واکنش های شیمیایی در طبیعت با سرعت های متفاوتی اتفاق می افتند. زمانی که انسان می خواهد از یک واکنش برای اهداف خود بهره ببرد، اغلب واکنش هایی که به کندی انجام می شوند چالش برانگیز هستند و بنابراین تلاش می شود راهی برای افزایش سرعت آنها طراحی گردد. اغلب این افزایش سرعت با تغییر شرایط انجام واکنش صورت می گیرد، اما برخی هم از مواد خارجی برای این منظور استفاده می کنند. با همین ذهنیت، تلاش می کنیم در این مطلب شما را با برخی فرآورده ها که برای شتاب دادن به انجام تست کجلدال استفاده می شوند، آشنا کنیم.
فهرست مطلب:
فرآیند هضم کجلدال
آزمون کجلدال که برخی به آن روش کلدال هم می گویند، یک تست آزمایشگاهی استاندارد و فوق العاده مشهور است که به کمک آن می توان میزان نیتروژن را در یک نمونه بدست آورد. این روش به طور گسترده در تجزیه و تحلیل شیمیایی برای اندازه گیری پروتئین در مواد غذایی، خوراک دام، خاک و سایر مواد آلی استفاده می شود. اصول تست کجلدال بر مبنای تبدیل تمام نیتروژن آلی موجود در نمونه به سولفات آمونیوم است. سولفات آمونیوم سپس با اسید بوریک واکنش داده و بور آمونیوم تشکیل می دهد. بور آمونیوم با اسید تیتراتی تیتر شده و مقدار نیتروژن موجود در نمونه از طریق محاسبه استوکیومتری تعیین می گردد. دقت بالای این تست اغلب آن را به گزینه محبوبی در بین محققان حوزه های بیولوژی و مواد غذایی تبدیل کرده و در کنار اطمینان پذیری بالا، باعث شده است که با وجود گذشت بیش از 150 سال از ابداع این تست، همچنان به عنوان یک متد مطلوب برای بررسی میزان نیتروژن نمونه ها کاربرد داشته باشد.
این فرآیند به طور کلی در سه مرحله اصلی انجام می شود: هضم، تقطیر و تیتراسیون. در مرحله هضم که موضوع بحث ماست، نمونه جامد باید توسط یک اسید قوی هضم شود. این اسید باید غلظت بالایی داشته باشد و اغلب به خاطر مطمئن شدن از هضم نمونه، از خورندههای قوی مانند سولفوریک اسید استفاده می شود و غلظت نیز در حدود 98 درصد تنظیم می گردد. هضم شدن نمونه، به شرطی که دارای نیتروژن باشد، به تولید نمک آمونیوم ختم می شود که در مراحل بعدی از آن برای ادامه تست استفاده می کنند.
نکته اصلی در این مرحله این است که هضم می تواند بسته به نمونه مورد نظر، سرعت های متفاوتی داشته باشد و برای مثال مواد مقاوم در برابر اسیدها به کندی خورده می شوند. در نتیجه باید عامل دیگری را به تست اضافه کنیم که در ادامه در خصوص آن بیشتر توضیح می دهیم.
نقش کاتالیست کجلدال
درست مثل بسیاری از واکنش های مشابه، فرآیند هضم کجلدال هم از نظر سرعت و کیفیت خروجی قابل بهبود است و این بهبود را می توان به کمک کاتالیزورها انجام داد. این مواد در واکنش شرکت نمی کنند، اما کمک می کنند تا تبدیل مواد اولیه به مواد ثانویه راحت تر انجام شود و خروجی ایده آل تری بدست بیاید. در آزمایش کجلدال، بسیاری از نمونه هایی که باید توسط اسید غلیظ برای مراحل تقطیر و تیتراسیون آماده شوند، در برابر خوردگی اسید مقاومت می کنند. به همین دلیل برای افزایش بهره وری می توان از ماده ای استفاده کرد که به نام کانالیست کجلدال می شناسیم.
این ماده بسته به تولیدکننده می تواند فرمولاسیون های متفاوتی داشته باشد، گره در بطن آن همواره سولفات پتاسیم و سولفات مس به عنوان ترکیب های کلیدی مشاهده می شوند. جدا از فرمولاسیون، مورد دیگری هم که در مورد این فرآورده ها به شدت اهمیت پیدا می کند شکل فیزیکی آنهاست. این کاتالیست به دو شکل قرص و پودر عرضه می شوند که هر کدام نقاط قوت و ضعف خاص خود را دارند. حالا که متوجه شدیم با چه محصولی روبرو هستیم، در ادامه به بررسی تفاوت های میان این دو می پردازیم.
فرق میان قرص کجلدال و پودر کجلدال
دقت داشته باشید که هر دو فرآورده از نظر کلیت ساختار، کاملا مشابه هستند. 2 گرم کاتالیست بدست آمده از پودر، با همین مقدار کاتالیست بدست آمده از قرص کاملا یکسان است و هر دو به افزایش بهره وری تست کمک می کنند. با این حال مزایا و معایبی برای هر کدام مطرح می شود که در ادامه به آنها می پردازیم.
مزایای استفاده از قرص کجلدال را به صورت خلاصه می توان به شرح زیر بیان کرد:
- استفاده آسان: قرص ها را می توان به طور مستقیم به داخل فلاسک کجلدال اضافه کرد، در حالی که پودر باید قبل از استفاده با آب یا اسید سولفوریک مخلوط شود. همچنین به این ترتیب کنترل دوز کاتالیزور هم تسهیل می شود.
- دقت بیشتر: قرص ها دوز دقیقی از مواد را ارائه می دهند، که می تواند به افزایش دقت تجزیه و تحلیل کمک کند.
- ایمنی بیشتر: قرص ها خطر پراکندگی پودر را که می تواند باعث تحریک چشم و ریه شود، کاهش می دهند و در نتیجه برای پرسنل آزمایشگاه امنیت بیشتری را به ارمغان می آورند.
این در حالی است که نمی توان مزایای استفاده از پودر کجلدال را هم نادیده گرفت. مهمترین این مزایا عبارتند از:
- بهینه سازی بهتر: پودرها به خاطر سطح تماس بیشتری که با نمونه و اسید دارند، بهتر می توانند شتاب تست را بالا ببرند و بهره وری بهتری ارائه می کنند.
- قیمت ارزان تر: پودر کجلدال معمولاً از قرص کجلدال ارزان تر است، گرچه بسته به برند ممکن است این موضوع محل بحث قرار بگیرد.
- انعطاف پذیری بیشتر: پودر را می توان به راحتی با مقادیر مختلف نمونه و اسید سولفوریک مخلوط کرد، در حالی که ممکن است مجبور شوید قرص ها را به قطعات کوچکتر تقسیم کنید و این کار می تواند سنجش کاتالیست مصرف شده را با چالش روبرو کند.
همان طور که مشخص است، انتخاب بین قرص کجلدال و پودر کجلدال به نیاز شما بستگی دارد. اگر به دنبال استفاده آسان، دقت بالا و ایمنی بیشتر هستید، قرص گزینه بهتری است. اگر به دنبال قیمت ارزان‌تر و انعطاف پذیری بیشتر هستید، پودر گزینه بهتری است. واقعیت این است که در نهایت عمده آزمایشگاه ها برای کاهش هزینه های نگهداری و تضمین به صرفه بودن فرآورده های مصرفی خود به سمت استفاده از پودرها گرایش بیشتری دارند و قرص اغلب در محیط هایی با اهداف نیمه آموزشی یا حجم تست پایین طی روز بیشتر کارایی دارد.
جمع بندی
مجموعه تجهیزات آزمایشگاهی بخشی یکی از مطرح ترین تولیدکنندگان تجهیزات آزمایشگاهی به خصوص وسایل مربوط به تست کجلدال است و این تخصص خود را در قالب دانش قابل توجهی در این زمینه نشان می دهد. در این مطلب تلاش کرده ایم این دانش را با هموطنان علاقمند یا فعالان حوزه آزمایشگاه در میان بگذاریم تا هم به افزایش سطح آگاهی عمومی کمک کنیم و هم زمینه ساز هموار شدن مسیر مراکز تحقیقاتی در بحث تهیه کاتالیست های این آزمایش باشیم. تنها با یک تماس با کارشناسان ما می توانید از جزئیات فنی و اقتصادی تولیدات ما در ارتباط با این تست باخبر شده و در صورت تمایل، برای تهیه آنها با کارشناسان ما صحبت نمایید.