一、课程学习目标
1. 知识目标
(1)理解定量分析的一般过程;
(2)理解误差与分析数据的处理;
(3)理解滴定分析基础知识。
2. 技能目标
(1)能对定量分析中误差产生的原因进行分析;
(2)能对分析结果给出的数据进行正确处理。
二、课程学习任务
课前任务:
完成课前学习任务,包括教材的预习、视频和课件的学习、课前自测题。
课中任务:
1.分组完成定量分析中误差产生的原因分析;
2.分组正确处理分析结果给出的数据。
课后任务:
完成课后学习任务,包括课后测试、分组讨论、课后作业和创新项目等。
三聚氰胺与凯氏定氮法
凯达尔(Kjeldahl)定氮法,也称凯氏定氮法,是测定有机化合物或混合物中总氮含量的一种标准方法,属于分析化学酸碱滴定法应用中“氮含量测定”知识点内容。通常针对无机铵盐,主要采用蒸馏法或甲醛法测定氮含量,针对有机含氮化合物则采用凯氏定氮法。即将有机试样与浓硫酸、硫酸钾、硒或铜盐等催化剂共煮,进行消化分解,将有机氮定量转化为无机铵盐,再加入浓氢氧化钠碱化析出氨气,以水蒸气蒸馏法蒸出,以饱和的硼酸溶液吸收,再采用盐酸标准溶液滴定,也可采用硫酸等吸收氨气,采用氢氧化钠标准溶液回滴定。消解成无机铵盐后的操作与前述蒸馏法相同,最后依据酸的消耗量换算出氮含量,再乘以换算因数(通常为6.25),即得到蛋白质含量。
凯氏定氮法内容可拓展性强,既涉及实际样品定量分析原理、滴定分析装置和现象、间接滴定方式和操作、分子反应平衡和计算、准确滴定判据和规律等知识性内容,同时又与食品安全等国家标准检测方法制定、凯氏定氮仪发展演进、“三聚氰胺奶粉事件”等实际案例事件密切相关。如GB5009.5–2016《食品安全国家标准食品中蛋白质的测定》中列出,凯氏定氮法、分光光度法和燃烧法为食品中蛋白质氮含量测定的标准方法。实际应用中,凯氏定氮法操作虽然略显繁琐,试剂消耗量大,但测定结果准确性和重现性好,因此是最常用、最经典的方法。
随着半自动和全自动凯氏定氮仪的发展,逐步实现从消解到蒸馏、吸收、滴定、报结果全程自动化,分析过程更为高效便捷。但凯氏定氮法分析的前提是氮只来源于蛋白质,在实际样品分析时,如果存在非蛋白氮,如尿素、三聚氰胺等,也会消解转化为铵盐进一步被检测,产生“假阳性”干扰。“三聚氰胺奶粉事件”也反映出凯氏定氮法在应用于食品等复杂实际样品分析时,要应对的新问题和新挑战。
凯氏定氮法非蛋白氮的干扰可以如何消除?可采用三聚氰胺试纸加凯氏定氮法;从三氯乙酸与蛋白质形成沉淀的角度,结合凯氏定氮法检测;采用拉曼“指纹谱图”结合表面增强拉曼散射(SERS)基底检测;采用色谱-质谱联用的方法检测等。
结合“三聚氰胺奶粉事件”,形成对食品安全类社会事件的专业视角和全局观念,进而形成对分析工作者职业素养和社会责任的价值认知。