Sự khác biệt chính giữa phương pháp Dumas và Kjeldahl là phương pháp Dumas là phương pháp tự động hóa và được công cụ hóa, trong khi phương pháp Kjeldahl là phương pháp thủ công.
Cả phương pháp Dumas và phương pháp Kjeldahl đều quan trọng trong việc xác định hàm lượng nitơ của các chất hóa học một cách định lượng. Hai quy trình này khác nhau tùy thuộc vào các kỹ thuật được sử dụng để xác định.
Phương pháp Dumas là gì?
Phương pháp Dumas là một kỹ thuật phân tích hữu ích trong việc xác định hàm lượng nitơ trong các chất hóa học thông qua một hệ thống tự động. Phương pháp này được phát triển lần đầu tiên bởi nhà khoa học Jean-Baptiste Dumas vào năm 1826. So với các kỹ thuật định lượng nitơ khác, điểm đặc biệt của kỹ thuật này là phương pháp này hoàn toàn tự động hóa và được thiết bị hóa, cho phép chúng ta đo nhanh hàm lượng protein thô trong mẫu thực phẩm. Do đó, kỹ thuật này đã thay thế phương pháp Kjeldahl.
Hình 01: Sơ đồ Đơn giản cho thấy Thiết bị của Phương pháp Dumas
Trong phương pháp Dumas, có một mẫu cháy có khối lượng đã biết trong buồng nhiệt độ cao (thường khoảng 800-900 độ C) với sự hiện diện của oxy. Quá trình đốt cháy này dẫn đến việc giải phóng carbon dioxide, nước và nitơ. Các hợp chất này được giải phóng dưới dạng khí, và các khí này sau đó đi qua một cột đặc biệt (ví dụ: dung dịch nước kali hydroxit) có thể hấp thụ carbon dioxide và nước trong mẫu.
Đầu báo của hệ thống này là một cột chứa đầu báo dẫn nhiệt ở cuối quá trình. Nó có thể tách nitơ khỏi bất kỳ carbon dioxide và nước còn lại nào, cho phép chúng tôi xác định hàm lượng nitơ còn lại trong hỗn hợp khí thải ra.
Tuy nhiên, phương pháp Dumas có những ưu điểm và hạn chế. Kỹ thuật này rất dễ dàng và hoàn toàn có thể tự động hóa. Nó nhanh hơn đáng kể so với các phương pháp khác và có thể chỉ mất vài phút cho mỗi lần đo. Kỹ thuật này cũng không liên quan đến bất kỳ hóa chất độc hại nào. Nhược điểm lớn của phương pháp Dumas là chi phí ban đầu cao.
Phương pháp Kjeldahl là gì?
Phương pháp Kjeldahl là một kỹ thuật phân tích để xác định hàm lượng nitơ trong các chất hữu cơ và chất vô cơ. Ở đây, các chất vô cơ dùng để chỉ các phân tử amoniac và các ion amoni. Tuy nhiên, các dạng nitơ khác, chẳng hạn như ion nitrat không được bao gồm trong kỹ thuật này. Phương pháp Kjeldahl được phát triển bởi Johan Kjeldahl vào năm 1883.
Phương phápKjeldahl liên quan đến việc đun nóng mẫu ở 360-410 độ C với axit sulfuric đậm đặc. Phản ứng này phân hủy các chất hữu cơ trong mẫu bằng cách oxy hóa để giải phóng nitơ bị khử dưới dạng amoni sulfat. Các chất xúc tác như selen, sulfat thủy ngân và sulfat đồng được thêm vào để làm cho quá trình tiêu hóa diễn ra nhanh hơn. Đôi khi, chúng ta có thể thêm natri sunfat để tăng điểm sôi của axit sunfuric. Khi rượu trong vắt sau khi nhả khói, chúng ta có thể nói rằng quá trình tiêu hóa đã hoàn tất. Sau đó, chúng tôi cần một hệ thống chưng cất để có được giá trị cuối cùng.
Hình 02: Phương pháp Kjeldhal
Hệ thống chưng cất có một bình ngưng ở cuối. Bình ngưng này được nhúng vào một thể tích đã biết của axit boric tiêu chuẩn. Sau đó, dung dịch mẫu được chưng cất với một lượng nhỏ natri hydroxit. Ở đây, natri hydroxit phản ứng với amoni hoặc amoniac, làm sôi dung dịch. Sau đó, chúng ta có thể xác định lượng nitơ trong mẫu bằng cách chuẩn độ dung dịch cuối cùng này. Chuẩn độ axit-bazơ là phù hợp vì chúng tôi đang sử dụng mẫu axit boric.
Sự khác biệt giữa Phương pháp Dumas và Kjeldahl là gì?
Phương pháp Dumas và phương pháp Kjeldahl rất quan trọng trong việc xác định định lượng hàm lượng nitơ trong các chất hóa học. Sự khác biệt chính giữa phương pháp Dumas và Kjeldahl là phương pháp Dumas là phương pháp tự động hóa và công cụ hóa, trong khi phương pháp Kjeldahl là phương pháp thủ công. Do đó, phương pháp Dumas rất nhanh, trong khi phương pháp Kjeldahl tốn nhiều thời gian.
Hơn nữa, phương pháp Dumas D không sử dụng bất kỳ hóa chất độc hại nào trong khi phương pháp Kjeldahl sử dụng các hóa chất độc hại như axit boric.
Infographic dưới đây trình bày chi tiết hơn về sự khác biệt giữa phương pháp Dumas và Kjeldahl.
Tóm tắt - Phương pháp Dumas vs Kjeldahl
Phương pháp Dumas và phương pháp Kjeldahl rất quan trọng trong việc xác định định lượng hàm lượng nitơ trong các chất hóa học. Sự khác biệt chính giữa phương pháp Dumas và Kjeldahl là phương pháp Dumas là phương pháp tự động hóa và được công cụ hóa trong khi phương pháp Kjeldahl là phương pháp thủ công.
