El nitrógeno es uno de los cinco elementos principales que se encuentran en los materiales orgánicos como las proteínas. Este hecho fue reconocido por primera vez por el químico danés Kjeldahl como un método para determinar la cantidad de proteína en muestras de una amplia variedad de organismos. Kjeldahl desarrolló este método para determinar la cantidad de nitrógeno en mezclas de sustancias que contienen sales de amonio, nitrato o compuestos nitrogenados orgánicos.
El principio fundamental de este procedimiento es la oxidación del compuesto orgánico utilizando ácido sulfúrico fuerte. A medida que la materia orgánica se oxida, el carbono que contiene se convierte en dióxido de carbono y el hidrógeno en agua. El nitrógeno de los grupos amina se convierte en ion amonio, que se disuelve en el medio oxidante.
El método Kjeldahl de análisis de nitrógeno es un estándar aplicado a nivel mundial para calcular el contenido de proteínas en una amplia variedad de materiales, desde alimentos para humanos y animales, fertilizantes, aguas residuales y combustibles fósiles.
El método Kjeldahl consta de tres pasos que deben realizarse en el siguiente orden:
El primer paso (digestión de la muestra) es el paso que consume más tiempo en el análisis. El propósito de este paso es romper los enlaces que mantienen unidos a los polipéptidos y convertirlos en sustancias químicas más simples, como agua, dióxido de carbono y amoníaco. El propósito del siguiente paso, la destilación, es separar el amoníaco (es decir, el nitrógeno) de la mezcla de digestión. En el tercer paso (titulación), el amoníaco neutraliza parte del ácido clorhídrico que encuentra allí a medida que se disuelve en la solución de retención de ácido, y el ácido restante luego se titula por retroceso. De esta forma, se puede calcular la cantidad de amoníaco destilado de la solución de digestión, determinando así la cantidad de nitrógeno en la proteína.
El elemento nitrógeno es el principal componente de crecimiento que se encuentra en cientos de compuestos químicos, desde fertilizantes, alimentos, aceites, agua/aguas residuales y productos farmacéuticos hasta textiles. Las altas concentraciones de nitrógeno dentro de los lagos o arroyos aumentan indirectamente las demandas de oxígeno, a menudo agotando los niveles de oxígeno a condiciones tóxicas y matando a los peces y otros organismos acuáticos.
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