Białka z jakich zbudowane są żyjące organizmy, składają się z aminokwasów, zawierających azot. Chcąc więc oznaczyć zawartość białka w pożywieniu mierzy się zazwyczaj po prostu zawartość azotu. Metodę tą wymyślił duński chemik pracujący na potrzeby browarów - zawartość białka w ziarnie przekłada się na właściwości słodu a te na jakość piwa.
Sama idea jest dosyć prosta - próbkę żywności roztwarza się w kwasie siarkowym w wysokiej temperaturze. W takich warunkach białka, skrobia i większość innych substancji ulegną zniszczeniu, zaś azot pochodzący z amin, głównie tych w białkach, ulegnie zamianie w siarczan amonu.
NR'+ H2SO4 → (NH4)2SO4 + CO2 + H2O
Po zalkalizowaniu roztworu mocną zasadą, siarczan amonu rozłoży się z wydzieleniem amoniaku:
(NH4)2SO4 + 2NaOH → Na2SO4 + 2H2O + 2NH3
Amoniak jest bardzo lotny więc podczas gotowania roztworu odparuje i wraz z parą wodną będzie skraplany w chłodnicy. Rozpuszczony w wykroplinach amoniak musi być teraz schwycony w roztworze. W tym celu skropliny wprowadza się do odbieralnika z kwasem borowym, będącym stosunkowo słabym kwasem. Zobojętnianie kwasu zmienia odczyn i kolor wskaźnika. Pochłoniętą ilość amoniaku odmiareczkowuje się kwasem. Proste.
Nie pamiętam czy sami mineralizowaliśmy próbkę prezed ćwiczeniem, chyba korzystałem z roztworu już przygotowanego. Mętna zalkalizowana próbka gotowała się cały czas:
Aparatura była skonstruowana trochę nieklasycznie:
Odbieralnikiem była zwykła kolbka z mianowanym roztworem kwasu borowego i z dodatkiem odczynnika Tashiro, czyli mieszaniny wskaźników - czerwieni i błękitu metylenowych. W miarę wykraplania amoniaku zawartośc stawała się zielona:
Aby po przemiareczkowaniu zasadą powrócić do głębokiego fioletu:
W tym przypadku azotu było niewiele.
Sama matoda jest dosyć dokładna, ale tak wyznaczoną zawartość białka mogą podwyższać inne substancje też uwalniające azot w formie soli amonowych. Znanym przykładem jest melamina, nagminnie używana przez nieuczciwych producentów do zawyżania zawartości białka w mleku lub paszach. Właśnie to było powodem niedawnego skandalu w Chinach gdzie wypuszczenie na rynek chrzczonego melaminą mleka w proszku spowodowało zatrucie tysięcy niemowląt.
https://pl.wikipedia.org/wiki/Plik:Kjeldahl_mineralisation.jpg
OdpowiedzUsuńMineralizacja przez gotowanie kwasu siarkowego parę godzin w kolbach Kjeldahla to dopiero zabawa (zwłaszcza przez opary). Automatyzacja Kjeltekiem odziera chemię z magii ;-(
;-)
Niestety pomyliłeś dwa sposoby wyznaczania ilości amoniaku - zaabsorbowany w H3BO3 amoniak odmiareczkowuje się kwasem solnym a nie nadmiar kwasu borowego zasadą. Byłoby to niemożliwe, ponieważ kwas borowy jest zbyt słaby. Żeby móc oznaczyć alkacymetrycznie kwas borowy dodaje się do niego jakiegoś alkoholu wielowodortlenowego (np, mannitolu) z którym tworzy kwas średniej mocy. Można również odmiareczkowywać nadmiar adsorbenta, ale wtedy używa się kwasu siarkowego do absorpcji tegoż amoniaku. Pozdrawiam.
OdpowiedzUsuńChm... chyba faktycznie coś pomyliłem. Nie mogę znaleźć notatek sprzed dwóch lat, ale masz rację.
OdpowiedzUsuńZasadę sodową daje się do destylującej próby (ładnie potrafi zaschnąć na szlifie, co nieraz kończy się jego złamaniem przy próbie przekręcenia kurka). Potem miareczkuje się to kwasem solnym.
OdpowiedzUsuńDlaczego trzeba łączyć amoniak z słabym kwasem np.borowym?
OdpowiedzUsuńMam takie pytanie na kolokwium z analizy.