❶ 凱氏法測定氮
方法提要
試樣在硫酸鉀、硫酸銅和硒的共存下,用硫酸煮解氧化,使試樣中的氮轉化為硫酸銨,再用氫氧化鈉鹼化後,加熱蒸餾逸出氨,經硼酸溶液吸收,用鹽酸標准溶液滴定並計算試樣中氮的含量。
方法適用於水系沉積物及土壤中氮量的測定。
方法檢出限(3s):0.002%。
測定范圍:0.006%~0.4%。
儀器及裝置
通用的凱氏定氮蒸餾裝置。
凱氏燒瓶50mL。
錐形瓶150mL。
試劑
硫酸。
氫氧化鈉溶液(400g/L)。
鹽酸溶液c(HCl)=1mol/L量取84mLHCl,用水稀釋至1000mL。
(1+1)王水75mLHCl和25mLHNO3混合後,加入100mL水混勻。用時配製。
混合加速劑將硫酸鉀(K2SO4)和硫酸銅(CuSO4·5H2O)按(10+1)比例,在玻璃研缽中研磨混勻,裝入寬口玻璃瓶中。
硒溶液ρ(Se)=10.0g/L稱取5.0g優級純硒粉置於250mL燒杯中,加入10mL(1+1)王水溶解後,用水稀釋至500mL,搖勻。裝入磨口玻璃瓶中備用。
硼酸溶液稱取20g硼酸溶解在1000mL水中。
甲基紅-溴甲酚綠混合指示劑稱取0.1g甲基紅和0.5g溴甲酚綠,溶解在100mL乙醇中,移入玻璃瓶中備用。變色范圍:pH4.4(紅色)~pH5.4(藍色)。
含有甲基紅、溴甲酚綠指示劑的硼酸混合溶液取100mL硼酸溶液,加入2mL甲基紅-溴甲酚綠混合指示劑,用氫氧化鈉溶液及鹽酸溶液調節溶液呈紫紅色,此時該溶液的pH為4.5。
硼砂標准溶液c(1/2Na2B4O7)=0.0200mol/L稱取1.9068g硼砂(Na2B4O7·10H2O)置於250mL燒杯中,加100mL水,溶解後移入500mL容量瓶中,用水稀釋至刻度,搖勻。
鹽酸標准溶液吸取20mL1mol/LHCl溶液置於1000mL容量瓶中,用水稀釋至刻度,搖勻。
標定分取20.00mL硼砂標准溶液置於150mL錐形燒杯中,加1滴甲基紅-溴甲酚綠混合指示劑,用鹽酸標准溶液進行滴定,溶液由藍色變為紫紅色為終點。同時分取20.0mL水作空白試驗。按下式計算鹽酸標准溶液濃度:
岩石礦物分析第四分冊資源與環境調查分析技術
式中:c為鹽酸標准溶液的濃度,mol/L;0.0200為硼砂標准溶液的濃度數值,單位用了mol/L;V1為硼砂標准溶液的體積,mL;V2為滴定消耗鹽酸標准溶液的體積,mL;V0為滴定空白試驗溶液消耗鹽酸標准溶液的體積,mL。
分析步驟
試樣的煮解。稱取0.1~1.0g(精確至0.0001g)試樣(粒徑小於0.075mm,經室溫乾燥後,裝入磨口小玻璃瓶中備用)置於50mL凱氏燒瓶中,加入2g混合加速劑及1mL硒溶液,加少許水潤濕,加入5mLH2SO4,瓶口放一小漏斗,於通風櫃內,在調溫電爐上先低溫加熱,待溶液中無泡沫發生(約需15min)後,再升高溫度,使瓶內硫酸蒸汽迴流的高度控制在瓶頸上部的1/3處,要經常搖動凱氏燒瓶,直至試樣和煮解液完全變為灰白帶綠色(約需15min)後,再繼續煮解1h。全部煮解時間需85~90min,切勿煮干。煮解完畢,取下凱氏燒瓶,冷卻,以待蒸餾。
蒸餾。在150mL錐形瓶中加入5mL硼酸混合溶液,將其套在凱氏定氮蒸餾裝置的下端,埠置於硼酸混合溶液液面以下3~4cm處。把煮解液全部轉入蒸餾器的內室,並用水沖洗凱氏燒瓶4次,沖洗液用量不要超過40mL,打開冷卻水,經三通管加入20mLNaOH溶液,立即關閉蒸餾室,打開蒸氣夾,用蒸氣蒸餾。當錐形瓶內的餾出液達到50~55mL(約需8~10min)後,用廣泛pH試紙置冷卻管口碰觸蒸餾液,如無鹼性反應,表示氨已蒸餾完畢。若仍為鹼性反應,應繼續蒸餾直至無鹼性反應。同時進行空白試驗的蒸餾。
滴定。已蒸餾在150mL錐形瓶吸收的氨溶液,用鹽酸標准溶液滴定,滴定至溶液由藍色突躍變為紫紅色即為滴定終點,記錄鹽酸標准溶液的體積。同時進行空白試驗的蒸餾及其吸收液的滴定,記錄鹽酸標准溶液的體積。
按下式計算氮的含量:
岩石礦物分析第四分冊資源與環境調查分析技術
式中:w(N)為氮的質量分數,%;V為滴定試樣溶液消耗鹽酸標准溶液的體積,mL;V0為滴定空白溶液消耗鹽酸標准溶液的體積,mL;c為鹽酸標准溶液的濃度,mol/L;0.014為氮原子的毫摩爾質量的數值,單位用g/mmol;m為試樣的質量,g。
注意事項
本方法測得的氮不包括硝態氮、亞硝態氮。因硝酸根離子在煮解過程中不會完全還原為銨離子,且易揮發損失。但一般土壤試樣中硝態氮含量不超過全氮量的1%,故可以忽略不計。
❷ 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。
(2)全自動凱氏定氮儀測量方法擴展閱讀:
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。
❸ 凱式定氮儀是什麼原理可以測什麼
凱氏定氮儀是測量有機物中總氮的含量的方法。
凱氏定氮法是在催化劑存在的情況下,採用濃硫酸消化,將有機物氧化,氮轉變為硫酸銨,然後加鹼,將氨氣蒸餾出來,用硼酸吸收,最後用強酸滴定,測定蒸餾出的氨含量,從而計算有機物中總氮含量的方法。最常見的是測定食品中蛋白質的含量,以及廢水中總氮含量。
❹ 凱氏定氮儀的使用步驟
蒸餾和吸收是在微量凱氏定氮儀內進行的。凱氏定氮蒸餾裝置種類甚多,大體上都由蒸氣發生、氨的蒸餾和氨的吸收三部分組成。
1、儀器的洗滌
儀器安裝前,各部件需經一般方法洗滌干凈,所用橡皮管、塞須浸在10%NaOH溶液中,煮約10min,水洗、水煮10min,再水洗數次,然後安裝並固定在一隻鐵架台上。儀器使用前,微量全部管道都須經水蒸氣洗滌,以除去管道內可能殘留的氨,正在使用的儀器,每次測樣前,蒸氣洗滌5min即可。較長時間未使用的儀器,重復蒸氣洗滌,不得少於三次,並檢查儀器是否正常。仔細檢查各個連接處,保證不漏氣。 首先在蒸氣發生器中加約2/3體積蒸餾水,加入數滴硫酸使其保持酸性,以避免水中的氨被蒸出而影響結果,並放入少許沸石(或毛細管等),以防爆沸。沿小玻杯壁加入蒸餾水約20mL讓水經插管流入反應室,但玻杯內的水不要放光,塞上棒狀玻塞,保持水封,防止漏氣。蒸氣發生後,立即關閉廢液排放管上的開關,使蒸氣只能進入反應室,導致反應室內的水迅速沸騰,蒸出蒸氣由反應室上埠通過定氮球進入冷凝管冷卻,在冷凝管下端放置一個錐形瓶接收冷凝水。從定氮球發燙開始計時,連續蒸煮5min,然後移開煤氣燈。沖洗完畢,夾緊蒸氣發生器與收集器之間的連接橡膠管,由於氣體冷卻壓力降低,反應室內廢液自動抽到反應室外殼中,打開廢液排出口夾子放出廢液。如此清洗2~3次,再在冷凝管下換放一個盛有硼酸-指示劑混合液的錐形瓶使冷凝管下口完全浸沒在溶液中,蒸餾1~2min,觀察錐形瓶內的溶液是否變色。如不變色,表示蒸餾裝置內部已洗干凈。移去錐形瓶,再蒸餾1~2min,用蒸餾水沖洗冷凝器下口,關閉煤氣燈,儀器即可供測樣品使用。
2、無機氮標准樣品的蒸餾吸收
由於定氮操作繁瑣,為了熟悉蒸餾和滴定的操作技術,初學者宜先用無機氮標准樣品進行反復練習,再進行有機氮未知樣品的測定。常用巳知濃度的標准硫酸銨測試三次。 取潔凈的100mL錐形瓶五隻,依次加入2%硼酸溶液20mL,次甲基藍-甲基紅混合指示劑(呈紫紅色)3~4滴,蓋好瓶口待用。取其中一隻錐形瓶承接在冷凝管下端,並使冷凝管的出口浸沒在溶液中。注意:在此操作之前必須先打開收集器活塞,以免錐形瓶內液體倒吸。准確吸取2mL硫酸銨標准液加到玻杯中,小心提起棒狀玻塞使硫酸銨溶液慢慢流入蒸餾瓶中,用少量蒸餾水沖洗小玻杯3次,一並放人蒸餾瓶中。然後用量筒向小玻杯中加入10 mL 30%NaOH溶液,使鹼液慢慢流入蒸餾瓶中,在鹼液尚未完全流入時,將棒狀玻塞蓋緊。向小玻杯中加約5mL蒸餾水,再慢慢打開玻塞,使一半水流入蒸餾瓶,一半留在小玻杯中作水封。關閉收集器活塞,加熱蒸氣發生器,進行蒸餾。錐形瓶中的硼酸-指示劑混合液由於吸收了氨,由紫紅色變成綠色。自變色時起,再蒸餾3~5min,移動錐形瓶使瓶內液面離開冷凝管下口約lcm,並用少量蒸餾水沖洗冷凝管下口,再繼續蒸餾1min,移開錐形瓶,蓋好,准備滴定。 在一次蒸餾完畢後,移去煤氣燈,夾緊蒸氣發生器與收集器間的橡膠管,排除反應完畢的廢液,用水沖洗小玻杯幾次,並將廢液排除。如此反復沖洗干凈後,即可進行下一個樣品的蒸餾。按以上方法用標准硫酸銨再做兩次。另取2mL蒸餾水代替標准硫酸銨進行空白測定二次。將各次蒸餾的錐形瓶一起滴定。
3、未知樣品及空白的蒸餾吸收
將消化好的蛋白樣品三支,空白對照液三支,依次作蒸餾吸收。 加5mL熱的蒸餾水至消化好的樣品或空白對照液中,通過小玻杯加到反應室中,再用熱蒸餾水洗滌小玻杯3次,每次用水量約3mL,洗滌液一並倒入反應室內。其餘操作按標准硫酸銨的蒸餾進行。 由於消化液內硫酸鉀濃度高而呈粘稠狀,不易從凱氏燒瓶內倒出,必須加入熱蒸餾水5 mL稀釋之,如果有結晶析出,必須微熱溶解,趁熱加入玻杯,使其流入反應室。此外,還應當注意趁儀器洗滌尚未完全冷卻時立即加入樣品或空白對照液,否則消化液通過冷卻的管道容易析出結晶,造成堵塞。 樣品和空白蒸餾完畢後,一起進行滴定。打開接受瓶蓋,用酸式微量滴定管以0.0100mol/L的標准鹽酸溶液進行滴定。待滴至瓶內溶液呈暗灰色時,用蒸餾水將錐形瓶內壁四周淋洗一次。若振搖後復現綠色,應再小心滴入標准鹽酸溶液半滴,振搖觀察瓶內溶液顏色變化,暗灰色在一二分鍾內不變,當視為到達滴定終點。若呈粉紅色,表明已超越滴定終點,可在已滴定耗用的標准鹽酸溶液用量中減去0.02mL,每組樣品的定氮終點顏色必須完全一致。空白對照液接受瓶內的溶液顏色不變或略有變化尚未出現綠色,可以不滴定。記錄每次滴定耗用標准鹽酸溶液毫升數,供計算用。
❺ 凱氏定氮法公式是什麼
凱氏定氮法計算公式:X=*F*100%。
式中,X表示樣品中蛋白質的百分含量,V1表示樣品消耗硫酸或鹽酸標准液的體積,V2表示試劑空白消耗硫酸或鹽酸標准溶液的體積,N表示硫酸或鹽酸標准溶液的當量濃度,0。
014表示1N硫酸或鹽酸標准溶液1ml相當於氮克數,m表示樣品的質量或體積,F表示氮換算為蛋白質的系數。
凱氏定氮法是由丹麥化學家凱道爾於1833年建立的,現已發展為常量、微量、平微量凱氏定氮法以及自動定氮儀法等,是分析有機化合物含氮量的常用方法。
凱氏定氮法的理論基礎是蛋白質中的含氮量通常占其總質量的16%左右(12%-19%),因此,通過測定物質中的含氮量便可估算出物質中的總蛋白質含量(假設測定物質中的氮全來自蛋白質),即:蛋白質含量=含氮量/16%。
凱氏定氮法是測定化合物或混合物中總氮量的一種方法,即在有催化劑的條件下,用濃硫酸消化樣品將有機氮都轉變成無機銨鹽,然後在鹼性條件下將銨鹽轉化為氨,隨水蒸氣蒸餾出來並為過量的硼酸液吸收,再以標准鹽酸滴定,就可計算出樣品中的氮量。
由於蛋白質含氮量比較恆定,可由其氮量計算蛋白質含量,故此法是經典的蛋白質定量方法。