凯氏定氮仪操作问题

蛋白质是由氨基酸组成的天然高分子化合物。必须从食物中摄取的氨基酸称为必需氨基酸（EAA），人体所需的必需氨基酸有赖氨酸、苯丙氨酸、缬氨酸、蛋氨酸、色氨酸、亮氨酸、异亮氨酸及苏氨酸，此外，组氨酸对婴儿生长也是必需的。

蛋白质是含氮的有机化合物。样品与浓硫酸和催化剂一同加热消化，使蛋白质分解，其中碳和氢被氧化为二氧化碳和水逸出，而样品中的有机氮转化为氨，与硫酸结合生成硫酸铵。然后加碱蒸馏使氨游离，用硼酸吸收后，再以硫酸或盐酸标准溶液滴定，根据酸的消耗量乘以换算系数（乳及乳制品换算系数为6.38），即为蛋白质的含量。

浓硫酸具有脱水性，使有机物脱水后被炭化为碳、氢、氮。浓硫酸又具有氧化性，可将有机物炭化后的碳氧化为二氧化碳，硫酸则被还原为二氧化硫。二氧化硫使氮还原为氨，本身则被氧化为三氧化硫，氨随之与硫酸作用生成硫酸铵留在酸性溶液中。

蛋白质+13H2SO4→(NH4)2SO4+6CO2+12SO2+16H2O

消化时加入的硫酸铜是作催化剂，以加速分解反应，还可以加入氧化汞、氧化铜等作催化剂，为防止汞的污染，通常用硫酸铜较多。如果以汞或汞化合物作催化剂，则消化和加碱后，形成汞氨化合物。此化合物在蒸馏时不能完全分解，在这种情况下，必须加入锌粉或硫代硫酸钠或硫化钠，使汞氨化合物分解。

C+2CuSO4→Cu2SO4+SO2↑+CO2↑

Cu2SO4+2H2SO4→2CuSO4+2H2O+SO2

有机物消化完后，溶液具有清澈的硫酸铜的蓝绿色，同时硫酸铜在下一步蒸馏时可作碱性反应的指示剂。

在消化过程中添加硫酸钾，与硫酸反应生成硫酸氢钾，是为了提高溶液沸点，从而提高反应温度，加速反应过程。此外，也可以加硫酸钠、氯化钾等盐类来提高沸点。

在消化过程中，随着硫酸的不断分解、水分的不断蒸发，硫酸钾的浓度逐渐增大，沸点升高，加速了对有机物的分解作用。

加入过氧化氢，是利用其氧化性，以加快反应速度：

2H2O2→O2+2H2O

在消化完全的样品溶液中加入浓氢氧化钠使呈碱性，硫酸铵在碱性条件下释放出氨，通过加热蒸馏，氨随水蒸气蒸出：

(NH4)2SO4+2NaOH →2NH3+Na2SO4+2H2O

加热蒸馏时放出的氨可用硼酸溶液进行吸收。

2NH3+4H3BO3→(NH4)2B4O7+5H2O

待吸收完全后，用硫酸或盐酸标准溶液滴定生成的硼酸铵，属于盐类的滴定。硼酸为极弱的酸，在滴定中并不影响所用指示剂的变色反应。

(NH4)2B4O7+H2SO4+5H2O→(NH4)2SO4+4H3BO3

(NH4)2B4O7+2HCl+5H2O→2NH4Cl+4H3BO3

根据硫酸或盐酸溶液消耗的体积，计算总氮含量，再乘以蛋白质系数（乳及乳制品换算系数为6.38），即为粗蛋白的含量。

（1）加入样品及试剂时，避免黏附在瓶颈上。

（2）加入硫酸钾的作用：提高硫酸的沸点（338℃），增进反应速度。但过多的硫酸钾会造成沸点太高。生成的硫酸铵在513℃会分解，故此加入硫酸钾的量一定要准确。

（3）加入硫酸铜的作用：催化剂，使氧化作用加速。

（4）消化时，采用长颈圆底凯氏烧瓶斜支于电炉上，其操作必须在通风橱中进行，并使全部样品浸泡在消化液中，防止样品黏附在瓶颈上部，以致消化不完全；在消化过程中，样品炭化变黑，产生泡沫，这时要减小火力。勿使黑色物质上升到凯氏烧瓶颈部，待消化液均匀沸腾后，再加大火力，直至消化液黑褐色消失呈淡蓝色透明为止。如样品含脂肪较多时，应适当增加硫酸量，用硫酸量少时，过多的硫酸钾会形成硫酸氢钾而不与氨作用，导致氨损失。

（5）蒸馏装置要安装平稳、牢固、严密，各连接部分不能漏气。水蒸气发生器装水不可太满，加玻璃珠以防爆沸。

（6）蒸馏时，蒸汽要发生均匀、充足，不得停火断汽，否则蒸馏瓶内压力降低会发生倒吸；避免瓶中的液体发泡冲出进入接收瓶。加碱量要足，动作要快，防止氨损失。冷凝管出口一定要浸入吸收液中，防止氨挥发损失。

（7）蒸馏结束后，应先将吸收液离开冷凝管口，以免发生倒吸。判断是否蒸馏完全，可用pH试纸测试冷凝管口的冷凝液而确定。