Работа 17.8.2. Определение азота в органических веществах по Кьельдалю

Определяя азот по методу Кьельдаля, органические вещества кипятят с концентрированной серной кислотой. Образующийся при этом оксид углерода (IV) улетучивается, а азот переходит в сульфат аммония (NH₄)₂S0₄. Аммонийную соль разрушают щелочью при нагревании:

Аммиак отгоняют в приемник, где он поглощается отмеренным объемом стандартного раствора серной кислоты:

Остаток серной кислоты, не вошедшей в реакцию, обратно оттитровывают раствором гидроксида натрия (или калия) в присутствии метилового оранжевого (или метилового красного). По количеству связанной аммиаком серной кислоты вычисляют содержание азота.

Ход определения. Точную навеску воздушно-сухого растительного материала (от 0,5 до 2,0 г) переносят в колбу Кьельдаля вместимостью 250 мл для сжигания и приливают 25 мл концентрированной серной кислоты (р = 1,84 г/см³), стараясь смыть приставшие к стенкам колбы частицы. Затем добавляют туда же 1 г сульфата меди CuS0₄, играющего роль катализатора, и 5 г сульфата калия K₂S0₄ для повышения температуры кипения и ускорения процесса окисления.

Органические вещества сжигают сначала при слабом нагревании. Когда же вспучивание жидкости прекратится, нагревание усиливают и доводят содержимое колбы до кипения. При этом колба должна быть в наклонном положении, чтобы пары серной кислоты конденсировались и кислота стекала вниз. В горло колбы полезно вставить воронку. Кипячение прекращают, когда окраска раствора из темно-бурой перейдет в прозрачно-голубую (без желто-зеленого оттенка).

Раствору дают остыть, добавляют немного воды, перемешивают и переносят жидкость в колбу прибора для отгонки аммиака (рис. 17.7).

С помощью промывалки ополаскивают колбу Кьельдаля 3—4 раза небольшими порциями воды, всякий раз сливая воду в колбу прибора. Затем присоединяют колбу 1 к холодильнику 4 через каплеуловитель 3 и, пользуясь воронкой 2, приливают 100 мл раствора с массовой долей гидроксида натрия (или калия) 50% для вытеснения аммиака из соли. В приемник 6 прибора отмеривают 45 мл 0,1 н. раствора серной кислоты, прибавив 2—3 капли метилового оранжевого (или метилового красного), при этом конец аллонжа 5 должен быть погружен в титрованный раствор серной кислоты. После этого, постепенно нагревая колбу, приступают к отгонке аммиака. Отогнав не менее 2/3 первоначального объема жидкости, конец аллонжа вынимают из раствора серной кислоты, обмывают дистиллированной водой над приемником и делают пробу на полноту отгонки аммиака. Для этого каплю жидкости, вытекающей из холодильника, наносят на красную лакмусовую бумагу. Если она не посинеет, отгонку прекращают.

Остаток несвязанной серной кислоты в приемнике оттитровывают 0,1 н. раствором гидроксида натрия (или калия) до перехода розовой окраски метилового оранжевого (или метилового красного) в желтую.

Рис. 17.7. Прибор для отгонки аммиака:

I — колба для отгонки аммиака; 2 — воронка; 3 — каплеуловитель;

4 — холодильник; 5 — аллонж; 6 — приемник Массовую долю (со, %) азота в воздушно-сухом материале вычисляют по формуле.

где V (H₂S0₄) — объем ОД н. раствора H₂S0₄, взятый для поглощения NH₃, мл; V (NaOH) — объем ОД н. раствора NaOH (или КОН), пошедший на обратное титрование H₂S0₄, мл; 0,014 — коэффициент для пересчета H₂S0₄ на азот; т — навеска воздушно-сухого материала, г.

Определяя в растительном материале содержание белковых соединений, считают, что белка должно быть в 6,3 раза больше, чем азота.

Определение азота по Кьельдалю предпочитают выполнять полумикрометодом, работая с приборами меньших размеров. Микроотгонку аммиака из щелочного раствора производят водяным паром.