总氮量的测定——凯氏(Micro—Kjeldahl)定氮法.doc

实验一 总氮量的测定——凯氏(Micro—Kjeldahl)定氮法 一、目的 学习凯氏定氮法的原理和操作技术。 二、原理 常用凯氏定氮法测定天然有机物(如蛋白质、核酸及氨基酸等)的含氮量。 含氮的有机物与浓硫酸共热时，其中的碳、氢2元素被氧化成二氧化碳和水，而氮则转变成氨，并进一步与硫酸作用生成硫酸铵。此过程通常称为“消化”。但是，这个反应进行得比较缓慢，通常需要加入硫酸钾或硫酸钠以提高反应液的沸点，并加入硫酸铜作为催化剂，以促进反应的进行。甘氨酸的消化过程可表示如下： CH2NH2COOH+3H2SO4，一2CO2+3SO2十4H2O十NH3 2NH3+H2SO4一(NH4)2SO4 浓碱可使消化液中的硫酸铵分解，游离出氨，借水蒸汽将产生的氨蒸馏到一定量、一定浓度的硼酸溶液中，硼酸吸收氨后使溶液中的氢离子浓度降低，然后用标准无机酸滴定，直至恢复溶液中原来的氢离子浓度为止，最后根据所用标准酸的摩尔数(相当于待测物中氨的摩尔数)计算出待测物中的总氮量。 三、试剂 1、消化液(过氧化氢：浓硫酸 ：= 3：2：1) 200mL 2、粉末硫酸钾—硫酸铜混合物 16g K2S04与CuS04·5H201~2 3：1配比研磨混合 3、30％氢氧化钠溶液 1 000 mL 4、2％硼酸溶液 5、标准盐酸溶液(约0．01 mol／L) 6、混合指示剂(田氏指示剂) 由50mL0．1％甲烯蓝乙醇溶液与200mL0．1％甲基红l醇溶液混合配成，贮于棕色瓶中备用。这种指示剂酸性时为紫红色，碱性时为绿色。变色范围很窄且灵敏。 7、市售标准面粉和富强粉① 各2g 四、操作方法 1、凯氏定氮仪的构造和安装 凯氏定氮仪由蒸汽发生器、反应管及冷凝器3部分组成。 蒸汽发生器包括电炉及一个1-2L（升）容积的烧瓶。蒸汽发生器借橡皮管与反应管相连，反应管上端有一个玻璃杯，其上端通过反应室外层与蒸汽发生器相连，下端靠近反应室的底部。反应室外层下端有一开口，上有一皮管夹，由此可放出冷凝水及反应废液。反应产生的氨可通过反应室上端细管及冷凝器通到吸收瓶中，反应管及冷凝器之间借磨口连接起来，防止漏气。安装仪器时，先将冷凝器垂直地固定在铁支台上，冷凝器下端不要距离实验台太近，以免放不下吸收瓶。然后将反应管通过磨口连接与冷凝器相连，根据仪器本身的角度将反应管固定在另一铁支台上。这一点务须注意，否则容易引起氨的散失及反应室上端弯管折断。然后将蒸汽发生器放在电炉上，并用橡皮管把蒸汽发生器与反应管连接起来。安装完毕后，不得轻易移动，以免仪器损坏。 2、样品处理 某一固体样品中的含氮量是用100g该物质(干重)中所含氮的g数来表示(％)。因此在定氮前，应先将固体样品中的水分除掉。一般样品烘干的温度都采用105℃，因为非游离的水都不能在100℃以下烘干。 在称量瓶中称人一定量磨细的样品，然后置于105℃的烘箱内干燥4小时。用坩埚钳将称量瓶放人干燥器内，待降至室温后称重，按上述操作继续烘干样品。每干燥1小时后，称重一次，直到两次称量数值不变，即达恒重。 若样品为液体(如血清等)，可取一定体积样品直接消化测定。 精确称取0.1 g左右的干燥面粉作为本实验的样品。 3、消化取4个100mL凯氏烧瓶或50mL消化管并标号。各加l颗玻璃珠，在1及2号瓶中各加样品0.1g，催化剂(K2S04—CuS04·5H2O)200 mg，消化液5 mL。注意加样品时应直接送人瓶底，而不要沾在瓶口和瓶颈上。在3及4号瓶中各加0，1 mL蒸馏水和与1及2号瓶相同量的催化剂和浓硫酸，作为对照，用以测定试剂中可能含有的微量含氮物质。每个瓶口放—漏斗，在通风橱内的电炉上消化。 当消化开始时应控制火力，不要使液体冲到瓶颈。待瓶内水汽蒸完，硫酸开始分解并放出SO2白烟后，适当加强火力，继续消化，直至消化液呈透明淡绿色为止。消化完毕，等烧瓶中溶物冷却后，加蒸馏水10 mL。(注意慢加，随加随摇)。冷却后将瓶中溶物倾人50 mL的容量瓶中，并以蒸馏水洗烧瓶数次，将洗液并人量瓶。用水稀释到刻度，混匀备用。 4．蒸馏(1)蒸馏器的洗涤 蒸汽发生器中盛有用几滴硫酸酸化的蒸馏水。关闭皮管夹，将蒸汽发生器中的水烧开，让蒸汽通过整个仪器。约15分钟后，在冷凝器下端放一个盛有5 mL2％硼酸溶液和1—2滴指示剂混合液的锥形瓶。位置倾斜，冷凝器下端应完全浸没在液体中，继续蒸汽洗涤1—2分钟，观察锥形瓶内的溶液是否变色，如不变色则证明蒸馏装置内部已洗涤干净。向下移动锥形瓶，使硼酸液面离开冷凝管口约1 cm，继续通蒸汽1分钟。用水冲洗冷凝管口后用手捏紧橡皮管。此时由于反应室外层蒸汽冷缩，压力减低