Топ-100
Indietro

ⓘ Metodo Kjeldahl. Il metodo Kjeldahl è un metodo analitico messo a punto dal chimico danese Johan Kjeldahl che permette di determinare il contenuto in azoto di s ..




Metodo Kjeldahl
                                     

ⓘ Metodo Kjeldahl

Il metodo Kjeldahl è un metodo analitico messo a punto dal chimico danese Johan Kjeldahl che permette di determinare il contenuto in azoto di sostanze organiche e inorganiche.

                                     

1.1. Descrizione del metodo Procedimento

Il campione 0.5-5 g viene riscaldato tramite piastra riscaldante ad alta temperatura ~400 °C dopo essere stato miscelato con acido solforico 18-25 ml concentrato al 96-98% e con laggiunta di Na 2 SO 4 o K 2 SO 4 quale coadiuvante permette di elevare il punto di ebollizione dellacido solforico e di un catalizzatore.

Questo processo trasforma tutto il materiale organico in anidride carbonica e acqua questultima ad alta temperatura evapora, tutti i sali in solfati spostati dallacido solforico e tutto lazoto proteico -NH 2 presente in solfato di ammonio NH 4 2 SO 4).

Dopo aver neutralizzato lacido solforico in eccesso con soluzione concentrata di idrossido di sodio 30-50% P/V, si aggiunge un eccesso di alcali per spostare lequilibrio da ioni ammonio ad ammoniaca libera NH 3 che mediante distillazione in corrente di vapore viene separata e raccolta in una quantità nota di acido in eccesso.

La determinazione quantitativa dellammoniaca prodotta può essere realizzata mediante titolazione acido-base o altri sistemi.

Il metodo Kjeldahl usava come catalizzatore Cu 2 SO 4, sostituito con composti più efficienti e meno inquinanti per lambiente come la miscela selenica e il perossido di idrogeno H 2 O 2 data la sua pericolosità di reazione ad alta temperatura ancora poco usato. Mercurio metallico e ossido mercurico sono i catalizzatori più efficienti, ma la loro tossicità le problematiche ambientali legate al loro utilizzo rappresentano un grave inconveniente.

                                     

1.2. Descrizione del metodo Apparecchiatura

Lattrezzatura automatica immette automaticamente lidrossido di sodio. Si libera ammonio che viene distillato da vapor dacqua e trattenuto da acido borico in sostituzione acido solforico ~0.1N a titolo noto, in tal caso si usa fenolftaleina come indicatore.

NH 4 2 SO 4 + 2NaOH → Na 2 SO 4 + 2NH 3 + 2H 2 O

Il macchinario automatico effettua anche la titolazione delleccesso di acido rimasto non consumato dallammoniaca liberata e percepisce il viraggio grazie ad un sensore. In questo modo lo stesso sistema è in grado di elaborare il dato analitico finale.

Esistono anche macchinari semiautomatici, dove ad esempio si introduce lidrossido di sodio manualmente agendo su una leva, e si titola manualmente con buretta.

Come indicatore viene normalmente usata una miscela di 2 indicatori rosso metile e blu di metilene questultimo utilizzato come colore interferenziale essendo un indicatore redox

  • %PG sulla ss = PG / g campione / %ss x 100
  • 6.25 = fattore per passare dalla massa di gruppi amminici a quella di un amminoacido medio.
  • 0.1401 = g di N titolati da 1 ml di acido solforico
  • PG = ml H 2 SO 4 x 0.1401 x 6.25

Si parla di proteine grezze PG per indicare che si va a mineralizzare non solo lazoto dei gruppi amminici delle proteine ma anche quello ad esempio di molecole come lurea, ammine e lazoto ammoniacale non la forma nitrico, anche se questi composti rappresentano generalmente una percentuale trascurabile.

                                     

2. Azoto totale Kjeldahl

L azoto totale Kjeldahl TKN, Total Kjeldahl Nitrogen viene definito come la somma dellazoto ammoniacale e dellazoto organico che vengono trasformati in solfato dammonio nelle condizioni di mineralizzazione adottate dal metodo. Lazoto organico Kjeldahl è dato dalla differenza tra il valore dellazoto totale Kjeldahl e quello dellazoto ammoniacale eventualmente presente nel campione.

Per determinare direttamente lazoto organico Kjeldahl si dovrebbe eliminare lazoto ammoniacale prima di digerire il campione, operando però a valori di pH non troppo elevati 9-10 perché si potrebbe liberare ammoniaca per idrolisi alcalina delle proteine.

I composti eterociclici e i composti azotati contenenti legami N-N e N-O non vengono mineralizzati a ioni ammonio nelle condizioni previste dal metodo. Anche lidrazina e lidrossilammina non vengono trasformate quantitativamente.