ההבדל העיקרי בין שיטת דיומא לשיטת Kjeldahl הוא ששיטת Dumas היא שיטה אוטומטית ומכשירנית, בעוד ששיטת Kjeldahl היא שיטה ידנית.
גם שיטת דיומא וגם שיטת Kjeldahl חשובות בקביעת תכולת החנקן של חומרים כימיים באופן כמותי. שני תהליכים אלו שונים זה מזה בהתאם לטכניקות המשמשות לקביעה.
מהי שיטת דיומא?
שיטת Dumas היא טכניקה אנליטית המועילה בקביעת תכולת החנקן בחומרים כימיים באמצעות מערכת אוטומטית. שיטה זו פותחה לראשונה על ידי המדען ז'אן-בטיסט דיומא בשנת 1826.בהשוואה לטכניקות אחרות לכימות חנקן, הספציפיות של טכניקה זו היא ששיטה זו היא אוטומטית ומכשירנית לחלוטין, מה שמאפשר לנו לקבל מדידות מהירות של תכולת חלבון גולמי בדגימות מזון. לכן, טכניקה זו החליפה את שיטת Kjeldahl.
איור 01: תרשים פשוט המציג את שיטת דיומא
בשיטת דיומא, קיימת דגימת בעירה בעלת מסה ידועה בתא בטווח טמפרטורות גבוהות (בדרך כלל כ-800-900 צלזיוס) בנוכחות חמצן. בעירה זו מובילה לשחרור פחמן דו חמצני, מים וחנקן. תרכובות אלו משתחררות בצורה של גזים, וגזים אלו עוברים לאחר מכן על פני עמודה מיוחדת (למשל תמיסה מימית אשלגן הידרוקסיד) שיכולה לספוג פחמן דו חמצני ומים בדגימה.
הגלאי של מערכת זו הוא עמודה המכילה גלאי מוליכות תרמית בסוף התהליך. הוא יכול להפריד חנקן מכל שארית פחמן דו חמצני ומים, מה שמאפשר לנו לקבוע את תכולת החנקן שנותרה בתערובת הגז המשתחררת.
עם זאת, יש יתרונות ומגבלות לשיטת דיומא. טכניקה זו קלה וניתנת לאוטומציה מלאה. זה הרבה יותר מהיר משיטות אחרות, וזה עשוי לקחת רק כמה דקות לכל מדידה. טכניקה זו גם אינה כרוכה בכימיקלים רעילים. החיסרון העיקרי של שיטת דיומא הוא העלות הראשונית הגבוהה.
מהי שיטת Kjeldahl?
שיטת Kjeldahl היא טכניקה אנליטית לקביעת תכולת החנקן בחומרים אורגניים ובחומרים אנאורגניים. כאן, חומרים אנאורגניים מתייחסים למולקולות אמוניה ויוני אמוניום. עם זאת, צורות אחרות של חנקן, כגון יוני חנקה, אינן כלולות בטכניקה זו.שיטת Kjeldahl פותחה על ידי יוהאן Kjeldahl בשנת 1883.
שיטת Kjeldahl כוללת חימום של דגימה ב-360-410 צלזיוס עם חומצה גופרתית מרוכזת. תגובה זו מפרקת את החומרים האורגניים בדגימה על ידי חמצון כדי לשחרר את החנקן המופחת כאמוניום גופרתי. זרזים כגון סלניום, כספית סולפט וסולפט נחושת מתווספים כדי לגרום לעיכול זה להתרחש מהר יותר. לפעמים, אנו יכולים להוסיף נתרן גופרתי כדי להעלות את נקודת הרתיחה של חומצה גופרתית. כאשר האלכוהול מתבהר לאחר שחרור אדים, אנו יכולים לומר שהעיכול הושלם. אז אנחנו צריכים מערכת זיקוק כדי לקבל את הערך הסופי.
איור 02: שיטת Kjeldhal
למערכת הזיקוק יש מעבה בקצהו. מעבה זה טובל בנפח ידוע של חומצת הבור הסטנדרטית.אז תמיסת הדגימה מזוקקת עם כמות קטנה של נתרן הידרוקסיד. כאן, נתרן הידרוקסיד מגיב עם אמוניום או אמוניה, אשר מרתיח את התמיסה. לאחר מכן, נוכל לקבוע את כמות החנקן בדגימה באמצעות טיטרציה של תמיסה סופית זו. טיטרציה של חומצה-בסיס מתאימה מכיוון שאנו משתמשים בדגימת חומצה בורית.
מה ההבדל בין שיטת דיומא לשיטת Kjeldahl?
שיטת Dumas ושיטת Kjeldahl חשובות בקביעה כמותית של תכולת חנקן בחומרים כימיים. ההבדל העיקרי בין שיטת Dumas ל-Kjeldahl הוא ששיטת Dumas היא שיטה אוטומטית ומכשירנית, בעוד ששיטת Kjeldahl היא שיטה ידנית. בגלל זה, שיטת דיומא מהירה מאוד, בעוד ששיטת Kjeldahl גוזלת זמן.
יתר על כן, שיטת דיומא D אינה משתמשת בכימיקלים רעילים, בעוד ששיטת Kjeldahl משתמשת בכימיקלים רעילים כגון חומצה בורית.
להלן אינפוגרפיקה מציגה פרטים נוספים על ההבדל בין שיטת דיומא לשיטת Kjeldahl.
סיכום – Dumas vs Kjeldahl Method
שיטת Dumas ושיטת Kjeldahl חשובות בקביעה כמותית של תכולת חנקן בחומרים כימיים. ההבדל העיקרי בין שיטת Dumas ל-Kjeldahl הוא ששיטת Dumas היא שיטה אוטומטית ומכשירנית בעוד ששיטת Kjeldahl היא שיטה ידנית.
