Η βασική διαφορά μεταξύ της μεθόδου Dumas και Kjeldahl είναι ότι η μέθοδος Dumas είναι μια αυτοματοποιημένη και οργανωμένη μέθοδος, ενώ η μέθοδος Kjeldahl είναι μια μη αυτόματη μέθοδος.
Τόσο η μέθοδος Dumas όσο και η μέθοδος Kjeldahl είναι σημαντικές για τον ποσοτικό προσδιορισμό της περιεκτικότητας χημικών ουσιών σε άζωτο. Αυτές οι δύο διαδικασίες διαφέρουν μεταξύ τους ανάλογα με τις τεχνικές που χρησιμοποιούνται για τον προσδιορισμό.
Τι είναι η μέθοδος Dumas;
Η μέθοδος Dumas είναι μια αναλυτική τεχνική που βοηθά στον προσδιορισμό της περιεκτικότητας σε άζωτο σε χημικές ουσίες μέσω ενός αυτοματοποιημένου συστήματος. Αυτή η μέθοδος αναπτύχθηκε για πρώτη φορά από τον επιστήμονα Jean-Baptiste Dumas το 1826. Σε σύγκριση με άλλες τεχνικές ποσοτικού προσδιορισμού αζώτου, η ιδιαιτερότητα αυτής της τεχνικής είναι ότι αυτή η μέθοδος είναι πλήρως αυτοματοποιημένη και οργανωμένη, γεγονός που μας επιτρέπει να λαμβάνουμε γρήγορες μετρήσεις της περιεκτικότητας σε ακατέργαστες πρωτεΐνες σε δείγματα τροφίμων. Επομένως, αυτή η τεχνική έχει αντικαταστήσει τη μέθοδο Kjeldahl.
Εικόνα 01: Ένα απλό διάγραμμα που δείχνει τη μέθοδο της συσκευής του Dumas
Στη μέθοδο Dumas, υπάρχει ένα δείγμα καύσης γνωστής μάζας σε θάλαμο υψηλής θερμοκρασίας (συνήθως περίπου 800-900 Κελσίου) παρουσία οξυγόνου. Αυτή η καύση οδηγεί στην απελευθέρωση διοξειδίου του άνθρακα, νερού και αζώτου. Αυτές οι ενώσεις απελευθερώνονται με τη μορφή αερίων και στη συνέχεια αυτά τα αέρια περνούν πάνω από μια ειδική στήλη (π.χ. υδατικό διάλυμα υδροξειδίου του καλίου) που μπορεί να απορροφήσει διοξείδιο του άνθρακα και νερό στο δείγμα.
Ο ανιχνευτής αυτού του συστήματος είναι μια στήλη που περιέχει έναν ανιχνευτή θερμικής αγωγιμότητας στο τέλος της διαδικασίας. Μπορεί να διαχωρίσει το άζωτο από οποιοδήποτε υπολειμματικό διοξείδιο του άνθρακα και νερό, κάτι που μας επιτρέπει να προσδιορίσουμε την υπολειπόμενη περιεκτικότητα σε άζωτο στο απελευθερωμένο μείγμα αερίων.
Ωστόσο, υπάρχουν πλεονεκτήματα και περιορισμοί στη μέθοδο Dumas. Αυτή η τεχνική είναι εύκολη και πλήρως αυτοματοποιήσιμη. Είναι πολύ πιο γρήγορο από άλλες μεθόδους και μπορεί να χρειαστούν μόνο λίγα λεπτά ανά μέτρηση. Αυτή η τεχνική επίσης δεν περιλαμβάνει τοξικές χημικές ουσίες. Το κύριο μειονέκτημα της μεθόδου Dumas είναι το υψηλό αρχικό κόστος.
Τι είναι η μέθοδος Kjeldahl;
Η μέθοδος Kjeldahl είναι μια αναλυτική τεχνική για τον προσδιορισμό της περιεκτικότητας σε άζωτο σε οργανικές ουσίες και ανόργανες ουσίες. Εδώ, οι ανόργανες ουσίες αναφέρονται σε μόρια αμμωνίας και ιόντα αμμωνίου. Ωστόσο, άλλες μορφές αζώτου, όπως τα νιτρικά ιόντα δεν περιλαμβάνονται σε αυτή την τεχνική. Η μέθοδος Kjeldahl αναπτύχθηκε από τον Johan Kjeldahl το 1883.
Η μέθοδος Kjeldahl περιλαμβάνει τη θέρμανση ενός δείγματος στους 360-410 βαθμούς Κελσίου με πυκνό θειικό οξύ. Αυτή η αντίδραση αποσυνθέτει τις οργανικές ουσίες στο δείγμα με οξείδωση για να απελευθερώσει το ανηγμένο άζωτο ως θειικό αμμώνιο. Καταλύτες όπως το σελήνιο, ο θειικός υδράργυρος και ο θειικός χαλκός προστίθενται για να γίνει αυτή η πέψη πιο γρήγορα. Μερικές φορές, μπορούμε να προσθέσουμε θειικό νάτριο για να αυξήσουμε το σημείο βρασμού του θειικού οξέος. Όταν το ποτό διαυγάζει μετά την απελευθέρωση αναθυμιάσεων, μπορούμε να πούμε ότι η πέψη έχει ολοκληρωθεί. Τότε χρειαζόμαστε ένα σύστημα απόσταξης για να πάρουμε την τελική τιμή.
Εικόνα 02: Μέθοδος Kjeldhal
Το σύστημα απόσταξης έχει έναν συμπυκνωτή στο τέλος του. Αυτός ο συμπυκνωτής βυθίζεται σε γνωστό όγκο του τυπικού βορικού οξέος. Στη συνέχεια το διάλυμα του δείγματος αποστάζεται με μικρή ποσότητα υδροξειδίου του νατρίου. Εδώ, το υδροξείδιο του νατρίου αντιδρά με αμμώνιο ή αμμωνία, η οποία βράζει από το διάλυμα. Στη συνέχεια, μπορούμε να προσδιορίσουμε την ποσότητα αζώτου στο δείγμα μέσω τιτλοδότησης αυτού του τελικού διαλύματος. Μια οξεοβασική τιτλοδότηση είναι κατάλληλη επειδή χρησιμοποιούμε δείγμα βορικού οξέος.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ της μεθόδου Dumas και Kjeldahl;
Η μέθοδος Dumas και η μέθοδος Kjeldahl είναι σημαντικές για τον ποσοτικό προσδιορισμό της περιεκτικότητας σε άζωτο σε χημικές ουσίες. Η βασική διαφορά μεταξύ της μεθόδου Dumas και Kjeldahl είναι ότι η μέθοδος Dumas είναι μια αυτοματοποιημένη και οργανοποιημένη μέθοδος, ενώ η μέθοδος Kjeldahl είναι μια χειροκίνητη μέθοδος. Εξαιτίας αυτού, η μέθοδος Dumas είναι πολύ γρήγορη, ενώ η μέθοδος Kjeldahl είναι χρονοβόρα.
Επιπλέον, η μέθοδος D Dumas δεν χρησιμοποιεί τοξικές χημικές ουσίες ενώ η μέθοδος Kjeldahl χρησιμοποιεί τοξικές χημικές ουσίες όπως το βορικό οξύ.
Παρακάτω infographic παρουσιάζει περισσότερες λεπτομέρειες για τη διαφορά μεταξύ της μεθόδου Dumas και Kjeldahl.
Σύνοψη – Dumas vs Kjeldahl Method
Η μέθοδος Dumas και η μέθοδος Kjeldahl είναι σημαντικές για τον ποσοτικό προσδιορισμό της περιεκτικότητας σε άζωτο σε χημικές ουσίες. Η βασική διαφορά μεταξύ της μεθόδου Dumas και Kjeldahl είναι ότι η μέθοδος Dumas είναι μια αυτοματοποιημένη και οργανωμένη μέθοδος ενώ η μέθοδος Kjeldahl είναι μια μη αυτόματη μέθοδος.
