Connaissez-vous la méthode Kjeldahl ?
La méthode Kjeldahl est une méthode d’analyse chimique utilisée pour déterminer la quantité d'azote contenue dans différents types d’échantillons. Elle a été développée au XIXème siècle par Johan Kjeldahl, un chimiste danois. C’est une méthode officielle et elle est décrite dans de nombreuses réglementations, compte tenu de ses multiples applications dans plusieurs branches de l’industrie (industries chimique, agricole, de l’environnement, etc.) et de la recherche scientifique, mais son utilité principale réside dans la détermination de la quantité de protéines présentes dans les aliments. Puisque les protéines sont composées d’acides aminés, eux-mêmes composés d'atomes d’azote qui définissent la quantité d’azote présente dans l’échantillon, nous pouvons déterminer avec précision la quantité de protéines contenues dans l’aliment. Une autre de ses utilisations principales est l’analyse de l’eau.
Comment fonctionne la méthode Kjeldahl ?
La méthode Kjeldahl peut se diviser en trois parties : la minéralisation, la distillation et enfin, le titrage.
La minéralisation : à cette étape, l’azote organique devient de l’ammonium (NH4+). Pour provoquer cette réaction, il faut placer l’échantillon dans un tube de minéralisation et y ajouter de l’acide sulfurique et un catalyseur. Ensuite, il faut faire chauffer le tube pour atteindre une température d’environ 400°C. La chaleur et l’acide sulfurique vont décomposer l’échantillon et libérer l’azote organique. Au contact de l’acide, l’azote sera réduit à du sulfate d’ammonium.
La distillation : à cette étape, nous pourrons distiller le NH3 et ainsi, le séparer de ce qui restera de l’échantillon digéré. Afin de récupérer l’ammonium, il nous faudra d’abord obtenir l’ion ammonium déprotoné. Pour cela, il faut ajouter de l'hydroxyde de sodium au mélange digéré. Après être passé par le système de distillation, l’ammonium devra être déposé dans un récipient contenant une solution réceptrice, constituée d’acide borique et d’un indicateur (rouge de méthyle, par exemple) qui le retransformera en ammonium.
Le titrage : à cette étape, nous utiliserons une réaction acido-basique afin de déterminer la quantité d’azote présente dans notre échantillon de départ. Pour effectuer le titrage, il faut ajouter une quantité connue d’acide chlorhydrique (HCI) au produit de la distillation précédente. Le changement de couleur de l’indicateur nous permettra de savoir quand l’échantillon sera totalement neutralisé. La quantité d’acide chlorhydrique à utiliser dépend de la quantité de sel déjà formé entre le bore et l’ammonium. Ainsi, grâce à des facteurs de conversion, nous pourrons calculer la quantité initiale d’azote.
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