科学 者 たち は 精密 な 窒素 検査 の ため に,ケルダール 方法 を 改良 し た

食品安全,環境モニタリング,農業研究などの分野では,有機窒素とタンパク質の含有量を正確に決定することが重要です.典型的な分析技術精密で効率的な結果を確保するために,主要機器の性能に大きく依存しています.この記事では,主要な特徴関連分野における専門家のための包括的な参照を提供する.

1883年にヨハン・ケルダールによって開発されたケルダール方法は,有機材料の窒素含有量を決定するために広く使用される化学分析技術である.このプロセスは4つの主要な段階で構成される.消化化学反応によって窒素を測定可能な形に変換する.

1. 消化:標本は高温で濃縮硫酸と触媒 (例えば,硫酸銅,硫酸カリウム) で加熱します.この段階では有機窒素が硫酸アモニウムに変換されます.すべての窒素がアモニウムイオンに変換されるように完全な消化が必要である.
2. 中和:消化された溶液に余分なアルカリ (通常はナトリウムヒドロキシード) が加えられ,アンモニアイオンがアンモニアガスに変換される.アンモニアの損失を防ぐために慎重に処理することが必要です.
3. 蒸留:放出されたアンモニアガスは蒸留され,ボリック酸溶液に吸収されます.完全な吸収を確保するために,温度と蒸留速度を制御する必要があります.
4. 配列:アモニアを含むボリック酸溶液は標準化された酸で定量化される.酸消費に基づいて窒素含有量を計算し,指標またはpHメーターを使用してエンドポイントを決定する.

この方法により,窒素の量化が可能になり,その後,窒素が平均してタンパク質の約16%を占めるので,タンパク質含有量を推定するために使用できます.

ケルダール装置は2つの主要装置から構成されています.消化装置と蒸留装置です.それぞれが有機窒素を測定可能な形に変換する上で重要な役割を果たします.

この装置には,取材分解とガス管理を容易にする暖房システム,消化コラス,排気装置が含まれます.

• 暖房システム:伝統的なシステムは電気マントルまたはホットプレートを使用し,現代のバージョンでは,正確な温度調節のためにPIDコントローラを使用します.
• 消化瓶:熱や腐食に耐えるボロシリケートガラスで作られ,コビーのデザイン (例えば,梨状,長い首) は消化効率に影響を与える.
• 排気システム:安全に毒性ガスを (硫黄二酸化物,窒素酸化物など) 管,吸収ボトル,排気扇風機で除去する.

この装置は蒸気発電機,蒸留装置,冷却器,採集ボトルから構成され,アモニアを分離し,定位するために捕獲する.

• 蒸気発電機:電気で加熱され,その容量と力は蒸留速度に影響します.
• 蒸留装置:ガラスベースの設計 (例えば,ケールダール,リービッグ) は分離効率に影響を与える.
• コンデンサ:水や空気冷却を用いてアンモニアガスを液体に冷却します.効率は回収率に影響します.
• コレクションボトル:通常は,ボリック酸で前もって満たされた円筒形のコラスやビースで,アンモニアを吸収します.

クェルダール装置は,自動化レベルとスループットによって異なります.

• 手動システム:すべてのステップに人間の介入が必要で,経験豊富なスタッフを擁する少量の研究室では費用対効果的です.
• 半自動システム:消化や蒸留を自動化するが,手動調節を維持する.中程度の作業負荷に最適.
• 全自動システム:すべてのステップを自律的に処理し 高出力研究室で 高精度で効率性を提供します

トランスプットオプションには,サンプル容量の要求に応じたマイクロ,半マイクロ,マクロシステムが含まれます.

ケルダール方法は様々な分野に利用されています

• 食品産業栄養表示と品質管理のための乳製品,肉類,豆類のタンパク質分析
• 農業土壌,肥料,作物における窒素測定により 植物の成長を最適化する.
• 環境監視水,土壌,空気中の窒素濃度を評価し,エウトロフィケーションと闘う
• 薬剤:医薬品や生物学的サンプルにおける窒素の量化 品質保証

道具 を 選ぶ とき に は,以下 の 点 を 考え て ください.

1. サンプル容量:システム容量 (手動,半自動,または完全自動) を研究室の作業負荷とマッチする.
2. 自動化 必要性:従業員の専門知識と生産需要に基づいて 自動化を優先する
3. 温度制御:安定した,正確な加熱のためにPID制御システムを選択します.
4. 安全性について:過剰な温度,過圧,電気障害の保護を保証します.
5. 材料の質:耐久性のためにボロシリケートガラスやステンレス鋼の部品を選択してください.
6. サポートサービス信頼性の高いメンテナンスとトラブルシューティングを提供する サプライヤーを選びます

窒素とタンパク質分析の礎として,ケールダールシステムは,科学と産業の分野において正確な測定を可能にします.半自動このガイドは,分析ワークフローを最適化したい専門家に技術的基盤を提供します.