Kjeldahl vs. Dumas in der Stickstoff- und Proteinanalytik
Das klassische Kjeldahl-Verfahren ist seit seiner Veröffentlichung im Jahr 1883 als Referenzmethode für die Stickstoffbestimmung anerkannt und galt lange Zeit als unangefochten. Die deutlich ältere Verbrennungsmethode nach Dumas aus dem Jahr 1831 hat sich erst in den letzten Jahrzehnten als Referenzmethode zur Stickstoffbestimmung durchsetzen können. Dank der heutzutage deutlich leichter reproduzierbaren Rahmenbedingungen für diese Analyse, gewinnt sie aber stetig an Beliebtheit.
Aufgrund der verschiedenen Herangehensweisen haben beide Methoden ihre speziellen Vor- und Nachteile. Die Entscheidung, welche Methode für ein Labor die richtige Wahl ist, hängt von verschiedenen Faktoren wie der Laborumgebung, dem Laborpersonal und der Probenmatrix ab.
In jedem Fall gilt es, die individuelle Situation zu analysieren und daraufhin die Vor- und Nachteile der beiden Methoden gegeneinander abzuwiegen.
Dumas Methode - ideal für das Hochdurchsatzlabor
Einer der Hauptgründe, warum die Dumas-Methode mittlerweile in so vielen Standards anerkannt wird und sich immer weiter durchsetzt ist, dass sie sicherer für den Anwender ist. Bei der Analyse nach Dumas werden – ganz im Gegensatz zur Kjeldahl-Methode – keine schädlichen oder giftigen Chemikalien oder Katalysatoren benötigt. Das ist sowohl für den Anwender und die Laborumgebung als auch für die Umwelt von Vorteil.
Zusätzlich zu den giftigen Chemikalien, die verwendet werden, entstehen während der Kjeldahl-Analyse schädliche Dämpfe. Diese können für den Anwender ebenfalls eine Gefahr darstellen, wenn Sie nicht richtig abgezogen werden.
Was uns zu dem nächsten Unterschied zwischen Dumas und Kjeldahl bringt: Analytische Systeme, die nach der Dumas-Methode arbeiten, benötigen – im Gegensatz zu Kjeldahl-Apparaten – keinen Platz im Laborabzug. Und da die Plätze in Laborabzügen meistens begrenzt und teuer sind, ist das ein weiterer Vorteil.
Zudem hat die automatisierte Dumas-Methode in einer Gesellschaft, in der Zeit immer teurer und Effizienz immer wichtiger wird, den enormen Vorteil, dass die Analysezeit um ein Vielfaches geringer ist als bei Kjeldahl.
Zwar sind auch die modernen Kjeldahl-Apparate stark optimiert und die Analyse läuft größtenteils automatisiert ab, jedoch dauern die analytischen Prozesse einfach deutlich länger. Während der Anwender bei der Verbrennungsanalyse innerhalb weniger Minuten ein Ergebnis bekommt, dauert es bei Kjeldahl mehrere Stunden.
Auch die Präsenzzeit am Laborgerät ist bei Dumas geringer als bei Kjeldahl, da der Gesamtprozess vollautomatisiert innerhalb eines Analysensystems abläuft, während bei der Kjeldahl-Analyse zwei Systeme zum Einsatz kommen – eines für den Aufschluss und eines für die Destillation. Durch die verringerte Analysen- und Präsenzzeit können Labore mithilfe der Dumas-Methode also Zeit und somit auch Kosten pro Probe sparen.
Das ist besonders für Labore mit einem hohen Probendurchsatz ein wichtiger Faktor. Allerdings sollte die Probenmatrix dabei nicht zu oft variieren, da es dadurch zur Kontamination der Proben kommen kann, wodurch die Analysenergebnisse verfälscht werden.
Analysensysteme nach der Dumas-Methode sind also gut geeignet für Labore, die regelmäßig eine bestimmte Probenmatrix analysieren und einen hohen Probendurchsatz haben. Optimal ist es, wenn das Analysensystem durchgehend in Betrieb ist, da das ein- und ausschalten durch die extremen Temperaturbedingungen sehr zeit- und energieaufwändig ist.
Kjeldahl Methode - der Allrounder in der Stickstoffanalytik
Trotz der genannten Vorteile von Dumas, ist die Kjeldahl-Methode immer noch die dominierende Referenzmethode. Sie ist besonders in Laboren mit geringerem Probendurchsatz und wechselnden Probenmatrizen, die nach den verschiedensten Applikationen analysiert werden, die praktikablere Lösung.
Zudem ist die Flexibilität in der Einwaage bei Kjeldahl ein nicht zu unterschätzender Vorteil. Die Kjeldahl-Analyse kann mit den verschiedensten Laborgläsern und mit Probenmengen von bis zu etwa 10 Gramm durchgeführt werden. Mit der Dumas-Methode kann hingegen maximal 1 Gramm untersucht werden.
Besonders bei inhomogenen Proben wie beispielsweise Erde ist die Flexibilität der Einwaage ein entscheidender Vorteil der Kjeldahl-Methode. Das gilt auch für flüssige Proben. Es gibt für Dumas-Apparate zwar Hilfsmittel in Form von speziellem Absorbens, womit die Analyse von flüssigen Proben möglich ist, jedoch bringt die Anschaffung von Verbrauchsmaterialien weitere Kosten pro Probe mit sich.
Es ist also zu erkennen, dass beide Methoden ihre klaren Vorteile haben und dass die Entscheidung, welche Methode zu einem Labor passt immer eine genaue Analyse der aktuellen Situation erfordert. Da unser Expertenteam sich bestens mit beiden Methoden auskennt, können wir Sie objektiv beraten, welche Methode geeignet für Ihr Labor ist.
Vergleich von Ringtestproben beider Methoden
