Der Hauptunterschied zwischen der Dumas- und der Kjeldahl-Methode besteht darin, dass die Dumas-Methode eine automatisierte und instrumentalisierte Methode ist, während die Kjeldahl-Methode eine manuelle Methode ist.
Sowohl die Dumas-Methode als auch die Kjeldahl-Methode sind wichtig, um den Stickstoffgeh alt chemischer Substanzen quantitativ zu bestimmen. Diese beiden Verfahren unterscheiden sich je nach den zur Bestimmung verwendeten Techniken.
Was ist die Dumas-Methode?
Dumas-Methode ist eine Analysetechnik, die bei der Bestimmung des Stickstoffgeh alts in chemischen Substanzen durch ein automatisiertes System hilfreich ist. Diese Methode wurde erstmals 1826 von dem Wissenschaftler Jean-Baptiste Dumas entwickelt. Im Vergleich zu anderen Techniken zur Stickstoffquantifizierung besteht die Besonderheit dieser Technik darin, dass diese Methode vollständig automatisiert und instrumentalisiert ist, was uns ermöglicht, schnelle Messungen des Rohproteingeh alts in Lebensmittelproben zu erh alten. Daher hat diese Technik die Kjeldahl-Methode ersetzt.
Abbildung 01: Ein einfaches Diagramm, das den Apparat der Dumas-Methode zeigt
Bei der Dumas-Methode wird eine Probe mit bekannter Masse in einer Hochtemperaturkammer (typischerweise etwa 800-900 Grad Celsius) in Gegenwart von Sauerstoff verbrannt. Diese Verbrennung führt zur Freisetzung von Kohlendioxid, Wasser und Stickstoff. Diese Verbindungen werden in Form von Gasen freigesetzt, und diese Gase passieren dann eine spezielle Säule (z. B. wässrige Kaliumhydroxidlösung), die Kohlendioxid und Wasser in der Probe absorbieren kann.
Der Detektor dieses Systems ist eine Säule, die am Ende des Prozesses einen Wärmeleitfähigkeitsdetektor enthält. Es kann Stickstoff von verbleibendem Kohlendioxid und Wasser trennen, wodurch wir den verbleibenden Stickstoffgeh alt im freigesetzten Gasgemisch bestimmen können.
Die Dumas-Methode hat jedoch Vor- und Nachteile. Diese Technik ist einfach und vollständig automatisierbar. Es ist erheblich schneller als andere Methoden und kann pro Messung nur wenige Minuten dauern. Diese Technik kommt auch ohne giftige Chemikalien aus. Der Hauptnachteil der Dumas-Methode sind die hohen Anschaffungskosten.
Was ist die Kjeldahl-Methode?
Kjeldahl-Methode ist ein Analyseverfahren zur Bestimmung des Stickstoffgeh alts in organischen und anorganischen Substanzen. Anorganische Substanzen beziehen sich hier auf Ammoniakmoleküle und Ammoniumionen. Andere Formen von Stickstoff, wie beispielsweise Nitrationen, sind jedoch nicht in dieser Technik enth alten. Die Kjeldahl-Methode wurde 1883 von Johan Kjeldahl entwickelt.
Kjeldahl-Methode beinh altet das Erhitzen einer Probe auf 360-410 Grad Celsius mit konzentrierter Schwefelsäure. Diese Reaktion zersetzt die organischen Substanzen in der Probe durch Oxidation, um den reduzierten Stickstoff als Ammoniumsulfat freizusetzen. Katalysatoren wie Selen, Quecksilbersulfat und Kupfersulfat werden hinzugefügt, um diese Verdauung zu beschleunigen. Manchmal können wir Natriumsulfat hinzufügen, um den Siedepunkt von Schwefelsäure zu erhöhen. Wenn sich die Flüssigkeit nach dem Freisetzen von Dämpfen klärt, können wir sagen, dass die Verdauung abgeschlossen ist. Dann brauchen wir ein Destillationssystem, um den Endwert zu erh alten.
Abbildung 02: Kjeldhal-Methode
Das Destillationssystem hat am Ende einen Kondensator. Dieser Kühler wird in ein bekanntes Volumen der Standard-Borsäure getaucht. Anschließend wird die Probenlösung mit wenig Natronlauge destilliert. Hier reagiert Natronlauge mit Ammonium oder Ammoniak, wodurch die Lösung abkocht. Danach können wir die Stickstoffmenge in der Probe durch Titrieren dieser Endlösung bestimmen. Eine Säure-Base-Titration ist geeignet, da wir eine Borsäureprobe verwenden.
Was ist der Unterschied zwischen der Dumas- und der Kjeldahl-Methode?
Dumas-Methode und Kjeldahl-Methode sind wichtig für die quantitative Bestimmung des Stickstoffgeh alts in chemischen Substanzen. Der Hauptunterschied zwischen der Dumas- und der Kjeldahl-Methode besteht darin, dass die Dumas-Methode eine automatisierte und instrumentalisierte Methode ist, während die Kjeldahl-Methode eine manuelle Methode ist. Aus diesem Grund ist die Dumas-Methode sehr schnell, während die Kjeldahl-Methode zeitaufwändig ist.
Außerdem verwendet die Dumas-Methode D keine giftigen Chemikalien, während die Kjeldahl-Methode giftige Chemikalien wie Borsäure verwendet.
Die folgende Infografik enthält weitere Einzelheiten zum Unterschied zwischen der Dumas- und der Kjeldahl-Methode.
Zusammenfassung – Dumas vs. Kjeldahl-Methode
Dumas-Methode und Kjeldahl-Methode sind wichtig für die quantitative Bestimmung des Stickstoffgeh alts in chemischen Substanzen. Der Hauptunterschied zwischen der Dumas- und der Kjeldahl-Methode besteht darin, dass die Dumas-Methode eine automatisierte und instrumentalisierte Methode ist, während die Kjeldahl-Methode eine manuelle Methode ist.
