1831年，法國化學家Jean Baptiste Dumas首創一種實用的定氮法。這種方法是在燃燒管的前端貯有碳酸鉛，在試樣分解前，加熱碳酸鉛，使分解放出的二氧化碳完全排除燃燒管中的空氣試樣與 CuO燃燒後 ，生成的氣體藉助 PbCO 分解產生的 CO 氣流趕到立於汞槽上內裝有 KOH溶液的集氣量筒中。燃燒時，偶爾有部分氮轉變為氮的氧化物，它們在通過紅熱的銅粉後被還原，這樣有機物中的氮全部被還原為 N 。
基本介紹
- 中文名：杜馬斯燃燒定氮法
- 外文名：Dumas Nitrogen analyzer
- 提出時間：1831年
- 提出者：Jean Baptiste Dumas
- 主要套用：食品
簡介,局限性,飼料檢測中,燃燒,還原,淨化,檢測,
簡介
通過測定 N 的體積 ，便可以得出有機物中的含氮量。1838年 ，O．L_Erdman和 R．F．Marchand 引入二氧化碳發生器 ．用碳酸鹽與酸反應產生 CO 。1868年 ，H．Schitt發明氮紊儀， 以取代 Dumas的集氣量筒。此後．Dumas法幾乎沒有大的改動。
直到1883年丹麥科學家Kjeldahl才提出凱氏定氮法，杜馬斯定氮法比凱式定氮法足足早了52年。但是由於早期的杜馬斯定氮方法只能測定幾個毫克的樣品，使它在農產品等領域的實際套用中受到了極大的限制。
1964年，德國賀立士公司(Heraeus, precursor of elementar)，生產出了世界上第一台Dumas法快速定氮儀（Rapid N）。1989年，隨著Heraeus公司生產的世界上第一台可以檢測克級樣品的杜馬斯法快速定氮儀Macro N的問世，拉開了杜馬斯法在食品、飼料、肥料、植物、土壤及臨床等領域上廣泛套用的序幕。因此，現在在世界上一些國家和地區，特別是歐美等已開發國家，Dumas法已經成為法定的氮/蛋白質分析方法。在美國、加拿大和德國的某些領域，Dumas法甚至作為唯一的定氮標準。Dumas定氮法----一個古老的技術重新煥發了青春！
局限性
不過杜馬斯法也有一定的局限性,比如對於複雜樣品分析難度較大,對於液體樣品分析效果不佳.樣品需要是均勻粉末,而且要較細.這些局限性是因為分析原理有一定的局限性,暫時還無法避免.此外杜馬斯定氮儀40-60萬的價格限制了這一方法的推廣和套用.
飼料檢測中
目前，在飼料常規化驗分析中，凱氏定氮法是最常用的檢測粗蛋白含量的方法，毫無疑問，這種方法是精確可靠的。但是它由於消化時間長，操作過程具有一定的危險性，濃硫酸及強鹼溶液的使用產生的有毒有害氣體，危害人體健康，同時還造成嚴重的環境污染。隨著科技的不斷進步，一種快速、精確、低成本、無污染的定氮方法在歐美國家得到廣泛使用，即杜馬斯燃燒定氮法（Combustion Nitrogen Analysis）。
杜馬斯法的基本原理是樣品在900℃~1200℃高溫下燃燒，燃燒過程中產生混合氣體，其中的干擾成分被一系列適當的吸收劑所吸收，混合氣體中的氮氧化物被全部還原成分子氮，隨後氮的含量被熱導檢測器檢測。
主要檢測過程為燃燒 →還原→淨化→檢測。
燃燒
杜馬斯燃燒定氮法是基於在高溫下（大約900℃），通過控制進氧量、氧化消解樣品的原理而進行氮測定的。
還原
燃燒生成的氮氧化物在鎢上還原為分子氮，同時過量的氧也被結合了。
淨化
一系列適當的吸收劑將干擾成分從被檢測氣流中除去。
檢測
用熱導檢測器來檢測氣流中的氮。N2體積含量引發一種電子測量信號，再經過物質的獨立校正，被測樣品中的氮含量就自動計算出來。
現在德國和瑞典套用杜馬斯法已經開發出高質量的快速定氮儀，不但可以檢測克級樣品，並提供高精確度和高可靠性的數據，每個測試只需3-5分鐘，並可以通過自動進樣器連續進樣，不需要人看管，不產生有毒有害物質，操作簡便。具有凱氏定氮儀無可比擬的優點，當然價格不斐，每台在70-80萬元。
由於與凱氏定氮法在實驗原理上的一些不同，就會出現一個樣品用兩種方法檢測出的結果不同的現象，大量的實驗發現杜馬斯法的結果略微高於凱氏定氮法的測定值。這是因為凱氏定氮法有一個公認的局限性：即難以把有機物定量轉變成氨，特別是含有硝酸鹽的樣品影響總氮的結果。而杜馬斯燃燒定氮法則沒有這個問題，能夠將飼料原料中的氮元素完全檢測出來。以魚粉樣品為例，凱氏法只能測定出魚粉中的除硝態氮、腐胺、屍胺之外的氮，而杜馬斯法可以測出包括硝態氮、腐胺、屍胺之內的氮，也就是說用這種方法檢測魚粉的比凱氏法要高1-2個蛋白。對於飼料配方的貢獻不容忽視。
在環保和安全要求較高的西方國家，杜馬斯法已經成為法定的氮/粗蛋白的分析方法。加拿大穀物委員會將杜馬斯法作為標準方法測試穀物、種子及其產品的蛋白質和總氮。美國農業部及AOAC也用杜馬斯法代替凱氏法作為標準方法用於穀物及飼料粗蛋白含量的測定。
目前國內測定蛋白質的標準方法還只限於凱氏定氮法，這種方法套用一百多年來，已經有著廣泛的基礎，即使在很小的實驗室也可以用簡單的凱氏定氮裝置實現蛋白質的測定。然而，在今天發達的中國越來越注重環境保護和人員健康，鑒於杜馬斯法顯而易見的優點，它必然會被國內發達實驗室所接受，逐漸在氮/粗蛋白檢測領域占有一席之地，尤其是在進出口國際貿易仲裁中與國際接軌。
值得期待的是杜馬斯燃燒定氮法檢測飼料中粗蛋白將被納入中國的國家標準中。
