Teoría del análisis Kjeldahl como método estandar para la determinación de proteínas.

1. Análisis Kjeldahl
Química Analítica II
QQ-214

2. ANÁLISIS KJELDAHL
En el método Kjeldahl, la muestra se descompone en
caliente empleando sulfúrico concentrado, en presencia
de un agente reductor y un catalizador (mercurio, cobre
o selenio). También suele adicionarse una sal neutra
para aumentar el punto de ebullición de la disolución
de ácido sulfúrico. De esta forma que aumenta
temperatura de trabajo, con lo cual se favorece la
descomposición. El tratamiento transforma el nitrógeno
de la muestra en NH4
+ . La posterior adición de una
base fuerte libera el NH3, que es arrastrado hasta un
frasco colector por destilación en corriente de vapor.

3. El frasco colector contiene un volumen medido de una
disolución estándar de ácido, de forma que una fracción
de ácido es neutralizada por el NH3. Al finalizar la
destilación se procede a valorar el ácido no consumido
con una disolución de base patrón. El volumen de
disolución básica consumido hasta llegar al punto de
equivalencia permite conocer la cantidad de NH3, y de
esta forma, la cantidad de nitrógeno en la muestra, que
puede transformarse en contenido proteico en función
del tipo de muestra ya que la mayoría de las proteínas
contienen aproximadamente el mismo porcentaje de
nitrógeno.
•

4. Etapas del análisis Kjeldahl
1. Digestión
La descomposición con ácido sulfúrico es un paso crítico Y el más
tardado de la determinación, en este paso el ácido oxida el
carbono y el hidrógeno en la muestra a dióxido de carbono y agua,
que escapan en forma de gas.
El destino del nitrógeno depende de su forma en la muestra
original:
• Los grupos amino y amida pasan a ion amonio.
• Los grupos nitro (–NO2), azo (-N=N-) y azoxi tienden más a
producir N2 o sus óxidos, los cuales se pierden como gases en el
medio caliente. Esta pérdida se puede evitar al pretratar la
muestra con un agente reductor como el ácido salicílico o
tiosulfato, para formar amidas o aminos, para luego seguir con la
digestión de forma habitual.

5. 2. Adición de base concentrada
Una vez concluida la digestión, la solución resultante
se enfría, se diluye y alcaliniza con una base
concentrada a fin de convertir el amonio en amoníaco.
NH4
+
(ac)+ OH-
(ac) NH3 (g) + H2O(l)

6. 3. Destilación
La solución alcalinizada se calienta y el amoníaco gaseoso se destila y recoge en
un volumen de solución ácida.
Existen dos variantes del método de Kjeldahl:
• Método convencional: El amoníaco se recolecta en solución estándar de ácido
y el exceso de ácido se valora por retroceso con una solución estándar de base.
• Método modificado : El amoniaco se recolecta en una solución de ácido bórico y
el proceso se forma una cantidad equivalente de borato de amonio:

7. 3. Destilación
La solución alcalinizada se calienta y el amoníaco
gaseoso se destila y recoge en un volumen de solución
ácida.
Existen dos variantes del método de Kjeldahl:
• Método convencional: El amoníaco se recolecta en
solución estándar de ácido y el exceso de ácido se
valora por retroceso con una solución estándar de
base.
• Método modificado : El amoniaco se recolecta en una
solución de ácido bórico y el proceso se forma una
cantidad equivalente de borato de amonio:

8. M O N T A J E O R I G I N A L D E L
M É T O D O K J E L D A H L
D E S T I L A D O R K J E L D A H L S E M I -
A U T O M Á T I C O " P R O - N I T R O S "

9. Valoración
• En el método convencional el exceso de ácido se valora por
retroceso con una solución estándar de base.
• En el método modificado el borato producido se valora con una
solución estándar de ácido. El ácido bórico es demasiado débil
para titularse, pero el borato, que es equivalente a la cantidad
de amoniaco, es una base Brønsted lo suficientemente fuerte como
para poderlo titular con un ácido estándar hasta el punto final
de rojo de metilo. El ácido bórico es tan débil que no
interfiere, y no es necesario conocer su concentración con
exactitud.