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ケルダール蒸留装置についての概要、用途、原理などをご説明します。また、ケルダール蒸留装置のメーカー7社一覧や企業ランキングも掲載しておりますので是非ご覧ください。ケルダール蒸留装置関連企業の2025年1月注目ランキングは1位:フォス･ジャパン株式会社、2位:ユラボジャパン株式会社となっています。
監修:フォス･ジャパン株式会社
ケルダール蒸留装置とは、化学物質内の窒素の量を測ることでタンパク質などを定量する装置です。
サンプルに強酸を加えて加熱し、窒素をアンモニアとして蒸留します。その後、アンモニアを捕集して定量することでサンプル中の窒素量を測定する仕組みです。特に食品、農産物、化学製品の品質管理や研究開発で使用されます。
ケルダール蒸留装置は、非常に高い精度で窒素量を測定できます。サンプル中の有機窒素や無機窒素を効果的に抽出し、正確に定量することが可能です。したがって、品質管理や研究において非常に信頼性の高い分析方法です。
ケルダール蒸留装置は以下の用途で使用されます。
食品の窒素含量を測定するために広く使用され、特にたんぱく質含量の測定で活躍します。肉や乳製品などの製品において窒素量を測定し、たんぱく質量を算出します。製品の品質管理や栄養表示に不可欠な分析方法です。
土壌や肥料中の窒素成分を測定するためにケルダール蒸留装置が使用されます。施肥による窒素の変動を正確に測定することにより、作物の成長に必要な窒素量を評価し、効率的な肥料使用が可能です。
また、肥料の品質管理にも利用され、窒素含量を正確に測定することで製品規格に合致していることを確認します。
化学合成物や化学原料の分析においても使用されます。特に化学製品の製造過程で副生成物や不純物が窒素を含んでいる場合、その量を測定するために使用されます。また、無機化学物質や有機化学物質の窒素化合物の特定にも有用です。
環境保護や水質管理の分野でケルダール蒸留装置を用いる場合があります。河川や湖沼の水質調査において、窒素の含有量を測定するために使用されます。水中のアンモニアや有機窒素化合物を定量することにより、水質の汚染度や浄化効果を評価することが可能です。
ケルダール蒸留装置は主に窒素を含む化合物を分解し、アンモニアとして蒸留する仕組みです。
まず、試料に濃硫酸を加えて高温で加熱します。これにより、試料中の有機物が分解され、窒素を含むたんぱく質などの化合物がアンモニアに変換されます。触媒としてセレンや銅を使用することもあります。
次に溶液に水酸化ナトリウムを加え、アルカリ性にします。これにより、アンモニアが気体として揮発し、蒸留部に移動させることが可能です。アンモニアが冷却用の捕集液に溶解するため、その濃度を測定することで試料中の窒素量を定量する仕組みです。
窒素含量は滴定に必要な酸の量と試料量に基づいて算出し、たんぱく質量を推定するために使用されます。窒素含量に係数を掛けることで、試料中のたんぱく質含量を求めることが可能です。
ケルダール蒸留装置を選ぶ際は、以下を考慮することが重要です。
ケルダール蒸留装置の電源は、使用する場所の電圧や電力容量に適合する製品を選ぶことが重要です。電灯用の100Vと、業務用の200Vなどに対応したモデルが販売されています。選定の際には装置の電力消費量や必要な加熱能力に応じて、電源の容量が十分であることを確認する必要があります。
ケルダール蒸留装置のサイズは、設置スペースと処理するサンプル量に合わせて選定します。小規模なラボや研究室ではコンパクトな設計の製品が適しています。一方、大量のサンプルを一度に分析する必要がある場合は、オートサンプラーと接続して連続分析を行える装置を選んだ方が効率的です。
ケルダール蒸留装置には、酸やアルカリなどの試薬を自動的に添加できる製品も販売されています。酸やアルカリを正確かつ一定量で添加できるようなシステム (高精度ポンプなど) が組み込まれており、作業者の負担を減らしつつ分析の精度も向上します。
自動添加機能があれば手動での添加ミスを減らし、操作の一貫性を保つことが可能です。
操作インターフェースは使いやすさや効率に大きな影響を与えます。現在はタッチスクリーンディスプレイや、パソコン接続が可能なインターフェースが搭載されていることが多いです。操作が直感的で複雑な設定も簡単に行うことができます。
本記事はケルダール蒸留装置を製造・販売するフォス･ジャパン株式会社様に監修を頂きました。
フォス･ジャパン株式会社の会社概要はこちら
*一部商社などの取扱い企業なども含みます。
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