MINISTERIE VAN LANDBOUW Bestuur voor Landbouwkundig
Onderzoek
Centrum voor Landbouwkundig Onderzoek —
Gent
PROEFSTATION voor ZEEVISSERIJ
Oostende
(D irekteur: P. Hovart)
DE BEPALING V A N V R IJE A M M O N IA K IN VISSERIJ P R O D U K T E N D O O R VERSNELDE M IKRODIFFUSIE door
W.
Publikatie nr 14/1967.
VYNCKE
INLEIDING
N a a s t t r i m e t h y l a m i n e i s ammoniak h e t m eest t y p i s c h e b e d e r f p r o d u k t i n v i s , s c h a a l - en w e e k d ie r e n .
M e e s ta l w o rd t h e t samen met
andere v lu c h tig e s tik s to f b a s e n a i s t o t a l e v lu c h tig e b a s is c h e s t i k s t o f (IVB) b e p a a l d .
Men kan e c h t e r v o o r o p s t e l l e n d a t i n P ro d u k te n w aar
ammoniak b i j z o n d e r o v e r v l o e d i g gevormd w o r d t , d e d o s e r i n g van d e z e v e r b i n d i n g een nog b e t e r i n z i c h t i n de v e r s h e i d s g r a a d kan g e v e n . D i t i s v o o r a l v o o r s o h a a l d i e r e n en k r a a k b e e n v i s s e n h e t g e v a l .
Ammoniak kan t i j d e n s h e t b e d e r f d o o r v e r s c h i l l e n d e r e a k t i e s gevormd w o rd e n .
Het o n t s t a a t d o o r a f b r a a k v a n ureum , d o or d e s a —
m in e r in g v a n v r i j e o f v a n e i w i t t e n a f g e s p l i t s t e am in o zu ren en v e r w a n te v e r b i n d i n g e n ( b v . c r e a t i n e ) , d o o r o x y d a t i e v a n aminen en d o o r a f b r a a k v an n u c l e ï n e b a s e n .
Voor de r e c h t s t r e e k s e b e p a l i n g v a n v r i j e ammoniak s t a a n v e r s c h i l l e n d e v o l u m e t r i s c h e ( o . a . f o r m o l t i t r a t i e , jo d o m e t r i e na o x y d a t i e met h y p o b ro m ie t e n z . ) en k o l o r i m e t r i s c h e metodon ( o . a . met h e t N e s s l e r —r e a g e n s , met p h e n o l en h y p o o h l o r i e t e n z . ) t e r b e s c h i k k i n g .
I n b i o l o g i s c h e w e e f s e l s en v l o e i s t o f f e n komen e c h t e r m e e s t a l t a l r i j k e s t o r e n d e b e s t a n d d e l e n v o o r , z o d a t de ammoniak e e r s t moet worden a f g e z o n d e r d .
D it k an g e b e u r e n met i o n e n w i s s e l a a r s o f
d e s t i l l a t i e , maar i n de m e este g e v a l l e n w o rd t d e v o o r k e u r aan de m ik r o d iffu s ie gegeven.
I n d e z e p u b l i k a t i e w o rd t d i t p ro c é d é b e s p r o k e n en w o rd t t e v e n s een nieuw e m etode v o o r v e r s n e l d e m i k r o d i f f u s i e met t o e p a s —
s in g e n v o o r de o b j e k t i e v e k w a l i t e i t s b e p a l i n g v an s c h a a l d i e r e n en k ra a k b ee n v isse n b e sc h re v en .
1 . De m ik ro d iffu sie . as=s>csaaa=s==:=ss
1 .1 . P rin c ip e . Ammoniak komt b i j z u r e pH a i s ammonium-ion (NH*) en b i j a l k a l i s c h e pH a i s g a sv o rm ig e v e r b i n d i n g (HH^) v o o r .
De m i k r o d i f f u s i e
g e s c h i e d t i n d r i e f a z e n s ( a ) de ammoniak w o rd t i n een h e r m e t i s c h g e s l o t e n sy ste e m ( f i g u u r l ) d o o r to e v o e g i n g van b a s e u i t h e t a n a ly se v a t A v r i j g e s t e l d
5 (b) h e t g a s d i f f u n d e e r t d o or de kamer B en
(# ) h e t g a s w o rd t d o o r een z u u r ( b v . H^SO^), i n een a b s o r p t i e v a t C, met vorm ing v a n e e n ammoniumzout.
De d o s e r i n g g e s c h i e d t dan
door t i t r a t i e of door k o lo r i m e tr ie .
1 . 2 . F a k t o r e n d i e de d i f f u s i e s n e l h e i d b e ï n v l o e d e n ( l ) .
1 . 2 . 1 . D i^ fu s j^ e j^ ijji^
De d i f f u s i e t i j d i s e v e n r e d ig met de dampdruk van de v l u c h t i g e v e r b i n d i n g i n h e t a n a l y s e v a t f h i j w o rd t u i t g e d r u k t i n f u n k t i e van de b e g i n k o n c e n t r a t i e a i n h e t a n a l y s e v a t en de h o e v e e l h e i d X d i e n a de t i j d t g e d i f f u n d e e r d i s v o lg e n s
lo g
a
—— —— — —
a
-
mm
A .t
X
w a a r b i j A de a b s o r p t i e s n e l h e i d i s .
H i e r u i t v o l g t d a t de r e l a t i e v e
h o e v e e lh e id - en n i e t d e a b s o l u t e h o e v e e l h e i d - ammoniak d i e n a de t i j i t g e a b s o r b e e r d w o r d t , o n a f h a n k e l i j k i s v an de b e g i n k o n c e n t r a t i e .
i
A B k 2c o 3 nh3
67 mm 40 mm
Figuur 1
Pr i n c i p e van A:
de
m i c r o d i f fusie
Analysevat
B : Diff u s i e k a m e r C.- A b s o r p t i e v a t
Fi guur 2 -
Conwayschaal
1 . 2 . 2 . V°2 ,ume_van_dei v 1o e ^s t o f f en_e n afmejtin^_en_va,n_d_e ¿ i £ f u s ¿ e k a m e r. H et volume v a n de a b s o r b e r e n d e v l o e i s t o f h e e f t w e in ig i n v l o e d , op v o o rw a a rd e d a t de o p p e r v l a k t e homogeen i s .
De r e d e n
h i e r v a n l i g t i n h e t f e i t d a t de a b s o r b e r e n d e v l o e i s t o f de dam pspan n i n g van de d i f f u n d e r e n d e s t o f t o t n u i t e r u g b r e n g t | w anneer h e t i n o verm aat a an w ezig i s , h e e f t een v e r a n d e r i n g v a n volume p r a k t i s c h geen e f f e k t .
De h o e v e e l h e i d V v a n de o p l o s s i n g i n h e t a n a l y s e v a t
h e e f t d a a r e n t e g e n w el een b e s l i s s e n d e i n v l o e d op de d i f f u s i e s n e l h e i d . A l l e a n d e r e f a k t o r e n g e l i j k b l i j v e n d e i s d e z e s n e l h e i d omgekeerd even r e d i g met V.
D i t v o l g t u i t h e t f e i t d a t de s n e l h e i d r e c h t e v e n r e d ig
i s met de dam pdruk, d u s met de k o n c e n t r a t i e v a n de v l u c h t i g e s t o f . De t i j d t d i e n o d ig i s v o o r een a b s o r p t i e v a n 9 9 ,5 $ b e d r a a g t i , 5 ,3 • S . V . 1 t = k \j s . s*~
w a a r b i j ; S = o p l o s b a a r h e i d (g /m l) v o o r een g a s k o n c e n t r a t i e v a n 1 g/m l s = o p p e rv la k te v lo e is to f in a n aly se v at s ! = o p p e rv la k te v l o e i s t o f i n a b s o r p tie v a t 1 = g e m id d e ld e a f s t a n d v o o r d i f f u s i e van d« m o le k u le n 2 k = d i f f u s i e k o e f f i c i ë n t (cm /m in ) v an h e t g a s i n de l u c h t . Men h e e f t e r d us b e l a n g b i j V zo k l e i n m o g e l i j k t e houden»
De v e r g e l i j k i n g t o o n t v e r d e r a a n , d a t men e r n u t b i j h e e f t 1 zo k l e i n m o g e l i j k en s en s 1 zo g r o o t m o g e l i j k t e nemen, n l . zo d a t de r e s p e k t i e v e l i j k e volum es j u i s t g a n s de o p p e r v l a k t e kunnen bedekken.
4«
1 . 2 . 3 . Bi_ept_e_ van_dei ¿ a a g _ i n h e t a n ^ l^ rs e v a t^ De t i j d n o d ig v o o r een d i f f u s i e v an 99 j5 $ v a n u i t een op l o s s i n g op d i e p t e a ( i n om), b e d r a a g t v o o r een dam pspanning 0 a a n de o p p e rv la k te ! 2 a t = 2 ,0 5 ------k' w a a r b i j s k ’ = d i f f u s i e k o ë f f i c i ë n t i n w a te r a i s a l d u s v a n z e e r g r o o t b e la n g en moet zo k l e i n m o g e l i j k gehouden w o rd en .
1 . 2 . 4 » te m p e ra tu u r.
De d i f f u s i e s n e l h e i d v e r g r o o t met s t i j g e n d e t e m p e r a t u u r . Zo v e r m i n d e r t de d i f f u s i e d u u r b v . v a n 40 % w anneer men de te m p e ra t u u r o p d r i j f t v an 20 t o t 38° C.
1 . 2 . 5 » £ ÏÏ_ in h e t ana^s€jvat_._ Ammoniak (ïTH ) en ammoniumionen (NH*) l i g g e n s t e e d s i n 3 4 ev en w ich t v o lg e n s
m + A 4 <----
3
+ H+
D i t e v en w ic h t w o rd t b e p a a ld d o or de pH v a n het m i l i e u . De z u u re x p o n e n t (pK) b e d r a a g t 9?4» de pK en de d i s s o c i a t i e g r a a d
T u sse n d e pil v an de o p l o s s i n g ,
( l = v o lle d ig e io n is a tie ) b e s ta a t
v o lg e n d e b e t r e k k i n g s
-
pH = pK + lo g 1
9»4 + lo g 1 -c<
H i e r u i t k a n men b e re k e n e n h o e v e e l ammoniak i n g e ï o n i s e e r d e vorm voorkomt b i j v e r s c h i l l e n d e pH—w a a rd e n . g r a f i s c h i n f i g u u r 3 w e e rg e g e v e n .
Deze b e t r e k k i n g w o rd t
Men b e m erk t d a t de pH h o g e r dan
11 moet l i g g e n om i n o p tim a le o m sta n d ig h e d e n t e w e rk en .
1 . 2 . 6 . I p v l o e d v an kat_i£n_en_en a n io n e n . Het v r i j s t e l l e n v a n ammoniak h a n g t n i e t a l l e e n v a n de pH, maar e v en eens v an b e p a a l d e a an w ezig e io n e n a f , d a a r d eze de dampdruk v an ammoniak b e ï n v l o e d e n .
B i j de k a t i o n e n neemt de a k t i v i t e i t a i s
v o lg t to e ;
Mg++ (
Ca++( L i+^ HH*
Na+<( K+
Voor de a n io n e n h e e f t men s
I ” ( B r"
C l"
HO“
HPO"<( F~ < OH" < BO"
CO""
H i e r u i t v o l g t d a t k a liu m k a r b o n a a t (K^CO^) en k a liu m m e ta b o r a a t (KBO„) de m eest g e s c h i k t e v e r b i n d i n g e n z i j n . de e e r s t e v e r b i n d i n g g e b r u i k t .
M e e s ta l w o rd t
Voor o p l o s s i n g e n d i e s t e r k z u u r z i j n ,
i s h e t e c h t e r aan t e r a d e n h e t m e ta b o r a a t t e g e b r u ik e n om de s t e r k e C O ^-o n tw ik k e lin g t e v e r m i j d e n .
1 .3 . M ik ro d iffu sie te c h n ie k . Voor de p r a k t i s c h e u i t v o e r i n g v a n de m i k r o d i f f u s i e h e e f t de m etode v an Conway ( l ) b r e d e t o e p a s s i n g g e v on den , n i e t a l l e e n v o o r de b e p a l i n g v a n ammoniak, maar e v en e e n s v a n een g a n s e gamma a n d e r e v e r b i n d i n g e n (a m in e n , z u r e n , a ld e h y d e n , e n z . ) .
B i j d eze metode
worden z . g . n . Conw ayschalen g e b r u i k t d i e u i t g l a s , p o r s e l e i n o f p l a s t i e k v erv aard ig d z i j n .
Z i j b e s t a a n u i t een b i n n e n - en een
Figuur
3 . - invl oed van de
pH op de
veel heid g a s v o r mi g
NH3
6.
b u ite n k u v e t (f ig u u r 2 ) .
De t e o n d e rz o e k e n am m o niak op lossin g w o rd t
i n de b u i t e n k u v e t en h e t a b s o r b e r e n d z u u r i n de b in n e n k u v e t g e p i p e te e rd .
Na t o e v o e g i n g v a n lo o g aan de b u i t e n s t e k u v e t w ordt h e t g e
h e e l h e r m e t i s c h met een i n g e v e t t e p l a a t g e s l o t e n .
A lhoew el d e z e metode r e l a t i e f een v o u d ig en z e e r n a u w k eu rig i s , b e z i t z i j to c h e r n s tig e n a d e le n , n i .
s ( a ) de c e l i s r e l a t i e f
d u u r , (b ) h e t v e r w i j d e r e n van h e t v e t , d a t n o o d z a k e l i j k i s v o o r de l u c h t d i c h t h e i d , i s n i e t a l t i j d e e n v o u d ig , ( e ) de d i f f u s i e d u u r i s r e l a t i e f l a n g , (d ) h e t g e b r u i k v a n k o l o r i m e t r i e a i s d o s e r i n g s t e c h n i e k v e r e i s t h e t k w a n t i t a t i e f o v e rh e v e le n v a n de a b s o r p t i e v l o e i s t o f .
Om d e z e m o e i l i j k h e d e n t e o m z e i le n , hebben S e l i g s o n e t a l . ( 2 ) een v e r s n e l d e m i k r o d i f f u s i e m e t o d e v o o r de b e p a l i n g v an ammoniak i n b lo e d v o o r g e s t e l d .
B i j d eze metode w orden a i s m i k r o d i f f u s i e —
c e l l e n k l e i n e f l e s s e n (b v . p e n i c i l l i n e f l e s j e s ) , w aarvan de s t o p v a n een g l a z e n s t a a f met g e r a d e e r d u i t e i n d e v o o r z i e n i s , aangew end. D it u i t e i n d e w o rd t met z w av elzuu r b e v o c h ti g d en v e r v a n g t a l d u s h e t a b so rp tie v a t.
De t e a n a l y s e r e n o p l o s s i n g komt i n de f l e s t e r e c h t .
Na a l k a l i s e r i n g l a a t men de f l e s g e d u re n d e een k o r t e t i j d i n h o r i z o n t a l e p o s i t i e i n een r o t a t o r d r a a i e n , w a ard o o r de o p l o s s i n g g a n s de wand v an de f l e s b e v o c h t i g t .
Op d e z e w i j z e w o rd t h e t d i f f u s i e -
o p p e r v la k s a a n z i e n l i j k v e r g r o o t , t e r w i j l h e t volume V en de d i e p t e a m inim aal gehouden worden ( z i e 1 . 2 . 2 . ) . ook g e v o e l i g v e r m in d e r d .
De d i f f u s i e d u u r w o rd t dan
Na de d i f f u s i e w o rd t de ammoniak d i e d oo r
h e t zw av e lz u u r op de s t a a f gebonden w e rd , k o l o r i m e t r i s e h b e p a a l d met N e ssle rre a g e n s.
Vyncke en M erlevede hebben d e z e m etode a a n g e p a s t v o o r s c h a a l d i e r e n en e r h e t n u t v o o r de o b j e k t i e v e k w a l i t e i t s b e p a l i n g van a a n g e to o n d ( 3 ) .
I n o n d e rh a v ig e p u b l i k a t i e werd d e t e c h n i e k nog
v e r b e t e r d ; z i j w erd t e v e n s op k r a a k b e e n v i s s e n t o e g e p a s t .
2 . E x p erim en te e l_ g ed e e lte .
2 . 1 . Modus o p e r a n d i .
2 . 1 . 1 . Re a g en tija .
A l l e o p l o s s i n g e n d ie n e n met am m oniakvrij w a te r b e r e i d t e w o rd en .
Voor met i o n e n w i s s e l a a r s g e d e m i n e r a l i s e e r d w a te r i s deze
v o o rw a ard e v e r v u l d .
Gewoon g e d e s t i l l e e r d w a t e r moet d o o r een kolom
A m b e r lite Monobed I I I (Rohm & H a a s , P h i l a d e l p h i a , U .S .A .) o f een a n a lo o g h a r s g e z u i v e r d w orden,
— S ta n d a a r d ammoniak o p l o s s i n g ? 250 yG-g U p e r ml ( l , l 8 0 g ammoniums u lfa a t per l i t e r ) . - Zw avelzuur 1 U. - K a liu m k a r b o n a a t, v e r z a d i g d e o p l o s s i n g . — N e s s l e r r e a g e n s s v o lg e n d e m o d i f i k a t i e b l e e k de g r o o t s t e s t a b i l i t e i t en g e v o e l i g h e i d t e geven s O p lo s s in g 1 ; I o s 40 g ro o d
Hgl^ p . a . en 30 g KI p .a » i n 100 ml
w a te r | O p lo s s in g 2 : Io s 95 g NaOH p . a . i n 1 .0 0 0 ml w a t e r . Meng 1 en 2 en l a a t d r i e dagen s t a a n .
D e k a n te e r de k l a r e boven
s t a a n d e v l o e i s t o f i n een b r u i n e f l e s en bew aar i n h e t d o n k e r .
V e r
dun 1 s 25 v o o r g e b r u i k .
2 . 1 . 2 . ApjDar_atuur_j_
- M ik ro d iffu sie f l e s j e s . De door S e l i g s o n e t a l (2 ) v o o r g e s t e l d e p e n i e i l l i n e f l e s j e s werden n a t a l r i j k e m o d i f i k a t i e s u i t e i n d e l i j k v e rv a n g e n d o o r f l e s j e s met g e r o d e e r d e h a l s (B 2 4 ) , v o o r z i e n van d o o rb o o rd e p o l y e t h y l e e n s t o p met g l a z e n s t a a f .
De s t a a f w o rd t v a s t g e k l e e f d met gewone u n i v e r s e e l -
lijm
i h ie rd o o r i s de sto p te v e n s h e rm e tisc h d i c h t .
v a n de s t a a f i s h o lv o rm ig v e r d i k t en g e r o d e e r d . i n f i g u u r 4 v e rm e ld .
Het u i t e i n d e
De a fm e tin g e n z i j n
Met d e z e f l e s j e s w o rd t h e t i n b r engen en h e t
v e r w i j d e r e n van de s t a a f z o n d er d e wanden t e r a k e n d o o r de B24o p e n in g v e r g e m a k k e l i j k t .
Deze o p e n in g i s m ax im aal, d a a r men r e k e n i n g
moet houden met h e t r e l a t i e f k l e i n e volume van de d i f f u s i e f l e s .
—M ik ro d iffu sie ro t a t o r . De m i k r o d i f f u s i e r o t a t o r " M u lti—P u rp o se R o t a t o r " Model 150 V ( S c i e n t i f i c I n d u s t r i e s , Hew Y ork, U .S .A .) werd e e r s t b e p r o e f d , doch h e t v a s t h e c h t i n g s s y s t e e m met klemmen v o o r de f l e s j e s b l e e k n i e t g e sch ik t te z ijn .
De r o t a t i e k o p werd dan ook v e rv a n g e n d o or een z e l f
o ntw o rpen model ( f i g u u r 5 ) • p l e x i g l a s v an 27 cm d i a m e t e r .
D i t model b e s t a a t u i t d r i e s c h i j v e n u i t De e e r s t e s c h i j f d i e n t a i s g r o n d p l a a t
v o o r de f l e s j e s 5 de tw eede i s v o o r z i e n v a n 12 o p e n in g e n v a n 4 cm d ia m e te r.
Deze tw ee s c h i j v e n z i j n op de c e n t r a l e a s , op een a f s t a n d
v a n 3 , 5 cm v an e l k a a r b e v e s t i g t .
De d e rd e p l a a t h e e f t 12 o p e n in g en
van 1 cm d ia m e te r d i e j u i s t o v e r de g l a z e n s ta v e n p a s s e n en komt op de s to p p e n van de f l e s j e s t e r u s t e n . v a n een v l i n d e r m o e r v a s t g e d r a a i d .
Het g e h e e l w o rd t d o o r m id d e l
De f l e s j e s s t a a n a l d u s i n de r o
t a t i e k o p s t e v i g v a s t en z i j n t e r z e l f d e r t i j d h e r m e t i s c h g e s l o t e n .
De
r o t a t o r kan zowel i n h o r i z o n t a l e a l s i n v e r t i k a l e s t a n d g e d r a a i d worden ( f i g u r e n 5 en 6) .
— K o lo rim ete r. Y i t a t r o n Model UC 100 (B erg en op Zoom, H e d e rla n d ) met v i e r k a n t e k u v e t t e n v an 10 mm l i c h t w e g .
2 .1 .3 • Uer_kwij_z_e. T ie n g v i s worden g e d u re n d e 2 min met 4 OO rai w a te r gehomo g e n i s e e r d § 1 ml v a n de b o v e n s ta a n d e v l o e i s t o f ( f i l t r e r e n i s o v e r -
Lf> CD
gerodeerd ui t einde
Figuur 4 . — Mikrodiffusiefles ( afmetingen
in mm )
M ikrodiffusierotator in vertikale stand
Fig. 6 — M ikrodiffusierotator in horizontale stand
9.
b o d ig ) w o rd t i n een m i k r o d i f f u s i e f l e s j e g e p i p e t e e r d .
Eén ml v e r
z a d ig d e k a li u m k a r b o n a a t o p l o s s i n g w ordt to e g e v o e g d en o n m i d d e l l i j k d a a r o p w o rd t b e t u i t e i n d e v an de g l a z e n s t a a f o v e r oa 5 mm i *1 1 ^ z w a v e lz u u r gedompeld 5 b e t o v e r t o l l i g e z u u r w o rd t a fg e s c h u d en de s t o p w o rd t op b e t f l e s j e g e p l a a t s t z o n d er de w anden t e r a k e n .
De
f l e s j e s worden i n h o r i z o n t a l e s t a n d i n de r o t a t o r g e p l a a t s t en v a s t geschroefd.
De r o t a t i e k o p w o rd t i n v e r t i k a l e p o s i t i e g e w e n te ld , de m otor w o rd t a a n g e s c h a k e ld en op 50 t o e r e n p e r m inuut g e r e g e l d . Na 30 min w o rd t h e t r o t e r e n s t o p g e z e t .
De s t a a f j e s worden u i t de f l e s j e s v e r w i j d e r d , zo n d er de wanden t e r a k e n en i n een b e k e r v an 10 m l, d i e 5 nii N e s s l e r r e a g e n s 1 s 25 b e v a t , g e r o e r d . w o rd t b i j 403 m
De e x t r a k t i e v a n de o r a n j e - g e l e o p l o s s i n g
g e me t e n.
De k o n c e n t r a t i e w o rd t v a n een i j k k u r v e
a f g e l e z e n d i e met r e s p e k t i e v e l i j k 2 ,5 > 5 en 1 ,5 _/Ag NH^ - N ,o p g e s t e l d w e rd .
A l l e m i k r o d i f f u s i e b e p a l i n g e n moeten i n s t r i k t g e s t a n d a r d i s e e r d e om sta n d ig h ed e n worden u i t g e v o e r d .
Het volum e v a n de d i f f u s i e -
f l e s j e s , de d i f f u s i e o p p e r v l a k t e n en de r o t a t i e s n e l h e i d kunnen gemak k e l i j k k o n s t a n t gehouden w orden en z i j n daarom v a n m inder b e l a n g . S t e r k e v a r i a t i e s i n k a m e rte m p e ra tu u r d ie n e n e c h t e r verm eden t e w orden, v e r m i t s de d i f f u s i e d u u r h i e r d o o r b e ï n v l o e d w o rd t ( z i e 1 .2« 4» )«
2 . 2 . E x p e r im e n te le s t u d i e v a n de m eto d e.
2 .2 .1 . D i f f u s i e k i f f v e . Het to e v o e g e n v a n 1 ml v e r z a d i g d e k a l i u m k a r b o n a a t o p l o s s i n g b r e n g t de pH op 12 ,2 à 1 2 , 3 , h e tg e e n een o p tim a le d i f f u s i e v e r z e k e r t ( z i e 1 .2 . 5 * ) *
De d i f f u s i e k u r v e n van een z u i v e r e a m m o niako plo ssin g en v a n v i s e x t r a k t w erden b e p a a l d ( f i g u u r 7)«
H ie ru it b l i j k t , dat b e id e
k u rv e n een a n a lo o g v e r l o o p hebben en d a t b i j v i s e x t r a k t g e e n h y d r o l y s e o p tre e d t.
De d i f f u s i e i s n a o n g e v ee r 75 mi n b e ë i n d i g d , maar ca 92 % en 98 io ammoniak komen r e s p e k t i e v e l i j k i n 15 en 30 min o v e r .
Er v a l t
op t e m erken, d a t w anneer de f l e s j e s n i e t g e r o t e e r d w orden, de d i f f u s i e 18 à 24 n u r d u u r t .
De d i f f u s i e k u r v e n z i j n z e e r r e p r o d u c e e r b a a r en i n p r i n c i p e kan dan ook een k o r t e d i f f u s i e d u u r (bv* 10 min) genomen w orden.
H et
i s e c h t e r a an t e r a d e n 30 min t e nemen, d a a r i n d e z e o m sta n d ig h ed e n de r o t a t i e d u u r n i e t n au w keu rig moet worden i n a c h t genomen.
D a are n
b ov en z i j n , i n d i t g e v a l , k l e i n e f l u k t u a t i e s i n d r a a i s n e l h e i d z o n d e r b e lan g ( 2) .
2 . 2 . 2 . _Storende_bj3S_tanddelen. N a a s t ammoniak p ro d u c e re n ook d i v e r s e a n d e r e v e r b i n d i n g e n e en k l e u r met h e t N e s s l e r r e a g e n s .
Voor v i s b e t r e f t h e t v o o r a l
d im e th y la m in e en t r i m e t h y l a m i n e , d i e samen met ammoniak ¿Loor de a l — k a l i s e r i n g v r ij k o m e n , d i f f u n d e r e n en a i s s u l f a a t op h e t s t a a f j e w orden ge b o n d en .
U i t k o n tr o l e p r o e v e n u i t g e v o e r d met 10
N van
b e i d e v e r b i n d i n g e n , overeenkomend met 40 mg N p e r 100 g v i s , b l e e k d a t i n de gegev en o m sta n d ig h ed e n h e t N e s s l e r r e a g e n s n i e t g e k l e u r d werd, en d a t h e t b l i j k b a a r n i e t g e v o e l i g geno eg i s v o o r d e z e v e r b in d in g e n .
D im ethy lam ine en t r i m e t h y l a m i n e s t o r e n dan ook de ammoniak-
b e p alin g n i e t .
I n s c h a a l d i e r e n en v o o r a l i n k r a a k b e e n v i s s e n ( b v . d o o rn h a a i , r o g ) komen g r o t e h o e v e e lh e d e n ureum v o o r , n l . t o t 2000 mg p e r
z co en
XT
g
Ol.
en
o
100 g v i s (4 ) •
Door a l k a l i s e r i n g kan d i t ureum d o o r h y d r o ly s e
ammoniak v r i j s t e l l e n , h e t g e e n de b e p a l i n g zou v e r v a l s e n .
U it k o n t r o l e p r o e v e n , u i t g e v o e r d met 5OO JJbg ureum b l e e k g e e n ammoniak v r i j t e komen, h e tg e e n o n g e t w i j f e l d a an de z e e r k o r t e d iffu sie d u u r te w ijte n i s .
D i t i s een b e l a n g r i j k v o o r d e e l , g e z i e n
de m etode a ld u s t o e l a a t v r i j e ammoniak t e b e p a l e n i n u r e u m r ij k e v i s s e n , h e tg e e n met de m e e s te a n d e r e metoden ( b v . d e s t i l l a t i e ) n i e t m o g e lijk i s .
2 .2 . 3 » Stabi^li_teit_ v a n d.e_kleur_o_ De e x t i n k t i e v a n de o r a n j e - g e l e N e s s l e r o p l o s s i n g b l e e k g e d u re n d e ca 30 min s t a b i e l t e z i j n .
Wanneer de k o l o r i m e t r i s c h e
b e p a l i n g n i e t o n m i d d e l l i j k kan g e s c h i e d e n , moet de o p l o s s i n g van de l u c h t afg esch erm d w o rd e n .
I n 30 min v e r m i n d e r t de e x t i n k t i e
a n d e r s met ca 8 $>.
2 .3 » T o e p a s s in g e n v o o r de o b j e k t i e v e k w a l i t e i t s b e p a l i n g .
2 . 3 .I • G_arnaa_l en_Noors_e k r e e f t ^ I n een
v o r i g e p u b l i k a t i e ( 3 ) werd h e t n u t van de metode
v o o r de o b j e k t i e v e k w a l i t e i t s b e p a l i n g v an g a r n a a l (C rangon v u l g a r i s en N o o rse k r e e f t (N ephrops n o r v e g ic u s L) a a n g e to o n d .
Het ammoniak-
g e h a l t e b l e e k met de o r g a n o l e p t i s c h e k e u r in g goed o v e re e n t e komen. F i g u u r 8 g e e f t t y p i s c h e b e d e r f k u r v e n v o o r g e p e l d e g a r n a a l en onge p e l d e N oorse k r e e f t d i e b i j 1 à 3° C bew aard w e rd e n .
Men b em erk t
dat g arnaal v eel
De g r e n s v o o r
v l u g g e r b e d e r f t dan N oorse k r e e f t .
b e d e r f b l i j k t ro n d 45 rag
N p e r 100g t e l i g g e n .
00
en
Ook v o o r h e t v e r g e l i j k e n d o n d e rz o e k b l e e k de metode w a a r d e vol te z ijn .
Z i j w erd r e e d s t o e g e p a s t v o o r de s t u d i e van de b e w a a r -
t e m p e r a t u u r van g a r n a a l ( 5 ) en v o o r h e t t e s t e n van d i v e r s e f a k t o r e n ( z o u t g e h a l t e van h e t k o o k w a te r, w i j z e v an v e r p a k k in g e n z .) t i j d e n s de b e w e rk in g van N o o rse k r e e f t ( 6 ) .
2 . 3 .I • Doornhaai^. De k w a l i t e i t s b e p a l i n g v an d o o r n h a a i ( S q u a lu s a c a n t h i a s L) z o a l s v an a l l e k r a a k b e e n v i s s e n — s t e l t b i j z o n d e r e p ro b le m e n .
Z o a ls
r e e d s w erd v e rm e ld , b e v a t d e z e v i s immers een g r o t e h o e v e e lh e id ureum d i e i n g a n s h e t lic h a a m ( s p i e r e n , in g ew an den, b l o e d , s l i j m ) v o o rk o m t. Onder i n v l o e d v an een b a k t e r i e e l enzym, de u r e a s e , w o rd t ureum t o t k o o ld io x y d e en ammoniak a fg e b r o k e n s
(NH2 ) 2 00 ------> C02 + 2 NH3
De o n t b i n d i n g v an ureum b e g i n t v 6 6 r de d e s a m in e r in g v a n de a m in o z u re n , h e t g e e n een r e l a t i e f hoog g e h a l t e a an ammoniak i n h e t b e g i n s t a d i u m van h e t b e d e r f g e e f t en een v l u g g e r e a l k a l i s e r i n g b i j de k r a a k b e e n v i s s e n dan b i j de b e e n v i s s e n v e r o o r z a a k t ( 7 ) .
Door de a a n w e z ig h e id v a n ureum kunnen k l a s s i e k e m etod en, z o a l s de T V B -bepaling en de b e p a l i n g v an de v l u c h t i g e z u re n n i e t t o e g e p a s t w orden, d a a r t i j d e n s h e t d e s t i l l e r e n ureum even eens i n ammoniak en k o o ld io x y d e g e s p l i t s t w o r d t.
Z o a ls r e e d s werd g e c i t e e r d ,
b l i j k t d i t t i j d e n s de v e r s n e l d e m i k r o d i f f u s i e n i e t h e t g e v a l t e z i j n .
V o o r a le e r de v l u c h t i g e ammoniak t e b e p a l e n , d ie n e n e c h t e r e n k e le v o o rz o rg e n genomen t e w o rd e n .
I n h e t s l i j m en h e t h l o e d d i e z i c h op de h u id v a n de d o o rn h a a i b e v in d e n , w o rd t g e m a k k e lijk ammoniak gevormd, v o o r a l w anneer de v i s e n ig e t i j d aan h o g e re t e m p e r a t u r e n w erd b l o o t g e s t e l d , z o a l s b v . op h e t dek v a n h e t s c h i p v è è r h e t stu w en i n h e t ru im en i n d e v i s m i j n v è è r de v e rk o o p .
De ammoniak i s dan z e e r g e m a k k e lijk o r g a n o
l e p t i s c h w aar t e nemen, maar d i t b e t e k e n t evenw el nog n i e t a l t i j d d a t de v i s v an m in d e re k w a l i t e i t i s
; i n h e t v l e e s z e l f kan immers
w e in ig o f g e e n ammoniak gevormd z i j n . v i s dan ook
V èèr de monsternam e moet de
goed met g e k o e ld w a t e r g e s p o e ld w o rden.
D o o rn h a a i w ordt m e e s t a l k o r t e t i j d na de o p e n b a re v e rk o o p o n tk o p t en g e s t r o o p t en i n d e ze vorm i n de h a n d e l o n d e r de benaming " z e e p a l i n g " g e b r a c h t .
Door d e z e b e w e rk in g komt v e e l b l o e d
aan de o p p e r v l a k t e v r i j (d e r o d e k l e u r i s tro u w e n s een kenmerk v a n v e r s h e i d ) , d a t g e m a k k e l i j k ammoniak kan a f g e v e n .
Om d e z e r e d e n i s
h e t ook i n d i t g e v a l a a n t e r a d e n de v i s goed v è è r de monsternam e t e sp o ele n .
F ig u u r 9 g e e f t een g e m id d e ld e b e d e r f k u r v e v o o r d o o r n h a a i , d i e v a n a f de v a n g s t b i j I o C i n i j s i n g e g u t t e t o e s t a n d b e w aard w e rd .
De v i s s e n w aren a f k o m s tig v a n d e v i s s e r i j s e k t o r N o o rd -
z e e -Z u id en w erden i n de p e r i o d e o k t o b e r - j a n u a r i g e v a n g e n .
I e d e r p u n t op de g r a f i e k i s h e t g e m id d e ld e v a n een d e r t i g t a l 'w aarnem ingen.
De s p r e i d i n g s b r e e d t e werd t e v e n s a a n g e d u id c
Men b e m e rk t d a t de a m m o niako n tw ikk elin g g e d u re n d e de e e r s t e a c h t dagen g e r i n g i s , om dan v l u g op t e l o p e n . v a n b e d e r f kan v o o r l o p i g op c a 60 mg N fo g e s t e l d w o rd en .
De g r e n s
De ammoniakwaarden kwamen met de o r g a n o l e p t i s c h e k e u r i n g goed o v e r e e n .
Ook v o o r h e t v e r g e l i j k e n d o n d e rz o e k b l i j k t de metode w a a rd e v o l t e z i j n .
Z i j werd r e e d s t o e g e p a s t v o o r d e s t u d i e v a n de
i n v l o e d v an de te m p e r a t u u r op de h o u d b a a r h e id v a n d o o rn h a a i (8 ) ( 9 )»
2 .4 « Andere t o e p a s s i n g e n v a n de m i k r o d i f f u s i e v a n ammoniak.
2 . 4 . 1 . ï e £ a l i ^ j r a n _ u r e m i i _ i n vi^s. - P r i n c i p e s men v o e g t aan de t e o n d e rz o e k e n o p l o s s i n g een w e in ig u r e a s e t o e , w a a rd o o r h e t aan w e zig e ureum k w a n t i t a t i e f i n ammoniak w ordt o m g e ze t.
De o p tim a le pH l i g t t u s s e n 7 en 8 .
e e n v o u d ig e om rekening g e e f t h e t p r o c e n t ureum .
Een
Deze b e p a l i n g d i e
met C onw ayschalen kan worden u i t g e v o e r d ( l ) , werd h i e r aan d e v e r s n e l d e m ik r o d i f f u s i e m e t o d e a a n g e p a s t .
- U i t v o e r i n g s men h o m o g e n is e e rt 10 g v i s i n 4 OO ml am m oniakvrij w a t e r en v e r d u n t v e r v o lg e n s 1 ml f i l t r a a t t o t 50 ml» Men p i p e t e e r t h i e r v a n 1 ml i n een d i f f u s i e f l e s j e en v o e g t 0 , 5 n l u r e a s e —f o s f a a t o p l o s s i n g t o e .
Deze o p l o s s i n g w o rd t b e r e i d d o o r 50 mg
u r e a s e (Merck) i n 100 ml f o s f a a t b u f f e r pH 7 op t e l o s s e n .
Men l a a t
15 min b i j k a m e rte m p e ra tu u r s t a a n , v o e g t 1 ml v e r z a d i g d e k a liu m k a r b o n a a t o p l o s s i n g t o e en v o e r t v e r d e r de am m oniakbepaling z o a l s hog er beschreven u i t .
Men b e p a a l t t e r z e l f d e r t i j d i n een b la n k o —p r o e f h e t
o o r s p r o n k e l i j k a m m o n iak geh alte d a t dan van h e t p r o e f r e s u l t a a t d i e n t a f g e t r o k k e n t e worden v o o r a l e e r h e t u r e u m g e h a lte t e b e r e k e n e n .
2 . 4 . 2 . Bej3a2Ling_v_an_d_e nr^a^e-akti_vi_t_eit i_n_vi_s_j_ Onder u r e a s e —a k t i v i t e i t v e r s t a a t men de h o e v e e lh e id
ureum d i e d oor h e t enzym i n een "bepaalde t i j d a f g e b r o k e n w o r d t.
Deze b e p a l i n g g e e f t een goed b e e l d v a n de aanw ezige h o e v e e l h e i d u r e a s e en kan v an b e la n g z i j n v o o r d i e p e r d o o rg e v o e rd e b e d e r f s tu d ie s van v i s .
De k l a s s i e k e metode v a n Sunner en Hand
(io )
werd
a a n de v e r s n e l d e m i k r o d i f f u s i e a a n g e p a s t .
V i j f t i g g v i s worden i n 200 ml w a t e r g e h o m o g en ise erd . Men p i p e t e e r t 1 ml f i l t r a a t i n een m a a tk o lf v a n 50 m l, p l a a t s t de k o l f i n een t e r m o s t a t i s c h w a te r b a d op 20° +_ 0 , 1 ° C en v o e g t a c h t e r e e n v o lg e n s 1 ml f o s f a a t b u f f e r pH 7 en 1 ml 3 fo u re u m o p lo s s in g t o e . Deze o p l o s s i n g e n w erden v o o r a f op 20° C g e b r a c h t .
Men v erm engt de
o p l o s s i n g e n en l a a t j u i s t 5 min i n h e t w a te r b a d s t a a n . dan 1 ml IN HOI t o e en s c h u d t .
Ken v o e g t
Men v u l t aan t o t de m e r k s tr e e p en
o n d e rw e rp t 1 ml aan de m i k r o d i f f u s i e v o lg e n s de gewone m eto de.
Men
d r u k t de a k t i v i t e i t u i t i n mg u r e u m /u u r .
SAMENVATTING.
Na h e t bespreken van h e t p r i n c i p e v a n de m i k r o d i f f u s i e — m etode v oo r de b e p a l i n g van v r i j e ammoniak w o rd t e e n nieuwe metode v o o r v e r s n e l d e m i k r o d i f f u s i e met t o e p a s s i n g e n v o o r d e o b j e k t i e v e k w a l i t e i t s b e p a l i n g v an s c h a a l d i e r e n en k r a a k b e e n v i s s e n b e s c h r e v e n .
Voor de m etode worden k l e i n e d i f f u s i e f l e s s e n g e b r u i k t w a arv a n de p o l y e t h y l e e n s t o p v an een g l a z e n s t a a f met b o lv o rm ig ge—
ro d eerd u ite in d e v o o rz ie n i s . v o c h tig d .
D i t u i t e i n d e w o rd t met z w av e lz u u r b e
Het t e a n a l y s e r e n e x t r a k t w o rd t i n de f l e s g e p i p e t e e r d en
g e a lk a lise e rd .
Door h e t r o t e r e n v an de f l e s s e n i n een s p e c i a l e m ik ro
d i f f u s i e r o t a t o r w o rd t de d i f f u s i e t i j d a a n z i e n l i j k v e rm in d e rd (30 m i n ) . De ammoniak w o rd t d o o r h e t z w av e lz u u r gebonden en k o l o r i m e t r i s c h met N e ssle rre ag e n s b e p a a ld .
Er t r e e d t g e e n hydrolyps op v a n ureum o f p e p t i d e n en d im e th y la m in e en t r i m e t h y l a m i n e s t o r e n de b e p a l i n g n i e t .
De metode kan ook v o o r de b e p a l i n g v a n ureum en u r e a s e g e b r u i k t w orden.
De m etode werd op g a r n a a l (C rangon v u l g a r i s F ) , N oorse k r e e f t ( N e p h r o p s n o r v e g i c u s L) en d o o r n h a a i ( S q u a lu s a ca n t h i a s L) t o e g e p a s t .
De o r g a n o l e p t i s c h e k e u r i n g kwam met de ammoniak-
b e p a l i n g e n goed o v e r e e n .
LITERATUUR.
(1 ) E. Conway - M i c r o d i f f u s i o n A n a l y s i s and V o lu m e tric E r r o r , 5de U i t g . , Crosby Lockwood & Son L t d , London, I 962. ( 2 ) D. S e l i g s o n en H. S e l i g s o n - A m i c r o d i f f u s i o n method f o r t h e d e t e r m i n a t i o n o f n i t r o g e n l i b e r a t e d a s ammonia — J o u r n a l o f L a b o r a t o r y and C l i n i c a l M e d ic in e , ¿ 8 , 3 2 4 , 1951» (3) W. Vyncke en E. M erlev e d e — S p o ila g e o f f i s h and c r u s t a c e a n s j R ap id d e t e r m i n a t i o n o f v o l a t i l e ammonia by a c c e l e r a t e d m ic ro d i f f u s i o n - A r c h iv e s B e lg e s de M édecine S o c i a l e , H y g ie n e, Mé d e c i n e du T r a v a i l e t M édecine L é g a le , 21_ ( 3 ) , 1 4 7 , 1963.
(4 ) W. Sim idu en K. O i s i , B u l l e t i n o f t h e J a p a n e s e S o c i e t y o f S c ie n t i f i c F i s h e r i e s , _16, 547 , 1951 « (5 ) W. Vyncke - S t u d i e v a n de f a k t o r e n d i e de h o u d b a a r h e id v a n g a r n a l e n b e ï n v l o e d e n - L andbouw tij d s c h r i f t , 1 ¿ , 8 1 5 , 1966. ( 6) P . H o v a rt en W. Vyncke - H a n d lin g and p r o c e s s i n g Norway l o b s t e r s F i s h i n g News I n t e r n a t i o n a l , 3_, 117 en 2 2 1 , 1964* (7) F . Soudan - La c o n s e r v a t i o n p a r l e f r o i d d e s p o i s s o n s , c r u s t a c é s e t m o llu s q u e s , J . B a i l l i è r e e t f i l s , P a r i s , 1965« (8 ) W. Vyncke - The i n f l u e n c e o f t e m p e r a t u r e on f i s h a s m easured by o b j e c t i v e q u a l i t y methods - F i s h i n g News I n t e r n a t i o n a l , _6 , 3 9 , 1967. (9 ) ¥ . Vyncke - De i n v l o e d v a n de t e m p e r a t u u r en de o b j e k t i e v e kwa— l i t e i t s b e p a l i n g v an v i s - M i n i s t e r i e v an Landbouw, P r o e f s t a t i o n v o o r Z e e v i s s e r i j , O o ste n d e , p u b l i k a t i e n r . 12, I 9 6 6 . (IO) J . Sunner en D. Hand - J o u r n a l o f B i o l o g i c a l C h e m is tr y , J_6, 149 , 1928 .
Novemb e r 1967«
