FOSS凱氏定氮消化管的操作原理基于凱氏定氮法，通過(guò)消化、蒸餾、滴定三步反應(yīng)，將有機(jī)物中的氮轉(zhuǎn)化為氨，進(jìn)而測(cè)定樣品中的氮含量，具體如下：
消化階段
原理：樣品與濃硫酸及催化劑（如硫酸鉀、硫酸銅）共熱，有機(jī)氮轉(zhuǎn)化為硫酸銨。硫酸鉀作為增溫劑，可提高溶液沸點(diǎn)（純硫酸沸點(diǎn)340°C，加入硫酸鉀后沸點(diǎn)可提高至400°C以上），加速反應(yīng)；硫酸銅作為催化劑，可加快反應(yīng)速度，同時(shí)還可作為消化終點(diǎn)指示劑。
操作：將精確稱取的樣品放入FOSS凱氏定氮消化管中，加入濃硫酸和催化劑，隨后進(jìn)行高溫加熱。加熱過(guò)程中，樣品中的有機(jī)氮在濃硫酸的強(qiáng)氧化性作用下，逐步被氧化并轉(zhuǎn)化為銨鹽。
注意事項(xiàng)：
消化時(shí)不要用強(qiáng)火，應(yīng)保持和緩沸騰，以免粘貼在消化管內(nèi)壁上的含氮化合物在無(wú)硫酸存在的情況下消化不完全而造成氮損失。
消化時(shí)應(yīng)注意不時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)消化管，以便利用冷凝酸液將附在瓶壁上的固體殘?jiān)聪拢⒋龠M(jìn)其消化完全。
樣品中若含脂肪較多時(shí)，消化過(guò)程中易產(chǎn)生大量泡沫，為防止泡沫溢出管外，在開始消化時(shí)應(yīng)用小火加熱，并時(shí)時(shí)搖動(dòng)；或者加入少量辛醇或液體石蠟或硅油消泡劑，并同時(shí)注意控制熱源強(qiáng)度。
當(dāng)樣品消化液不易澄清透明時(shí)，可將消化管冷卻，加入30%過(guò)氧化氫2~3mL再繼續(xù)加熱消化。
若取樣量較大，如干試樣超過(guò)5g，可按每克試樣5mL的比例增加硫酸用量。
一般消化至呈透明后，繼續(xù)消化30min即可，但對(duì)于含有特別難以氨化的氮化合物的樣品，如含賴氨酸、組氨酸、色氨酸、酪氨酸或脯氨酸等時(shí)，需適當(dāng)延長(zhǎng)消化時(shí)間。有機(jī)物如分解完全，消化液呈藍(lán)色或淺綠色，但含鐵量多時(shí)，呈較深綠色。
蒸餾階段
原理：消化液加堿（如NaOH）釋放氨氣，通過(guò)蒸汽蒸餾將氨導(dǎo)入硼酸吸收液，形成硼酸銨。
操作：消化完成后，向消化液中加入過(guò)量的氫氧化鈉溶液，使溶液呈強(qiáng)堿性。隨后加熱混合物，使氨氣從溶液中逸出。氨氣通過(guò)蒸餾裝置（通常是一個(gè)冷凝器）被引導(dǎo)至接收瓶中，并與硼酸溶液反應(yīng)形成硼酸銨。
注意事項(xiàng)：
蒸餾裝置不能漏氣，否則會(huì)影響氨氣的收集和測(cè)定結(jié)果。
蒸餾前若加堿量不足，消化液呈藍(lán)色不生成氫氧化銅沉淀，此時(shí)需再增加氫氧化鈉用量。氫氧化銅在70~90°C時(shí)發(fā)黑，因此需控制好加熱溫度。
蒸餾完畢后，應(yīng)先將冷凝管下端提離液面清洗管口，再蒸1min后關(guān)掉熱源，否則可能造成吸收液倒吸。
滴定階段
原理：用標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定硼酸銨，通過(guò)指示劑判定終點(diǎn)，由消耗的滴定溶液體積計(jì)算總氮量。
操作：使用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸溶液對(duì)含有硼酸銨的接收液進(jìn)行滴定。當(dāng)所有的氨都被中和后，溶液中的pH值會(huì)發(fā)生變化，通過(guò)指示劑的顏色變化來(lái)判斷滴定終點(diǎn)。常用的指示劑有甲基紅或溴甲酚綠等。
注意事項(xiàng)：
滴定過(guò)程中需精準(zhǔn)控制滴定速度，并仔細(xì)觀察指示劑顏色變化，以確保滴定終點(diǎn)的準(zhǔn)確性。
根據(jù)消耗的標(biāo)準(zhǔn)鹽酸體積，結(jié)合已知的標(biāo)準(zhǔn)鹽酸濃度和樣品質(zhì)量，可以計(jì)算出樣品中的總氮含量。結(jié)果通常以百分比或毫克/升的形式表示。
