W 1883 roku Johan Kjeldahl przedstawił swoją "Nową metodę oznaczania azotu w ciałach organicznych", rewolucjonizując analizę azotu i ustanawiając nowe standardy. Od tego czasu metoda ta stała się niezbędna w takich dziedzinach jak analiza żywności, analiza pasz, analiza gleby i analiza wody. Nie ogranicza się ona jednak wyłącznie do tych obszarów: Tę wszechstronną metodę można również znaleźć w sektorze przemysłowym lub farmaceutycznym oraz wszędzie tam, gdzie ważna jest zawartość azotu.
Dzięki szerokiemu zakresowi możliwych zastosowań, wysokiej precyzji i prostocie wykonania, analiza Kjeldahl'a jest nadal uważana za metodę referencyjną. Analiza Kjeldahl'a może być stosowana do oznaczania wszystkich składników azotu. Oprócz całkowitej zawartości azotu, poszczególne składniki, takie jak amon, azotany, azotyny i azot związany organicznie, mogą być oznaczane z szerokiej gamy matryc próbek.
Szczególną zaletą jest wszechstronność analizowanych matryc. Na przykład oprócz zbóż, paszy dla zwierząt, produktów mlecznych lub innych środków spożywczych, osady ściekowe, komposty i gleby, a także ekstrakty wodne i ścieki mogą być również analizowane pod kątem zawartości azotu. Zwłaszcza w przypadku wysoce niejednorodnego materiału próbki nie ma prawie żadnej alternatywy dla metody Kjeldahla ze względu na jej dużą masę.
Analiza Kjeldahl'a dla azotu i białka
W tradycyjnym zastosowaniu używane są manualne grzejniki laboratoryjne, a także kolby okrągłodenne do mineralizacji i kolby Erlenmeyera do destylacji. Po opublikowaniu metody Kjeldahla, C. Gerhardt postawił sobie za cel optymalizację tego klasycznego zastosowania. W ciągu ostatnich dziesięcioleci opracowano w tym celu wiele różnych typów przyrządów. Wszystko zaczęło się od dużych żeliwnych stelaży; dziś dostępne są wysoce precyzyjne instrumenty do mineralizacji blokowej jak i instrumenty do destylacji parą wodną z obliczaniem wyników i automatycznym podawaniem próbek.
Zasadniczo jednak analizę Kjeldahla można nadal podzielić na 3 etapy robocze, które stanowią również podstawę klasycznego zastosowania:
- Mineralizację próbek kwasem siarkowym
- Destylację parą wodną
- Miareczkowanie i obliczanie wyniku
W związku z tym proces zmienił się tylko nieznacznie, ale całość jest teraz w pełni zautomatyzowana i dostosowana do warunków panujących w nowoczesnych laboratoriach. Zastosowanie bloku mineralizacyjnego i systemu destylacji z parą wodną ze zintegrowanym miareczkowaniem ma wiele zalet dla użytkownika.
Codzienna praca personelu laboratoryjnego jest znacznie bezpieczniejsza, ponieważ czas spędzany przy sprzęcie został skrócony i dodane zostały dodatkowe funkcje zabezpieczające. Ponadto przepustowość próbek została znacznie zwiększona dzięki zautomatyzowanym procesom. Jednocześnie zwiększono również bezpieczeństwo analizy
Aby lepiej zrozumieć, w jaki sposób analiza Kjeldahla działa z automatycznymi systemami analitycznymi, poniżej przedstawiono schemat wyjaśniający proces krok po kroku:
