นัก วิทยาศาสตร์ ปรับปรุง วิธี คีเลดัล สําหรับ การทดสอบ ไนโตรเจน ที่ แม่นยํา

ในสาขาต่างๆ เช่น ความปลอดภัยของอาหาร การติดตามสิ่งแวดล้อม และการวิจัยทางการเกษตร การกําหนดความละเอียดของสารไนโตรเจนอินทรีย์และสารโปรตีนเทคนิคการวิเคราะห์แบบคลาสสิคหน่วยงานนี้พิจารณาหลักการการทํางานของเครื่องมือหลักของคียลดาล (Kjeldahl)ลักษณะสําคัญ, การใช้งานและเกณฑ์การคัดเลือกสําหรับระบบ Kjeldahl ซึ่งเป็นแนวทางที่ครบวงจรสําหรับผู้เชี่ยวชาญในสาขาที่เกี่ยวข้อง

โดย โยฮาน เคเยลดาล พัฒนาในปี 1883 วิธีเคเยลดาล เป็นเทคนิคการวิเคราะห์ทางเคมีที่ใช้อย่างแพร่หลายในการกําหนดปริมาณไนโตรเจนในวัสดุอินทรีย์ กระบวนการประกอบด้วย 4 ขั้นตอนหลัก:การย่อยอาหาร, การละเมิด, การกระจายและการระดับ, แต่ละตัวแปลงไนโตรเจนเป็นรูปแบบที่สามารถวัดได้ผ่านปฏิกิริยาเคมี

1. การย่อยอาหาร:ตัวอย่างถูกทําความร้อนด้วยกรดซัลฟูริกดันและตัวเร่ง (เช่น ทองแดงซัลฟาต โปแตสเซียมซัลฟาต) ในอุณหภูมิสูง. ไนโตรเจนอินทรีย์เปลี่ยนเป็นซัลฟาตอะโมเนียมในช่วงขั้นตอนนี้ต้องการการย่อยสลายอย่างสมบูรณ์ เพื่อให้แน่ใจว่าไนโตรเจนทั้งหมดถูกแปลงเป็นไอออนอะโมเนียม.
2. การปรับปรุง:อัลคาลีส่วนเกิน (โดยทั่วไปเป็นโซเดียมไฮโดรออกไซด์) จะถูกเพิ่มเข้าไปในสารละลายที่ถูกย่อยแปลงไอออนอะโมเนียมเป็นก๊าซอะโมเนียก. การจัดการอย่างรอบคอบจําเป็นเพื่อป้องกันการสูญเสียอะโมเนียก.
3. การกระชับ:ก๊าซอะโมเนียก์ที่ปล่อยออกมาถูกดิบและดูดซึมในสารละลายกรดโบริก ความร้อนและอัตราการดิบต้องควบคุมเพื่อให้แน่ใจว่าการดูดซึมเต็ม
4. อัตราการระดับ:โซลูชั่นกรดโบริกที่มีอะโมเนียคถูกระดับด้วยกรดมาตรฐาน เนื้อหาไนโตรเจนถูกคํานวณขึ้นอยู่กับการบริโภคกรด โดยใช้ตัวชี้วัดหรือวัด pH เพื่อกําหนดจุดสิ้นสุด

วิถีทางนี้ทําให้สามารถกําหนดปริมาณของไนโตรเจน ซึ่งสามารถนําไปใช้ในการประเมินสารประกอบกับโปรตีน เนื่องจากไนโตรเจนประกอบด้วยประมาณ 16% ของโปรตีนโดยเฉลี่ย

เครื่อง Kjeldahl ประกอบด้วยหน่วยหลักสองหน่วย: หน่วยการย่อยและหน่วยการดิสติลเลชั่น แต่ละหน่วยมีบทบาทสําคัญในการแปลงไนโตรเจนอินทรีย์เป็นรูปแบบที่วัดได้

อุปกรณ์นี้ประกอบด้วยระบบทําความร้อน, กระปุกการย่อยและกลไกการออก เพื่ออํานวยความสะดวกในการแยกตัวอย่างและการจัดการก๊าซ

• ระบบทําความร้อน:ระบบประเพณีใช้คลุมไฟฟ้าหรือแผ่นร้อน ในขณะที่รุ่นใหม่ใช้ PID controller สําหรับการควบคุมอุณหภูมิที่แม่นยํา
• กระป๋องการย่อย:ผลิตจากกระจก borosilicate ที่ทนความร้อนและการกัดกรอง การออกแบบกระจก (เช่นทรงพีร่า, คอยาว) มีผลต่อประสิทธิภาพการย่อยสละ
• ระบบออก:กําจัดก๊าซพิษอย่างปลอดภัย (เช่น ดาวไซฟเฟอร์ไดออกไซด์, ไนโตรเจนออกไซด์) ผ่านท่อ, กระป๋องดูดซึม, และลมไอ

หน่วยนี้ประกอบด้วย เครื่องผลิตควาย เครื่องผลักดัน เครื่องบดและถังเก็บของ โดยแยกและเก็บอะโมเนียคเพื่อการระดับ

• เครื่องกําเนิดควาย:เมื่อถูกทําความร้อนด้วยไฟฟ้า ความจุและพลังงานของมันจะส่งผลกระทบต่อความเร็วของการปั่น
• อุปกรณ์ดิสติเลชั่นการออกแบบที่ใช้แก้ว (ตัวอย่างเช่น เคเยลดาล, ลีบิก) มีผลต่อประสิทธิภาพการแยก
• คอนเดนเซอร์:ทําให้แก๊สอะโมเนียเย็นเป็นของเหลว โดยใช้น้ําหรือลมเย็น; ประสิทธิภาพส่งผลต่ออัตราการฟื้นฟู
• กระป๋องเก็บของ:ปกติเป็นกระป๋องคอน หรือถ้วยที่เต็มไปด้วยกรดโบริก เพื่อดูดซึมอะโมเนีย

เครื่อง Kjeldahl มีความแตกต่างกันตามระดับอัตโนมัติและผลิต:

• ระบบมือ:จําเป็นต้องมีการลงมือของมนุษย์ในทุกขั้นตอน; ประหยัดสําหรับห้องปฏิบัติการขนาดเล็กที่มีบุคลากรที่มีประสบการณ์
• ระบบครึ่งอัตโนมัติ:อัตโนมัติการย่อยหรือการปั่น แต่ยังคงการปรับขนาดด้วยมือ; เหมาะสําหรับภาระงานปานกลาง
• ระบบอัตโนมัติเต็ม:จัดการทุกขั้นตอนโดยอิสระ ให้ความแม่นยําและประสิทธิภาพสูง สําหรับห้องปฏิบัติการที่มีผลิตสูง

ตัวเลือกการผลิตประกอบด้วย ระบบไมโคร, เซมีไมโคร, และแมคโคร, ที่ปรับปรุงตามความต้องการของปริมาณตัวอย่าง

วิธีการของเคเยลดาห์ล ใช้ได้หลายสาขา:

• อุตสาหกรรมอาหาร:การวิเคราะห์โปรตีนในผลิตภัณฑ์นม เนื้อและผักผักเพื่อการติดป้ายอาหารและการควบคุมคุณภาพ
• การเกษตร:การวัดไนโตรเจนในดิน ปุ๋ยและพืชเพื่อปรับปรุงการเติบโตของพืช
• การติดตามสิ่งแวดล้อมการประเมินปริมาณไนโตรเจนในน้ํา ดินและอากาศ เพื่อต่อต้านการลดความอ่อนแอ
• ยา:ปริมาณของไนโตรเจนในยาและตัวอย่างชีววิทยาเพื่อการประกันคุณภาพ

พิจารณา ปัจจัย เหล่า นี้ เมื่อ เลือก อุปกรณ์

1. ปริมาณตัวอย่าง:คู่มือความจุของระบบ (มือ, ครึ่งอัตโนมัติ, หรืออัตโนมัติเต็ม) กับภาระงานห้องปฏิบัติการ
2. ความต้องการอัตโนมัติ:ให้ความสําคัญกับระบบอัตโนมัติ โดยใช้ความเชี่ยวชาญของบุคลากร และความต้องการในการผลิต
3. ระบบควบคุมอุณหภูมิ:เลือกระบบควบคุม PID สําหรับการทําความร้อนที่มั่นคงและแม่นยํา
4. ลักษณะความปลอดภัย:ให้ความปลอดภัยจากอุณหภูมิเกินแรง และความดันเกินแรง และความผิดพลาดไฟฟ้า
5. คุณภาพของวัสดุ:เลือกแก้ว borosilicate หรือสแตนเลสส่วนประกอบสําหรับความทนทาน
6. บริการสนับสนุนเลือกผู้ขายที่ให้บริการด้านการบํารุงรักษาและแก้ปัญหาที่น่าเชื่อถือ

เป็นหินมุมของการวิเคราะห์ไนโตรเจนและโปรตีน ระบบเคเยลดาลสามารถวัดแม่นยําในสาขาวิทยาศาสตร์และอุตสาหกรรมรุ่นครึ่งอัตโนมัติ, หรืออัตโนมัติอย่างสมบูรณ์แบบ เพิ่มประสิทธิภาพ ลดต้นทุน และรับประกันความน่าเชื่อถือของข้อมูล คู่มือนี้ให้พื้นฐานทางเทคนิคสําหรับผู้เชี่ยวชาญที่ต้องการปรับปรุงการทํางานด้านการวิเคราะห์ของพวกเขา