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【科普專欄】自動(dòng)凱氏定氮儀工作原理和應(yīng)用實(shí)例
點(diǎn)擊次數(shù):3813 更新時(shí)間:2021-10-14

凱氏定氮儀是根據(jù)蛋白質(zhì)中氮的含量恒定的原理,通過測(cè)定樣品中總氮含量從而計(jì)算蛋白質(zhì)含量的儀器。因其蛋白質(zhì)含量測(cè)量計(jì)算的方法叫做凱氏定氮法,故被稱為凱氏定氮儀,又名定氮儀、蛋白質(zhì)測(cè)定儀、凱氏蒸餾儀、粗蛋白測(cè)定儀等。由于技術(shù)的不斷進(jìn)步,現(xiàn)有自動(dòng)凱氏定氮儀及全自動(dòng)凱氏定氮儀,自動(dòng)化解決人力問題,減少誤差,節(jié)省成為也提高工作效率。



凱氏定氮儀原理


將有機(jī)化合物與硫酸共熱使其中的氮轉(zhuǎn)化為硫酸銨。在這一步中,經(jīng)常會(huì)向混合物中加入硫酸鉀來提高中間產(chǎn)物的沸點(diǎn)。樣本的分析過程的終點(diǎn)很好判斷,因?yàn)檫@時(shí)混合物會(huì)變得無色且透明(開始時(shí)很暗),在得到的溶液中加入少量氫氧化鈉,然后蒸餾,將銨鹽轉(zhuǎn)化成氨。而總氨量由樣本的含氮量直接決定會(huì)由反滴定法確定:冷凝管的末端會(huì)浸在硼酸溶液中。氨會(huì)和酸反應(yīng),而過量的酸則會(huì)在甲基橙的指示下用碳酸鈉。滴定所得的結(jié)果乘以特定的轉(zhuǎn)換因子就可以得到結(jié)果。


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凱氏定氮儀適用范圍:


格丹納凱氏定氮儀廣泛應(yīng)用于食品、谷物、飼料、藥品、種子、水、土壤、淤泥、肥料、煙草、沉淀物和化學(xué)品中的總氮的的含量檢測(cè),在農(nóng)產(chǎn)品檢測(cè)中心、農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站、食品企業(yè)、谷物和豆制品企業(yè)、飼料企業(yè)、煙草公司、無機(jī)化工企業(yè)中廣泛應(yīng)用。。具有相當(dāng)好的性價(jià)比,格丹納N310自動(dòng)凱氏定氮儀自帶冷卻功能無需安裝冷卻循環(huán)水機(jī)與水龍頭,節(jié)省大量水資源及成本,非常適合實(shí)驗(yàn)室及檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)常規(guī)檢測(cè)。廣泛用于食品、農(nóng)作物、種子、土壤、肥料等樣品的含氮量或蛋白質(zhì)含量分析。



凱氏定氮儀功能特點(diǎn)


1、免水冷凝技術(shù)

基于DDP(DualDragonPole)二代免水冷凝器技術(shù),儀器無需使用自來水冷卻,高水溫、零水壓也能有效冷凝。無需專門配置水龍頭和冷水機(jī),可在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)自由擺放,節(jié)約寶貴的實(shí)驗(yàn)室空間。樣品量大的實(shí)驗(yàn)室每臺(tái)儀器每年節(jié)約用水1200噸。


2、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確重現(xiàn)

蒸汽溫度監(jiān)控,保證各樣品的蒸餾時(shí)間真實(shí)一致;采用蒸汽穩(wěn)定技術(shù),使測(cè)量高重復(fù)性;恒壓流路系統(tǒng):恒壓加液,確保更準(zhǔn)確更穩(wěn)定的加樣精度;1℃冷凝,水蒸汽與氨瞬間液化吸收,無損失。


3、方便靈活自動(dòng)化

真彩觸摸屏操作,流程顯示,簡(jiǎn)便快捷;自動(dòng)加酸,自動(dòng)加堿,自動(dòng)蒸餾,自動(dòng)淋洗;蒸餾功率可調(diào),研究型實(shí)驗(yàn)室的實(shí)用功能。


4、頂級(jí)的工藝制造

采用歐盟CE認(rèn)證壓力泵與閥門;圣戈班品牌進(jìn)口管材;突破性免水冷凝技術(shù)。



凱氏定氮儀技術(shù)參數(shù)


測(cè)定范圍:≥0.1mgN


回收率:≥99.5%測(cè)定速度:蒸餾時(shí)間3-10分鐘/樣品


重復(fù)性:≤0.5%


峰值功率:2.5kw


功率調(diào)節(jié)范圍:1kw-2kw



凱氏定氮儀相關(guān)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)


凱氏定氮儀主要應(yīng)用在哪些方面:


凱氏定氮儀是測(cè)定樣品中含氮量的基本儀器,在當(dāng)前社會(huì)發(fā)展的過程中,使用范圍非常廣泛,在各行各業(yè)中都有重要的應(yīng)用。而隨著近年來科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,凱氏定氮儀具備安全、準(zhǔn)確、可靠、省時(shí)、省力、自動(dòng)化程度高等優(yōu)點(diǎn),在當(dāng)前的測(cè)定工作中,發(fā)揮了重要的作用。凱氏定氮儀主要應(yīng)用在以下幾個(gè)方面:


1.蛋白質(zhì)測(cè)定

格丹納凱氏定氮儀可用于國家標(biāo)準(zhǔn)方法中,食品中的蛋白質(zhì)測(cè)定、飼料中粗蛋白質(zhì)的測(cè)定、植物油料中粗蛋白質(zhì)的測(cè)定、谷元蛋白粉的測(cè)定等。


2.氮的測(cè)定

凱氏定氮儀還可用于國家標(biāo)準(zhǔn)中,乳與乳制品中非蛋白氮含量的測(cè)定、淀粉及其衍生物氮含量的測(cè)定、土壤中氮含量的測(cè)定、復(fù)混肥料中總氮含量的測(cè)定、肥料中銨態(tài)氮含量的測(cè)定、尿素的測(cè)定等。另外也有使用凱氏定氮儀測(cè)定水中氨氮、天然橡膠氮含量和醬油中銨鹽含量的案例。


3.揮發(fā)性鹽基氮測(cè)定

還有人利用凱氏定氮儀測(cè)定金槍魚肉中的揮發(fā)性鹽基氮含量,肉類中的揮發(fā)性鹽基氮含量,魚粉中的揮發(fā)性鹽基氮含量,也就是利用凱氏定氮儀測(cè)定水產(chǎn)品、肉及其制品中的揮發(fā)性揮發(fā)性鹽基氮含量及不確定度評(píng)定等。


另外也有出現(xiàn)應(yīng)用凱氏定氮儀測(cè)定水發(fā)產(chǎn)品中甲醛的含量、黃花菜中二氧化硫的含量、己內(nèi)酰胺中揮發(fā)堿等。由此可見凱氏定氮儀的應(yīng)用范圍非常廣泛。



凱氏定氮儀實(shí)例


凱氏方法測(cè)定面包和烘烤類食品中蛋白質(zhì)的含量


方法:

1、樣品:將樣品粉碎,稱取2g干燥樣品,精度為0.1mg,放在消化管內(nèi)。

2、消化用的催化劑:

加在每一個(gè)放有試樣的消化管內(nèi):7g硫酸鉀K2SO4、0.21g五水硫酸銅和0.21g二氧化鈦、12ml濃硫酸H2SO4(98%)輕輕搖晃消化管,將其混勻。

3、消化:420℃下消化60分鐘。

4、冷卻:將消化管冷卻到50~60℃。

5、蒸餾:將消化管放在蒸餾裝置的位置上,選擇標(biāo)準(zhǔn)方法15按開始鍵進(jìn)行蒸餾,實(shí)驗(yàn)中的參數(shù)如下:

系數(shù):5.7

稀釋水=75ml

H3BO3=30ml

NaOH=50ml

滴定液:HCl 0.2mol/L

6、參考:AOAC,“Officialmethodsofanalysis",method950.36


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凱氏方法測(cè)定燕麥,大麥,玉米,大米和黑麥中蛋白質(zhì)的含量


方法:

1、樣品:將樣品粉碎,過20目篩子,如果要以干樣品表達(dá)最終結(jié)果,則應(yīng)測(cè)定樣品的濕度,將樣品稱至1g,精度為0.1mg,放在消化管內(nèi)

2、消化用的催化劑:

加在每一個(gè)放有試樣的消化管內(nèi):7g硫酸鉀K2SO4、0.8g五水硫酸銅CuSO4、12ml濃硫酸H2SO4(98%)輕輕搖晃消化管,將其混勻。

3、消化:420℃下消化60分鐘

4、冷卻:將消化管冷卻到50~60℃

5、蒸餾:將消化管放在蒸餾裝置的位置上,選擇標(biāo)準(zhǔn)方法9按開始鍵進(jìn)行蒸餾,實(shí)驗(yàn)中的參數(shù)如下:

系數(shù):6.25

稀釋水=50ml

H3BO3=30ml

NaOH=50ml

滴定液:HCl0.2mol/L

6、參考:AOAC,“Officialmethodsofanalysis",method979.09


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凱氏方法測(cè)定谷物及種子中蛋白質(zhì)的含量


方法:

1、樣品:將樣品粉碎,過20目篩子,在105℃烘箱中烘干至恒重,為了能夠使結(jié)果準(zhǔn)確,可以將樣品的重量稱至1g樣品,精度為0.1mg,放在消化管內(nèi)

2、消化用的催化劑:

加在每一個(gè)放有試樣的消化管內(nèi):7g硫酸鉀K2SO4、5mg硒粉、12ml濃硫酸H2SO4(98%)、5ml35%的雙氧水輕輕搖晃消化管,將其混勻。

3、消化:420℃下消化60分鐘

4、冷卻:將消化管冷卻到50~60℃

5、蒸餾:將消化管放在蒸餾裝置的位置上,選擇標(biāo)準(zhǔn)方法7按開始鍵進(jìn)行蒸餾,實(shí)驗(yàn)中的參數(shù)如下:

系數(shù):6.25

稀釋水=50ml

H3BO3=30ml

NaOH=50ml

滴定液:HCl0.2mol/L

6、參考:AOAC,“Officialmethodsofanalysis",AOAC(ed.1990),VOl.2(method950.09)


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