378
Partie 3 • Autres méthodes
de nombreux pays comme référence pour le calcul des taux de protéines, dont on admet
qu’il correspond à 6,5 fois le taux d’azote. Le TKN correspond à la somme de l’azote
organique + NH 3 .
Dans la méthode de Kjeldahl, le composé azoté est tout d’abord « digéré » dans de l’acide
sulfurique en présence d’un catalyseur, avant d’être repris par de la chaux sodée (mélange
d’hydroxyde de sodium, d’oxyde et d’hydroxyde de calcium) afin de transformer l’azote de
la substance en une solution ammoniacale. On termine par un entraînement à la vapeur d’eau
pour déplacer l’ammoniac formé (qui est volatil) et pouvoir le doser par acidimétrie. Cette
méthode peut être rendue semi-automatique, mais elle souffre du handicap d’avoir recours à
des réactifs corrosifs d’attaque et à des solutions titrées. Elle est de plus consommatrice de
temps.
Les appareils actuels sont issus des analyseurs généraux CHN, basés sur la pyrolyse
de l’échantillon afin de convertir l’élément azote soit en diazote, comme dans l’ancienne
méthode de Dumas (1833), à la différence près qu’on ne mesure plus le volume gazeux
avec une éprouvette graduée (fig. 18.5), soit en monoxyde d’azote pour une détection par
chimifluorescence ou par ampérométrie.
L’échantillon (entre 100 et 500 mg suivant la teneur en azote), enfermé dans un petit
récipient fabriqué en feuille d’étain, tombe dans un four vertical où il est minéralisé par
combustion sous dioxygène. À ce stade, et au contact d’oxyde de cuivre, il se forme des
oxydes d’azote. Ensuite ces oxydes, au contact de tungstène, sont réduits en diazote. Après
passage sur un piège pour retenir l’eau et les gaz de combustion (fig. 18.4), ou bien par
séparation sur une colonne de CPG, le diazote mélangé au gaz vecteur (CO 2 ou He) arrive
sur un détecteur qui permet d’établir sa concentration. La détection est généralement basée
sur la conductivité thermique du gaz (catharomètre).
oxydation
réduction
absorption
flash combustion
He
He + N 2
N 2
colonne CPG
TCD
He
O 2
combustion
(1800°C)
échantillon
encapsulé
He
H O
2
- H O
2
CO 2
- CO 2
N 2
cuivre réduit
temps
Figure 18.4 Appareil dédié aux analyses d’azote.
Cet appareil est une adaptation moderne de la méthode de Dumas révisée par le four
vertical et la détection au moyen d’un catharomètre (gaz vecteur He).
Dans la méthode originale de Dumas (1840), la substance était chauffée à température
élevée avec de l’oxyde cuivrique dans une atmosphère de dioxyde de carbone. L’élément
azote se trouvait partiellement oxydé en oxydes NOx qui étaient ensuite réduits sur du cuivre.
Le pourcentage d’azote était calculé d’après le volume de diazote dégagé.
D’autres appareils sont basés sur la chimiluminescence des oxydes d’azote (cf. § 11.8).
NO + O 3 → O 2 + NO
∗
2 → NO 2 + hn
Partie 3 • Autres méthodes
de nombreux pays comme référence pour le calcul des taux de protéines, dont on admet
qu’il correspond à 6,5 fois le taux d’azote. Le TKN correspond à la somme de l’azote
organique + NH 3 .
Dans la méthode de Kjeldahl, le composé azoté est tout d’abord « digéré » dans de l’acide
sulfurique en présence d’un catalyseur, avant d’être repris par de la chaux sodée (mélange
d’hydroxyde de sodium, d’oxyde et d’hydroxyde de calcium) afin de transformer l’azote de
la substance en une solution ammoniacale. On termine par un entraînement à la vapeur d’eau
pour déplacer l’ammoniac formé (qui est volatil) et pouvoir le doser par acidimétrie. Cette
méthode peut être rendue semi-automatique, mais elle souffre du handicap d’avoir recours à
des réactifs corrosifs d’attaque et à des solutions titrées. Elle est de plus consommatrice de
temps.
Les appareils actuels sont issus des analyseurs généraux CHN, basés sur la pyrolyse
de l’échantillon afin de convertir l’élément azote soit en diazote, comme dans l’ancienne
méthode de Dumas (1833), à la différence près qu’on ne mesure plus le volume gazeux
avec une éprouvette graduée (fig. 18.5), soit en monoxyde d’azote pour une détection par
chimifluorescence ou par ampérométrie.
L’échantillon (entre 100 et 500 mg suivant la teneur en azote), enfermé dans un petit
récipient fabriqué en feuille d’étain, tombe dans un four vertical où il est minéralisé par
combustion sous dioxygène. À ce stade, et au contact d’oxyde de cuivre, il se forme des
oxydes d’azote. Ensuite ces oxydes, au contact de tungstène, sont réduits en diazote. Après
passage sur un piège pour retenir l’eau et les gaz de combustion (fig. 18.4), ou bien par
séparation sur une colonne de CPG, le diazote mélangé au gaz vecteur (CO 2 ou He) arrive
sur un détecteur qui permet d’établir sa concentration. La détection est généralement basée
sur la conductivité thermique du gaz (catharomètre).
oxydation
réduction
absorption
flash combustion
He
He + N 2
N 2
colonne CPG
TCD
He
O 2
combustion
(1800°C)
échantillon
encapsulé
He
H O
2
- H O
2
CO 2
- CO 2
N 2
cuivre réduit
temps
Figure 18.4 Appareil dédié aux analyses d’azote.
Cet appareil est une adaptation moderne de la méthode de Dumas révisée par le four
vertical et la détection au moyen d’un catharomètre (gaz vecteur He).
Dans la méthode originale de Dumas (1840), la substance était chauffée à température
élevée avec de l’oxyde cuivrique dans une atmosphère de dioxyde de carbone. L’élément
azote se trouvait partiellement oxydé en oxydes NOx qui étaient ensuite réduits sur du cuivre.
Le pourcentage d’azote était calculé d’après le volume de diazote dégagé.
D’autres appareils sont basés sur la chimiluminescence des oxydes d’azote (cf. § 11.8).
NO + O 3 → O 2 + NO
∗
2 → NO 2 + hn