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實驗室分析設備凱氏定氮基礎化學原理
一、基礎原理
樣品與濃硫酸和催化劑一同加熱消化,使蛋白質分解,樣品中的有機氮(如蛋白質)轉化為氨與硫酸結合成硫酸銨;然后在堿性條件下蒸餾,使氨蒸出,用硼酸吸收;再用標準鹽酸滴定。最后根據消耗的標準鹽酸的量計算出蛋白質的含量。
二、消化
濃硫酸具有脫水性,使有機物脫水后被炭化為碳、氫、氮。
2NH3(CH2)2COOH+13H2SO4=(NH4)2SO4+6CO2+12SO2+16H2O
濃硫酸又具有氧化性,將有機物炭化后的碳化為二氧化碳,硫酸則被還原成二氧化硫。
2H2SO4+C=2SO2+2H2O+CO2
二氧化硫使氮還原為氨,本身則被氧化為三氧化硫,氨隨之與硫酸作用生成硫酸銨留在酸性溶液中。
H2SO4+2NH3=(NH4)2SO4
三、蒸餾
在消化*的樣品溶液中加入濃氫氧化鈉使呈堿性,加熱蒸餾,即可釋放出氨氣,反應方程式如下:
2NaOH+(NH4)2SO4=2NH3(氣體)+Na2SO4+2H2O
四、吸收
加熱蒸餾所放出的氨,用硼酸溶液進行吸收。
2NH3+4H3BO3=(NH4)2B4O7+5H2O
五、滴定
用鹽酸標準溶液滴定,因硼酸呈微弱酸性(k=5.8×10-10),用酸滴定不影響指示劑的變色反應,滴定的反應方程式如下:
(NH4)2B4O7+2HCL+5H2O=2NH4CL+4H3BO3