JP4233179B2

JP4233179B2 - Determination of nitrogen in organic compounds by Kjeldahl method

Info

Publication number: JP4233179B2
Application number: JP25657699A
Authority: JP
Inventors: 敏之米持; 信一中島
Original assignee: Nippon Soda Co Ltd
Current assignee: Nippon Soda Co Ltd
Priority date: 1999-09-10
Filing date: 1999-09-10
Publication date: 2009-03-04
Anticipated expiration: 2019-09-10
Also published as: JP2001083134A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明はケルダール法による有機化合物中の窒素定量法に関わり、更に詳しくは窒素濃度の測定にイオンクロマトグラフィーを用いる窒素定量法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
有機化合物中の窒素含量を測定する場合、一般的に用いられている方法にケルダール窒素定量法がある。このケルダール窒素定量法は分析精度が良好で、タンパク質など種々の窒素含有有機化合物の定量に広く用いられており、日本薬局方では窒素定量法としてケルダール法が採用されている。
ケルダール法の原理は周知のごとく、試料を適切な分解促進剤である触媒の存在下で濃硫酸により加熱分解し、試料中の窒素を硫酸アンモニウムとして固定し、これに水酸化ナトリウムなどの強アルカリを加え、遊離したアンモニアを蒸留して捕集し、硫酸により滴定して試料中のアンモニア量を定量するものである。しかしながら、加熱分解には時間を要する場合があり、蒸留、滴定まで行うと複数の試料を分析する場合には相当の時間を要する。また、操作が煩雑であり分析者の熟練を要することや試料の加熱分解あるいはアンモニア定量時の滴定には濃硫酸を使用するため危険性を伴うなどの指摘がある。そこで、分析時間の短縮、分析操作の煩雑さを回避するためケルダール窒素定量法における種々の改良がなされている。
【０００３】
例えば、分解時間を短縮する方法として、特開昭５４−３０８９１号公報、特開昭５５−４５１号公報、特開昭６１−２５８１６６号公報には、分解触媒として過硫酸カリ、アンチモン酸塩、無機ペルオクソ塩を用いることが記載されている。
また、特開昭５０−２５２８６号公報、特開昭６３−２８６７６３号公報等には、自動分解装置、自動蒸留滴定装置、硫酸、触媒添加の自動化など、それぞれの装置を組み合わせることによって一部あるいは全工程を自動化した方法が記載されている。
【０００４】
また、特開昭６３−７２３３６号公報、食品総合研究所研究報告、６１、１５（１９９７）には、分解工程の短縮における時間の短縮、操作の簡略化のためマイクロ波装置を用いて有機化合物を分解することが記載されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、従来のケルダール窒素定量法の欠点である分析時間、及び操作性を改善する試みとして試料の加熱分解、遊離したアンモニアの蒸留、捕集、滴定の３段階をそれぞれ自動化した装置等が開示されているが、これら自動化された装置は高価であり、更にこの装置を他の分析への応用するという点では汎用性に欠けているという問題があった。
また、分解触媒の改良や、マイクロ波装置を用いる方法は、試料の分解時間を短縮する効果があるものの、依然としてアンモニアの定量には従来の方法が用いられており改善の余地がのこされている。
本発明は、分析時間の短縮、分析操作の簡便性、安全性の向上を図り、しかも汎用性の高い装置を用いてケルダール法による有機化合物中の窒素定量方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解決するため鋭意検討した結果、含窒素有機化合物をマイクロウエーブ分解装置により分解し、硫酸アンモニウムとした分解液をイオンクロマトグラフィーにより定量することで、分析時間の短縮、分析操作の簡便性、安全性の向上を図り、しかも汎用性の高い装置を用いて有機化合物中の窒素を定量することが可能となり本発明を完成するに至った。
【０００７】
即ち、本発明は、ケルダール法を用いた有機化合物中の窒素定量法において、マイクロウエーブ分解装置で濃硫酸中、過酸化水素、及び硫酸銅を用いて有機化合物を分解する工程、及びイオンクロマトグラフィーを用いてアンモニウムイオンを定量する工程を含む窒素定量法であって、マイクロウエーブ分解装置を用いて有機化合物を分解する工程において用いる過酸化水素の量を、用いる濃硫酸の量に対して容積基準で１／１０〜１／２とすることを特徴とする、窒素定量法に関する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明に用いられるマイクロウエーブ分解装置としては、含窒素有機化合物を分解するのに十分なエネルギー量のマイクロ波を照射し急速に分解できる装置であれば特に制限されず、湿式化学分析における多目的サンプル前処理処理装置として使用され、特に高い精度を要求される原子吸光、ＩＣＰ、ＩＣＰ−ＭＳ分析のサンプル分解に広く使用されている汎用の装置を使用することができる。また、開放系、密閉系の両方とも使用することができる。
【００１０】
マイクロウエーブ分解法ではマイクロ波の迅速な分解能を利用しており、特に密閉系では外部の汚染を受けることなく、また目的元素が揮散により損失することなく分解できる。また、従来のケルダール法と異なり、硫酸、触媒等を添加する際に容器の壁に付着しないよう等の特別の注意を払う必要がなくなる。装置としては、近年のマイクロウエーブ分解装置の進歩による分解温度、時間、マイクロ波加熱電力などのプログラミングが可能で、安全機能が十分な装置が好ましい。
【００１１】
本発明に用いられるイオンクロマトグラフィーは、イオン交換クロマトグラフィーの一つであり、分離カラムを用いて試料中のイオン成分を分離し、分離カラムの後に接続した除去カラムによって、移動相として用いた溶離液を水または低伝導度のものに変換して溶離液のバックグラウンドを低減することにより目的のイオン成分を電気伝導度セルによって検出することを可能にしたクロマトグラフ法であり、試料中の陽イオン、陰イオン、または遷移金属の分析に汎用されている一般的な方法を使用することができる。
アンモニウムイオンの保持時間は約４〜５分であるため、一度に多数の試料を分析する場合においても短時間で定量が可能である。また、自動注入装置を用いれば分析に拘束される時間は短縮される。
【００１２】
本発明の方法では、まず試料、硫酸、分解促進剤をマイクロウエーブ分解容器に入れ、マイクロウェーブ分解装置にて分解を行う。試料量、硫酸、分解促進剤の添加量は例えば日本薬局方で採用されているセミミクロケルダール法等に準じて調整することができるが、マイクロウエーブ分解容器の大きさに依存するため必要に応じて適当に調整する必要がある。試料は、その性状に関係なく測定が可能であり、直接秤量した試料を容器に直接移し取ることもできるし、少量秤量する場合には、溶媒で希釈後分取することもできる。希釈する溶媒としては、窒素を含まない溶媒であれば特に制限されないが、溶解するものであれば希硫酸が特に好ましい。
【００１３】
硫酸は水分含量の少ない濃硫酸を用いるのが好ましい。用いる量は、分解する試料量、及び反応容器によって制限はされるが、通常、含まれる窒素量２〜３ｍｇに対して硫酸２〜１０ｍｌの範囲で使用される。
分解促進剤としては、例えば試料１００ｍｇに対して、硫酸カリウム１０ｇ、硫酸銅１ｇの混合物を１ｇ、過酸化水素１ｍｌ用いることが例示することができる。その他、各種の硫酸塩や、酸化水銀等の重金属、酸化セレン、酸化アンチモン等の１５族典型金属が一般的に用いられているが、本発明の方法ではイオンクロマトグラフィーによる定量を行うことから過剰のカリウムイオン等はアンモニウムイオンの定量の妨害となる場合があり、更に分析後の廃棄物の環境への影響を考慮して、アンモニウムイオンの定量に影響を与えない塩の選択および量、及び過酸化水素の量を調整することにより最適の分解条件を見出した。
【００１４】
即ち、用いる硫酸の量に対して、容積基準で１／１０〜１／２、好ましくは１／５〜２／５の範囲で過酸化水素を用い、更に硫酸銅を触媒に用いることで、分解促進剤としてもっとも汎用されている硫酸カリウムを用いることなく９３％以上の回収率で含窒素有機化合物を分解することが可能となった。多数のサンプルを一度に分析する場合、硫酸カリウム等の塩はなるべく少ない方が、廃棄物の量を極力抑えられるため、分析効率が向上する。
【００１５】
用いる過酸化水素は、通常３０％のものが使用されるが、５０％ものを使用することもできる。用いる硫酸銅は、通常溶解性を考慮して水和物で使用される。用いる量は、通常試料に対して１０倍〜１０００倍の範囲で使用される。
【００１６】
密閉型のマイクロウェーブ分解装置を用いた場合、試料、硫酸、触媒、過酸化水素をマイクロウエーブ分解容器に入れに蓋をして密閉する。マイクロウェーブ分解装置を用いる方法では、通常マイクロ波を照射後は触媒、過酸化水素等を更に加える必要はないが、反応が不十分な場合には照射を停止して試薬を加えることもできる。
【００１７】
分解容器を分解装置に設置し、試料の種類・量に応じてマイクロ波の出力を適当に設定し、照射して分解を行うことができる。マイクロ波の出力は分解時間ともある程度関係するが、装置の安全基準を超えない限り適当な範囲に設定することができ、更に、経時的に変化させることもできる。
【００１８】
分解時間は、分解する試料の量にもよるが、５分から３０分程度で十分に分解できる。
分解終了後、マイクロウェーブ分解容器を装置から取り出し冷却し、イオンクロマトグラフィーの検量線濃度の範囲内となるように分解液を適当に希釈調製するだけで有機化合物の含窒素分をアンモニウムイオンとして検出することができる。
【００１９】
アンモニウムイオンをイオンクロマトグラフィー法で検出する手順としては、まず検量線を作成する。検量線濃度は試料中の窒素含量、イオンクロマトグラフィーの検出器感度等を勘案し決定する。
検量線溶液、希釈試料溶液をイオンクロマトグラフィーにて分析を行う。分離カラムは陽イオン用カラムを使用し、分離カラムに適した溶離液を用いる。
例えば、ポリマー系充填剤でカルボン酸あるいはスルホン酸を官能基に持つ陽イオン交換カラムを使用した場合、溶離液として１０〜２０ｍｍｏｌ／ｌのメタンスルホン酸または塩酸などの酸性溶液を例示することができる。
【００２０】
また、溶離液に用いている電解質を水あるいは低伝導度のものに変換して目的とするイオン成分の検出感度を上げる効果のある陽イオン分析用サプレッサーを使用することが望ましい。硫酸濃度が高いと硫酸イオンがクロマトグラムに影響を与えるので試料溶液の希釈等で調整する。検量線よりアンモニウムイオンを定量し、試料中の窒素含量を求める。
【００２１】
以下実施例により、本発明を詳細に説明するが、本発明の範囲は実施例に限定されるものではない。
【００２２】
【実施例】
実施例１
ＤＬ−メチオニン（試薬特級）１．５０ｇを精秤し０．１モル／ｌの硫酸５０ｍｌに溶解した。この試料溶液０．３ｍｌを１００ｍｌのマイクロウエーブ分解容器に取り、硫酸銅（ＩＩ）５水和物（試薬特級）１００ｍｇ、濃硫酸（９６〜９８％）５ｍｌ、３０％過酸化水素１ｍｌを添加し蓋をして密閉した。マイクロウエーブ分解容器を分解装置に設置し、分解を開始する。マイクロウエーブ分解条件は２５０Ｗ：１分、０Ｗ：２分、２５０Ｗ：５分、４００Ｗ：６分、６５０Ｗ：１０分、冷却５分の分解プログラムで分解を行った。分解終了後、分解容器を冷却し、分解液を１００ｍｌメスフラスコに移し、水を加えて１００ｍｌとする。更に、この溶液０．３ｍｌを５０ｍｌのメスフラスコに分取し水を加えて５０ｍｌとし、これを希釈試料溶液とした。
【００２３】
イオンクロマトグラフィーにて試料中のアンモニウムイオンを定量するため、３点検量線用溶液を調製した。市販のアンモニウムイオン標準液（１０００μｇ／ｍｌ）を用いて、それぞれ０、０．０８、０．２μｇ／ｍｌとなる溶液を調製し検量線溶液とする。この溶液には希釈試料溶液とマトリックスを合わせるため硫酸０．０３ｍｌ／１００ｍｌを加えた。
検量線溶液、希釈試料溶液をそれぞれイオンクロマトグラフィーで分析し、得られた検量線から試料中のアンモニウムイオンを定量し、試料より計算した窒素含有量と比較して回収率を求め、その結果を第1表に示した。
【００２４】
実施例２、３、４
濃硫酸４ｍｌ、過酸化水素水２ｍｌ（実施例２）、濃硫酸５ｍｌ、過酸化水素０．５ｍｌ（実施例３）、濃硫酸５ｍｌ、過酸化水素２ｍｌ（実施例４）を用いる以外実施例１と同様に分析を行い、その回収率を第1表に示した。
【００２５】
比較例１、２、
濃硫酸６ｍｌ、過酸化水素水４ｍｌ（比較例１）、濃硫酸４ｍｌ、過酸化水素４ｍｌ（比較例２）を用いる以外実施例１と同様に反応を行い、回収率を第1表に示した。
【００２６】
【表１】

【００２７】
実施例５
実施例１に記載されている操作をサンプリング数２回の４日間について行い、回収率を求め第２表に示した。
【００２８】
【表２】

【００２９】
得られたデータを用いて分散分析を行い、第３表に示した。
【００３０】
【表３】

【００３１】
以上の結果を用い分析精度の推定を行ったところ、窒素含量理論値に対し、回収率はほぼ１００％を示し、日間に有意差はなく、分析精度は良好であることが確認された。
【００３２】
【発明の効果】
本発明より汎用性の高い装置によりケルダール法による窒素分析が可能となった。また、イオンクロマトグラフィーでアンモニウムイオンを定量することにより、遊離アンモニアの蒸留、捕集や硫酸によるアンモニアの滴定が不要となることから安全に分析を行うことができ、分析時間が短縮された。
したがって、窒素含有有機化合物の分解にマイクロウエーブ分解装置を用い、分解液中のアンモニウムイオンの定量にイオンクロマトグラフィーを用いることにより、
▲１▼分解、定量に要する分析時間あるいは分析に拘束される時間が短縮される。
▲２▼分解し遊離したアンモニアの蒸留・捕集操作を必要としないことから分析時間の短縮となり、また強アルカリを用いてアンモニアを遊離させ蒸留する操作に関する危険性を伴わない。
▲３▼アンモニアの定量をイオンクロマトグラフィーで行うことから、滴定に使用する硫酸を扱うことがなく安全に操作ができる。
▲４▼これらより５試料について分析を行った場合、従来法では約７時間要したところ本発明法では約３〜４時間に短縮された。
▲５▼マイクロウエーブ分解装置あるいはイオンクロマトグラフィーは他の分析に汎用されている。
などの効果があった。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a nitrogen determination method in an organic compound by the Kjeldahl method, and more particularly to a nitrogen determination method using ion chromatography for measuring the nitrogen concentration.
[0002]
[Prior art]
When measuring the nitrogen content in an organic compound, there is a Kjeldahl nitrogen determination method as a commonly used method. This Kjeldahl nitrogen determination method has good analytical accuracy and is widely used for the quantification of various nitrogen-containing organic compounds such as proteins. In the Japanese Pharmacopoeia, the Kjeldahl method is adopted as a nitrogen determination method.
As is well known in the Kjeldahl method, the sample is thermally decomposed with concentrated sulfuric acid in the presence of a catalyst, which is an appropriate decomposition accelerator, and the nitrogen in the sample is fixed as ammonium sulfate. A strong alkali such as sodium hydroxide is added to the sample. In addition, liberated ammonia is collected by distillation and titrated with sulfuric acid to quantify the amount of ammonia in the sample. However, the thermal decomposition may take time, and when distillation and titration are performed, it takes a considerable time to analyze a plurality of samples. In addition, it is pointed out that the operation is complicated and requires the skill of an analyst, and the use of concentrated sulfuric acid in the thermal decomposition of the sample or the titration at the time of ammonia determination involves danger. Accordingly, various improvements in the Kjeldahl nitrogen determination method have been made in order to shorten the analysis time and avoid the complexity of the analysis operation.
[0003]
For example, as a method for shortening the decomposition time, JP-A-54-30891, JP-A-55-451 and JP-A-61-258166 include potassium persulfate, antimonate, The use of inorganic peroxo salts is described.
Japanese Patent Application Laid-Open No. 50-25286, Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-286863, etc. are partially or partially combined with an automatic decomposition device, an automatic distillation titration device, sulfuric acid, automation of catalyst addition, etc. A method is described in which the entire process is automated.
[0004]
JP-A-63-72336, Food Research Institute Research Report, 61, 15 (1997) describes an organic compound using a microwave device for shortening the time for shortening the decomposition process and simplifying the operation. Is described.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, the analysis time, which is a drawback of the conventional Kjeldahl nitrogen determination method, and an apparatus that automates each of the three stages of thermal decomposition of the sample, distillation of free ammonia, collection, and titration as an attempt to improve operability, etc. However, there is a problem that these automated apparatuses are expensive and are not versatile in terms of applying the apparatus to other analyses.
Although the improvement of the decomposition catalyst and the method using the microwave device have the effect of shortening the decomposition time of the sample, there is still room for improvement because the conventional method is still used for the determination of ammonia. Yes.
An object of the present invention is to provide a method for quantifying nitrogen in an organic compound by the Kjeldahl method using a highly versatile apparatus in order to shorten the analysis time, improve the analytical operation, and improve safety.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the present inventors decomposed a nitrogen-containing organic compound with a microwave decomposing apparatus, and quantified the decomposition solution as ammonium sulfate by ion chromatography, thereby shortening the analysis time. The simplicity of analysis operation and safety are improved, and nitrogen in organic compounds can be quantified using a highly versatile apparatus, thereby completing the present invention.
[0007]
That is, the present invention relates to a method for decomposing an organic compound using hydrogen peroxide and copper sulfate in concentrated sulfuric acid in a microwave decomposition apparatus, and ion chromatography in a nitrogen determination method in an organic compound using the Kjeldahl method. a including nitrogen quantification method quantifying the ammonium ion with the amount of hydrogen peroxide used in the step of decomposing an organic compound by using a microwave decomposition apparatus, relative to the amount of concentrated sulfuric acid used characterized by a 1 / 10-1 / 2 in volume basis, about the nitrogen assay.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The microwave decomposition apparatus used in the present invention is not particularly limited as long as it is an apparatus that can be rapidly decomposed by irradiating microwaves with an energy amount sufficient to decompose a nitrogen-containing organic compound, and is a multipurpose sample in wet chemical analysis. A general-purpose apparatus widely used for sample decomposition of atomic absorption, ICP, and ICP-MS analysis that is used as a pretreatment apparatus and requires particularly high accuracy can be used. Both open and closed systems can be used.
[0010]
The microwave decomposition method uses the rapid resolution of microwaves, and in particular in a closed system, it can be decomposed without receiving external contamination and without losing the target element due to volatilization. Further, unlike the conventional Kjeldahl method, it is not necessary to pay special attention to prevent adhesion to the vessel wall when adding sulfuric acid, a catalyst, or the like. As the apparatus, an apparatus having a sufficient safety function capable of programming the decomposition temperature, time, microwave heating power and the like due to the recent progress of the microwave decomposition apparatus is preferable.
[0011]
Ion chromatography used in the present invention is one type of ion exchange chromatography, which separates ionic components in a sample using a separation column and elutes used as a mobile phase by a removal column connected after the separation column. This is a chromatographic method in which the target ionic components can be detected by the conductivity cell by reducing the eluent background by converting the liquid to water or low conductivity, and it is possible to detect positive ions in the sample. Common methods that are commonly used for the analysis of ions, anions, or transition metals can be used.
Since the retention time of ammonium ions is about 4 to 5 minutes, even when a large number of samples are analyzed at once, quantification is possible in a short time. Moreover, if an automatic injection apparatus is used, the time restrained by analysis will be shortened.
[0012]
In the method of the present invention, first, a sample, sulfuric acid, and a decomposition accelerator are placed in a microwave decomposition vessel and decomposed by a microwave decomposition apparatus. The amount of the sample, sulfuric acid, and the amount of the decomposition accelerator can be adjusted according to the semi-micro Kjeldahl method adopted by the Japanese Pharmacopoeia, for example, but it depends on the size of the microwave decomposition vessel. It is necessary to adjust appropriately. The sample can be measured regardless of its properties, and the directly weighed sample can be directly transferred to a container, and when a small amount is weighed, it can be taken after dilution with a solvent. The solvent for dilution is not particularly limited as long as it does not contain nitrogen, but dilute sulfuric acid is particularly preferable as long as it dissolves.
[0013]
As sulfuric acid, concentrated sulfuric acid having a low water content is preferably used. The amount to be used is limited by the amount of sample to be decomposed and the reaction vessel, but is usually used in the range of 2 to 10 ml of sulfuric acid with respect to 2 to 3 mg of nitrogen contained.
As the decomposition accelerator, for example, 1 g of a mixture of 10 g of potassium sulfate and 1 g of copper sulfate and 1 ml of hydrogen peroxide can be used for 100 mg of a sample. In addition, various sulfates, heavy metals such as mercury oxide, and Group 15 typical metals such as selenium oxide and antimony oxide are generally used. However, in the method of the present invention, the amount is excessive due to the determination by ion chromatography. Potassium ions, etc. may interfere with the determination of ammonium ions, and considering the environmental impact of the waste after analysis, the selection and amount of salt that does not affect the determination of ammonium ions The optimum decomposition conditions were found by adjusting the amount of hydrogen oxide.
[0014]
That is, by using hydrogen peroxide in the range of 1/10 to 1/2, preferably 1/5 to 2/5 based on the volume of sulfuric acid used, and further using copper sulfate as a catalyst, decomposition The nitrogen-containing organic compound can be decomposed at a recovery rate of 93% or more without using potassium sulfate, which is most widely used as an accelerator. When analyzing a large number of samples at the same time, the amount of waste such as potassium sulfate can be reduced as much as possible to improve the analysis efficiency.
[0015]
The hydrogen peroxide used is usually 30%, but 50% can also be used. The copper sulfate to be used is usually used as a hydrate in consideration of solubility. The amount used is usually in the range of 10 to 1000 times the sample.
[0016]
In the case of using a closed type microwave decomposition apparatus, a sample, sulfuric acid, catalyst, and hydrogen peroxide are put in a microwave decomposition container and sealed with a lid. In the method using a microwave decomposing apparatus, it is usually unnecessary to add a catalyst, hydrogen peroxide or the like after irradiation with microwaves. However, if the reaction is insufficient, the irradiation can be stopped and a reagent can be added.
[0017]
The decomposition container can be installed in a decomposition apparatus, and the microwave output can be appropriately set according to the type and amount of the sample, and irradiation can be performed for decomposition. The microwave output is related to the decomposition time to some extent, but can be set within an appropriate range as long as the safety standard of the apparatus is not exceeded, and can be changed with time.
[0018]
Although the decomposition time depends on the amount of sample to be decomposed, it can be sufficiently decomposed in about 5 to 30 minutes.
After decomposition, remove the microwave decomposition vessel from the equipment, cool it down, and detect the nitrogen content of organic compounds as ammonium ions by simply diluting the decomposition solution so that it is within the calibration curve concentration range of ion chromatography. can do.
[0019]
As a procedure for detecting ammonium ions by ion chromatography, a calibration curve is first prepared. The calibration curve concentration is determined in consideration of the nitrogen content in the sample, the detector sensitivity of ion chromatography, and the like.
The calibration curve solution and the diluted sample solution are analyzed by ion chromatography. As the separation column, a cation column is used, and an eluent suitable for the separation column is used.
For example, when a cation exchange column having a carboxylic acid or a sulfonic acid as a functional group is used as a polymer filler, an acidic solution such as 10-20 mmol / l methanesulfonic acid or hydrochloric acid can be exemplified as an eluent. .
[0020]
In addition, it is desirable to use a suppressor for cation analysis that is effective in increasing the detection sensitivity of the target ion component by converting the electrolyte used in the eluent to water or one having low conductivity. If the sulfuric acid concentration is high, sulfate ions affect the chromatogram, so adjust by diluting the sample solution. Quantify ammonium ions from the calibration curve and determine the nitrogen content in the sample.
[0021]
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples, but the scope of the present invention is not limited to the examples.
[0022]
【Example】
Example 1
1.50 g of DL-methionine (special grade reagent) was precisely weighed and dissolved in 50 ml of 0.1 mol / l sulfuric acid. Take 0.3 ml of this sample solution in a 100 ml microwave decomposition vessel and add 100 mg of copper (II) sulfate pentahydrate (special grade), 5 ml of concentrated sulfuric acid (96-98%), and 1 ml of 30% hydrogen peroxide. Sealed with a lid. Install the microwave decomposition vessel in the decomposition device and start decomposition. Microwave decomposition conditions were as follows: 250 W: 1 minute, 0 W: 2 minutes, 250 W: 5 minutes, 400 W: 6 minutes, 650 W: 10 minutes, cooling 5 minutes. After completion of the decomposition, the decomposition container is cooled, the decomposition solution is transferred to a 100 ml volumetric flask, and water is added to make 100 ml. Further, 0.3 ml of this solution was taken into a 50 ml volumetric flask and water was added to make 50 ml, which was used as a diluted sample solution.
[0023]
In order to quantify ammonium ions in the sample by ion chromatography, a solution for a three-inspection curve was prepared. Using commercially available ammonium ion standard solution (1000 μg / ml), prepare solutions with 0, 0.08, and 0.2 μg / ml, respectively, and use them as calibration curve solutions. To this solution, 0.03 ml / 100 ml of sulfuric acid was added to match the diluted sample solution and the matrix.
The calibration curve solution and the diluted sample solution were each analyzed by ion chromatography, the ammonium ion in the sample was quantified from the obtained calibration curve, and the recovery rate was obtained by comparing with the nitrogen content calculated from the sample. It is shown in Table 1.
[0024]
Examples 2, 3, 4
Example 1 except that 4 ml of concentrated sulfuric acid, 2 ml of hydrogen peroxide (Example 2), 5 ml of concentrated sulfuric acid, 0.5 ml of hydrogen peroxide (Example 3), 5 ml of concentrated sulfuric acid and 2 ml of hydrogen peroxide (Example 4) The analysis was performed in the same manner as in Example 1, and the recovery rate is shown in Table 1.
[0025]
Comparative Examples 1, 2,
The reaction was carried out in the same manner as in Example 1 except that 6 ml of concentrated sulfuric acid, 4 ml of hydrogen peroxide solution (Comparative Example 1), 4 ml of concentrated sulfuric acid, and 4 ml of hydrogen peroxide (Comparative Example 2) were used. .
[0026]
[Table 1]

[0027]
Example 5
The operation described in Example 1 was performed for 4 days with 2 samplings, and the recovery rate was determined and shown in Table 2.
[0028]
[Table 2]

[0029]
An analysis of variance was performed using the obtained data, and the results are shown in Table 3.
[0030]
[Table 3]

[0031]
When the analysis accuracy was estimated using the above results, the recovery rate was almost 100% with respect to the theoretical value of nitrogen content, and there was no significant difference between days, confirming that the analysis accuracy was good.
[0032]
【The invention's effect】
Nitrogen analysis by the Kjeldahl method has become possible with a more versatile apparatus than the present invention. In addition, by quantifying ammonium ions by ion chromatography, free ammonia distillation, collection, and titration of ammonia with sulfuric acid are no longer necessary, and the analysis can be performed safely and the analysis time is shortened.
Therefore, by using a microwave decomposition apparatus for decomposing nitrogen-containing organic compounds, and using ion chromatography for quantifying ammonium ions in the decomposition solution,
(1) The analysis time required for decomposition and quantification or the time required for analysis is shortened.
{Circle around (2)} Since the operation of distillation / collection of decomposed and liberated ammonia is not required, the analysis time is shortened, and there is no danger associated with the operation of liberating and distilling ammonia using a strong alkali.
(3) Since ammonia is quantified by ion chromatography, it can be operated safely without handling sulfuric acid used for titration.
(4) When five samples were analyzed from these, the conventional method took about 7 hours, but the method of the present invention shortened it to about 3 to 4 hours.
(5) Microwave decomposition apparatus or ion chromatography is widely used for other analyses.
There was such an effect.

Claims

In the nitrogen determination method in organic compounds using the Kjeldahl method, the step of decomposing the organic compound with concentrated sulfuric acid, hydrogen peroxide, and copper sulfate in a microwave decomposition apparatus, and ammonium ion using ion chromatography quantitating step a including nitrogen determination method, the amount of hydrogen peroxide used in the step of decomposing an organic compound by using a microwave decomposition apparatus, by volume basis relative to the amount of concentrated sulfuric acid used 1/10 Nitrogen quantification method, characterized by ˜1 / 2 .