凯氏定氮法原理
凯氏定氮法的原理
凯氏定氮法的原理
凯氏定氮法是一种用于测定有机物中氮量的方法。
其原理基于有机物中的氮经过强碱消化后被转化为氨气,再利用酸性溶液吸收氨气产生离子反应,并通过酸碱滴定测定消耗的酸量来反推氮的含量。
具体实施过程如下:
1. 取一定质量的样品,通常需要将样品先通过干燥和研磨等步骤预处理。
2. 将样品加入含有氢氧化钠(NaOH)和氧化钠(Na2O2)的
密闭消化瓶中,在高温高压条件下进行消化。
消化过程中,氧化钠能转化有机物中的氮为氨气,而氢氧化钠起到促进反应和提高反应温度的作用。
3. 在消化完成后,将消化瓶中产生的氨气通过氨吸收瓶,其中溶有硼酸溶液。
氨气通过硼酸溶液中的水分发生以下反应:
NH3 + H3BO3 → NH4+ + B(OH)4-
4. 将氨吸收瓶与滴定瓶相连,用硫酸作为滴定液缓慢滴定,可使吸收瓶中的氨气与硫酸反应生成铵盐离子。
反应终点可通过加入几滴酚酞指示剂,溶液由浅红色变为鲜红色来判断。
5. 根据滴定时消耗的硫酸体积和硫酸的浓度,可以推算出氨气生成的量,从而计算出样品中的氮含量。
凯氏定氮法能够检测出较低浓度的氮,广泛应用于农业、环境、食品等领域中。
凯氏定氮法的原理
凯氏定氮法的原理
凯氏定氮法是一种常用的测定氨量的方法,它的原理基于氨和煮沸的碱性溴水反应生成氮气,进而通过收集氮气的体积得到氨的含量。
具体步骤如下:
1. 取一定量的待测溶液,并将其加入特制的凯氏蒸馏器中。
2. 在蒸馏器的底部加入适量的氢氧化钠溶液,使溶液保持碱性。
3. 在蒸馏器的侧管中加入适量的盐酸,使其与钠氢氧化物发生中和反应,酸性反应消除。
4. 在蒸馏器的顶部加入一定量的悬浊的碱性溴水,然后轻轻摇晃蒸馏器,使其中的氨与碱性溴水中的溴发生反应。
反应生成的氮气以氮气泡的形式逸出到氮气收集瓶中。
5. 定时蒸馏,直到氮气收集瓶中的气泡停止产生为止。
6. 使用水银流量计测量氮气的体积,获取氮气的体积数据。
7. 根据凯氏定氮法的计算公式,计算出溶液中氨的含量。
需要注意的是,该方法只适用于含有游离氨的样品。
在分析前,如有需要,可先将有机物中的游离氨转化为铵盐形式,再进行测定。
此外,在实际操作中,为了提高准确性,还需要进行空白试验和标准曲线法,以便校正和保证结果的准确性。
凯氏定氮法原理
凯氏定氮法原理
凯氏定氮法是一种常用的测定水样中氨氮含量的方法,它是利用氨氮与硼酸在酸性条件下生成三氯胺氮,然后在碱性条件下与二甲基苯胺发生偶合反应生成蓝色的吲哚蓝色染料,通过比色法测定染料的光密度来确定水样中氨氮的含量。
首先,将水样加入蒸馏水中,然后加入氢氧化钠和碳酸氢铵,使水样中的氨氮转化为氨气。
接着,将氨气通过硼酸溶液中,氨与硼酸在酸性条件下生成三氯胺氮。
然后,将生成的三氯胺氮与二甲基苯胺在碱性条件下发生偶合反应,生成蓝色的吲哚蓝色染料。
最后,利用比色法测定染料的光密度,从而确定水样中氨氮的含量。
凯氏定氮法原理简单明了,操作简便,且测定结果准确可靠。
这种方法在环境监测、水质监测等领域有着广泛的应用。
通过测定水样中氨氮的含量,可以及时了解水体的污染情况,为环境保护和水质治理提供重要的参考依据。
在实际应用中,需要注意的是,凯氏定氮法对水样的处理和操作条件要求严格,需要严格按照操作规程进行操作,避免操作失误导致测定结果的偏差。
此外,还需要注意仪器的校准和维护工作,
保证测定结果的准确性和可靠性。
总的来说,凯氏定氮法是一种简单、准确的测定水样中氨氮含
量的方法,具有操作简便、测定结果可靠的特点,适用于环境监测、水质监测等领域。
在实际应用中,需要严格按照操作规程进行操作,保证测定结果的准确性和可靠性。
通过凯氏定氮法的应用,可以及
时了解水体的污染情况,为环境保护和水质治理提供重要的参考依据。
简述凯氏定氮法的基本原理
简述凯氏定氮法的基本原理
凯氏定氮法是一种定氮量的快速测定方法,它建立在室温下把氨和其
它氮含量溶液与酸性过氧化物混合,氧化邻苯二甲酸,释放出氮气的
基础上。
原理如下:
一、酸性过氧化物的存在:
1、能使氨气和其它氮含量溶液发生氧化反应,将氨气转变成其它氮含
量物质;
2、酸性过氧化物与邻苯二甲酸发生氧化反应,使邻苯二甲酸脱氧,释
放出氨气。
二、邻苯二甲酸发挥的作用:
1、释放出氨气,使水解苯甲酸发生变化;
2、邻苯二甲酸被氧化,形成硫酸酯类,加强回流使得反应更快更完全;
3、添加适量的硝酸使氮气通过压力转变,更有利于检测。
三、检测的原理:
1、氮量的快速测定:将样品加入酸性过氧化物,邻苯二甲酸,硝酸,经反应产生氨气,放入滤瓶中测定其净重,比较其变化,从而测定氮含量;
2、11秒内即可终止反应:在11秒内,反应所产生的氮气饱和,此时需要快速采集样品,然后迅速断开反应,避免反应产生氨氯离子;
3、有效防止气体质量变化:充分利用滤瓶及其空气鞘效应,有效防止气体质量变化;
4、减少影响:检测的剂量量报在微克级,可有效缓解外部环境对检测和计算的影响,减少检测误差。
总而言之,凯氏定氮法是一种定氮量的快速测定方法,其中酸性过氧化物、邻苯二甲酸、硝酸都参与了反应,将原来存在于溶液中的氨气转变成其它氮含量物质,通过减少外部环境对检测和计算的影响,可以有效减少检测误差。
凯氏定氮法原理
凯氏定氮法原理
凯氏定氮法是一种用来测定有机物中氮含量的方法,它是以化学反应为基础的定量分析方法。
凯氏定氮法的原理是通过将有机物中的氮转化为氨,然后用酸或碱溶液中的氯化物与氨反应生成氯胺,再用氯胺与自由氯反应生成氯气,最后通过测定氯气的体积来计算有机物中的氮含量。
凯氏定氮法的具体步骤如下:
首先,将待测物溶解在硫酸中,然后加入氯化铁作为催化剂,加热使有机物中的氮转化为氨。
其次,将生成的氨气通过盛有硼酸溶液的吸收瓶中,氨气和硼酸反应生成三氯胺。
然后,将三氯胺与自由氯反应生成氯气,用气体容器收集氯气,并通过测定氯气的体积来计算有机物中的氮含量。
凯氏定氮法的原理是基于有机物中的氮转化成氨,然后通过一系列化学反应最终生成氯气来实现氮含量的测定。
这种方法具有操作简便、准确度高、灵敏度好的特点,因此在实际应用中得到了广泛的应用。
凯氏定氮法的原理虽然简单,但在实际操作中需要注意一些问题。
首先,待测物中的氮必须完全转化为氨,否则会影响测定结果的准确性;其次,在氨和硼酸反应生成三氯胺时,必须保证反应充分,否则也会影响测定结果;最后,在三氯胺与自由氯反应生成氯气时,收集氯气的容器必须严密,以防氯气的泄漏。
总的来说,凯氏定氮法是一种可靠的测定有机物中氮含量的方法,它的原理简单,操作方便,准确度高,因此在实际应用中得到了广泛的应用。
在使用凯氏定氮法进行氮含量测定时,需要注意操作规范,确保测定结果的准确性。
凯氏定氮仪原理
凯氏定氮仪原理
凯氏定氮仪是一种常用于测定有机物中氮含量的仪器。
其原理基于气相反应原理和体积测定法。
凯氏定氮仪的工作原理如下:
1. 样品预处理:首先,需要将待测样品进行预处理,通常采用酸浸和蒸发等方法,将有机物转化为可溶于硫酸中的氨基根(NH4-)。
2. 气相反应:样品预处理后,将其与水银氯化铵
(NH4Cl·HgCl2)混合,反应生成氯铵盐(NH4Cl)。
这一反应是通过样品中的氨基根与水银氯化铵中的汞离子(Hg2+)发生置换反应而实现的。
NH4- + Hg2+ → NH4+ + Hg
这个反应是快速、可逆的。
3. 体积测定:在发生反应的特定温度和压力条件下,利用水银柱的高度差来测定氮气的体积。
反应生成的氯铵盐会占据一定的体积,并压缩到水银柱内。
由于氮气和水银的密度差异较大,只有氮气的体积变化才对水银柱的高度产生明显的影响。
通过测定水银柱上氢气和氮气两个气泡之间的高度差,即可
确定氮气体积,进而计算出样品中的氮含量。
注意:为了排除空气中的氮气对测定的干扰,实验中通常会先将空气从仪器中排除。
总结起来,凯氏定氮仪的原理是利用样品中的氨基根与水银氯化铵中的水银离子发生置换反应,生成氯铵盐。
通过测定水银柱上氢气和氮气两个气泡之间的高度差来确定氮气体积,从而测定样品中的氮含量。
凯氏定氮仪工作原理
凯氏定氮仪工作原理
凯氏定氮仪是一种用于测量样品中氮含量的仪器,其工作原理是利用样品中含氮化合物在高温下与氧气反应产生氮气,并通过检测氮气的体积变化来计算样品中的氮含量。
具体的工作原理如下:
1. 准备样品:将待测样品通过预处理步骤,如干燥或研磨,以获得适合测量的样品。
2. 加热反应:将样品放入凯氏定氮仪中的燃烧室,同时引入高纯度的氧气。
样品在高温(通常为900℃至1000℃)下与氧气发生反应,产生气体。
3. 气体分离:将产生的气体通过凯氏融液管,使其与一定数量的融液接触,从而吸收其他气体,如二氧化碳和水蒸气。
4. 体积测量:将融液管放在容器中,通过倒转法测量气体体积的变化。
氧气反应产生的氮气体积与样品中的氮含量成正比。
5. 计算结果:通过对氮气体积的测量,结合仪器的校准曲线,可以计算出样品中的氮含量。
凯氏定氮仪的工作原理基于样品中含氮化合物的燃烧反应,具有测量范围广、准确度高、操作简便等优点,因此在化学分析领域得到广泛应用。
凯氏定氮仪原理及方法
凯氏定氮仪原理及方法凯氏定氮仪是一种常用的分析仪器,主要用于测定样品中的氮含量。
它的原理是基于凯氏法,通过化学反应将样品中的氮转化为氨,然后利用氨的比色反应来测定氮含量。
本文将从凯氏定氮仪的原理和方法两个方面进行介绍。
一、凯氏定氮仪的原理。
凯氏定氮仪的原理主要包括两个部分,氮的转化和氨的比色反应。
1. 氮的转化。
在凯氏定氮仪中,样品首先需要经过氮的转化过程。
通常采用硫酸钾和硫酸铁作为氮的转化剂,将样品中的氮转化为氨。
这个过程需要在高温下进行,以保证氮的完全转化。
2. 氨的比色反应。
转化后的氨会与氯化汞形成白色的沉淀,然后用硫化钠将其转化为黄色的硫化汞。
最后通过比色计测定溶液的吸光度,进而计算出样品中的氮含量。
二、凯氏定氮仪的方法。
凯氏定氮仪的方法主要包括样品处理、转化反应、比色测定和计算结果。
1. 样品处理。
首先,需要将待测样品进行预处理,通常是将样品溶解或者研磨成粉末。
然后取适量样品放入凯氏定氮仪的反应瓶中,加入硫酸钾和硫酸铁等转化剂。
2. 转化反应。
将反应瓶放入凯氏定氮仪中进行加热反应,将样品中的氮转化为氨。
反应完成后,需要将溶液冷却至室温。
3. 比色测定。
取适量转化后的溶液,加入氯化汞和硫化钠,使其发生比色反应。
然后使用比色计测定溶液的吸光度。
4. 计算结果。
根据比色测定的结果,结合标准曲线或者计算公式,计算出样品中的氮含量。
总结:凯氏定氮仪是一种常用的分析仪器,通过化学反应将样品中的氮转化为氨,然后利用氨的比色反应来测定氮含量。
在使用凯氏定氮仪时,需要严格按照操作规程进行样品处理、转化反应、比色测定和结果计算,以保证测定结果的准确性和可靠性。
通过本文的介绍,相信大家对凯氏定氮仪的原理和方法有了更深入的了解,希望能够对大家的工作和学习有所帮助。
简述凯氏定氮法的原理
简述凯氏定氮法的原理
凯氏定氮法是一种常用的测定土壤、水体等样品中总氮含量的方法。
它基于了氮的存在形态多样性以及不同形态氮的特性差异。
以下是对凯氏定氮法原理的详细解释:
1. 氮的形态多样性:氮在自然界中存在多种形态,包括无机氮和有机氮。
无机氮主要包括铵态氮(NH4+)和硝态氮(NO3-),而有机氮则主要存在于有机物中,如蛋白质、氨基酸和腐殖质等。
2. 原理概述:凯氏定氮法利用了不同形态氮的特性差异,通过一系列化学反应将样品中的氮转化为铵态氮,再通过滴定等方法测定铵态氮的含量,从而计算出总氮含量。
3. 试剂和反应过程:凯氏定氮法中常用的试剂包括硫酸钾(K2SO4)、硼酸(H3BO3)和过量的碱液(如氢氧化钠)。
反应过程如下:
a. 样品中的有机氮转化为氨态氮:样品首先与硫酸钾在高温条件下进行加热反应,有机氮被氧化为两价氮离子(NH4+)。
b. 将两价氮氧化为三价氮:在反应过程中,硼酸作为催化剂参与反应,将两价氮氧化为三价氮离子(NO3-)。
c. 滴定测定铵态氮含量:将已转化的氮溶液与过量的碱液进行滴定,直到反应终点,测定所添加的碱液的体积,从而计算出样品中的铵态氮含量。
4. 计算总氮含量:测定铵态氮含量后,根据反应过程中氮的转化关系,可以计算出总氮含量。
由于硝态氮和有机氮在转化过程中都转化为了铵态氮,所以测定的铵态氮含量即为总氮含量。
总结起来,凯氏定氮法是一种通过将样品中的氮转化为铵态氮,再通过滴定等方法测定铵态氮含量来计算总氮含量的方法。
它利用了不同形态氮的特性差异,是测定土壤、水体等样品中总氮含量的常用方法。
凯氏定氮的原理
凯氏定氮的原理
凯氏定氮法是一种常用的分析化学方法,用于测定有机物中的氮含量。
其原理基于以下几个步骤:
1. 消解:将含有氮的有机物样品与浓硫酸和催化剂(通常是硫酸铜)一起加热,进行消解反应。
这个过程将有机物分解,并将其中的氮转化为氨(NH3)。
2. 氨的蒸馏:消解后的样品经过加热,使氨从消解液中释放出来,并通过蒸馏进入一个接收瓶中。
3. 滴定:用标准酸溶液(通常是盐酸)对接收瓶中的氨进行滴定。
通过酸碱中和反应,测定出消耗的酸溶液的体积。
4. 计算氮含量:根据滴定所消耗的酸溶液的体积,可以计算出样品中氮的含量。
通常使用的计算公式是:氮含量(%)=(V×C×0.014)/m,其中 V 是滴定消耗的酸溶液体积,C 是酸溶液的浓度,m 是样品的质量。
凯氏定氮法的原理基于消解、蒸馏和滴定三个主要步骤,通过测定氨的量来计算出样品中的氮含量。
这种方法广泛应用于食品分析、土壤分析、生化研究等领域,是测定有机物中氮含量的常用方法之一。
需要注意的是,凯氏定氮法只能测定样品中的总氮含量,而无法区分不同形态的氮(如蛋白质氮、核酸氮等)。
在实际应用中,需要根据具体情况进行进一步的分析和解释。
凯氏定氮法原理
凯氏定氮法原理
凯氏定氮法(Kjeldahl method)是一种常用的确定有机物中氮含量的化学测定方法。
其原理是将样品中的有机氮化合物经过一系列化学反应转化为无机氮化合物,再以标准化的方法测定生成的无机氮化合物的氮含量。
具体的步骤如下:
1. 取一个已知质量的样品,在水中溶解或者研磨成细粉末。
2. 将样品转移到凯氏消解瓶中,加入适量的浓硫酸。
3. 使用适当的消解器对样品进行消解。
在这个过程中,硫酸将有机氮化合物氧化为氨。
4. 将消解瓶中的溶液加热,使硫酸与氨反应生成硫酸铵。
H2SO4 + 2NH3 → (NH4)2SO4
5. 硬蒸发:将反应产物溶液转移到蒸发皿中,连续加热使溶液蒸发,直至生成块状固体。
6. 汲取蒸发皿中的固体,转移到蒸发烧杯中,加入适量的蒸馏水。
7. 加入酚酞指示剂,用稀氨水滴定生成的硫酸铵溶液,直至溶液呈现由粉红色到淡红色的变化。
8. 记录滴定过程中用掉的氨水体积,根据滴定液的浓度计算出氨的摩尔浓度。
9. 根据反应平衡关系计算出样品中有机氮化合物的质量,从而确定氮的含量。
凯氏定氮法主要适用于测定含氨基的有机化合物,如蛋白质、碱性氨基酸等的氮含量。
这种方法的优点是准确性高,并且适用范围广。
然而,它的操作步骤较为繁琐,消耗时间较长,且需要使用一些具有腐蚀性的试剂,需注意安全操作。
凯氏定氮法的原理及应用
凯氏定氮法的原理及应用一、凯氏定氮法的原理凯氏定氮法是一种用于测定样品中氮含量的化学分析方法。
其原理基于氮化合物与氯化铁(III)在酸性条件下反应生成蓝色配合物的特性。
凯氏定氮法可以精确地测定样品中的氮含量,并广泛应用于农业、环境科学、食品科学等领域。
凯氏定氮法的具体步骤如下: 1. 样品预处理:将待测样品经过适当的预处理,如研磨、加热、酸溶等,以使样品中的氮全面转化为可测定的形式。
2. 氮化物反应:待测样品中的氮化合物与酸性氯化铁(III)反应生成蓝色配合物。
这个反应是瞬时的,反应进行后,蓝色配合物的浓度与样品中的氮含量成正比。
3. 测定光密度:通过光密度计测定生成的蓝色配合物的光密度,从而获得样品中氮的含量。
凯氏定氮法的优点包括: - 灵敏度高:凯氏定氮法可以测定非常低浓度的氮化合物,对于微量元素的测定非常有用。
- 可靠性强:凯氏定氮法有较低的误差和较高的重复性,可以得到准确可靠的结果。
- 适用性广:凯氏定氮法不受样品种类限制,可以对各种样品中的氮含量进行测定。
二、凯氏定氮法的应用凯氏定氮法在许多领域都得到了广泛的应用。
以下是一些常见的应用领域:1. 农业•土壤中的氮含量测定:凯氏定氮法可以测定土壤中的氮含量,从而评估土壤的肥力和作物的养分需求,帮助农民进行科学合理的施肥。
•植物组织中的氮含量测定:通过测定植物组织中的氮含量,可以评估植物的营养状态,指导合理的肥料管理,提高农作物的产量和品质。
2. 环境科学•水体中的氮含量测定:凯氏定氮法可以测定水体中的氨氮、硝态氮等氮化合物的含量,评估水体的污染程度,指导水环境的保护与治理。
•大气中氮化物的测定:凯氏定氮法可以测定大气中的氮化物含量,帮助研究大气环境中的氮循环和氮污染问题。
3. 食品科学•食品中的蛋白质含量测定:凯氏定氮法可以通过测定食品样品中的氮含量来间接估算其中蛋白质的含量,对食品质量评价和营养价值的研究起到重要的作用。
•饲料中的氮含量测定:凯氏定氮法可以测定饲料中的氮含量,指导养殖业研究合理的饲料配方,提高畜禽的生长发育和产品质量。
凯氏定氮法介绍
凯氏定氮法介绍一、定义与原理凯氏定氮法是一种测定物质中氮含量的经典方法。
其原理是利用酸在加热条件下将样品中的有机氮转化为氨,再通过与硫酸或磷酸反应生成硫酸铵或磷酸铵,最后通过滴定法测定生成的硫酸铵或磷酸铵的量,从而计算出样品中氮的含量。
二、操作流程1.样品消煮:将样品与硫酸、硫酸铜、和氧化汞一起加热消煮,使有机氮转化为硫酸铵。
2.氨的蒸馏:在凯氏定氮仪中,消煮液经过一系列反应,最终转化为硫酸铵。
再经过蒸馏,将硫酸铵中的氨释放出来。
3.吸氨:释放出来的氨被硼酸吸收,形成硼酸铵。
4.滴定:用标准盐酸溶液滴定硼酸铵,从而计算出氮的含量。
三、实验步骤1.样品消煮:称取适量样品于消煮管中,加入硫酸、硫酸铜和氧化汞,在消煮炉上加热至沸腾并保持30-60分钟。
消煮过程中要注意避免碳化,若碳化则重新进行消煮。
2.氨的蒸馏:将消煮液转移至凯氏定氮仪中,经过反应器、冷凝器、接收瓶等组件,最终将硫酸铵中的氨蒸馏出来。
3.吸氨:将蒸馏出来的氨用硼酸吸收,形成硼酸铵。
4.滴定:用标准盐酸溶液滴定硼酸铵,记录滴定数据。
5.结果计算:根据滴定数据和公式计算出氮的含量。
四、仪器与试剂1.仪器:凯氏定氮仪、消煮炉、称量纸、称量瓶、容量瓶、滴定管等。
2.试剂:硫酸、硫酸铜、氧化汞、硼酸、标准盐酸溶液等。
五、结果计算根据滴定数据和公式计算出氮的含量。
具体计算公式如下:X=(V-V0)*N*0.0014/(m*10/100)其中:X为样品中氮的含量(单位为g/kg或g/L);V为滴定样品时消耗的标准盐酸溶液体积(单位为mL);V0为空白试验消耗的标准盐酸溶液体积(单位为mL);N为标准盐酸溶液的浓度(单位为mol/L);m为样品质量(单位为g或mL);0.0014为氮的原子量;10/100为样品稀释倍数(若样品未稀释则为1)。
六、误差分析误差可能来源于多个方面,如样品消煮不完全、蒸馏过程中氨的损失、滴定时误差等。
为了减小误差,需要注意以下几点:尽量使用新鲜样品,避免样品中氮的损失;消煮过程中要保证温度和时间,避免碳化;蒸馏过程中要保证接收瓶干燥,避免氨的损失;滴定时要按照规范操作,并使用准确的试剂和设备。
凯氏定氮法的原理及缺陷
凯氏定氮法的原理及缺陷
凯氏定氮法,也被称为凯氏法,是一种用于测定有机物和无机物中氨(NH3)含量的定量分析方法。
原理:
凯氏定氮法基于碱性溶液中氨的定量分析原理。
样品被加热,然后在碱性溶液中与亚硝酸盐(常用硫酸亚铁)反应生成具有蓝色或紫色的染料(常用碘化物)。
该氨盐染料可以通过光度计测定其吸光度,与氨的浓度成正比。
缺陷:
1. 需要高温:凯氏定氮法需要将样品加热至高温,这可能会导致某些有机物的降解和氨的损失。
2. 氨衍生化反应:为了使氨与亚硝酸盐反应生成染料,样品必须首先经过氨衍生化反应。
这个步骤需要耗费时间和试剂,并且可能会有其他干扰物产生与染料相似的颜色。
3. 干扰物:某些物质和离子可能会干扰凯氏定氮法的准确性,例如硫酸盐、硝酸盐和氯化物等。
4. 有机物的测定:凯氏定氮法对于有机物样品的应用局限性较大,特别是对于含有其他可氧化物质的样品。
此外,样品中还可能存在其他氮化合物(如硝酸盐),
这些也会对凯氏定氮法的准确性产生干扰。
5. 仅测定氨:凯氏定氮法仅能测定氨的含量,对其他氮化合物如亚硝酸盐和硝酸盐的测定都无法实现。
尽管凯氏定氮法有一些缺陷,但在某些特定的情况下仍然是一种常用的方法,尤其是在水样分析和土壤肥料中氨含量的测定中应用广泛。
简述凯氏定氮法的原理
简述凯氏定氮法的原理
凯氏定氮法是一种常用的化学分析方法,用于测定样品中的氮含量。
它是基于氮与氧化亚铜反应生成氮氧化物的原理。
凯氏定氮法的原理如下:
1.氮在样品中以无机形式存在,例如氨、硝酸盐、硝胺等。
在
分析之前,需要将样品中的有机氮转化为无机氮。
2.样品中的氮首先与一定量的氢氧化钠一起混合,生成氨气。
3.生成的氨气通过气体传输系统,经过酸性介质中的硼酸,使
氨气与硼酸发生反应生成硼氮配合物(一般为三氢化氮硼酸)。
4.反应完成后,将硼氮配合物以氯雀法(以氯离子的形式)分
解成氮气。
5.通过化学反应器中的吸收液,将氮气转化为硝酸盐。
6.使用滴定法,用亚硝酸钠(NaNO2)溶液对硝酸盐进行滴定,
测定硝酸盐的含量。
7.通过计算和单位转换,可以得到样品中氮的含量。
凯氏定氮法具有准确度高、操作简便、灵敏度高等优点,常用于土壤、水样、植物组织等样品中氮含量的测定。
凯氏定氮法的原理与应用
《凯氏定氮法的原理与应用》
1、凯氏定氮法的原理是:在酸性条件下,利用蛋白质分子中含有氮元素而呈现碱性的特点,使氨基酸脱水缩合,从而形成含氮化合物。
2、凯氏定氮法测定氮量的关键在于酸度的控制和时间的选择。
由于测定过程中pH 值变化较大,因此,应尽可能采取快速测定方式;对于不同的蛋白质样品或同一种蛋白质的不同样品,测定时间也应该不同,通常为30-60分钟。
3、凯氏定氮法操作简便、准确度高、重复性好、灵敏度强、抗干扰能力强,但所需样品量多,对环境要求严格,只适用于实验室测定。
4、凯氏定氮法是一种古老的定氮方法,主要用于蛋白质、酶等生物大分子的定量分析。
由于它具有快速、准确、重复性好等优点,近年来被广泛地用于食品工业、医药卫生及环境监测等领域。
目前,凯氏定氮仪已经广泛应用于各个行业,并且已逐渐代替了以往繁琐的定氮手段。
5、目前,凯氏定氮仪已经广泛应用于各个行业,并且已逐渐代替了以往繁琐的定氮手段。
凯氏定氮法原理资料
凯氏定氮法原理资料
一、定氮原理
定氮也叫氮氮定定,是用于测定有机物中氮含量的微量化学分析法。
它通过测定被分析物中氮含量而可知有机物的含氮量,是一种常用的分析方法,可用于测量有机物的氮含量,还可用于测量无机物中的氮含量。
二、凯氏定氮法原理
凯氏定氮法(Kjeldahl法)是一种检测有机物中氮含量的定性和定量化学分析法,它是从1883年由凯氏发现的。
原理是将检测物的氮先与硫酸盐反应,把氮转变为氨氮(NH3),然后利用钠氢溴酸将氨氮直接归结为氢气,最后用钠钡量定氢气的量,从而计算其氨氮含量。
三、凯氏定氮法实施过程
1.准备检测样本:从样本中取出一定的有机物放入容器中。
2.液化:用酸性高硫酸混合物将有机物腐蚀变成液形,形成氮化物。
3.氮化:将液化的物质煮至全部溶解,放入H2O2,NH3气体被溶解,氧气也会被溶解,形成硝酸盐和亚硝酸盐,NH3气体被释放,液体变成浓酸。
4.吸附:用浓硼酸吸附氮气,形成硼锆酸,其中含有氮气。
5.酸碱氧化:水合硼锆酸通入碱溶液,氧化硼锆酸将硼锆酸水解成氢气和氧气,氢气释放出,形成硫酸盐,NH3气体被释放出。
6.量取:将氢气收集,然后用钠钡溶液测量氢气的含量。
凯氏定氮法原理
凯氏定氮法原理
凯氏定氮法是一种常用的水质检测方法,通过测定水样中的氨氮含量来判断水质的好坏。
其原理是利用凯氏试剂与水样中的氨氮发生化学反应,生成氨气,然后用酸溶液吸收氨气,最后通过滴定来测定氨氮的含量。
首先,将水样加入试剂瓶中,加入适量的碱性试剂和蒸馏水,使水样中的氨氮转化为氨气。
然后,将试剂瓶放入恒温水浴中,加热至80℃左右,使氨气充分释放。
接着,将试剂瓶中的氨气通过酸溶液吸收管,使氨气被溶解在酸中。
最后,用酸碱滴定法测定酸溶液中的氨氮含量,从而得出水样中的氨氮含量。
凯氏定氮法原理简单、快速,且准确性较高,因此被广泛应用于水质监测和环境保护领域。
在实际操作中,需要注意以下几点:
首先,要注意水样的采集和保存。
采集水样时要避免污染,保存时要避免氨氮的挥发和转化。
其次,在进行凯氏定氮法实验时,要控制好试剂的添加量和反应时间,以确保实验结果的准确性。
最后,在测定过程中要注意操作规范,避免误差的产生。
总的来说,凯氏定氮法原理简单易行,是一种常用的水质检测方法。
但在实际操作中,仍需严格遵循操作规程,以确保实验结果的准确性和可靠性。
同时,也需要结合其他水质检测方法,综合评价水质状况,为环境保护和生态建设提供科学依据。
凯氏定氮法
凯氏定氮法凯氏定氮法,也称为凯氏法,是一种常见的水质分析方法,用于测量水体中总氮的含量。
本文将详细介绍凯氏定氮法的原理、实验步骤以及一些需要注意的事项。
凯氏定氮法的原理基于氮在碱性条件下能与钾过氧化物反应生成氨,而氨与硫酸铵在酸性条件下反应生成氨铵盐。
通过测量氨盐的生成量,可以计算出水体中总氮的含量。
下面是凯氏定氮法的实验步骤:1. 收集水样:首先收集需要分析的水样。
保持水样的密封性和新鲜度,尽量避免氨的挥发以及外界对水样的污染。
2. 水样预处理:根据水样中可能存在的固体或悬浮物,可以选择进行过滤或离心等预处理步骤,以获得纯净的水样溶液。
3. 硫化铵处理:取一定的水样溶液(一般为50ml),加入一定量的硫化铵,用以去除水样中的其他干扰物。
将溶液加热至70℃,维持一段时间(一般为30分钟),使反应达到平衡。
4. 蒸发浓缩:将经过硫化铵处理的溶液蒸发至干燥,用以去除硫化铵。
5. 溶解:将干燥的沉淀溶解在适量的硫酸(浓度为10%)中。
6. 硝化:向溶液中加入二氧化氯或硝酸,使硫酸被还原,生成硝酸盐,同时氨也会被氧化为亚硝酸盐。
这一步骤的目的是将所有氨类化合物转化为亚硝酸盐。
7. 盐酸中和:用稀盐酸将溶液酸性化,中和过程中亚硝酸盐被氧化为硝酸盐。
8. 石蕊试剂反应:将盐酸中和的溶液中加入一定量的石蕊试剂(一般为0.05mol/L),在碱性条件下,石蕊试剂与亚硝酸盐反应生成石蕊试剂还原态。
9. 显色测量:利用分光光度计,测量产生的还原态石蕊试剂的吸光度,在特定波长下(一般为540nm),与标准曲线对照,计算出水样中总氮的含量。
在进行实验时,需要注意以下几点:1. 实验室环境要清洁,并保持常温和湿度,以避免外界因素对实验结果的影响。
2. 每个步骤都需要精确称量药品,并保证药品的纯净度。
3. 实验中的试剂需要严格遵循操作规程,避免与皮肤、眼睛等接触,严禁内服。
4. 在实验过程中需要注意安全,如佩戴防护眼镜和实验手套,做好实验台面的清洁工作。
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2008年09月25日星期四 19:52三鹿奶粉事件让全国人民知道了三聚氰胺,食品中蛋白质含量的现行国家标准和国际通行测定方法是经典凯氏定氮法,三少作为一名分析人员,现在将凯氏定氮法原理,方法步骤和计算方法写出来,看看凯氏定氮法在蛋白质含量中的缺陷。
何为凯氏定氮法?简单地说,凯氏定氮法是一种检测物质中“氮的含量”的方法。
蛋白质是一种含氮的有机化合物,食品中的蛋白质经硫酸和催化剂分解后,产生的氨能够与硫酸结合,生成硫酸氨,再经过碱化蒸馏后,氨即成为游离状态,游离氨经硼酸吸引,再以硫酸或盐酸的标准溶液进行滴定,根据酸的消耗量再乘以换算系数,就可以推算出食品中的蛋白含量。
一. [凯氏定氮法原理]凯氏定氮法首先将含氮有机物与浓硫酸共热,经一系列的分解、碳化和氧化还原反应等复杂过程,最后有机氮转变为无机氮硫酸铵,这一过程称为有机物的消化。
为了加速和完全有机物质的分解,缩短消化时间,在消化时通常加入硫酸钾、硫酸铜、氧化汞、过氧化氢等试剂,加入硫酸钾可以提高消化液的沸点而加快有机物分解,除硫酸钾外,也可以加入硫酸钠、氯化钾等盐类类提高沸点,但效果不如硫酸钾。
硫酸铜起催化剂的作用。
凯氏定氮法中可用的催化剂种类很多,除硫酸铜外,还有氧化汞、汞、硒粉、钼酸钠等,但考虑到效果、价格及环境污染等多种因素,应用最广泛的是硫酸铜。
使用时常加入少量过氧化氢、次氯酸钾等作为氧化剂以加速有机物氧化。
消化完成后,将消化液转入凯氏定氮仪反应室,加入过量的浓氢氧化钠,将NH4+转变成NH3,通过蒸馏把NH3驱入过量的硼酸溶液接受瓶内,硼酸接受氨后,形成四硼酸铵,然后用标准盐酸滴定,直到硼酸溶液恢复原来的氢离子浓度。
滴定消耗的标准盐酸摩尔数即为NH3的摩尔数,通过计算即可得出总氮量。
在滴定过程中,滴定终点采用甲基红-次甲基蓝混合指示剂颜色变化来判定。
测定出的含氮量是样品的总氮量,其中包括有机氮和无机氮。
反应式如下:1.有机物中的氮在强热和CuSO4,浓H2SO4 作用下,消化生成(NH4)2SO4反应式为: H2SO4==SO2+H2O+[O]R. +[O]== NH32NH3+H2SO4==(NH4)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: 2NH4++OH-==NH3+H2ONH3+H3BO3==NH4++H2BO3-3. 再用已知浓度的HCI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: H2BO3-+H+==H3BO3蛋白质是一类复杂的含氮化合物,每种蛋白质都有其恒定的含氮量[约在14%~18%,平均为16%(质量分数)]。
凯氏定氮法测定出的含氮量,再乘以系数,即为蛋白质含量。
凯氏定氮装置图1.安全管2.导管3.汽水分离管4.样品入口5.塞子6.冷凝管7.吸收瓶8.隔热液套9.反应管 10.蒸汽发生瓶本文为三少综合整理所得,转载请注明源自二. [方法和步骤](一)消化1、准备6个凯氏烧瓶,标号。
1、2、3号烧瓶中分别加入适当浓度的蛋白溶液,样品要加到烧瓶底部,切勿沾在瓶口及瓶颈上。
再依次加入硫酸钾-硫酸铜接触剂,浓硫酸,30%过氧化氢。
4、5、6号烧瓶作为空白对照,用以测定试剂中可能含有的微量含氮物质,对样品测定进行校正。
4、5、6号烧瓶中加入蒸馏水代替样液,其余所加试剂与1、2、3号烧瓶相同。
2、将加好试剂的各烧瓶放置消化架上,接好抽气装置。
先用微火加热煮沸,此时烧瓶内物质炭化变黑,并产生大量泡沫,务必注意防止气泡冲出管口。
待泡沫消失停止产生后,加大火力,保持瓶内液体微沸,至溶液澄清后,再继续加热使消化液微沸15min。
在消化过程中要随时转动烧瓶,以使内壁粘着物质均能流入底部,以保证样品完全消化。
消化时放出的气体内含SO2,具有强烈刺激性,因此自始自终应打开抽水泵将气体抽入自来水排出。
整个消化过程均应在通风橱中进行。
消化完全后,关闭火焰,使烧瓶冷却至室温。
(二)蒸馏和吸收蒸馏和吸收是在微量凯氏定氮仪内进行的。
凯氏定氮蒸馏装置种类甚多,大体上都由蒸气发生、氨的蒸馏和氨的吸收三部分组成。
1、仪器的洗涤仪器安装前,各部件需经一般方法洗涤干净,所用橡皮管、塞须浸在10%NaOH溶液中,煮约10min,水洗、水煮10min,再水洗数次,然后安装并固定在一只铁架台上。
仪器使用前,微量全部管道都须经水蒸气洗涤,以除去管道内可能残留的氨,正在使用的仪器,每次测样前,蒸气洗涤5min即可。
较长时间未使用的仪器,重复蒸气洗涤,不得少于三次,并检查仪器是否正常。
仔细检查各个连接处,保证不漏气。
首先在蒸气发生器中加约2/3体积蒸馏水,加入数滴硫酸使其保持酸性,以避免水中的氨被蒸出而影响结果,并放入少许沸石(或毛细管等),以防爆沸。
沿小玻杯壁加入蒸馏水约20mL让水经插管流入反应室,但玻杯内的水不要放光,塞上棒状玻塞,保持水封,防止漏气。
蒸气发生后,立即关闭废液排放管上的开关,使蒸气只能进入反应室,导致反应室内的水迅速沸腾,蒸出蒸气由反应室上端口通过定氮球进入冷凝管冷却,在冷凝管下端放置一个锥形瓶接收冷凝水。
从定氮球发烫开始计时,连续蒸煮5min,然后移开煤气灯。
冲洗完毕,夹紧蒸气发生器与收集器之间的连接橡胶管,由于气体冷却压力降低,反应室内废液自动抽到反应室外壳中,打开废液排出口夹子放出废液。
如此清洗2~3次,再在冷凝管下换放一个盛有硼酸-指示剂混合液的锥形瓶使冷凝管下口完全浸没在溶液中,蒸馏1~2min,观察锥形瓶内的溶液是否变色。
如不变色,表示蒸馏装置内部已洗干净。
移去锥形瓶,再蒸馏1~2min,用蒸馏水冲洗冷凝器下口,关闭煤气灯,仪器即可供测样品使用。
2、无机氮标准样品的蒸馏吸收由于定氮操作繁琐,为了熟悉蒸馏和滴定的操作技术,初学者宜先用无机氮标准样品进行反复练习,再进行有机氮未知样品的测定。
常用巳知浓度的标准硫酸铵测试三次。
取洁净的100mL锥形瓶五只,依次加入2%硼酸溶液20mL,次甲基蓝-甲基红混合指示剂(呈紫红色)3~4滴,盖好瓶口待用。
取其中一只锥形瓶承接在冷凝管下端,并使冷凝管的出口浸没在溶液中。
注意:在此操作之前必须先打开收集器活塞,以免锥形瓶内液体倒吸。
准确吸取2mL硫酸铵标准液加到玻杯中,小心提起棒状玻塞使硫酸铵溶液慢慢流入蒸馏瓶中,用少量蒸馏水冲洗小玻杯3次,一并放人蒸馏瓶中。
然后用量筒向小玻杯中加入10 mL 30%NaOH溶液,使碱液慢慢流入蒸馏瓶中,在碱液尚未完全流入时,将棒状玻塞盖紧。
向小玻杯中加约5mL蒸馏水,再慢慢打开玻塞,使一半水流入蒸馏瓶,一半留在小玻杯中作水封。
关闭收集器活塞,加热蒸气发生器,进行蒸馏。
锥形瓶中的硼酸-指示剂混合液由于吸收了氨,由紫红色变成绿色。
自变色时起,再蒸馏3~5min,移动锥形瓶使瓶内液面离开冷凝管下口约lcm,并用少量蒸馏水冲洗冷凝管下口,再继续蒸馏1min,移开锥形瓶,盖好,准备滴定。
在一次蒸馏完毕后,移去煤气灯,夹紧蒸气发生器与收集器间的橡胶管,排除反应完毕的废液,用水冲洗小玻杯几次,并将废液排除。
如此反复冲洗干净后,即可进行下一个样品的蒸馏。
按以上方法用标准硫酸铵再做两次。
另取2mL蒸馏水代替标准硫酸铵进行空白测定二次。
将各次蒸馏的锥形瓶一起滴定。
3、未知样品及空白的蒸馏吸收将消化好的蛋白样品三支,空白对照液三支,依次作蒸馏吸收。
加5mL热的蒸馏水至消化好的样品或空白对照液中,通过小玻杯加到反应室中,再用热蒸馏水洗涤小玻杯3次,每次用水量约3mL,洗涤液一并倒入反应室内。
其余操作按标准硫酸铵的蒸馏进行。
由于消化液内硫酸钾浓度高而呈粘稠状,不易从凯氏烧瓶内倒出,必须加入热蒸馏水5 mL稀释之,如果有结晶析出,必须微热溶解,趁热加入玻杯,使其流入反应室。
此外,还应当注意趁仪器洗涤尚未完全冷却时立即加入样品或空白对照液,否则消化液通过冷却的管道容易析出结晶,造成堵塞。
(三)滴定样品和空白蒸馏完毕后,一起进行滴定。
打开接受瓶盖,用酸式微量滴定管以L的标准盐酸溶液进行滴定。
待滴至瓶内溶液呈暗灰色时,用蒸馏水将锥形瓶内壁四周淋洗一次。
若振摇后复现绿色,应再小心滴入标准盐酸溶液半滴,振摇观察瓶内溶液颜色变化,暗灰色在一二分钟内不变,当视为到达滴定终点。
若呈粉红色,表明已超越滴定终点,可在已滴定耗用的标准盐酸溶液用量中减去,每组样品的定氮终点颜色必须完全一致。
空白对照液接受瓶内的溶液颜色不变或略有变化尚未出现绿色,可以不滴定。
记录每次滴定耗用标准盐酸溶液毫升数,供计算用。
三. [结果与计算]运算下列公式计算出每次无机氮标准样品和未知样品的总含氮量。
式中WN——每毫升样品的含氮毫克数;A——滴定样品消耗的盐酸量(mL);B——滴定空白消耗的盐酸量(mL);C——测定样品所取用量(mL);——标准盐酸物质的量浓度(mol/L);——每摩尔氮原子质量(g/mol)。
三次样品测定的含氮量相对误差应小于±2%。
样品粗蛋白含量=总氮量×为含氮量换算为蛋白质含量的系数。
.这个系数来自蛋白质平均含氮量为16%,实际上各种蛋白质因氨基酸组成不同,含氮量不完全相同。
乳类为,大米为,花生为等本文为三少综合整理所得,转载请注明源自凯氏定氮法的缺陷:从凯氏定氮原理可以知道:凯氏定氮法是将含氮有机物转变为无机氮硫酸铵来进行检测,以得到含氮量的测定值乘以一定系数得出蛋白质含量。
而含氮有机物不仅仅是蛋白质,还有三聚氰胺等等。
在加上食品中蛋白质含量的现行国家标准和国际通行测定方法是经典凯氏定氮法,这就为造假者提供了可乘之机。
蛋白质中的含氮量不超过30%,三聚氰胺的最大的特点是含氮量很高(66%),溶于水后无色无味,也就是说在一杯清水中加入三聚氰胺,然后用凯氏定氮法检测,结果显示是含有蛋白质的。
由于“凯氏定氮法”只能测出含氮量,并不能鉴定饲料中有无违规化学物质,所以,添加三聚氰胺的奶粉理论上可以测出较高的蛋白质含量。