<page> <title>Méthode de Kjeldahl</title> <id>435909</id> <revision> <id>30752054</id> <timestamp>2008-06-18T09:36:19Z</timestamp> <contributor> <username>Lavenircestlautre</username> <id>323004</id> </contributor> <comment>rétablissement version du 18/05/08</comment> <text xml:space="preserve">{{ébauche|réaction chimique}} La '''méthode de Kjeldahl''' est applicable pour le dosage de l’[[azote]] de différents composés azotés tels les [[Amine (chimie)|amines]] et les [[Sel (chimie)|sels]] d’[[ammonium]] quaternaires. Elle ne permet pas le dosage direct des [[nitrate]]s, [[nitrite]]s, [[nitrosyle]]s, [[cyanure]]s qu’il faut d’abord réduire en [[ammoniac]]. Quand l’azote est sous forme organique, il faut d’abord procéder à la [[minéralisation]] du composé pour passer à de l’azote minéral. On détruit la molécule organique en l’oxydant à ébullition par <math>\rm H_2SO_4</math> concentré, en présence de [[catalyseur]] : le [[carbone]] s'élimine sous forme de <math>\rm CO_2</math>, l’[[hydrogène]] sous forme de <math>\rm H_2O</math> et l’azote reste en solution sous forme de <math>\rm NH_4+</math>. ==Historique== C'est en 1882 que [[Johan Kjeldahl]] mis au point cette méthode qui porte désormais son nom. ==Principe== En milieu basique concentré, le produit minéral, dont on veut doser l’azote, libère de l’ammoniac sous forme gazeuse. Par exemple si le produit à doser est le tétrafluoroborate d'ammonium (<math>\rm{NH_4BF_4}\,</math>), on a : <math>\rm{NH_4^+ + BF_4 ^- + NaOH \rightarrow Na^+ + BF_4^- + NH_3 + H_2O}\,</math> <math>\rm NH_3</math> est [[Entraînement à la vapeur|entraîné à la vapeur d’eau]]. Les vapeurs d’ammoniac sont condensées au contact d’un réfrigérant et recueillies dans une quantité connue et en excès d’acide fort. <math>\rm{NH_4OH + HCl \rightarrow NH_4Cl + H_2O +HCl}\,</math> en excès On titre l’excès d’acide par une solution titrée de soude : <math>\rm{HCl + NaOH \rightarrow NaCl + H_2O}\,</math> == Exemple : dosage de l'azote total du lait == Le lait contient entre 32 et {{unité|35|g/L}} de matière organique azotée dont 95% de l'azote se trouve dans les [[protéine]]s et les 5% restant dans des [[acide aminé|acides aminés]] libres. === Mode opératoire === ==== Minéralisation ==== Pour doser les [[protéine]]s contenues dans du [[lait]] par cette méthode, il faut d'abord procéder à une [[minéralisation]]. Pour cela introduire dans un matras : *{{unité|2|mL}} de lait exactement mesuré ; *15 à {{unité|20|mL}} d'[[acide sulfurique]] concentré ; *{{unité|6|g}} de sulfate de potassium ; *{{unité|1|g}} de [[sulfate de cuivre]] ; *quelques grains de [[ponce|pierre ponce]]. Porter à ébullition la solution sous une hotte ventilée (les vapeurs de la minéralisation sont très irritantes et toxiques). Puis, à partir de l'éclaircissement de la solution, prolonger l'ébullition une demi-heure. Laisser refroidir et introduire avec précaution de 30 à {{unité|50|mL}} d'[[eau distillée]]. ==== Récupération de l'ammoniac ==== Réaliser le montage de [[distillation]] suivant : [[Image:Simple chem distillation.PNG|thumb|200px|Montage à réaliser, voir l'article [[Distillation]] ]] Dans le ballon, introduire : *le contenu du matras (voir ci-dessus) soigneusement rincé (pour en extraire tous les composés azotés ; compléter à {{unité|250|mL}} avec de l'eau distillée ; *quelques gouttes de [[phénolphtaléine]] ; *de l'[[hydroxyde de sodium]] à {{unité|400|g/L}} jusqu'à ce que le contenu du ballon devienne rose. Plonger le bout du réfrigérant dans un bêcher contenant {{unité|20|mL}} d'[[acide borique]] et 2-3 gouttes de [[rouge de méthyle]]. Chauffer modérément le ballon. Doser l'ammoniac, au fur et à mesure de son dégagement, par une solution titrée d'[[acide sulfurique]] à {{unité|0,05|mol/L}}. Le dosage est terminé dès que la coloration reste stable pendant environ {{unité|5|min}}. Par précaution, retirer le bêcher avant de stopper le chauffage pour éviter tout siphonnage. ====Calculs==== x représente l'avancement de la réaction. Dans la première réaction, l'ammoniac est mis en présence d'un excès d'acide où une partie n' de l'acide réagit. On fait réagir le restant de l'acide n'' avec la soude. <math>\rm n H_3O^+ = n' +n''</math>, c'est un dosage en retour. {| align="center" border="1" |- ! ! align="center" |<math>\rm NH_3 \,</math> ! align="center" |<math>\rm H_3O^+ \,</math> ! align="center" |<math>\longrightarrow</math> ! align="center" |<math>\rm NH_4 ^+ \,</math> ! align="center" |<math>\rm H_2O \, </math> |----- | align="center" |Etat initial | align="center" |<math>\rm n NH_3 \,</math> | align="center" |<math>\rm n' H_3O^+ \,</math> | | align="center" |<math>0 \,</math> | align="center" | excès |- | align="center" | État intermédiaire | align="center" |<math>\rm n NH_3 - x \,</math> | align="center" |<math>\rm n' H_3O^+ - x \,</math> | | align="center" |<math> x \,</math> | align="center" | excès |----- | align="center" |État Final | align="center" |<math>0\,</math> | align="center" |<math>0\,</math> | | align="center" |<math> x_{max} \,</math> | align="center" | excès |} *<math>\rm n NH_3 - x = 0\,</math> *<math>\rm n' H_3O^+ - x =0 \,</math> *donc <math>\rm n NH_3=n' H_3O^+ \, </math> {| align="center" border="1" |- ! ! align="center" |<math>\rm H_3O^+ \,</math> ! align="center" |<math>\rm OH^- \,</math> ! align="center" |<math>\longrightarrow</math> ! align="center" |<math>\rm 2 H_2O \, </math> |----- | align="center" |État initial | align="center" |<math>\rm n'' H_3O^+ \,</math> | align="center" |<math>\rm n OH^- \,</math> | | align="center" |<math>0\, </math> |- | align="center" | État intermédiaire | align="center" |<math>\rm n'' H_3O^+ - x \,</math> | align="center" |<math>\rm n OH^- - x \,</math> | | align="center" |<math>\rm 2 x \,</math> |----- | align="center" |État Final | align="center" |<math>\rm 0\,</math> | align="center" |<math>\rm 0\,</math> | | align="center" |<math>\rm 2 x_{max} \,</math> |} :<math>\rm n'' H_3O^+ - x = 0 \,</math> :<math>\rm n OH^- - x = 0 \,</math> donc <math>\rm n'' H_3O^+ = n OH^- \,</math> :<math>\rm n H_3O^+ =n' H_3O^+ + n'' H_3O^+ \,</math> :<math>\rm H_3O^+ = n NH_3 + n OH^- \,</math> :<math>\rm 2 C_ {H_2 SO_4} \times V_ {H_2 SO_4} = C_{NH _3} \times V_{NH _3} C_{NaOH} \times V_{NaOH} \,</math> :<math>\rm C_{NH _3}= \frac {2 C_ {H_2 SO_4} \times V_ {H_2 SO_4} - C_{NaOH} \times V_{NaOH}}{ V_{NH _3}}</math> Une mole de NH{{sub|3}} provient d'une mole d'atomes d'azote (N). Donc en retrouvant le nombre de moles d'atomes d'azote vous pourrez en déterminer la concentration massique. ==Voir aussi== *[[Johan Kjeldahl]] {{Portail chimie}} [[Catégorie:chimie analytique]] [[catégorie:réaction chimique]] [[cs:Kjeldahlova metoda]] [[de:Kjeldahlsche Stickstoffbestimmung]] [[en:Kjeldahl method]] [[it:Metodo Kjeldahl]] [[ja:ケルダール法]] [[pt:Método de Kjerdahl]]</text> </revision> </page>