化合物中氮含量的测定

3.滴定 用已知浓度的H2SO4（或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： (NH4)2B4O7 4H3BO3 2H 5H2O 2NH4
Байду номын сангаас
森林土壤全氮的测定（LY/T 1228-1999）
（半微量凯氏法） 1.方法要点 土壤中的全氮在硫酸铜、 硫酸钾与硒粉的存在下，用浓硫酸消煮，使转变为 硫酸按，然后用氢氧化钠碱化，加热蒸馏出氮，经硼酸吸收，用标准酸滴定 其含量。 2.试剂 混合加速剂：硫酸钾、硫酸铜、硒粉以100:10:1混合，研细。浓硫酸。 400 g/L氢氧化钠溶液。 甲基红一溴甲酚绿混合指示剂。20g/L硼酸溶液。 硼砂标准溶液〔c｛1/2Na2B4O7｝=0.0200mol/L〕，用于标定盐酸。1mol/L盐 酸溶液。0.02mol/L盐酸标准溶液。 3.主要仪器 半微量定氮蒸馏装置，凯氏烧瓶( 50或 100 mL) ，锥形瓶(150 mL)。
先用三氯乙酸处理样品让真正 的蛋白质形成沉淀过滤后， 分别测定沉淀和滤液中的氮 含量，就可知道蛋白质的真 正含量和冒充蛋白质的含量。
本方法比较简便，还可用于测定某些氨基酸。甲醛中常含少量 的甲酸，因此结果准确性较差，可预先用NaOH标准溶液中 和，消除其影响。
w(N) = c(NaOH)V(NaOH) × 10 × M(N) × 100% m
-3
3.凯式(Kjeldahl)定氮法
1.消化 方法是将适量浓硫酸加入试样中加热，进行试样的消化分解，使C、H转化为 CO2和H2O，元素N在铜盐或是汞盐催化下生成NH4+，反应如下：
NH2
弥补方法 缺陷
含氮有机物不仅仅是蛋白质， 还有尿素、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。
6.混合指示剂在碱性溶液中呈绿色，在中性溶液中呈灰色，在酸性溶液中呈红色
实验过程注意事项
7.因蒸馏时反应室的压力大于大气压力，故可将氨带出。氨是否完全蒸馏 出来，可用PH试纸试馏出液是否为碱性。 8.以硼酸为氨的吸收液，可省去标定碱液的操作，且硼酸的体积要求并不严格 ，亦可免去用移液管，操作比较简便。
4.测定步骤
(1)消煮: 用减量法称取通过0.149mm筛孔的风干土1.0g (精确到0.0001g ) ( 含氮约 1mg 左右)，同时测定土壤水分换算系数( K2 )。将土样小心送人凯氏烧瓶底部， 加2g混合加速剂， 摇匀，加数滴水使样品湿润，然后加5mL浓硫酸，瓶口放 一小漏斗，在通风柜中用调温电炉加热消煮，最初宜用小火，待无泡沫发生 后(约需10~15min )，提高温度，控制瓶内硫酸蒸气回流的高度约在瓶颈上部 的三分之一处，并须经常振动凯氏瓶，勿使烧干，直至消煮液和土粒全部变 为灰白稍带绿色( 约需15min ) 后，再继续消煮1h，全部消煮时间约85 ~90min， 消煮完毕后，取下凯氏瓶，冷却，以待蒸馏。同时做两个试剂空白试验。 (2)蒸馏：往150mL锥形瓶中加5mL 20g / L硼酸—指示剂混合液，把它套在半微 量定氮蒸馏装置的冷凝管下端，管口置于硼酸液面以上3~4cm处，把消煮液 全部转入蒸馏器的内室，并用水洗涤凯氏瓶4~5次，总用量不超过40mL，打 开冷凝水，经三通管加人20m L 4 0 0 g / L氢氧化钠溶液，立即关闭蒸馏室， 打开蒸气夹，蒸气蒸馏，当锥形瓶内馏出液达50 ~55 mL时( 约需8~10 min )， 用广范试纸在冷凝管口试蒸馏液，如已无碱性反应，示氨已蒸馏完毕， 否则 继续 蒸馏。
化合物中氮含量的测定
试讲教师：朱敏娜
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蒸馏法和甲醛法 凯式定氮法原理 森林土壤全氮的测定
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实验过程注意事项
蒸馏法
铵盐
甲醛法 化合物中氮 含量的测定
含氮有机物
凯式定氮法
1.蒸馏法
将铵盐试液置于蒸馏瓶中，加入过量浓NaOH溶液进行蒸 馏，用过量的H3BO3溶液吸收正发出的NH3：
NH3 H3BO3 NH4 H2BO3
实验过程注意事项
1.样品应是均匀的。固体样品应预先研细混匀，液体样品应振摇或搅拌均匀。 2.样品放入定氮瓶内时，不要沾附颈上。万一沾附可用少量水冲下，以免被检 样消化不完全，结果偏低。
3.消化时如不容易呈透明溶液，放冷后，慢慢加入30%H2O2-3ml，促使氧化。
4.在整个消化过程中，不要用强火。保持和缓的沸腾，使火力集中在凯氏瓶 底部，以免附在壁上的蛋白质在无硫酸存在的情况下，使氮有损失。 5.加入硫酸钾的作用为增加溶液的沸点，硫酸铜为催化剂，硫酸铜在蒸馏时作 碱性反应的指示剂。
2.甲醛法
甲醛与NH4+发生如下反应 利用NaOH标准溶液滴定反应所生成的酸（包括3摩尔的游离 H+和(CH2)6N4H+中的1摩尔H+）。终点产物六次甲基四胺 (CH2)6N4是一种极弱有机碱，应选用酚酞作指示剂，化合 物的氮含量按下式计算：
6HCHO 4NH4 (CH2)6N4H 3H 6H2O
注 1.硼酸指示剂混合液最好在使用时与硼酸溶液混合，如混合过久则可能有终点不灵敏的现象发生。 2.本方法测得的氮不包括硝态氮、亚硝态氮，一般土攘中硝态氮含量不超过全氮量的1 %， 故可以忽略不计。
凯氏定氮蒸馏装置示意图
半自动凯氏定氮仪及消解炉
全自动凯氏定氮仪
全自动凯氏定氮仪完全电子程序化控制，配有PH电位滴定 装置，实现自动滴定、结果计算的功能。
CmHnN H2SO4,K2SO4 CuSO4 CO2 H2O NH4
在消化分解后的溶液中加入过量NaOH溶液，再用蒸馏法测定NH3。 2.蒸馏 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:
NH4 OH NH3 H 2O 2NH3 4H3BO3 (NH4)2B4O7 5H2O
(3)滴定：吸收在硼酸溶液中的氨，用0.02mo l / L盐酸标准溶液滴定，由蓝绿色 突变到紫红色为终点，记下用去盐酸标准溶液的毫升数。与此同时，进行试 剂空白试验的蒸馏与滴定， 以校正试剂的误差。 2 . 5 结果计算
WN = (V-V0) × c × 0.014 m1 × K2 × 1000
式中： WN —全氮含量, g / k g ； V—滴定样品用去盐酸标准溶液体积，mL； Vo—滴定试剂空白试验用去盐酸标准溶液体积，mL； c—盐酸标准溶液的浓度，mol / L； 0.014 —氮原子的摩尔质量，g/ mmol； K2 —将风干土样换算成烘干土样的水分换算系数； m1— 风千土样质量，g。
用HCl标准溶液滴定反应生成的H2BO3—，
H H2BO3
-3
H3BO3
终点时，pH≈5,选用甲基红作指示剂，含氮量的计算式为
c(HCl)V(HCl)× 10 × M(N) × 100% m 本方法的优点是只需要一种标准溶液HCl。NaOH、 w(N) =
H3BO3溶液只需适当过量，不必准确知道其浓度。
9.在盐酸标准溶液的配制时，必须将基准无水碳酸钠于270-300℃灼烧至恒重后 称取所须用量，否则也会影响蛋白质测定结果的准确性。
10.这种测算方法本质是测出氮的含量，再作蛋白质含量的估算。只有在被测 物的组成是蛋白质时才能用此方法来估算蛋白质含量。
凯氏定氮法的缺陷与弥补方法
NH2 N N
H2N
N