時,往往只限於測定總氮量,然後乘以pro核算等數,得到蛋白質含量,實際上包括核酸、生物鹼、含氮類脂、葉啉和含氮色素等非蛋白質氮化合物,故稱為粗pro。 1 凱氏常量定氮法: 不論常量、半微量以及微量定氮法它們的原理都是一樣的,首先第一個步驟是消化: (1)消化:樣品與硫酸一起加熱消化,硫酸使有機物脫水。並破壞有機物,使有機物中的C、H氧化為CO2和H2O蒸汽逸出,而pro則分解氮,則與硫酸結合成硫酸銨,留在酸性溶液中。 (2)在消化過程中添加硫酸鉀可以提高溫度加快有機物分解,它與硫酸反應生成硫酸氫鉀,可提高反應溫度,一般純硫酸加熱沸點330℃,而添加硫酸鉀後,溫度可達400℃,加速了整個反應過程。此外,也可以加入硫酸鈉,氫化鉀鹽類來提高沸點。其理由隨著消化過程硫酸的不斷地被分解,水分的逸出而使硫酸鉀的濃度增大,沸點增加。加速了有機的分解。但硫酸鉀加入量不能太大,否則溫度太高,生成的硫酸氫銨也會分解,放出氨而造成損失。 為了加速反應過程,還加入硫酸銅,氧化汞或硒粉作為催化劑以及加入少量過氧化氫,次氯酸鉀作為氧化劑。但為了防止污染通常使用硫酸銅。 所以有機物全部消化後,出現硫酸銅的蘭綠色,它具有催化功能,還可以作為鹼性反應指示劑。 (1)蒸餾:樣液中的硫酸銨在鹼性條件下釋放出氨,在這操作中,一是加入氫氧化鈉溶液要過量,二是要防止樣液中氨氣逸出。 (2)吸收與滴定: 蒸餾過程中放出的氨可用一定量的標准硫酸或標准鹽酸溶液進行氨的吸收,然後再用標准氫氧化鈉溶液反滴定過剩的硫酸或鹽酸溶液,從而計算出總氮量。 半微量或微量定氮通常用硼酸溶液吸收後,再用標准鹽酸直接滴定,硼酸呈微弱酸性,用酸滴定不影響指示劑變色反應,它有吸收氨的作用。 1.操作步驟: 准確稱取樣品中0.50-2.00g→於500ml凱氏瓶中→加10g無水K2SO4→加0.5gCuSO4→加20ml H2SO4→在通風櫥中先以小火加熱,待泡沫消失後,加大火力,消化至透明無黑粒後,將瓶子搖動一下使瓶壁炭粒溶於硫酸中→繼續消化30分鍾→至到樣液呈綠色狀態,停止消化,冷卻→加200ml水→連接蒸餾裝置→用硼酸作吸收液→在K氏瓶中加波動珠數粒和80ml50% NaOH→立即接好定氮球→加熱→至到K氏瓶內殘液減少到三分之一時,取出用水沖洗→用0.1N HCl滴定。 N(V2-V1)0.014 W 計算: 總氮量%= (N(V2-V1)×0.014)/W × 100 0.014----氮的毫克當量數 pro%=總氮%×K 乳製品K=6.38(N=15.7%) 小麥粉K=5.79(N=17.6%) 動物膠K=5.6(N=18.0%) 冰蛋K=6.7(N=14.8%) 大豆製品K=6.0(16.7%) K=6.25則(N=16%) K-換稱等數 各種試劑的作用: 濃H2SO4: A :脫水使有機物炭化,然後有機物炭化生成碳,碳將H2SO4還原為SO2,本身則變為CO2 B: 氧化 C: pro與濃H2SO4生成NH3↑,CO2,SO2,H2O↑ D: NH3與H2SO4生成硫酸銨 (1)CuSO4的作用(催化劑) CuSO4為紅色沉澱,當C完全消化後,反應停止,紅色消失,變為蘭色,即為消化達到完全,蘭色為CuSO4的顏色 (2)K2SO4的作用(提高沸點) 沸點由330℃提高到400℃加速了反應過程。 (3)硒粉和過氧化氫,氧化汞都為催化劑,但為了防止污染通常採用硫酸銅 (4)50%NaOH的作用 下面我就針對幾點來說明為何影響氨化完全和速度快的因素: (1)K氏燒瓶和取樣量 如果稱1g以上的樣品,就需要K氏燒瓶最小500ml,800~1000ml的更好,這樣的K氏燒瓶對於縮短氨化時間,加熱的均勻性和完全氨化效果最好。 (2)分解劑 A H2SO4和K2SO4的添加量 有機無分解需要H2SO4量,H2SO4應根據有機物種類不同而加的量就不同,如果試樣含脂類高,則加H2SO4多,為了提高分解溫度,要大量添加K2SO4,但不能太多,也不能太少,太少則氨化不充分。K2SO4和H2SO4的添加比例是: 1g樣品 K2SO4: H2SO4=7g:12ml 這種比例在國內外都使用,是公認的 還有一種比例: K2SO4:H2SO4=10:20ml B 催化劑 用作催化劑的有Hg、HgO、Se,硒化合物,CuSO4、TiO2,對Hg,HgO有毒但結果好,Se與CuSO4得到結果是一種,TiO2,的結果偏低,採用不同的催化劑則消化時間不同, HgO消化麥子為38,Se與CuSO4消化麥子55,TiO2消化麥子70,所以在給出測定結果時要註明催化劑的類型。 (3)熱源的強度 消化時熱源的強度同迅速消化和完全氨化關系很大,即便鹽類K2SO4加得多,如果熱源弱,也是沒有意義的,熱源過強導致H2SO4損失,使氨回收率低,另外K氏瓶的容量大小,頸部的粗細和長短等,也與熱源的強度有關。 (4)氨的蒸餾和吸收及滴定 蒸餾有兩種: 1 直接蒸餾(裝置簡便,准確性好) 2 水蒸汽蒸餾 蒸餾加NaOH是50%,加的量為H2SO4量的4倍,硫酸量為12ml,則NaOH為12×4=48ml,而且一般高於這個理論值,即加到50~55ml,如果NaOH量加的不夠就變成H2S, H2S是強酸,使顏色變紅。 吸收液有: 1標准H2SO4 用標准鹼返滴定,甲醛紅指示劑 2 硼酸 用HCl進行滴定,混合指示劑 目前都用硼酸吸收液,用硼酸代替H2SO4,這樣可省略了反滴定,H2SO4是強酸,要求較嚴,而硼酸是弱酸,在滴定時,不影響指示劑變色范圍,另外硼酸為吸收液濃度在3%以上可將氨完全吸收,為保險期間一般用4%。 〈6〉實驗注意事項 a.樣品應時均勻的,若是固體樣品應事先研細,液體樣要混合均勻。 b.樣品放入K氏燒瓶時,不要黏附瓶頸上,萬一黏附可用少量水緩慢沖下,以免被檢樣消化不完全,使結果偏低。 c.消化時,如不容易呈透明溶液,可將K氏燒瓶放冷後,加入30%過氧化氫催化劑2~3ml,促使氧化。 d.在整個消化過程中,不要用強火,保持和緩的沸騰,使火力集中在K氏燒瓶底部,以免附在壁上的蛋白質在無硫酸存在的情況下,使氮有損失。 e.如硫酸缺少,過多的硫酸鉀會引起氨的損失,這時會形成硫酸氫鉀,而不與氨作用,因此當硫酸過多底物被消耗掉或樣品中脂肪含量過高時,要添加硫酸量。 f.混合指示劑在鹼性溶液中呈綠色,在中性溶液中呈灰色,在酸性溶液中呈紅色,如果沒有溴甲酚綠,可單獨使用0.1%甲醛紅乙醇溶液。 g.氨是否完全蒸餾出來,PH試紙檢查餾出液是否為鹼性。 h.向蒸餾瓶中加入濃鹼時,往往出現褐色沉澱無。這時由於分解促進劑與加入的硫酸銅反應,生成氫氧化銅,經加熱後又分解生成氧化銅的沉澱,有時Cu離子與氨作用生成深蘭色的絡合物。 i.消化劑綠色後繼續消化30分鍾即可。 2 K氏微量定氮儀法 3 K氏半微量定氮儀法 (2 、 3原理一樣) 操作方法大同小異,半微量法消化後,定容100ml,然後吸25ml蒸餾吸收液吸收。 N(V2-V1)0.014 W*10/100 計算總氮%=(N(V2-V1)×0.014)/(W×10/100)×100 對於微量定氮儀法,儀器有了改進,樣液稱樣少,蒸餾消化液也少,其它基本一樣。 4 K氏自動定氮法 原理與上面一樣,儀器,採用K氏自動定氮儀:其裝置內具有自動加鹼蒸餾裝置,自動吸收和滴定裝置以及自動數字顯示裝置,消化裝置:由優質玻璃製成的K氏消化瓶以及紅外線裝置的消化爐。 二 水揚酸比色法: 1 原理: 樣品中的pro經H2SO4消化轉化為銨鹽溶液後,在一定的酸度和溫度下與水揚酸鈉和次氯酸鈉作用生成有顏色的化合物,可以在波長660nm處比色測定,求出樣品含氮量,計算蛋白質含量。 2 方法 (1)標准曲線的繪制 取6個25ml容量瓶編號 0 1 2 3 4 5 6 分別加空白酸液 2ml 分別加磷酸鹽緩沖液 5ml 稀釋至總體體積至15ml 分別加水揚酸鈉 5ml 37C水浴 15分鍾 加入次氯酸鈉 2.5ml 37C水浴 15分鍾 取出試液於660nm下進行比色,繪標准曲線。 (2)樣品處理: 准確稱樣0.20~1.00g→於K氏瓶中→加15mlH2SO4和5g催化劑→電爐上加熱到沸騰後→加大 火力消化→直到出現暗綠色時→搖動瓶子→K氏瓶全部消化後→冷卻→加水至250ml容量 瓶。 (3)樣品測定: 准確吸取上述消化溶液10ml→於100ml容量瓶中→定容→准確吸2ml→於25ml容量瓶中→加 5ml磷酸緩沖液→以下操作與標准曲線繪制的步驟相同 並以試劑空白微對照,測得樣液的光密度,從標准曲線查出其含氮量。 (4)計算 C×F 含氮%= ---------------------------× 100 W×1000×1000 C---從標准曲線中查出測定樣液的含氮量(Ug) F---樣品溶液的稀釋倍數 W---樣品重量(g) pro%=總氮%×K(K可為6.25,也可查) 3注意事項: A 當天消化液最好當天測定,結果重現性好,如果樣液改至第二天比色就有變化。 B 當在PH和試劑適當范圍內加入氯源後,顏色的顯色和溫度有關,應嚴格控制反應溫度。 C 這種方法測定結果基本與K氏法一致。 4 試劑 (1)氯標液:稱經110℃乾燥2h的硫酸銨0.4719g→於燒瓶中定容10ml→此液1ml相當於 1.0mg氮標液→使用時配製成1ml相當於2.50Ug氮標液。 (2)空白酸液:稱0.50g蔗糖→加15mlH2SO4和5g催化劑→與樣品一樣消化→定容250ml→ 使用時吸收此液10ml→加水至100ml為工作液備用。 (3)磷酸鹽緩沖液:稱7.1g磷酸氫二鈉→加38g磷酸三鈉→加20g三九石酸鉀鈉→加400ml水 溶解→過濾→另稱35gNaOH溶於100ml水中→冷至室溫→緩緩地攪拌加入磷酸鹽溶液中→加 入水稀釋至1000ml備用。 (4)水揚酸鈉溶液:稱25g水楊酸鈉和0.15g亞硝基鐵氰化鈉溶於200ml水中過濾,加水稀釋 至500ml (5)次氯酸鈉溶液:吸4ml安替富民液,用水稀釋至100ml 5 儀器 (1)分光光度計 (2)恆溫水浴 三 紫外分光光度法 1 原理: pro及其降解產物的芳香環基 ,在紫外區內對某一波長具有一定的光選擇吸收,在280nm下,光吸收與pro濃度(3~8mg/ml)成直線關系,因此,通過測定pro溶液的吸光度,並參照事先用K氏定氮法分析的標准樣品,從標准曲線查出蛋白質的含量。 2 試劑: (1) 0.1mol/l檸檬酸水溶液。 (2)8mol/l脲[(NH2)2CO]的2NNaOH溶液。 脲的2N氫氧化鈉液 (3) 95%乙醇 (4) 無水乙醚 3 儀器 (1) 751型的紫外分光光度計 (2) 離心機 4 操作方法 (1)標准曲線的繪制:准確稱取樣品.2.00g,置於50ml燒瓶中,加入0.1mol/l檸檬酸水溶液30ml,攪拌30分鍾使其充分溶解,用四層紗布過濾於玻璃離心管中,以每秒鍾3000~5000轉的速度離心10分鍾,分別吸出上清夜0.5,1.0,1.5,2.0,2.5,3.0ml於6個10ml容量瓶鍾,每個容量瓶,8mol/l脲的氫氧化鈉溶液充分搖2分鍾(如果離心再次離心),取透明液於比色皿中,在280nm下測定其吸光度。(做參比值) 以事先用K氏定氮法測定的樣品中蛋白質的含量微橫坐標上面的吸光度為縱坐標,繪制標准曲線。 (2)樣品測定 准確稱取試樣1.00g→於50ml燒杯中→加0.1mol/l檸檬酸溶液30ml→攪拌10分鍾→四層紗布過濾到離心管中→用8mol/L脲的NaOH溶液定容,搖勻後於280nm下測吸光度,從標准曲線上查出pro的含量。 計算: 蛋白質= C/W× 100 C----從標准曲線上查得的pro含量(mg) W----測定樣品溶液相當於樣品量(mg) 說明: a.此法運用於糕點,牛乳和可溶性pro樣品,測定糕點時,應把表皮顏色去掉。 b.溫度對pro水解有影響,操作溫度應控制在20~30℃。 四 雙縮脲法-皮尼克法 1 原理: 雙縮脲在鹼性條件中,能與CuSO4結合成紅紫色的絡合物。pro分子中含有肽鏈與雙縮脲結構相似,也呈此反應。本法直接用於測定像小麥粉等固體試樣的pro含量。但作為銅的穩定劑,酒石酸鉀鈉比甘油好些。小麥粉中的pro能直接地一邊抽出一邊進行定量。 2 試劑 ⑴甘油作為穩定劑:取10ml10N KOH溶液,3.0ml甘油加到937ml水中,激烈攪拌,同時加入4%CuSO450ml。 ⑵酒石酸鈉作穩定劑,吸10ml10N KOH溶液和20ml25%酒石酸鉀鈉溶液加到930ml水中,激烈攪拌,同時加入4%CuSO4液40ml。 配製以上兩種溶液、試劑,必須澄清,無氫氧化銅生成,否則重配。 3 方法:樣品測定 標准曲線繪制 准確稱0.6g樣品→使用試劑(1) 准確稱0.5g樣品→使用試劑(2) 假如用試劑(2) (1)准確稱樣→0.5g→於80ml離心管→加1mlClC4→混合→加50ml酒石酸鉀鈉穩定劑→蓋上蓋子離心10min(4000轉/分)→放置1小時→吸混合液15ml→於20ml離心管中→離心到完全透明→取上清夜5ml於→10ml容量瓶→加水定容→於550nm處測定吸光度,從標准曲線上查出pro含量。 (2)標准曲線繪制 按樣品測定方法,根據樣品中pro含量,取離心澄清樣液0.0 2.0 4.0 8.0 10.0ml於10ml容量瓶中→分別加水定容,按照樣品測定其吸光度。 事先用K氏定氮法測定樣品中pro含量為橫坐標,以上述吸光度為縱坐標繪制標准曲線。 4 計算:蛋白質%=C/W×100 C----從標准曲線上查得得pro含量(mg) W----測定樣液時相當於樣品重量(mg) 退磁機 農殘速測儀 測距望遠鏡 水平垂直燃燒試驗儀 HMT360 針灸模型 交流負載箱 紫外老化箱 交流負載箱 橋式感測器 立毛纖維帶式脫水機 灼熱絲試驗儀 三豐投影儀 噴霧式切削 影像測量儀