Bài 1: XÁC ĐỊNH NITƠ TỔNG1.Nguyên tắc: Tất cả các dạng nitơ có trong cơ thể hay trong các mô được gọi là nitơ tổng số.. Nitơ có trong thành phần axit amin của protein là N protein.. Nitơ
Trang 1Bài 1: XÁC ĐỊNH NITƠ TỔNG
1.Nguyên tắc:
Tất cả các dạng nitơ có trong cơ thể hay trong các mô được gọi là nitơ tổng số Nitơ có trong thành phần axit amin của protein là N protein Nitơ không có trong thành phần protein như các muối đạm vô cơ, axit nitric, các axit amin tự do, ure và các dẫn xuất của ure, các alcaloit, các bazơ purin và pyrimidin…là các nitơ phi protein
Nitơ tổng số = nitơ protein + nitơ phi protein
Nguyên tắc của quá trình phân tích
Mẫu được vô cơ hoá bằng H2SO4 đậm đặc ở nhiệt độ cao và có chất xúc tác Các phản ứng của quá trình vô cơ hoá mẫu xảy ra như sau:
2H2SO4 → 2 H2O + 2SO2 + O2
Oxy tạo thành trong phản ứng lại oxy hoá các nguyên tố khác Các phân tử chứa nitơ dưới tác dụng của H2SO4 tạo thành NH3 Các protein
bị thuỷ phân thành axit amin Cacbon và hydro của axit amin tạo thành
CO2 và H2O, còn nitơ được giải phóng dưới dạng NH3 kết hợp với axit
H2SO4 dư tạo thành (NH4)2SO4 tan trong dung dịch
2NH3 + H2SO4 → (NH4)2SO4
Các nguyên tố khoáng khác như P, K, Ca, Mg,…chuyển thành dạng oxit: P2O5, K2O, CaO, MgO…tuy tồn tại trong dung dịch mẫu nhưng không ảnh hưởng đến kết quả phân tích
Trang 2Quá trình chưng cất đạm (hệ thống tự động):
Đuổi amoniac ra khỏi dung dịch bằng NaOH Amonium sulfate khi tác đụng với chất kiềm mạnh như NaOH sẽ giải phóng ra khí amoniac: (NH4)2SO4 + 2NaOH = Na2SO4 + H2O + 2NH3
NH3 bị lôi cuốn bởi nước và bay sang bình hứng Bình hứng có chứa
H3BO3 do đó NH3 bay ra sẽ tác dụng ngay với H3BO3 theo phản ứng: 2NH3 + 2H2O + 4H3BO3 = (NH4)2B4O7 + 7H2O
Lượng (NH4)2B4O7 được xác định thông qua việc chuẩn độ bằng HCl chuẩn Chuẩn độ với chất chỉ thị Methyl đỏ (pH chuyển màu 4.2-6.2) cho đến khi dung dịch chuyển sang màu hồng nhạt và không bị mất màu
2.Cách làm:
Nguyên liệu: Nước mắm, nước tương
Hóa chất:
- Dung dịch H2SO4 đậm đặc, d=1.84
- Dung dịch NaOH 40%
- Hỗn hợp xúc tác K2SO4 và CuSO4(tỉ lệ 3:1)
- Dung dịch H3BO3 4%
- Hỗn hợp metyl đỏ 0.1 pha trong cồn
Dụng cụ và máy móc:
- Bộ chưn cất đạm Kieldal
- Erlen 250ml
- Burette 25ml
Cách tiến hành :
Bước 1:Vô cơ hoá mẫu
-Cân một l lượng mẫu xác định (0.3-1g)
Trang 3-Cho mẫu vào tận đáy của ống Kieldal (chu ý không để dính trên thành ống)
-Cho hỗn hợp xúc tác K2SO4 và CuSO4 theo tỉ lệ 3:1 vào ống(2-5g) -Dùng pipet hút 5ml H2SO4 đậm đặc (d=1,84) cho vào ống vô cơ hoá mẫu có chứa hỗn hợp trên
-Lắp ống trên vào hệ thống vô cơ hoá mẫu
-Việc vô cơ hoá mẫu hoàn toàn khi toàn bộ dung dịch trong ống vô cơ hoá mẫu có màu xanh trong suốt
Bước 2: Chưng cất mẫu
-M ẫu sau khi được vô vơ hóa đưa vào máy kieldal để định đạm, lắp bình hứng chứa 10-60ml H3BO3 4% và vài giọt thuốc thử metyl đỏ
-Khởi động máy cất
-Chưng cất đến khi dung dịch có màu trong suốt thì được
Bước 3: Chuẩn độ: Mẫu sau đó đem đi chuẩn độ bằng HCl 0.1N đến khi xuất hiện màu hồng nhạt
Bước 4: Tính kết quả
Sơ đồ tiến hành:
Trang 4Hỗn hợp phản ứng
Vô cơ hóa mẫu (đến khi mẫu có màu trong suốt) Định đạm bằng máy kielal
Sản phẩm sau khi định đạm và thuốc thử
0.5g Mẫu
Chuẩn độ bằng HCl 0.1N Tính toán kết quả
3.Mở rộng:
Một số phương pháp phân tích Protein
Xúc tác, 5ml H 2 SO 4 đđ
60ml H 3 BO 3 4%, 5-7 giọt thuốc thử
Hàm lượng Nitơ tổng
Trang 53.1 Định lượng Protein bằng phương pháp Lowry
+ Nguyên tắc: Dựa vào phản ứng màu của protein và thuốc thử Folin, cường độ màu của dung dịch tỷ lệ thuận với nồng độ protein, và dựa vào đường chuẩn của protein, có thể tính được hàm lượng protein của mẫu nghiên cứu
3.2 Định lượng Protein bằng phương pháp Coomassie Brilliant Blue G – 250
+ Nguyên tắc: Phương pháp này dựa vào sự thay đổi màu xảy ra khi Coomassie Brilliant Blue G – 250 liên kết với protein trong dung dịch axit Dạng proton hoá của thuốc nhuộm Coomassie Blue có màu đỏ da cam Thuốc nhuộm liên kết chặt chẽ với các protein, tương tác với cả nhóm kỵ nước và các nhóm mang điện tích dương trên phân tử protein Trong môi trường của các gốc mang điện tích dương, sự proton hoá không xảy ra và có màu xanh xuất hiện
3.3 Định lượng Protein bằng phương pháp quang phổ
+ Nguyên tắc: Phát hiện và đo protein: Phương pháp đơn giản nhất để
đo nồng độ protein trong dung dịch là độ hấp thụ tia cực tím của nó Nếu protein tinh sạch thì nồng độ tuyệt đối của nó được tính theo giá trị được
đo Nếu protein không tinh sạch thì nồng độ của protein tổng số được tính tương đối từ độ hấp phụ
3.4 Định lượng Protein bằng phương pháp Dumas
Trang 6+ Nguyên tắc: Phương pháp đốt cháy Dumas để xác định protein thô Quy trình dùng một thiết bị lò điện đun nóng mẫu phân tích lên đến
600oC trong một lò phản ứng được bịt kín với sự hiện diện của oxy Hàm lượng nitơ của khí đốt sau đó được đo bằng cách dùng máy dò dẫn nhiệt Mỗi lần xác định chỉ cần khoảng 2 phút
4.Kết quả:
Hàm l ượng nitơ tổng s ố (Nt) có trong 1l nguyên liệu:
N t= (V l−V t)x 0.0014 x 1000 xK
V
Với:
- V l: thể tích HCl 0.1N chuẩn độ mẫu thật
- V t: thể tích HCl 0.1N chuẩn độ mẫu trắng
- V: thể tích dịch mẫu lấy ban đầu
- K : Hệ số điều chỉnh nồng độ kiềm
- 0.0014 : số gam nitơ ứng với 1 ml HCl 0.1N
- 1000 : hệ số tính ra g/l
N t= (V l−V t)x 0.0014 x 1000 xK
5.Biện luận: