一、硫酸钾的作用
加入硫酸钾可以提高溶液的沸点而加快有机物的分解,它与硫酸钾作用生成硫酸氢钾可提高反应温度其反应式如下:
K2SO4+H2SO4=2KHSO4
2KHSO4=K2SO4+H2O(g)+SO3
一般纯硫酸的沸点在340摄氏度左右,而添加硫酸钾后,可使温度提高到400摄氏度以上,原因主要在于随着消化过程中硫酸不断地被分解,水分不断逸出而使硫酸钾浓度增大,故沸点升高。但硫酸钾加入量不能太大,否则消化体系温度过高,又会引起已生成的铵盐发生热分解而造成损失:
(NH4)2SO4=NH3(气体)+(NH4)HSO4
(NH4)HSO4=NH3(气体)+SO3(气体)+H2O
二、硫酸铜的作用
凯氏定氮法中可用的催化剂种类很多,除硫酸铜外,还有汞、硒粉、二氧化钛等,但考虑到效果、价格、环境影响以及对人的影响等多种因素后,应用广泛的是硫酸铜,使用时常加入少量过氧化氢、等作为氧化剂加速有机物氧化,硫酸铜的作用机理如下:
(1)催化剂:
2CuSO4=Cu2SO4+SO2(气体)+O2
C+2CuSO4=Cu2SO4+SO2(气体)+CO2(气体)
Cu2SO4+2H2SO4=2CuSO4+2H2O+SO2(g)
此反应不断进行,待有机物被消化完后,不再有硫酸亚铜(褐色)生成,溶液呈现清澈的蓝绿色。
(2)可以指示消化终点的到达。
(3)下一步蒸馏时作为碱性反应的指示剂。
注意事项
(1)所用试剂应用无氨蒸馏水配制。加指示剂数滴及硫酸数毫升,以保持水呈酸性。
(2)若样品含脂肪或糖较多时,应注意发生的大量泡沫,应加入少量辛醇或液体石蜡,或硅消泡剂,防止其溢出瓶外,并注意适当控制热源强度。
(3)若样品消化液不易澄清透明,可加入过氧化氢氧化剂帮助有机物消化,但加入时一定是要在常温下,加入后再加热。
(4)硫酸铜起到催化作用,加速氧化分解。硫酸铜也是蒸馏时样品液碱化的指示剂,,若所加碱量不足,分解液呈蓝色不生成氢氧化铜沉淀,需再增加氢氧化钠用量。
