Analisi Elementare, il Metodo Dumas

Il metodo Dumas per la determinazione dell'azoto, sviluppato nel 1831, è più vecchio del Kjeldahl, sviluppato nel 1883, ma più conveniente sotto molti aspetti come la velocità, la sicurezza, la pulizia, la produttività e il costo per analisi.

Il problema in passato era che non era facile riprodurre le condizioni richieste dal metodo Dumas e per questo motivo la tecnica Kjeldahl ha preso vantaggio ed è stata considerata come il metodo classico per la determinazione dell'azoto/proteine.

Oggi, grazie ai progressi della tecnologia, la determinazione dell'azoto Dumas si sta diffondendo sempre di più. I risultati ottenuti con la determinazione dell'azoto Dumas sono di solito un po' più elevati rispetto a quelli ottenuti con Kjeldahl, poiché vengono rilevati anche i composti eterociclici e i composti azotati (ad esempio nitriti e nitrati).

Nel metodo Kjeldahl, tali composti vengono convertiti nello ione ammonio in modo incompleto o non vengono convertiti affatto. Anche il contrario potrebbe accadere (raramente) perché in questo tipo di analisi ci sono molte variabili che potrebbero influenzare il risultato finale.

Infatti, ci sono molte varianti minori del metodo Kjeldahl, che comportano l'uso di diversi catalizzatori, tempi di riscaldamento, volumi e distribuzione dell'acido solforico e masse di porzione di prova: questo dimostra che la procedura Kjeldahl può essere influenzata da errori sperimentali. Il recupero è lo stesso per entrambi i metodi (≥ 99,5%), mentre il limite di rilevazione è inferiore per Dumas rispetto a Kjeldahl (0,001 mg N assoluti contro ≥ 0,1 mg N assoluti).

Combustione
Il campione viene pesato e purificato da eventuali gas atmosferici, viene riscaldato in un forno ad alta temperatura e rapidamente bruciato in presenza di ossigeno puro a circa 1.000 ºC. Questo porta al rilascio di sostanze come anidride carbonica, acqua, biossido di azoto e, soprattutto, azoto sotto forma di diversi ossidi (NyOx).
Campione + O₂  → CO₂  +  H₂0 + NxOy + O₂ + altri ossidi

Riduzione e separazione
I gas prodotti della combustione vengono raccolti e fatti passare all'interno di un forno ad alta temperatura ee passano attraverso rame caldo per rimuovere l'ossigeno e convertire gli ossidi di azoto in azoto molecolare. Le trappole dedicate rimuovono l'acqua e l'anidride carbonica.
CO₂  +  H₂0 + NxOy + O₂ + Cu →  CO₂  +  H₂0 + N₂ → N₂

Detezione
Il segnale misurato dal rilevatore di conducibilità termica viene convertito in contenuto di azoto totale.
EDTA, acido aspartico, acetanilide, urea, atropina e altri reagenti possono essere utilizzati per creare curve di calibrazione nel software DUMASoft^TM al fine di tradurre in mgN il segnale ricevuto dal TCD.