EXPLORING THE DIFFERENCES BETWEEN TOTAL KJELDAHL NITROGEN (TKN) AND TOTAL NITROGEN (TN)

Stickstoff ist ein grundlegend wichtiges Element für alle lebenden Organismen, das zusammen mit Kohlenstoff, Wasserstoff, Sauerstoff und Schwefel zum Aufbau von Proteinen und zusammen mit den vorgenannten Elementen und Phosphor zum Aufbau von Nukleinsäuren beiträgt. 

Um Ihre Analyse besser durchführen zu können, ist es hilfreich, die verschiedenen Formen von Stickstoff und die zu bestimmenden Parameter zu kennen, um die besten Ergebnisse zu erzielen.

Die Kjeldahl-Analyse ist eine äußerst vielseitige Methode, da sie für ein breites Spektrum von Proben aus den Bereichen Lebens- und Futtermittel, Getränke, Umwelt und Landwirtschaft sowie der chemischen und pharmazeutischen Industrie geeignet ist.

Sie wird auch als Gesamt-Kjeldahl-Stickstoff (TKN) bezeichnet und dient der quantitativen Bestimmung von organischem Stickstoff sowie Ammoniak (NH3) und Ammonium (NH4+) in der chemischen Analyse einer Verbindung. Andere Formen von anorganischem Stickstoff wie Nitrit-Stickstoff und Nitrat-Stickstoff werden bei dieser Messung nicht berücksichtigt.

Die TKN-Analyse wird in der Regel als Ersatz für Protein in Lebensmittel-, Futtermittel- und Getränkeproben verwendet. Die Umrechnung von TKN in Protein hängt davon ab, welche Art von Protein in der Probe vorhanden ist und welcher Anteil des Proteins aus stickstoffhaltigen Aminosäuren besteht.

Auch wenn die TKN-Methode nicht die schnellste ist, da sie zahlreiche Schritte erfordert, liefert sie dank ihrer hohen Zuverlässigkeit immer zufriedenstellende Ergebnisse, wenn sie korrekt und nach der richtigen Norm durchgeführt wird.

Bei der Kjeldahl-Methode werden einige Stickstoffverbindungen wie Azide, Azoverbindungen, Hydrazone, Hydrazin und Hydroxylamin, Nitrit und Nitrat nicht oder nur teilweise gemessen.

Im Gegensatz dazu ist der Gesamtstickstoff die Summe des Nitrat-Stickstoffs (NO3-N), des Nitrit-Stickstoffs (NO2-N), des Ammoniak-Stickstoffs (NH3-N) und der organisch gebundenen Stickstoffstrukturen: Er wird in den Proben bestimmt, in denen das Vorhandensein von anorganischem Stickstoff relevant ist.

Die Kenntnis der Zusammensetzung und der Stickstoffverbindungen ist für Wasser- und Abwasseraufbereitungsanlagen, in denen organischer Stickstoff in anorganischen Stickstoff umgewandelt wird, von wesentlicher Bedeutung. Zur Bestimmung des Gesamtstickstoffs im Boden und in Schlämmen aus Kläranlagen zur landwirtschaftlichen Nutzung müssen die Werte von Ammoniak, Nitrit, Nitrat, Harnstoff und organischem Stickstoff addiert werden. 

In diesen Fällen ist die Dumas-Verbrennungsmethode eine gute Alternative zur Kjeldahl-Analyse, da sie genauere Ergebnisse liefert, die in der Regel etwas höher liegen. 

Die Kjeldahl-Methode liefert zuverlässige Ergebnisse, wenn der gesuchte Wert die Summe aus organischem Stickstoff (Proteine, Nukleinsäuren, Harnstoff, synthetische organische Chemikalien) und Ammoniumstickstoff ist und andere Stickstoffverbindungen nicht vorhanden sind.

Für die Bestimmung des Gesamtstickstoffs in Proben, bei denen die wichtigsten Substanzen Ammonium, organischer Stickstoff, Nitrat und Nitrit sind, wird je nach Norm und Zweck der Bestimmung ein Elementaranalysator benötigt. 

• Daher werden je nach Art der Probe, dem Zweck der Analyse und den verschiedenen Stoffen die folgenden Werte analysiert:
• TKN (Total Kjeldahl Nitrogen) = Gesamter organischer Stickstoff + Ammonium
• Gesamter organischer Stickstoff = TKN - Ammonium
• Gesamter anorganischer Stickstoff = (Nitrat + Nitrit) + Ammonium
• TN (Gesamtstickstoff) = TKN + Nitrat + Nitrit

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