Den viktigaste skillnaden mellan Dumas och Kjeldahl-metoden är att Dumas-metoden är en automatiserad och instrumentaliserad metod, medan Kjeldahl-metoden är en manuell metod.
Både Dumas-metoden och Kjeldahl-metoden är viktiga för att bestämma kväveh alten i kemiska ämnen kvantitativt. Dessa två processer skiljer sig från varandra beroende på de tekniker som används för bestämningen.
Vad är Dumas-metoden?
Dumas metod är en analysteknik som är till hjälp vid bestämning av kväveh alten i kemiska ämnen genom ett automatiserat system. Denna metod utvecklades först av vetenskapsmannen Jean-Baptiste Dumas 1826. Jämfört med andra kvävekvantifierande tekniker är specificiteten för denna teknik att denna metod är helt automatiserad och instrumentaliserad, vilket gör att vi kan få snabba mätningar av råproteininnehåll i livsmedelsprover. Därför har denna teknik ersatt Kjeldahl-metoden.
Figur 01: Ett enkelt diagram som visar Apparatus of Dumas Method
I Dumas-metoden finns det ett förbränningsprov med känd massa i en kammare med hög temperatur (typiskt cirka 800-900 Celsius) i närvaro av syre. Denna förbränning leder till utsläpp av koldioxid, vatten och kväve. Dessa föreningar frigörs i form av gaser och dessa gaser passerar sedan över en speciell kolonn (t.ex. kaliumhydroxidvattenlösning) som kan absorbera koldioxid och vatten i provet.
Detektorn i detta system är en kolumn som innehåller en värmeledningsförmåga detektor i slutet av processen. Den kan separera kväve från eventuell kvarvarande koldioxid och vatten, vilket gör att vi kan bestämma den kvarvarande kväveh alten i den frigjorda gasblandningen.
Det finns dock fördelar och begränsningar med Dumas-metoden. Denna teknik är enkel och helt automatiserbar. Det är betydligt snabbare än andra metoder, och det kan ta bara några minuter per mätning. Denna teknik involverar inte heller några giftiga kemikalier. Den stora nackdelen med Dumas-metoden är den höga startkostnaden.
Vad är Kjeldahl-metoden?
Kjeldahl-metoden är en analysteknik för bestämning av kväveh alten i organiska ämnen och oorganiska ämnen. Med oorganiska ämnen avses här ammoniakmolekyler och ammoniumjoner. Andra former av kväve, såsom nitratjoner, ingår dock inte i denna teknik. Kjeldahl-metoden utvecklades av Johan Kjeldahl 1883.
Kjeldahl-metoden innebär att ett prov värms upp till 360-410 Celsius med koncentrerad svavelsyra. Denna reaktion bryter ner de organiska ämnena i provet genom oxidation för att frigöra det reducerade kvävet som ammoniumsulfat. Katalysatorer som selen, kvicksilversulfat och kopparsulfat tillsätts för att denna rötning ska ske snabbare. Ibland kan vi tillsätta natriumsulfat för att öka kokpunkten för svavelsyra. När spriten klarnar efter att ha släppt ångor kan vi säga att matsmältningen är komplett. Sedan behöver vi ett destillationssystem för att få det slutliga värdet.
Figur 02: Kjeldhal-metoden
Destillationssystemet har en kondensor i slutet. Denna kondensor doppas i en känd volym av standardborsyran. Därefter destilleras provlösningen med en liten mängd natriumhydroxid. Här reagerar natriumhydroxid med ammonium eller ammoniak som kokar av lösningen. Därefter kan vi bestämma mängden kväve i provet genom att titrera denna slutliga lösning. En syra-bastitrering är lämplig eftersom vi använder ett borsyraprov.
Vad är skillnaden mellan Dumas och Kjeldahl-metoden?
Dumas metod och Kjeldahl metod är viktiga vid kvantitativ bestämning av kväveh alt i kemiska ämnen. Den viktigaste skillnaden mellan Dumas och Kjeldahl-metoden är att Dumas-metoden är en automatiserad och instrumentaliserad metod, medan Kjeldahl-metoden är en manuell metod. På grund av detta är Dumas-metoden mycket snabb, medan Kjeldahl-metoden är tidskrävande.
Dessutom använder Dumas metod D inga giftiga kemikalier medan Kjeldahls metod använder giftiga kemikalier som borsyra.
Nedan infographic presenterar mer detaljer om skillnaden mellan Dumas och Kjeldahl-metoden.
Sammanfattning – Dumas vs Kjeldahl-metoden
Dumas metod och Kjeldahl metod är viktiga vid kvantitativ bestämning av kväveh alt i kemiska ämnen. Den viktigaste skillnaden mellan Dumas och Kjeldahl-metoden är att Dumas-metoden är en automatiserad och instrumentaliserad metod medan Kjeldahl-metoden är en manuell metod.
