Kluczowa różnica między metodą Dumasa i Kjeldahla polega na tym, że metoda Dumasa jest metodą zautomatyzowaną i instrumentalną, podczas gdy metoda Kjeldahla jest metodą ręczną.
Zarówno metoda Dumasa, jak i metoda Kjeldahla są ważne w ilościowym oznaczaniu zawartości azotu w substancjach chemicznych. Te dwa procesy różnią się od siebie w zależności od technik użytych do oznaczenia.
Co to jest metoda Dumasa?
Metoda Dumas to technika analityczna pomocna w oznaczaniu zawartości azotu w substancjach chemicznych za pomocą zautomatyzowanego systemu. Metoda ta została po raz pierwszy opracowana przez naukowca Jean-Baptiste Dumasa w 1826 roku. W porównaniu z innymi technikami oznaczania ilościowego azotu, specyfika tej techniki polega na tym, że metoda ta jest w pełni zautomatyzowana i zinstrumentalizowana, co pozwala na szybkie pomiary zawartości białka surowego w próbkach żywności. Dlatego ta technika zastąpiła metodę Kjeldahla.
Rysunek 01: Prosty diagram przedstawiający aparat metody Dumasa
W metodzie Dumasa jest spalana próbka o znanej masie w komorze o wysokiej temperaturze (zwykle około 800-900 stopni Celsjusza) w obecności tlenu. To spalanie prowadzi do uwolnienia dwutlenku węgla, wody i azotu. Związki te są uwalniane w postaci gazów, a następnie gazy te przechodzą przez specjalną kolumnę (np. wodny roztwór wodorotlenku potasu), która może pochłaniać dwutlenek węgla i wodę z próbki.
Detektorem tego systemu jest kolumna zawierająca detektor przewodności cieplnej na końcu procesu. Potrafi oddzielić azot od wszelkich pozostałości dwutlenku węgla i wody, co pozwala nam określić pozostałą zawartość azotu w uwalnianej mieszaninie gazów.
Jednakże metoda Dumasa ma swoje zalety i ograniczenia. Ta technika jest łatwa i w pełni zautomatyzowana. Jest znacznie szybszy niż inne metody i może zająć tylko kilka minut na jeden pomiar. Ta technika również nie obejmuje żadnych toksycznych chemikaliów. Główną wadą metody Dumasa jest wysoki koszt początkowy.
Co to jest metoda Kjeldahla?
Metoda Kjeldahla to analityczna technika oznaczania zawartości azotu w substancjach organicznych i nieorganicznych. Tutaj substancje nieorganiczne odnoszą się do cząsteczek amoniaku i jonów amonowych. Jednak inne formy azotu, takie jak jony azotanowe, nie są objęte tą techniką. Metoda Kjeldahla została opracowana przez Johana Kjeldahla w 1883 roku.
Metoda Kjeldahla obejmuje ogrzewanie próbki w temperaturze 360-410 stopni Celsjusza za pomocą stężonego kwasu siarkowego. Ta reakcja rozkłada substancje organiczne w próbce przez utlenianie, aby uwolnić zredukowany azot w postaci siarczanu amonu. Katalizatory takie jak selen, siarczan rtęci i siarczan miedzi są dodawane w celu przyspieszenia rozkładu. Czasami możemy dodać siarczan sodu, aby zwiększyć temperaturę wrzenia kwasu siarkowego. Kiedy trunek klaruje się po uwolnieniu oparów, możemy powiedzieć, że trawienie jest zakończone. Następnie potrzebujemy systemu destylacji, aby uzyskać ostateczną wartość.
Rysunek 02: Metoda Kjeldhala
Na końcu systemu destylacji znajduje się skraplacz. Ten skraplacz jest zanurzany w znanej objętości standardowego kwasu borowego. Następnie roztwór próbki jest destylowany z niewielką ilością wodorotlenku sodu. Tutaj wodorotlenek sodu reaguje z amonem lub amoniakiem, co powoduje odparowanie roztworu. Następnie możemy określić ilość azotu w próbce poprzez miareczkowanie tego roztworu końcowego. Miareczkowanie kwasowo-zasadowe jest odpowiednie, ponieważ używamy próbki kwasu borowego.
Jaka jest różnica między metodą Dumasa a Kjeldahla?
Metoda Dumasa i metoda Kjeldahla są ważne w ilościowym oznaczaniu zawartości azotu w substancjach chemicznych. Kluczowa różnica między metodą Dumasa i Kjeldahla polega na tym, że metoda Dumasa jest metodą zautomatyzowaną i instrumentalną, natomiast metoda Kjeldahla jest metodą ręczną. Z tego powodu metoda Dumasa jest bardzo szybka, podczas gdy metoda Kjeldahla jest czasochłonna.
Co więcej, metoda D Dumasa nie używa żadnych toksycznych chemikaliów, podczas gdy metoda Kjeldahla wykorzystuje toksyczne chemikalia, takie jak kwas borowy.
Poniższa infografika przedstawia więcej szczegółów na temat różnicy między metodą Dumasa i Kjeldahla.
Podsumowanie – metoda Dumas vs Kjeldahla
Metoda Dumasa i metoda Kjeldahla są ważne w ilościowym oznaczaniu zawartości azotu w substancjach chemicznych. Kluczowa różnica między metodą Dumasa i Kjeldahla polega na tym, że metoda Dumasa jest metodą zautomatyzowaną i instrumentalną, podczas gdy metoda Kjeldahla jest metodą ręczną.
