Bilim adamları, bir maddedeki organik azotun yüzdesini analiz etmek için Kjeldahl yöntemini kullanıyor. Azot seviyeleri daha sonra protein miktarını belirlemek için kullanılabilir. Yöntemin tam adı Kjeldahl azot analizi yöntemidir - bazen azot analizi yerine protein analizi kullanılır, ancak terimler aynı yöntemi ifade eder.
Kimyager Johan Kjeldahl ilk yöntemini 1883 yılında Danimarka Kimya Derneği'ne sundu. Nitrojen, protein içindeki ana element olduğundan, bir maddedeki protein miktarını belirlemek için nitrojen analizinin kullanılabileceğini belirledi. Bulguları o zamandan beri geliştirildi, ancak temel yöntem yerinde kaldı.
Kjeldahl yöntemi, sindirim, damıtma ve titrasyon olarak adlandırılan üç adımdan oluşur. Sindirim azotu amonyağa ayırır ve damıtma, amonyağı diğer bileşenlerden ayırır. Amonyak miktarı titrasyon kullanılarak hesaplanır, daha sonra azot ve protein miktarları amonyak miktarına göre hesaplanabilir.
Sindirim aşaması sırasında, analiz edilecek maddenin küçük bir numunesi sülfürik asit, potasyum sülfat ve reaksiyonu hızlandıran bir katalizör ile karıştırılır. Bu karışım çok yüksek bir sıcaklığa - 750 ° C'ye (yaklaşık 400 ° C) - bir saat kadar ısıtılır, sonra soğutulur. Isıtılmış karışımda gerçekleşen reaksiyonlar, büyük molekülleri amonyum iyonları da dahil olmak üzere daha küçük bileşenlere ayırır.
Damıtma aşaması, karışıma sodyum hidroksit ekleyerek amonyum iyonlarını amonyak gazına dönüştürür. Ardından çözeltinin sıcaklığı yükseltilir ve amonyağı bir buharda yükselen bir uçucu gaza dönüştürür. Buharlar hidroklorik asit veya borik asit gibi bir çözelti içinde tutulur.
Bir aside sıkışan amonyak bazı asitleri nötralize eder, bu da pH'ı düşürdüğü anlamına gelir. Bu nötrleştirmeden sonra kalan asit miktarı sodyum hidroksit gibi bir bazla titre edilir. Asit ve amonyak çözeltisine, pH değiştiğinde renk değiştiren bir boya eklenir. Sonra, çözeltinin rengi değişinceye kadar asite az miktarda baz eklenir. Bu son noktaya ulaşmak için gereken baz miktarı, orijinal çözeltideki amonyak miktarını hesaplamak için kullanılabilir.
Nitrojen miktarını hesaplamak için, bir bilim insanının ilk olarak nihai çözeltide bulunan asit ve baz mol sayısını bilmesi gerekir. Baz mollerinin asit mollerinden çıkarılması, amonyak mollerini verir. Nihai çözeltideki amonyak molleri azotun molü ile aynıdır, bu nedenle azotun gramını bulmak için bu sayı 14 - azotun atomik kütlesi - ile çarpılır.
Yüzde azot, azot gramlarının orijinal numunedeki toplam gram ile bölünmesi ve 100 ile çarpılmasıyla bulunur. Yüzde protein Kjeldahl yönteminde yüzde azot bir dönüşüm faktörü ile çarpılarak bulunur. Bu dönüşüm faktörü, buğday ve süt ürünleri gibi birkaç madde dışında genellikle 6.25'tir.
