বিজ্ঞানীরা সুনির্দিষ্ট নাইট্রোজেন পরীক্ষার জন্য কেলডাল পদ্ধতি উন্নত করেছেন

খাদ্য নিরাপত্তা, পরিবেশগত পর্যবেক্ষণ এবং কৃষি গবেষণার মতো ক্ষেত্রে, জৈব নাইট্রোজেন এবং প্রোটিনের সঠিক নির্ধারণ অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।একটি ক্লাসিক বিশ্লেষণ পদ্ধতি, তার মূল সরঞ্জামগুলির পারফরম্যান্সের উপর নির্ভর করেKjeldahl হজম এবং নিষ্কাশন যন্ত্রপাতি সঠিক এবং দক্ষ ফলাফল নিশ্চিত করার জন্য।মূল বৈশিষ্ট্য, অ্যাপ্লিকেশন, এবং কেজেলডাল সিস্টেমগুলির জন্য নির্বাচনের মানদণ্ড, সংশ্লিষ্ট ক্ষেত্রের পেশাদারদের জন্য একটি বিস্তৃত রেফারেন্স সরবরাহ করে।

১৮৮৩ সালে জোহান কেজেলডাল দ্বারা বিকাশিত, কেজেলডাল পদ্ধতি জৈব পদার্থের নাইট্রোজেনের পরিমাণ নির্ধারণের জন্য একটি বহুল ব্যবহৃত রাসায়নিক বিশ্লেষণ কৌশল। প্রক্রিয়াটি চারটি প্রধান পর্যায়ে গঠিতঃহজম, নিরপেক্ষতা, দ্রবীভূতকরণ, এবং টাইট্রেশন, প্রতিটি রাসায়নিক বিক্রিয়ার মাধ্যমে নাইট্রোজেন পরিমাপযোগ্য ফর্মগুলিতে রূপান্তর করে।

1. হজম:নমুনাগুলি উচ্চ তাপমাত্রায় ঘনীভূত সালফুরিক অ্যাসিড এবং অনুঘটক (যেমন, তামা সালফেট, পটাসিয়াম সালফেট) দিয়ে উত্তপ্ত করা হয়। এই পর্যায়ে জৈব নাইট্রোজেন অ্যামোনিয়াম সালফেটে রূপান্তরিত হয়,সমস্ত নাইট্রোজেনকে অ্যামোনিয়াম আয়নগুলিতে রূপান্তরিত করার জন্য সম্পূর্ণ হজম প্রয়োজন.
2. নিরপেক্ষতা:অতিরিক্ত ক্ষার (সাধারণত সোডিয়াম হাইড্রক্সাইড) হজম সমাধান যোগ করা হয়, অ্যামোনিয়াম আয়নকে অ্যামোনিয়াম গ্যাসে রূপান্তরিত করে। অ্যামোনিয়ামের ক্ষতি রোধ করতে সাবধানতার সাথে পরিচালনা করা প্রয়োজন।
3. দ্রবীভূতকরণঃমুক্তিপ্রাপ্ত অ্যামোনিয়া গ্যাসটি দ্রবীভূত করা হয় এবং বোরিক অ্যাসিডের দ্রবণে শোষিত হয়। সম্পূর্ণ শোষণ নিশ্চিত করার জন্য তাপমাত্রা এবং দ্রবীভূতকরণের হার নিয়ন্ত্রণ করা উচিত।
4. টাইট্রেশনঃঅ্যামোনিয়াযুক্ত বোরিক অ্যাসিড সলিউশনটি একটি স্ট্যান্ডার্ড অ্যাসিড দিয়ে টাইট্রেট করা হয়। নাইট্রোজেনের পরিমাণ অ্যাসিড খরচ ভিত্তিতে গণনা করা হয়, সূচক বা পিএইচ মিটার ব্যবহার করে শেষ পয়েন্ট নির্ধারণ করা হয়।

এই পদ্ধতিতে নাইট্রোজেনের পরিমাণ নির্ধারণ করা যায়, যা পরবর্তীতে প্রোটিনের পরিমাণ নির্ধারণের জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে, যেহেতু নাইট্রোজেন প্রোটিনের গড়ে প্রায় 16% গঠন করে।

Kjeldahl ডিভাইস দুটি প্রধান ইউনিট গঠিতঃ হজম ইউনিট এবং নিষ্কাশন ইউনিট। প্রতিটি পরিমাপযোগ্য ফর্ম মধ্যে জৈব নাইট্রোজেন রূপান্তর একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে।

এই ইউনিটে একটি গরম করার সিস্টেম, হজম কলস, এবং নমুনা বিভাজন এবং গ্যাস ব্যবস্থাপনা সহজ করার জন্য নিষ্কাশন প্রক্রিয়া রয়েছে।

• গরম করার ব্যবস্থাঃঐতিহ্যগত সিস্টেমগুলি বৈদ্যুতিক ম্যান্ট বা গরম প্লেট ব্যবহার করে, যখন আধুনিক সংস্করণগুলি সঠিক তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণের জন্য পিআইডি নিয়ামক ব্যবহার করে।
• হজম বোতল:তাপ ও জারা প্রতিরোধী বোরোসিলিক্যাট গ্লাস থেকে তৈরি, কলার নকশা (যেমন, পিরির আকৃতির, দীর্ঘ ঘাড়) হজম দক্ষতা প্রভাবিত করে।
• নির্গমন ব্যবস্থাঃনিরাপদভাবে বিষাক্ত গ্যাস (যেমন, সালফার ডাই অক্সাইড, নাইট্রোজেন অক্সাইড) নল, শোষণ বোতল, এবং নিষ্কাশন ফ্যান মাধ্যমে অপসারণ।

একটি বাষ্প জেনারেটর, দ্রবীভূতকরণ যন্ত্রপাতি, কনডেন্সার এবং সংগ্রহের কলম নিয়ে গঠিত এই ইউনিটটি টাইট্রেশনের জন্য অ্যামোনিয়াকে বিচ্ছিন্ন করে এবং ধরে রাখে।

• বাষ্প জেনারেটর:বৈদ্যুতিকভাবে গরম করা, এর ক্ষমতা এবং ক্ষমতা নিষ্কাশন গতি প্রভাবিত করে।
• ডিস্টিলেশন যন্ত্রপাতি:গ্লাস-ভিত্তিক ডিজাইন (যেমন, কেজেলডাল, লিবিগ) বিচ্ছেদ দক্ষতা প্রভাবিত করে।
• কন্ডেনসার:জল বা বায়ু শীতল ব্যবহার করে অ্যামোনিয়া গ্যাসকে তরল করে; দক্ষতা পুনরুদ্ধারের হারকে প্রভাবিত করে।
• সংগ্রহের বোতল:সাধারণত অ্যামোনিয়া শোষণের জন্য বোরিক অ্যাসিড দিয়ে প্রাক-পরিপূর্ণ একটি শঙ্কুযুক্ত কল বা বেকার।

কেজেলডাল ডিভাইসগুলি স্বয়ংক্রিয়তার স্তর এবং থ্রুপুট অনুযায়ী পরিবর্তিত হয়ঃ

• ম্যানুয়াল সিস্টেমঃসমস্ত পর্যায়ে মানুষের হস্তক্ষেপ প্রয়োজন; অভিজ্ঞ কর্মীদের সাথে কম পরিমাণের পরীক্ষাগারগুলির জন্য ব্যয়বহুল।
• সেমি-অটোমেটেড সিস্টেম:স্বয়ংক্রিয় হজম বা দ্রবীভূত কিন্তু ম্যানুয়াল টাইট্রেশন বজায় রাখা; মাঝারি কাজের বোঝা জন্য আদর্শ।
• সম্পূর্ণ স্বয়ংক্রিয় সিস্টেমঃস্বয়ংক্রিয়ভাবে সকল পদক্ষেপ পরিচালনা করুন, উচ্চ-প্রবাহিত পরীক্ষাগারগুলির জন্য উচ্চ নির্ভুলতা এবং দক্ষতা সরবরাহ করুন।

সঞ্চালনের বিকল্পগুলির মধ্যে মাইক্রো, আধা-মাইক্রো এবং ম্যাক্রো সিস্টেম অন্তর্ভুক্ত রয়েছে, যা নমুনা ভলিউমের প্রয়োজনীয়তার সাথে খাপ খাইয়ে নেওয়া হয়।

কেজেলডাল পদ্ধতি বিভিন্ন সেক্টরে কাজ করেঃ

• খাদ্য শিল্প:পুষ্টির লেবেলিং এবং মান নিয়ন্ত্রণের জন্য দুগ্ধজাত পণ্য, মাংস এবং ভুট্টাগুলিতে প্রোটিন বিশ্লেষণ।
• কৃষি:উদ্ভিদের বৃদ্ধি অনুকূল করতে মাটি, সার এবং ফসলের নাইট্রোজেন পরিমাপ।
• পরিবেশগত পর্যবেক্ষণ:ইউট্রোফিকেশন মোকাবেলায় পানি, মাটি এবং বায়ুতে নাইট্রোজেনের মাত্রা মূল্যায়ন করা।
• ফার্মাসিউটিক্যালস:গুণমান নিশ্চিতকরণের জন্য ওষুধ এবং জৈবিক নমুনায় নাইট্রোজেনের পরিমাণ।

সরঞ্জাম বেছে নেওয়ার সময় এই বিষয়গুলো বিবেচনা করুন:

1. নমুনা ভলিউমঃসিস্টেমের ক্ষমতা (মানুয়াল, আধা-স্বয়ংক্রিয় বা সম্পূর্ণ স্বয়ংক্রিয়) ল্যাবের কাজের চাপের সাথে মেলে।
2. অটোমেশন প্রয়োজনীয়তাঃকর্মীদের দক্ষতা এবং আউটপুট চাহিদার উপর ভিত্তি করে অটোমেশনকে অগ্রাধিকার দিন।
3. তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণঃস্থিতিশীল, সঠিক গরম করার জন্য পিআইডি-নিয়ন্ত্রিত সিস্টেমগুলি বেছে নিন।
4. নিরাপত্তা বৈশিষ্ট্যঃঅতিরিক্ত তাপমাত্রা, অতিরিক্ত চাপ এবং বৈদ্যুতিক ত্রুটি সুরক্ষা নিশ্চিত করুন।
5. উপাদান গুণমানঃস্থায়িত্বের জন্য বোরোসিলিকেট গ্লাস বা স্টেইনলেস স্টিলের উপাদান নির্বাচন করুন।
6. সহায়তা সেবা:নির্ভরযোগ্য রক্ষণাবেক্ষণ এবং ত্রুটি সমাধান সরবরাহকারী সরবরাহকারীদের চয়ন করুন।

নাইট্রোজেন এবং প্রোটিন বিশ্লেষণের ভিত্তি হিসাবে, কেলডাহল সিস্টেমগুলি বৈজ্ঞানিক এবং শিল্প ক্ষেত্র জুড়ে নির্ভুল পরিমাপ সক্ষম করে।সেমি-অটোমেটেডএই গাইডটি তাদের বিশ্লেষণমূলক কর্মপ্রবাহকে অপ্টিমাইজ করার জন্য পেশাদারদের জন্য একটি প্রযুক্তিগত ভিত্তি প্রদান করে।