生化实验05凯氏定氮法.ppt

Designed by XK Wang 实验实验06 植物组织中总氮含量的测定植物组织中总氮含量的测定 （微量凯氏定氮法）（微量凯氏定氮法）1Designed by XK Wang 氮素代谢在植物新陈代谢中占有主导地位测定氮素代谢在植物新陈代谢中占有主导地位测定氮素代谢在植物新陈代谢中占有主导地位测定氮素代谢在植物新陈代谢中占有主导地位测定氮素含量对于研究植物的氮素吸收、运输和代谢规氮素含量对于研究植物的氮素吸收、运输和代谢规氮素含量对于研究植物的氮素吸收、运输和代谢规氮素含量对于研究植物的氮素吸收、运输和代谢规律，以及确定农产品品质、营养价值等均具有一定律，以及确定农产品品质、营养价值等均具有一定律，以及确定农产品品质、营养价值等均具有一定律，以及确定农产品品质、营养价值等均具有一定意义 动植物组织中的氮包括蛋白氮和非蛋白氮两大类，动植物组织中的氮包括蛋白氮和非蛋白氮两大类，动植物组织中的氮包括蛋白氮和非蛋白氮两大类，动植物组织中的氮包括蛋白氮和非蛋白氮两大类，主要以有机氮形式存在由于蛋白质的含氮量相对主要以有机氮形式存在。

由于蛋白质的含氮量相对主要以有机氮形式存在由于蛋白质的含氮量相对主要以有机氮形式存在由于蛋白质的含氮量相对稳定，测定出样品中总氮含量，再乘上一个系数即稳定，测定出样品中总氮含量，再乘上一个系数即稳定，测定出样品中总氮含量，再乘上一个系数即稳定，测定出样品中总氮含量，再乘上一个系数即可得出样品中可得出样品中可得出样品中可得出样品中粗蛋白粗蛋白粗蛋白粗蛋白含量如要准确测定蛋白质含含量如要准确测定蛋白质含含量如要准确测定蛋白质含含量如要准确测定蛋白质含量，则需利用三氯乙酸将样品中蛋白质沉淀出来，量，则需利用三氯乙酸将样品中蛋白质沉淀出来，量，则需利用三氯乙酸将样品中蛋白质沉淀出来，量，则需利用三氯乙酸将样品中蛋白质沉淀出来，再分别测定蛋白氮和非蛋白氮再分别测定蛋白氮和非蛋白氮再分别测定蛋白氮和非蛋白氮再分别测定蛋白氮和非蛋白氮 组织中含氮量常用凯氏定氮法测定组织中含氮量常用凯氏定氮法测定组织中含氮量常用凯氏定氮法测定组织中含氮量常用凯氏定氮法测定2Designed by XK Wang 一、原理一、原理在催化剂（如在催化剂（如在催化剂（如在催化剂（如CuSOCuSO4 4、、、、KK2 2SOSO4 4、硒粉等）存在的条件下，、硒粉等）存在的条件下，、硒粉等）存在的条件下，、硒粉等）存在的条件下，将植物材料与浓硫酸共热，有机物氧化分解成将植物材料与浓硫酸共热，有机物氧化分解成将植物材料与浓硫酸共热，有机物氧化分解成将植物材料与浓硫酸共热，有机物氧化分解成COCO2 2和和和和HH2 2OO，其中的氮转变为氨，并进一步生成，其中的氮转变为氨，并进一步生成，其中的氮转变为氨，并进一步生成，其中的氮转变为氨，并进一步生成(NH(NH4 4) )2 2SOSO4 4，这个过程，这个过程，这个过程，这个过程称为消化。

在消化后的样品中加入过量的称为消化在消化后的样品中加入过量的称为消化在消化后的样品中加入过量的称为消化在消化后的样品中加入过量的NaOHNaOH，经强碱，经强碱，经强碱，经强碱碱化使之分解释放出碱化使之分解释放出碱化使之分解释放出碱化使之分解释放出NHNH3 3, ,通过蒸馏借蒸汽将通过蒸馏借蒸汽将通过蒸馏借蒸汽将通过蒸馏借蒸汽将NHNH3 3导入过量导入过量导入过量导入过量的硼酸溶液中生成四硼酸铵；再用标准盐酸滴定，直到硼的硼酸溶液中生成四硼酸铵；再用标准盐酸滴定，直到硼的硼酸溶液中生成四硼酸铵；再用标准盐酸滴定，直到硼的硼酸溶液中生成四硼酸铵；再用标准盐酸滴定，直到硼酸溶液恢复到原来的酸溶液恢复到原来的酸溶液恢复到原来的酸溶液恢复到原来的HH+ +浓度，根据盐酸的用量即可计算出浓度，根据盐酸的用量即可计算出浓度，根据盐酸的用量即可计算出浓度，根据盐酸的用量即可计算出样品中总氮的含量样品中总氮的含量样品中总氮的含量样品中总氮的含量3Designed by XK Wang 一、原理一、原理 以甘氨酸为例的化学反应式：以甘氨酸为例的化学反应式：以甘氨酸为例的化学反应式：以甘氨酸为例的化学反应式：消化：消化：消化：消化：CHCH2 2NHNH2 2COOH + 3HCOOH + 3H2 2SOSO4 4→2CO→2CO2 2 + 3SO+ 3SO2 2 + 4H+ 4H2 2O+NHO+NH3 3 2NH2NH3 3 + H+ H2 2SOSO4 4 →(NH →(NH4 4) )2 2SOSO4 4蒸馏蒸馏蒸馏蒸馏: (: (NHNH4 4) )2 2SOSO4 4 + 2NaOH + 2NaOH →2H→2H2 2O + NaO + Na2 2SOSO4 4 + 2NH+ 2NH3 3↑ ↑ 2NH 2NH3 3 + + 4H4H3 3BOBO3 3 →(NH →(NH4 4) )2 2B B4 4OO7 7 + 5H+ 5H2 2OO滴定：滴定：滴定：滴定：(NH(NH4 4) )2 2B B4 4OO7 7 + 2HCl + 5H+ 2HCl + 5H2 2O →2NHO →2NH4 4Cl + Cl + 4H4H3 3BOBO3 34Designed by XK Wang 材料：材料：材料：材料：面粉面粉面粉面粉仪器设备：仪器设备：仪器设备：仪器设备：消化管、分析天平、微量凯氏定氮蒸馏装消化管、分析天平、微量凯氏定氮蒸馏装消化管、分析天平、微量凯氏定氮蒸馏装消化管、分析天平、微量凯氏定氮蒸馏装置、容量瓶、三角瓶、滴定管、移液管、消煮炉等。

置、容量瓶、三角瓶、滴定管、移液管、消煮炉等置、容量瓶、三角瓶、滴定管、移液管、消煮炉等置、容量瓶、三角瓶、滴定管、移液管、消煮炉等试剂：试剂：试剂：试剂： 1. 1. 浓硫酸（浓硫酸（浓硫酸（浓硫酸（ARAR级）；级）；级）；级）；2. 2. 30%30%（（（（W/VW/V））））NaOHNaOH；；；； 3. 30%H3. 30%H2 2OO2 2；；；； 4. 4. 0.01mol/L 0.01mol/L HClHCl标准溶液标准溶液标准溶液标准溶液；；；； 5. 5. 2%2%硼酸溶液硼酸溶液硼酸溶液硼酸溶液；；；； 6. 6. 混合催化剂；混合催化剂；混合催化剂；混合催化剂； 7. 7. 混合指示剂混合指示剂混合指示剂混合指示剂；；；； 8. 8. 标准标准标准标准(NH(NH4 4) )2 2SOSO4 4溶液溶液溶液溶液二、材料、仪器设备及试剂二、材料、仪器设备及试剂5凯氏定氮蒸馏装置凯氏定氮蒸馏装置全自动凯氏定氮仪全自动凯氏定氮仪6Designed by XK Wang 三、实验步骤、实验步骤1. 样品消化（已完成）样品消化（已完成） 准确称取准确称取0.1-0.2g样品（依其含氮量而定）至消化管中，样品（依其含氮量而定）至消化管中，加入加入5mL浓硫酸和浓硫酸和0.3-0.5g混合催化剂，浸泡数小时后在管混合催化剂，浸泡数小时后在管口盖一小漏斗，放在消煮炉上加热消化。

开始时温度可稍低，口盖一小漏斗，放在消煮炉上加热消化开始时温度可稍低，加热至管口不再产生泡沫时可逐渐升温，使消化管内液体达加热至管口不再产生泡沫时可逐渐升温，使消化管内液体达到微沸，直到消化液褐色消失并全部变为清澈透明为止到微沸，直到消化液褐色消失并全部变为清澈透明为止 在消化过程中，可分数次加入少许在消化过程中，可分数次加入少许H2O2以加速有机物氧以加速有机物氧化如发现在消化管上部有黑色颗粒，应小心转动消化管，化如发现在消化管上部有黑色颗粒，应小心转动消化管，用消化液将其冲洗下来整个过程一般需用消化液将其冲洗下来整个过程一般需3-4小时，均应在小时，均应在通风橱中进行通风橱中进行7Designed by XK Wang 2. 定容： 消化液冷却后，沿管壁仔细加入10mL左右无氨蒸馏水以冲洗管壁→冷却后转入100mL容量瓶，再用少量无氨蒸馏水冲洗消化管数次，洗涤液一并转入容量瓶→冷却后用无氨蒸馏水定容至刻度，混匀后备用3. 蒸馏（1）仪器洗涤：在蒸汽发生器中加入2/3体积蒸馏水→关闭汽水分离器阀和进样漏斗、并使管道联通→打开冷凝管→打开电炉加热蒸汽发生器，用热蒸汽通入仪器各部分清洗15min。

蒸汽蒸汽发生器发生器安全管安全管反应管反应管隔热套隔热套冷凝管冷凝管收集瓶收集瓶导管导管汽水分离器汽水分离器进样漏斗进样漏斗密封阀密封阀8Designed by XK Wang 3. 蒸馏蒸馏（（1）仪器洗涤）仪器洗涤 冲洗完毕，从加样漏斗向蒸馏反应管加入无氨蒸馏水，冲洗完毕，从加样漏斗向蒸馏反应管加入无氨蒸馏水，清洗蒸馏反应管清洗蒸馏反应管→打开汽水分离器阀、夹紧蒸汽发生器与打开汽水分离器阀、夹紧蒸汽发生器与蒸馏反应管之间的橡皮管蒸馏反应管之间的橡皮管，由于冷却减压使得反应瓶中废，由于冷却减压使得反应瓶中废液被虹吸进入隔热套中液被虹吸进入隔热套中→打开隔热套下端的活塞阀排出废打开隔热套下端的活塞阀排出废液如此清洗液如此清洗2-3次 可将冷凝管下口浸入硼酸可将冷凝管下口浸入硼酸-指示剂混合液中检测清洗效果，指示剂混合液中检测清洗效果，当硼酸当硼酸-指示剂混合液不变色时，表明蒸馏装置清洗干净指示剂混合液不变色时，表明蒸馏装置清洗干净 9Designed by XK Wang 3. 蒸馏蒸馏 （（2）样品蒸馏）样品蒸馏 在三角瓶中装入在三角瓶中装入20mL硼酸硼酸-指示剂混合液（此时应为紫指示剂混合液（此时应为紫红色，如变为蓝色，应倒出重装或清洗三角瓶）承接在冷红色，如变为蓝色，应倒出重装或清洗三角瓶）承接在冷凝管下端出口，将出口浸入在溶液中凝管下端出口，将出口浸入在溶液中→打开隔热套下端的打开隔热套下端的活塞活塞→准确吸取准确吸取10mL样品消化液通过加样漏斗加入蒸馏反样品消化液通过加样漏斗加入蒸馏反应管中应管中→通过漏斗加入通过漏斗加入10mL NaOH溶液溶液→用少量无氨蒸馏用少量无氨蒸馏水重复冲洗漏斗水重复冲洗漏斗3次次→塞紧漏斗塞，再在漏斗中加入少量蒸塞紧漏斗塞，再在漏斗中加入少量蒸馏水密封漏斗馏水密封漏斗→关闭隔热套下端活塞和汽水分离阀，打开关闭隔热套下端活塞和汽水分离阀，打开蒸汽发生器与蒸馏反应管之间的橡皮管夹蒸汽发生器与蒸馏反应管之间的橡皮管夹，开始蒸馏，开始蒸馏→观观察硼酸察硼酸-指示剂混合液颜色变化，从颜色变绿起再蒸馏指示剂混合液颜色变化，从颜色变绿起再蒸馏3-5min后，将三角瓶液面移离冷凝管下口约后，将三角瓶液面移离冷凝管下口约1cm → 继续蒸馏继续蒸馏1min左右，结束蒸馏。

左右，结束蒸馏10Designed by XK Wang 3. 蒸馏蒸馏 （（3）空白蒸馏）空白蒸馏 用未加植物样品的消化液（其余试剂都加入并按同样方用未加植物样品的消化液（其余试剂都加入并按同样方法进行消化）为空白液，按样品消化液的蒸馏方法进行蒸法进行消化）为空白液，按样品消化液的蒸馏方法进行蒸馏4. 样品及空白滴定样品及空白滴定 样品和空白蒸馏完毕后，分别用样品和空白蒸馏完毕后，分别用0.01 mol/L盐酸标准溶盐酸标准溶液滴定，直到硼酸液滴定，直到硼酸-指示剂混合液变回淡紫红色即为滴定终指示剂混合液变回淡紫红色即为滴定终点，记录滴定样品和空白蒸馏液的盐酸用量点，记录滴定样品和空白蒸馏液的盐酸用量 （（滴定空白蒸馏液的盐酸用量一般为滴定空白蒸馏液的盐酸用量一般为0.2mL））11Designed by XK Wang W= gW= g（根据样品管编号在讲台上查表获得）；（根据样品管编号在讲台上查表获得）；（根据样品管编号在讲台上查表获得）；（根据样品管编号在讲台上查表获得）；V VT T= = mLmL; Vs= ; Vs= mLmL; A= ; A= mLmL；；；；B= B= 0.20.2 mLmL四、数据记录四、数据记录五、结果计算五、结果计算样品总氮含量（样品总氮含量（样品总氮含量（样品总氮含量（%%））））= = 面粉面粉面粉面粉粗蛋白含量（粗蛋白含量（粗蛋白含量（粗蛋白含量（%%））））= =样品含氮量（样品含氮量（样品含氮量（样品含氮量（%%））））× ×5.705.70（（（（C C：滴定时标准盐酸溶液浓度（：滴定时标准盐酸溶液浓度（：滴定时标准盐酸溶液浓度（：滴定时标准盐酸溶液浓度（0.0100mol/L0.0100mol/L ）；；；；V VT T：消化液定容总体积：消化液定容总体积：消化液定容总体积：消化液定容总体积（（（（mLmL）；）；）；）；WW：样品质量（：样品质量（：样品质量（：样品质量（g g）；）；）；）；V Vs s：蒸馏时取样体积（：蒸馏时取样体积（：蒸馏时取样体积（：蒸馏时取样体积（mLmL）；）；）；）；A A：滴定样：滴定样：滴定样：滴定样品所用盐酸体积（品所用盐酸体积（品所用盐酸体积（品所用盐酸体积（mLmL）；）；）；）；B B：滴定空白所用：滴定空白所用：滴定空白所用：滴定空白所用盐酸体积（盐酸体积（盐酸体积（盐酸体积（0.2 0.2 mLmL）））） ））））12Designed by XK Wang 1.为了熟悉蒸馏和滴定的操作技术和检验实验的准确为了熟悉蒸馏和滴定的操作技术和检验实验的准确性及误差，常用已知浓度的标准硫酸铵溶液测试性及误差，常用已知浓度的标准硫酸铵溶液测试3次；次；2.每次蒸馏前均需清洗蒸馏反应管；每次蒸馏前均需清洗蒸馏反应管；3.在蒸馏过程中，在蒸馏过程中，不能同时关闭汽水分离阀和蒸汽发不能同时关闭汽水分离阀和蒸汽发生器与蒸馏反应管之间的橡皮管夹；生器与蒸馏反应管之间的橡皮管夹；4. 4.定氮仪各连接处不能漏气。

定氮仪各连接处不能漏气定氮仪各连接处不能漏气定氮仪各连接处不能漏气注意事项：注意事项：13Designed by XK Wang 实验实验07 抗坏血酸（抗坏血酸（Vc）含量的测定）含量的测定 （滴定法）（滴定法）14Designed by XK Wang 一、原理一、原理VcVc具有很强的还原性，染料具有很强的还原性，染料具有很强的还原性，染料具有很强的还原性，染料2,6-2,6-二氯酚靛酚具有较强的二氯酚靛酚具有较强的二氯酚靛酚具有较强的二氯酚靛酚具有较强的氧化性，且在酸性溶液中呈红色，在中性或碱性溶液中呈氧化性，且在酸性溶液中呈红色，在中性或碱性溶液中呈氧化性，且在酸性溶液中呈红色，在中性或碱性溶液中呈氧化性，且在酸性溶液中呈红色，在中性或碱性溶液中呈蓝色用草酸提取蓝色用草酸提取蓝色用草酸提取蓝色用草酸提取VcVc，然后用蓝色的碱性，然后用蓝色的碱性，然后用蓝色的碱性，然后用蓝色的碱性2,6-2,6-二氯酚靛酚二氯酚靛酚二氯酚靛酚二氯酚靛酚溶液对其进行滴定时，溶液对其进行滴定时，溶液对其进行滴定时，溶液对其进行滴定时，VcVc可将可将可将可将2,6-2,6-二氯酚靛酚还原成无色。

二氯酚靛酚还原成无色二氯酚靛酚还原成无色二氯酚靛酚还原成无色但当但当但当但当VcVc被消耗完后，再滴入少许被消耗完后，再滴入少许被消耗完后，再滴入少许被消耗完后，再滴入少许2,6-2,6-二氯酚靛酚就会使溶二氯酚靛酚就会使溶二氯酚靛酚就会使溶二氯酚靛酚就会使溶液呈现红色，借此可指示滴定终点根据标准液呈现红色，借此可指示滴定终点根据标准液呈现红色，借此可指示滴定终点根据标准液呈现红色，借此可指示滴定终点根据标准2,6-2,6-二氯酚二氯酚二氯酚二氯酚靛酚的用量，可以计算出被测样品中靛酚的用量，可以计算出被测样品中靛酚的用量，可以计算出被测样品中靛酚的用量，可以计算出被测样品中VcVc的含量 抗坏血酸又称为维生素抗坏血酸又称为维生素抗坏血酸又称为维生素抗坏血酸又称为维生素c c（（（（VcVc），在一般水果、果蔬中含），在一般水果、果蔬中含），在一般水果、果蔬中含），在一般水果、果蔬中含量较高测定量较高测定量较高测定量较高测定VcVc含量，可作为衡量果蔬品质指标之一含量，可作为衡量果蔬品质指标之一含量，可作为衡量果蔬品质指标之一含量，可作为衡量果蔬品质指标之一15Designed by XK Wang 材料：苞菜或其他果蔬材料：苞菜或其他果蔬材料：苞菜或其他果蔬材料：苞菜或其他果蔬仪器设备：蒸发皿、天平、容量瓶、研钵、碱式滴定仪器设备：蒸发皿、天平、容量瓶、研钵、碱式滴定仪器设备：蒸发皿、天平、容量瓶、研钵、碱式滴定仪器设备：蒸发皿、天平、容量瓶、研钵、碱式滴定管、漏斗、移液管等管、漏斗、移液管等管、漏斗、移液管等管、漏斗、移液管等试剂：试剂：试剂：试剂： 1. 2%1. 2%草酸；草酸；草酸；草酸；2. 2. 碱性碱性碱性碱性2,6-2,6-二氯酚靛酚溶液（蓝色）；二氯酚靛酚溶液（蓝色）；二氯酚靛酚溶液（蓝色）；二氯酚靛酚溶液（蓝色）； 3. 3. 0.1mg/mL0.1mg/mL 标准标准标准标准VcVc溶液（溶液（溶液（溶液（用草酸配制用草酸配制用草酸配制用草酸配制））））二、材料、仪器设备及试剂二、材料、仪器设备及试剂2,6-2,6-二氯酚靛二氯酚靛二氯酚靛二氯酚靛酚溶液酚溶液酚溶液酚溶液（蓝（蓝色）色）16Designed by XK Wang 三、实验步骤、实验步骤1. 1. 样品提取样品提取 准确称取准确称取3g左右样品放入研钵中，加入左右样品放入研钵中，加入2%草酸草酸溶液溶液约约5mL研磨研磨→匀浆液转入匀浆液转入50 mL容量瓶，用容量瓶，用草酸草酸洗涤研钵洗涤研钵3次，洗涤液一并转入容量瓶中次，洗涤液一并转入容量瓶中→用用草酸草酸定容至刻度定容至刻度→过过滤，收集滤液，备用。

滤，收集滤液，备用2. 空白滴定空白滴定 取取2%草酸草酸10 mL至蒸发皿中，用至蒸发皿中，用2,6-二氯酚靛酚溶液滴二氯酚靛酚溶液滴定至粉红色，并在定至粉红色，并在30s内不褪色为滴定终点，记录染料用内不褪色为滴定终点，记录染料用量17Designed by XK Wang 三、实验步骤、实验步骤4. 样品滴定样品滴定 取滤液取滤液10 mL至蒸发皿中，用至蒸发皿中，用2,6-2,6-二氯酚靛酚溶液二氯酚靛酚溶液二氯酚靛酚溶液二氯酚靛酚溶液滴定滴定至粉红色，并在至粉红色，并在30s内不褪色为止记录染料用量内不褪色为止记录染料用量3. 染料标定染料标定 取取10 mL标准标准Vc溶液至蒸发皿中，用溶液至蒸发皿中，用2,6-2,6-二氯酚靛酚溶二氯酚靛酚溶二氯酚靛酚溶二氯酚靛酚溶液液液液滴定至粉红色，并在滴定至粉红色，并在30s内不褪色为滴定终点计算内不褪色为滴定终点计算1mL染料相当于染料相当于Vc的的mg数，即数，即滴定度（滴定度（A））18Designed by XK Wang W= gW= g；；；；V V1 1= = mLmL; V; V0 0= = mLmL；；；； V VT T= = mLmL; V; Vs s= = mLmL四、数据记录四、数据记录五、结果计算五、结果计算样品样品样品样品VcVc含量（含量（含量（含量（mg/100gmg/100g））））= = （（（（ A A：滴定度（：滴定度（：滴定度（：滴定度（mg/mg/mLmL）；）；）；）；V V标标标标：染料标定所用染料体积（：染料标定所用染料体积（：染料标定所用染料体积（：染料标定所用染料体积（mLmL）；）；）；）；V V1 1：滴定：滴定：滴定：滴定样品所用染料的样品所用染料的样品所用染料的样品所用染料的mLmL数；数；数；数； V V0 0：滴定空白所用染料的：滴定空白所用染料的：滴定空白所用染料的：滴定空白所用染料的mLmL数；数；数；数； V VT T：样品液定容：样品液定容：样品液定容：样品液定容总体积（总体积（总体积（总体积（mLmL）；）；）；）；V Vs s：滴定时取样品溶液的体积（：滴定时取样品溶液的体积（：滴定时取样品溶液的体积（：滴定时取样品溶液的体积（mLmL）；）；）；）； WW：样品质量：样品质量：样品质量：样品质量（（（（g g））））））））滴定度（滴定度（滴定度（滴定度（ mg/mg/mLmL））））A=A=19。