生化实验凯氏定氮法.ppt

生化实验凯氏定氮法第一页，共十九页，2022年，8月28日 2 氮素代谢在植物新陈代谢中占有主导地位。测定氮素含量对于研究植物的氮素吸收、运输和代谢规律，以及确定农产品品质、营养价值等均具有一定意义。 动植物组织中的氮包括蛋白氮和非蛋白氮两大类，主要以有机氮形式存在。由于蛋白质的含氮量相对稳定，测定出样品中总氮含量，再乘上一个系数即可得出样品中粗蛋白含量。 组织中含氮量常用凯氏定氮法测定。第二页，共十九页，2022年，8月28日 3一、原理在催化剂（如CuSO4、K2SO4、硒粉等）存在的条件下，将植物材料与浓硫酸共热，有机物氧化分解成CO2和H2O，其中的氮转变为氨，并进一步生成(NH4)2SO4，这个过程称为消化。在消化后的样品中加入过量的NaOH，经强碱碱化使之分解释放出NH3,通过蒸馏借蒸汽将NH3导入过量的硼酸溶液中生成四硼酸铵；再用标准盐酸滴定，直到硼酸溶液恢复到原来的H+浓度，根据盐酸的用量即可计算出样品中总氮的含量。第三页，共十九页，2022年，8月28日 4一、原理 以甘氨酸为例的化学反应式：消化：CH2NH2COOH + 3H2SO4→2CO2 + 3SO2 + 4H2O+NH3 2NH3 + H2SO4 →(NH4)2SO4蒸馏: (NH4)2SO4 + 2NaOH →2H2O + Na2SO4 + 2NH3↑ 2NH3 + 4H3BO3 →(NH4)2B4O7 + 5H2O滴定：(NH4)2B4O7 + 2HCl + 5H2O →2NH4Cl + 4H3BO3第四页，共十九页，2022年，8月28日 5材料：面粉仪器设备：消化管、分析天平、微量凯氏定氮蒸馏装置、容量瓶、三角瓶、滴定管、移液管、消煮炉等。试剂： 1. 浓硫酸（AR级）；2. 30%（W/V）NaOH； 3. 30%H2O2； 4. 0.01mol/L HCl标准溶液； 5. 2%硼酸溶液； 6. 混合催化剂； 7. 混合指示剂（pH变化范围）二、材料、仪器设备及试剂第五页，共十九页，2022年，8月28日 6凯氏定氮蒸馏装置全自动凯氏定氮仪第六页，共十九页，2022年，8月28日 7三、实验步骤1. 样品消化（已完成） 准确称取样品（依其含氮量而定）至消化管中，加入5mL浓硫酸和混合催化剂，浸泡数小时后在管口盖一小漏斗，放在消煮炉上加热消化。开始时温度可稍低，加热至管口不再产生泡沫时可逐渐升温，使消化管内液体达到微沸，直到消化液褐色消失并全部变为清澈透明为止。 在消化过程中，可分数次加入少许H2O2以加速有机物氧化。如发现在消化管上部有黑色颗粒，应小心转动消化管，用消化液将其冲洗下来。整个过程一般需3-4小时，均应在通风橱中进行。第七页，共十九页，2022年，8月28日 82. 定容： 消化液冷却后，沿管壁仔细加入10mL左右无氨蒸馏水以冲洗管壁→冷却后转入100mL容量瓶，再用少量无氨蒸馏水冲洗消化管数次，洗涤液一并转入容量瓶→冷却后用无氨蒸馏水定容至刻度，混匀后备用。3. 蒸馏（1）仪器洗涤：在蒸汽发生器中加入2/3体积蒸馏水→关闭汽水分离器阀和进样漏斗、并使管道联通→打开冷凝管→打开电炉加热蒸汽发生器，用热蒸汽通入仪器各部分清洗15min。蒸汽发生器安全管反应管隔热套冷凝管吸收瓶导管汽水分离器进样漏斗密封阀第八页，共十九页，2022年，8月28日 93. 蒸馏（1）仪器洗涤 冲洗完毕，从加样漏斗向蒸馏管加入无氨蒸馏水，清洗蒸馏反应管→打开汽水分离器阀、夹紧蒸汽发生器与蒸馏反应管之间的橡皮管，由于冷却减压使得反应瓶中废液被虹吸进入隔热套中→打开隔热套下端的活塞阀排出废液。如此清洗2-3次。 可将冷凝管下口浸入硼酸-指示剂混合液中检测清洗效果，当硼酸-指示剂混合液不变色时，表明蒸馏装置清洗干净 。第九页，共十九页，2022年，8月28日 103. 蒸馏 （2）样品蒸馏 在三角瓶中装入20mL硼酸-指示剂混合液（此时应为紫红色，如变为蓝色，应倒出重装或清洗三角瓶）承接在冷凝管下端出口，将出口浸入在溶液中→打开汽水分离阀隔活塞,打开蒸汽发生器与蒸馏反应管之间的橡皮管夹→准确吸取10mL样品消化液通过加样漏斗加入蒸馏瓶中→通过漏斗加入10mL NaOH溶液→用少量无氨蒸馏水重复冲洗漏斗3次→塞紧漏斗塞，再在漏斗中加入少量蒸馏水密封漏斗→关闭汽水分离阀，开始蒸馏→观察硼酸-指示剂混合液颜色变化，从颜色变绿起再蒸馏3-5min后，将三角瓶液面移离冷凝管下口约1cm → 继续蒸馏1min左右，结束蒸馏。第十页，共十九页，2022年，8月28