凱氏定氮法
凱氏定氮法（英語：Kjeldahl method，全稱凱耶達爾定氮法，簡稱凱氮法）是分析化學中一種常用的確定有機化合物中氮含量的檢測方法。這種方法是由凱耶達爾在1883年發明的。[1]
方法
[編輯]將有機化合物與硫酸共熱使其中的氮轉化為硫酸銨。在這一步中，經常會向混合物中加入硫酸鉀來提高中間產物的沸點（從337℃到373℃）。樣本的分解過程的終點很好判斷，因為這時混合物會變得無色且透明（開始時很暗）。
在得到的溶液中加入少量氫氧化鈉，然後蒸餾。這一步會將銨鹽轉化成氨。而總氨量（由樣本的含氮量直接決定）會由反滴定法確定：冷凝管的末端會浸在硼酸溶液中。氨會和酸反應，而過量的酸則會在甲基橙的指示下用碳酸鈉滴定。滴定所得的結果乘以特定的轉換因子就可以得到結果。
通過凱氏定氮法測得的含氮量一般被稱作總凱氮量。總凱氮量有時並不能真正地反映樣本中的蛋白質含量，因為所測定的部分含氮量可能不是由蛋白質轉化來的。
- 樣本的分解： 蛋白質 + H2SO4 → (NH4)2SO4(aq) + CO2(g) + SO2(g) + H2O(g)
- 銨鹽的分解： (NH4)2SO4(aq) + 2NaOH → Na2SO4(aq) + 2H2O(l) + 2NH3(g)
- 氨的固定： H3BO4 + NH3 → NH4H2BO4
- 反滴定： NH4H2BO4 + HCl → NH4Cl + H2BO4+H+
如今，凱氏定氮法已經可以自動化進行，一些催化劑（如氧化汞或硫酸銅）也被使用來提高反應速率。
轉換因子
[編輯]轉換因子是通過凱氏定氮法測得的氮換算為蛋白質的係數。理想狀態下的蛋白質中的氮含量約為16%，所以測量值乘以6.25即為蛋白質量。下表為總結出的轉換因子數值。
| 樣本 | 轉換因子 |
|---|---|
| 乳製品 | 6.38 |
| 麵粉 | 5.70 |
| 玉米、高粱 | 6.24 |
| 花生 | 5.46 |
| 大米 | 5.95 |
| 大豆 | 5.71 |
| 肉 | 6.25 |
| 大麥、小米、燕麥、裸麥 | 5.83 |
| 芝麻、向日葵 | 5.30 |
應用
[編輯]凱氏定氮法的普遍適用性、精確性和可重複性已經得到了國際的廣泛認可。它已經被確定為檢測食品中蛋白質含量的標準方法。但是，這種方法並不能給出真實的蛋白質含量，因為所測定的氮可能不僅僅是由蛋白質轉化來的。這可以從2007年美國寵物食品污染事件和2008年中國毒奶粉事件等食品安全事件中被體現：三聚氰胺，一種含氮量較高的物質，被添加到了食品中以偽造較高的含氮量。另外，由於不同的氨基酸序列，這種方法也需要許多不同的校正因子。而且，凱氏定氮法還需要使用濃硫酸和較長時間的加熱（一般來講，大於1小時）。這也造成了在粗略測量蛋白質含量時，杜馬法有時更方便些。[2]
參見
[編輯]參考資料
[編輯]- ^ Practical Organic Chemistry 〔有機化學實驗〕－Julius B. Cohen
- ^ Dr. D. Julian McClements. Analysis of Proteins. University of Massachusetts. [2007-04-27]. （原始內容存檔於2007-04-26）.