Kľúčový rozdiel medzi Dumasovou a Kjeldahlovou metódou je v tom, že Dumasova metóda je automatizovaná a inštrumentalizovaná metóda, zatiaľ čo Kjeldahlova metóda je manuálna.
Dumasova metóda aj Kjeldahlova metóda sú dôležité pri kvantitatívnom stanovení obsahu dusíka v chemických látkach. Tieto dva procesy sa od seba líšia v závislosti od techník použitých na stanovenie.
Čo je Dumasova metóda?
Dumasova metóda je analytická technika, ktorá pomáha pri určovaní obsahu dusíka v chemických látkach prostredníctvom automatizovaného systému. Túto metódu prvýkrát vyvinul vedec Jean-Baptiste Dumas v roku 1826. V porovnaní s inými technikami kvantifikácie dusíka je špecifickosťou tejto techniky to, že táto metóda je plne automatizovaná a inštrumentalizovaná, čo nám umožňuje získať rýchle merania obsahu hrubého proteínu vo vzorkách potravín. Preto táto technika nahradila Kjeldahlovu metódu.
Obrázok 01: Jednoduchý diagram zobrazujúci Dumasovu metódu
Pri Dumasovej metóde dochádza k spaľovaniu vzorky známej hmotnosti vo vysokoteplotnej komore (zvyčajne okolo 800-900 Celzia) v prítomnosti kyslíka. Toto spaľovanie vedie k uvoľňovaniu oxidu uhličitého, vody a dusíka. Tieto zlúčeniny sa uvoľňujú vo forme plynov a tieto plyny potom prechádzajú cez špeciálnu kolónu (napr. vodný roztok hydroxidu draselného), ktorá dokáže absorbovať oxid uhličitý a vodu vo vzorke.
Detektor tohto systému je kolóna obsahujúca na konci procesu detektor tepelnej vodivosti. Dokáže oddeliť dusík od akéhokoľvek zvyškového oxidu uhličitého a vody, čo nám umožňuje určiť zostávajúci obsah dusíka v uvoľnenej zmesi plynov.
Dumasova metóda má však svoje výhody a obmedzenia. Táto technika je jednoduchá a plne automatizovaná. Je to podstatne rýchlejšie ako iné metódy a meranie môže trvať len niekoľko minút. Táto technika tiež nezahŕňa žiadne toxické chemikálie. Hlavnou nevýhodou Dumasovej metódy sú vysoké počiatočné náklady.
Čo je Kjeldahlova metóda?
Kjeldahlova metóda je analytická technika na stanovenie obsahu dusíka v organických a anorganických látkach. Anorganické látky tu označujú molekuly amoniaku a amónne ióny. Avšak iné formy dusíka, ako sú dusičnanové ióny, nie sú zahrnuté v tejto technike. Kjeldahlovu metódu vyvinul Johan Kjeldahl v roku 1883.
Kjeldahlova metóda zahŕňa zahrievanie vzorky na 360-410 Celzia s koncentrovanou kyselinou sírovou. Táto reakcia rozkladá organické látky vo vzorke oxidáciou, aby sa uvoľnil redukovaný dusík ako síran amónny. Pridávajú sa katalyzátory, ako je selén, síran ortuťnatý a síran meďnatý, aby toto trávenie prebiehalo rýchlejšie. Niekedy môžeme pridať síran sodný na zvýšenie bodu varu kyseliny sírovej. Keď sa lúh po uvoľnení výparov vyčíri, môžeme povedať, že trávenie je dokončené. Potom potrebujeme destilačný systém, aby sme získali konečnú hodnotu.
Obrázok 02: Kjeldhalova metóda
Destilačný systém má na konci kondenzátor. Tento chladič sa ponorí do známeho objemu štandardnej kyseliny boritej. Potom sa roztok vzorky destiluje s malým množstvom hydroxidu sodného. Tu reaguje hydroxid sodný s amóniom alebo amoniakom, čím sa roztok vyvarí. Potom môžeme určiť množstvo dusíka vo vzorke titráciou tohto konečného roztoku. Vhodná je acidobázická titrácia, pretože používame vzorku kyseliny boritej.
Aký je rozdiel medzi Dumasovou a Kjeldahlovou metódou?
Dumasova metóda a Kjeldahlova metóda sú dôležité pri kvantitatívnom stanovení obsahu dusíka v chemických látkach. Kľúčový rozdiel medzi Dumasovou a Kjeldahlovou metódou je v tom, že Dumasova metóda je automatizovaná a inštrumentalizovaná metóda, zatiaľ čo Kjeldahlova metóda je manuálna metóda. Z tohto dôvodu je Dumasova metóda veľmi rýchla, zatiaľ čo Kjeldahlova metóda je časovo náročná.
Navyše, Dumasova metóda D nepoužíva žiadne toxické chemikálie, zatiaľ čo Kjeldahlova metóda využíva toxické chemikálie, ako je kyselina boritá.
Infografika nižšie uvádza ďalšie podrobnosti o rozdieloch medzi Dumasovou a Kjeldahlovou metódou.
Zhrnutie – Dumasova verzus Kjeldahlova metóda
Dumasova metóda a Kjeldahlova metóda sú dôležité pri kvantitatívnom stanovení obsahu dusíka v chemických látkach. Kľúčový rozdiel medzi Dumasovou a Kjeldahlovou metódou je v tom, že Dumasova metóda je automatizovaná a inštrumentalizovaná metóda, zatiaľ čo Kjeldahlova metóda je manuálna metóda.
