El tratamiento de los gases generados en la digestión ácida, etapa del análisis de proteínas, previo a su liberación, es ambientalmente correcto.

El método de determinación de nitrógeno total fue desarrollado hace más de 130 años por el danés Johan Gustav Kjeldahl y desde entonces ha sido estudiado, modificado y mejorado. Actualmente, el método Kjeldahl es el método de referencia más utilizado para la determinación de nitrógeno/proteína en varias matrices y recomendado por organismos de normalización como AOAC, ISO y SMEWW (Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater).

El método Kjeldahl consiste en la digestión con ácido sulfúrico concentrado y catalizador para acelerar la reacción, seguida de una destilación en caliente con hidróxido de sodio para liberar amoníaco, que queda retenido en ácido bórico. Luego, se realiza una titulación de ácido estándar para determinar el nitrógeno presente en la muestra.

Aunque todos los pasos requieren atención y cuidado por parte del analista, la digestión debe llevarse a cabo en una campana extractora para garantizar la seguridad del proceso.

DIGESTIÓN

La muestra, junto con el ácido sulfúrico concentrado y la solución de catalizador, se colocan en vidrio de borosilicato para su digestión. Los tubos, conocidos como microtubos o macrotubos, se definen según el volumen y tipo de muestra.  

Los tubos se insertan en el bloque del digestor y la temperatura mínima para que ocurra la digestión es de 350°C≈360°C, sin embargo, se utiliza una temperatura cercana a los 400°C para garantizar la eficiencia del proceso.

Con el calentamiento del bloque, el carbono contenido en la muestra se oxida, el dióxido de carbono se libera y el nitrógeno se transforma en sulfato de amonio, transformando la muestra oscura en una solución translúcida, generalmente de color verde claro, que caracteriza el final de la digestión.  

Durante la digestión se generan gases y vapores tóxicos que, de no neutralizarsen previamente, serán expulsados ​​por la Campana de Extracción, representando un riesgo para la atmósfera por su característica tóxica.  

El ácido sulfúrico, utilizado en la digestión, está catalogado como uno de los ácidos más peligrosos que existen, por su poder corrosivo y deshidratante. Los vapores que libera el ácido sulfúrico son nocivos, especialmente si se inhalan en grandes cantidades, provocando irritación en los ojos y las vías respiratorias.

CAMPANA DE EXTRACCIÓN X NEUTRALIZACIÓN DE GASES

La función principal de la campana de extraccción es expulsar vapores y gases y actuar como una barrera física, ofreciendo protección a los usuarios contra derrames de solución, vidriería  rota, manipulación de reactivos y otros problemas que pueden ocurrir durante la digestión ácida. Sin embargo, sólo la campana, sin la presencia de un sistema complementario, no realiza ningún tipo de neutralización o tratamiento de gases tóxicos.

La neutralización de gases es la transformación de cualquier ácido o base de un compuesto a un nivel de pH neutro, como 7, por ejemplo. Este proceso ocurre cuando se agrega un ácido a una base, de manera que el pH del medio se neutraliza y se produce agua y una sal. El ácido libera al medio cationes H+ que se unen a los aniones OH- liberados por la base y con ello se forman las moléculas de agua. La sal se forma por la unión del anión del ácido con el catión de la base:

Para tratar los gases y vapores ácidos de la digestión, se desarolló el Scrubber Seco, modelo TE-154/1. El sistema de neutralización de gas consta de 3 pasos de neutralización:

1º.  Condensación de vapores en un condensador con agua circulante.

2º.  Vapores burbujeantes en una botella neutralizadora que contiene hidróxido de sodio

3º.  Pasado por carbón activado para neutralización y eliminación de olores.

El Scrubber Seco asegura el correcto tratamiento de los gases y vapores liberados a la atmósfera, contribuyendo a una mayor protección del medio ambiente, al minimizar los impactos negativos. Además, es un equipo fácil de operar, promoviendo un gran ahorro de agua, si se usa en conjunto con un baño termostatizado.

Además del Scrubber Seco , la digestión ácida y otras tareas de laboratorio deben llevarse a cabo dentro de la campana de extracción de gases, lo que garantiza total seguridad para el analista y el medio ambiente.

Ahora que ya sabes cómo neutralizar los gases generados en la digestión, consulte nuestro e-book sobre la determinación denitrógeno y esté por dentro de la solución completa que puede mejorar la eficiencia de su rutina de laboratorio.