蛋白質測定儀之原理大解構

蛋白質測定儀是用凱氏定氮的原理，通過測定物質中氮的含量，來計算蛋白質含量的儀器。而通過凱氏定氮原理測出的蛋白質，還含有其他的一些物質如游離氨基酸等，因此蛋白質測定儀又被稱為粗蛋白測定儀。

    蛋白質是含有氮的有機物，而且氮在蛋白質含量中占有一定的比例，正因為如此，我們可以通過氮的含量，來粗略計算蛋白質的含量。一般的，蛋白質中氮的含量可以達到15-17%。因此，蛋白質測定儀又俗稱為自動定氮儀。那么，既然我們知道蛋白質是含氮有機物，我們只需測定樣品中氮的含量，就可以算出蛋白質的質量，那如何測定樣品中氮的含量呢？

       在化學反應中，我們知道含氮有機物在催化劑如硫酸銅、硫酸鉀的作用下，會和濃硫酸反應生成氨氣逸出，反應方程式如下：含氮有機物+H₂SO₄------>CO₂+H₂O+NH₃，此時氨氣又被濃硫酸吸收，生成硫酸銨：2NH₃+ H₂SO₄------>（NH4）₂SO₄。這是消化過程，在自動定氮儀的消化爐內完成，我們只需將濃硫酸沿消化管壁倒入樣品，然后將消化管放入消化爐內，大約消化40分鐘后，消化過程就完成了。

       當樣品完成消化過程后，我們將消化管轉移到蒸餾器中。然后往消化管內緩緩注入濃的氫氧化鈉。在注入氫氧化鈉之前可在消化管內放入少量蒸餾水，防止濃硫酸與氫氧化鈉間的劇烈反應。此時，在消化管內，氫氧化鈉與硫酸銨反應，生成氨氣。方程式如下：（NH4）₂SO₄+NaOH------> NH₃+ H₂O +Na₂SO₄ 。這一步在蒸餾器內完成，此時消化管內會有不斷的氣體出現，其實是水蒸氣通過管子進入，一方面為了加速與氫氧化鈉的反應，另一方面，將氨氣氣化，使其轉移到右邊的錐形瓶中。而錐形瓶中放的是硼酸。當氨氣經過上面的冷卻管，進入錐形瓶中時，此時反應為：NH₃ + H⁺ +H₂BO₄------>NH₄H₂BO₄。到此，氨氣已經*被硼酸吸收，蒸餾過程結束。然后往錐形瓶中滴入稀的鹽酸，進行滴定。

       通過以上過程，我們只需計算滴定時消耗的酸的量，就可以求得氮的含量，而氮的含量與蛋白質的含量有著一定的比例關系，通常的，一克氮相當于6.25克蛋白質，這樣我們就能計算出蛋白質的含量。