Ključna razlika med Dumasovo in Kjeldahlovo metodo je, da je Dumasova metoda avtomatizirana in instrumentalizirana metoda, medtem ko je Kjeldahlova metoda ročna.
Tako Dumasova kot Kjeldahlova metoda sta pomembni pri kvantitativnem določanju vsebnosti dušika v kemičnih snoveh. Ta dva postopka se med seboj razlikujeta glede na uporabljene tehnike za določanje.
Kaj je Dumasova metoda?
Dumasova metoda je analitična tehnika, ki je v pomoč pri določanju vsebnosti dušika v kemičnih snoveh prek avtomatiziranega sistema. To metodo je leta 1826 prvi razvil znanstvenik Jean-Baptiste Dumas. V primerjavi z drugimi tehnikami kvantificiranja dušika je specifičnost te tehnike v tem, da je ta metoda popolnoma avtomatizirana in instrumentalizirana, kar nam omogoča hitre meritve vsebnosti surovih beljakovin v vzorcih hrane. Zato je ta tehnika nadomestila Kjeldahlovo metodo.
Slika 01: Preprost diagram, ki prikazuje aparaturo Dumasove metode
Pri Dumasovi metodi obstaja vzorec zgorevanja znane mase v visokotemperaturnem območju (običajno okoli 800-900 Celzija) v komori v prisotnosti kisika. To zgorevanje vodi do sproščanja ogljikovega dioksida, vode in dušika. Te spojine se sprostijo v obliki plinov, ti plini pa nato preidejo skozi posebno kolono (npr. vodna raztopina kalijevega hidroksida), ki lahko absorbira ogljikov dioksid in vodo v vzorcu.
Detektor tega sistema je kolona, ki na koncu procesa vsebuje detektor toplotne prevodnosti. Lahko loči dušik od morebitnega preostalega ogljikovega dioksida in vode, kar nam omogoča določitev vsebnosti preostalega dušika v sproščeni mešanici plinov.
Vendar pa ima Dumasova metoda prednosti in omejitve. Ta tehnika je enostavna in popolnoma avtomatizirana. Je precej hitrejša od drugih metod in lahko traja le nekaj minut na meritev. Ta tehnika tudi ne vključuje nobenih strupenih kemikalij. Glavna pomanjkljivost Dumasove metode so visoki začetni stroški.
Kaj je Kjeldahlova metoda?
Kjeldahlova metoda je analitična tehnika za določanje vsebnosti dušika v organskih in anorganskih snoveh. Tu se anorganske snovi nanašajo na molekule amoniaka in amonijeve ione. Vendar druge oblike dušika, kot so nitratni ioni, niso vključene v to tehniko. Kjeldahl metodo je leta 1883 razvil Johan Kjeldahl.
Kjeldahl metoda vključuje segrevanje vzorca na 360-410 Celzija s koncentrirano žveplovo kislino. Ta reakcija razgradi organske snovi v vzorcu z oksidacijo, da se sprosti reduciran dušik kot amonijev sulfat. Dodani so katalizatorji, kot so selen, živosrebrov sulfat in bakrov sulfat, da pospešijo prebavo. Včasih lahko dodamo natrijev sulfat, da povečamo vrelišče žveplove kisline. Ko se tekočina zbistri po izpustu hlapov, lahko rečemo, da je prebava končana. Nato potrebujemo destilacijski sistem, da dobimo končno vrednost.
Slika 02: Kjeldhalova metoda
Sistem za destilacijo ima na koncu kondenzator. Ta kondenzator se potopi v znano prostornino standardne borove kisline. Nato raztopino vzorca destiliramo z majhno količino natrijevega hidroksida. Tukaj natrijev hidroksid reagira z amonijem ali amoniakom, ki izpari raztopino. Nato lahko določimo količino dušika v vzorcu s titracijo te končne raztopine. Kislinsko-bazična titracija je primerna, ker uporabljamo vzorec borove kisline.
Kakšna je razlika med Dumasovo in Kjeldahlovo metodo?
Dumasova in Kjeldahlova metoda sta pomembni pri kvantitativnem določanju vsebnosti dušika v kemičnih snoveh. Ključna razlika med Dumasovo in Kjeldahlovo metodo je v tem, da je Dumasova metoda avtomatizirana in instrumentalizirana metoda, medtem ko je Kjeldahlova metoda ročna metoda. Zaradi tega je Dumasova metoda zelo hitra, Kjeldahlova pa dolgotrajna.
Poleg tega Dumasova metoda D ne uporablja nobenih strupenih kemikalij, medtem ko Kjeldahlova metoda uporablja strupene kemikalije, kot je borova kislina.
Spodnja infografika predstavlja več podrobnosti o razliki med Dumasovo in Kjeldahlovo metodo.
Povzetek – metoda Dumas proti Kjeldahlu
Dumasova in Kjeldahlova metoda sta pomembni pri kvantitativnem določanju vsebnosti dušika v kemičnih snoveh. Ključna razlika med Dumasovo in Kjeldahlovo metodo je, da je Dumasova metoda avtomatizirana in instrumentalizirana metoda, medtem ko je Kjeldahlova metoda ročna metoda.
