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[[분석화학]]에서의 '''키엘달법''' 또는 '''키엘달 소화'''(Kjeldahl Method 또는 Kjeldahl Digestion)는 [[유기 물질]]에 포함된 [[질소]]와 [[무기 화합물]]인 [[암모니아]]와 [[암모늄]](NH<sub>3</sub>/NH<sub>4</sub><sup>+</sup>)에 함유된 질소의 정량적 결정을 위한 방법이다. 이 방법은 1883년 Johan Kjeldahl에 의해 개발되었다.<ref>Kjeldahl, J. (1883) [https://books.google.com/books?id=6ePmAAAAMAAJ&pg=PA366#v=onepage&q&f=false "Neue Methode zur Bestimmung des Stickstoffs in organischen Körpern"] (New method for the determination of nitrogen in organic substances), ''Zeitschrift für analytische Chemie'', '''22''' (1) : 366-383.</ref><ref>Julius B. Cohen ''Practical Organic Chemistry'' 1910 [[iarchive:PracticalOrganicChemistry|Link to online text]]</ref>

== 방법 ==
이 방법은 360~410°C에서 농축 [[황산]](H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>)으로 시료를 가열하는 과정으로 구성되어 있으며 환원된 질소를 [[황산 암모늄]]으로 방출하기 위해 [[산화]]시켜 유기 시료를 분해한다. [[셀레늄]], 황산 [[수은]](Hg<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>), [[황산 구리]](CuSO<sub>4</sub>)와 같은 촉매는 분해를 촉진하기 위해 첨가된다. 또한 [[황산 나트륨]](Na<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>)는 [[황산]](H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>)의 [[끓는점]]을 증가시키기 위해 첨가된다.<ref name=":0">{{저널 인용|제목=The Titration in the Kjeldahl Method of Nitrogen Determination: Base or Acid as Titrant?|저널=Journal of Chemical Education|성=Michałowski|이름=T|성2=Asuero|이름2=AG|날짜=2013-02-12|권=90|호=2|쪽=191–197|doi=10.1021/ed200863p|issn=0021-9584|성3=Wybraniec|이름3=S}}</ref> 아래는 키엘달법이 묘사된 그림이다.
{|
|[[파일:Kjeldahl_digestion.svg|300x300픽셀| 켈달 소화 ]]
|[[파일:Kjeldahl's_distillation.svg|375x375픽셀| 킬달 증류 ]]
|}
리비히 냉각기의 말단은 알려진 부피의 표준산(알려진 농도의 산)에 담근다. 종종 [[암모니아]]가 과량의 [[붕산]](H<sub>3</sub>BO<sub>3</sub>)과 같은 [[약산 (화학)|약산]]이 사용된다. 표준화 된 [[염화 수소]](HCl), [[황산]](H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>), 다른 [[강산]]을 대신 사용할 수 있지만 드물게 사용된다. 이어서 샘플 용액을 소량의 [[수산화 나트륨]](NaOH)으로 증류 시킨다.<ref name=":0"/> 낙하 깔때기와 함께 수산화 나트륨를 첨가 할 수도 있다.<ref>{{웹 인용|url=http://www.starch.dk/isi/methods/24prot.htm|제목=International Starch: ISI 24 Determination of Protein by Kjeldahl.|웹사이트=www.starch.dk|확인날짜=2019-03-21|archive-date=2018-04-26|archive-url=https://web.archive.org/web/20180426100814/http://www.starch.dk/isi/methods/24prot.htm|url-status=}}</ref> 수산화 나트륨는 [[암모늄 이온|암모늄]](NH<sub>4</sub><sup>+</sup>)을 [[암모니아]] (NH<sub>3</sub>)와 반응시켜 샘플 용액을 비등시킨다. 암모니아는 표준산 용액을 통해 거품을 일으키고 약하거나 강한 산으로 암모늄염과 다시 반응한다.

산 [[용액]] 중의 암모늄 이온 농도, 즉 샘플 중의 질소량은 적정을 통해 측정된다. 붕산(또는 다른 약산)이 사용된 경우, 직접 산-염기 적정을 사용한다. [[염산]] 또는 [[황산]]을 사용할 수 있다. 강한 산을 사용하여 표준산 용액을 만드는 경우 간접 [[적정 (과학)|역적정]]이 대신 사용된다. 알려진 농도의 강한 염기(NaOH와 같은)를 사용하여 용액을 중화한다. 이 경우 암모니아의 양은 염산의 양과 수산화 나트륨의 차이로 계산된다. 직접 적정의 경우 적정을 방해하지 않기 때문에 정확한 양의 약산(붕산)을 알 필요가 없다. 따라서 하나(예 : 직접 적정의 경우 HCl) 또는 두개(예 : 역적정의 염산 및 수산화 나트륨)의 표준 솔루션이 필요하다.<ref name=":0"/>

실제로 이 분석은 대부분 자동화되어 있다. 특정 [[촉매]]는 분해를 가속화한다. 원래 선택된 촉매는 수은 산화물이었다. 그러나 매우 효과적이었지만 건강의 문제로 인해 황산구리로 대체되었다. 황산구리는 수은 산화물만큼 효율적이지 않았으며, 단백질 함량이 낮았다.<ref>AOAC International</ref>

== 적용 ==
키옐달법의 보편성, 정밀성 및 재현성은 식품의 단백질 함량을 추정하는 국제적으로 인정된 방법이 되었다. 또한 토양, [[폐수]], 비료 및 기타 물질을 분석하는 데 사용된다. 그러나 단백질의 질소 외에 비단백질 질소를 측정하기 때문에 진정한 단백질 함량을 측정하지는 않는다. 이는 2007년 애완 동물 사료 사건과 [[2008년 중국산 유제품 멜라민 오염사건]]을 통해 질소가 풍부한 화학 물질인 [[멜라민]]이 고단백질 함량을 위조하기 위해 원료에 첨가되었을 때의 의해 입증된다. 또한 상이한 아미노산 서열을 설명하기 위해 상이한 단백질에 대해 상이한 보정 인자가 필요하다. 고온에서 농축된 황산을 사용해야 할 필요성 및 비교적 긴 시험 시간(1시간 이상)과 같은 추가적인 단점은 조단백질 함량을 측정하기 위한 듀마스법과 비교하여 바람직하지 않다.<ref name="ProtAnaweb">{{웹 인용|url=http://www-unix.oit.umass.edu/~mcclemen/581Proteins.html|제목=Analysis of Proteins|성=Dr. D. Julian McClements|출판사=[[University of Massachusetts Amherst]]|확인날짜=2007-04-27}}</ref>

=== 총 키옐달 질소 ===
총 키옐달 질소 또는 TKN은 토양, 물 또는 폐수의 화학 분석에서 유기 물질, [[암모니아]](NH<sub>3</sub>-N) 및 [[암모늄 이온|암모늄]](NH<sub>4</sub><sup>+</sup>-N)에 결합 된 [[질소]]의 합이다. 오늘날 TKN은 많은 처리 공장에서 규제 보고를 위한 필수 매개 변수이며 플랜트 운영을 모니터링하는 수단으로 사용된다.

=== 전환 계수 ===
TKN은 종종 식품 시료에서 [[단백질]]의 대체물로 사용된다. TKN에서 단백질로의 전환은 샘플에 존재하는 단백질의 유형과 [[아르기닌]] 및 [[히스티딘]]과 같은 질소성 [[아미노산]]으로 구성되는 단백질의 일부에 달려있다. 그러나 변환 계수의 범위는 비교적 좁다.

== 같이 보기 ==
* [[뒤마법]]

== 각주 ==
{{각주}}

[[분류:분석화학]]