Tiêu chuẩn Quốc gia TCVN 9292:2019 Phân bón - Phương pháp xác định axit tự do

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 9292:2019

PHÂN BÓN - PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH AXIT TỰ DO

Fertilizers - Method for determination for free acid

Lời nói đầu

TCVN 9292:2019 thay thế TCVN 9292:2012.

TCVN 9292:2019 do Viện Quy hoạch và Thiết kế Nông nghiệp biên soạn, Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn đề nghị, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng thẩm định, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

PHÂN BÓN - PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH AXIT TỰ DO

Fertilizers - Method for determination for free acid

1  Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này quy định phương pháp xác định hàm lượng axit tự do trong các loại phân bón có dư axit.

2  Tài liệu viện dẫn

Các tài liệu viện dẫn sau đây là rất cần thiết khi áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả các bản sửa đổi, bổ sung (nếu có).

TCVN 4851:1989 (ISO 3696:1987), Nước dùng để phân tích trong phòng thí nghiệm - Yêu cầu kỹ thuật và phương pháp thử

TCVN 10683:2015 (ISO 8358:1991), Phân bón rắn - Phương pháp chuẩn bị mẫu để xác định các chỉ tiêu hóa học và vật lý

3  Nguyên tắc

Chuẩn độ lượng axit tự do có trong phân bón bằng dung dịch chuẩn độ tiêu chuẩn natri hydroxit, sử dụng hỗn hợp chỉ thị màu metyl đỏ và metylen xanh hoặc chỉ thị màu dimetyl vàng tùy thuộc vào loại axit tự do tồn tại trong phân bón đó.

4  Thuốc thử

Trừ khi có quy định khác, trong quá trình phân tích chỉ sử dụng các thuốc thử có cấp tinh khiết phân tích và nước cất phù hợp với TCVN 4851:1989 (ISO 3696:1987) hoặc nước có độ tinh khiết tương đương (sau đây gọi là nước).

4.1  Natri hydroxit (NaOH) tinh thể.

4.2  Metyl đỏ (C₁₅H₁₅N₃O₂) tinh thể.

4.3  Metylen xanh (C₁₆H₁₈CIN₃S) tinh thể.

4.4  Dimetyl vàng (C₁₄H₁₅N₃) tinh thể.

4.5  Dung dịch chuẩn độ tiêu chuẩn natri hydroxit 1 mol/L: pha từ ống chuẩn. Dung dịch chuẩn độ tiêu chuẩn NaOH được bảo quản kín trong bình nhựa polyetylen (PE).

4.6  Dung dịch chuẩn độ tiêu chuẩn natri hydroxit 0,02 mol/L, 0,05 mol/L, 0,1 mol/L: Pha loãng dung dịch chuẩn độ tiêu chuẩn NaOH 1 mol/L (4.5) 10, 20 hoặc 50 lần thu được dung dịch chuẩn độ tiêu chuẩn NaOH tương ứng 0,1 mol/L, 0,05 mol/L, 0,02 mol/L. Dung dịch chuẩn độ tiêu chuẩn natri hydroxit được bảo quản kín trong bình nhựa PE và kiểm tra lại nồng độ trước khi sử dụng.

4.7  Hỗn hợp chỉ thị metyl đỏ và metylen xanh: Hòa tan 0,2 g metyl đỏ (4.2) trong 100 mL etanol 95 % (dung dịch 1). Hòa tan 0,1 g metylen xanh (4.3) trong 100 mL etanol 95 % (dung dịch 2). Trộn dung dịch 1 và dung dịch 2 với tỷ lệ 1 : 1 theo thể tích.

4.8  Chỉ thị dimetyl vàng 0,04 % : Hòa tan 0,04 g dimetyl vàng (4.4) trong 100 mL etanol 95 %.

5  Thiết bị, dụng cụ

Các thiết bị, dụng cụ thông thường trong phòng thí nghiệm và các thiết bị, dụng cụ sau:

5.1  Cân phân tích, có độ chính xác đến ± 0,001 g.

5.2  Bình tam giác dung tích 250 mL, 1000 mL.

5.3  Phễu lọc, đường kính 8 cm.

5.4  Buret, dung tích 10 mL, độ chính xác 0,02 mL.

5.5  Giấy lọc Whatman số 1 hoặc tương đương.

5.6  Bình định mức dung tích 250 mL.

5.7  Pipet, dung tích 5 mL, 10 mL, độ chính xác 0,02 mL.

6  Chuẩn bị mẫu thử

6.1  Phân bón dạng rắn

Chuẩn bị mẫu thử theo TCVN 10683:2015.

6.2  Phân bón dạng lỏng

6.2.1  Dạng dung dịch: Mẫu lấy ban đầu không ít hơn 50 mL. Lắc đều mẫu trước khi lấy mẫu để tiến hành phép thử.

6.2.2  Dạng lỏng sền sệt: Mẫu lấy ban đầu không ít hơn 200 g. Trộn đều mẫu trước khi lấy mẫu để tiến hành phép thử.

7  Cách tiến hành

7.1  Xác định axit tự do được quy về dạng axit sulfuric (H₂SO₄) (áp dụng cho các loại phân bón chứa gốc Sulfat như phân SA (amoni Sulfat), phân thio ure, phân amoni clorua và các phân bón khác có chứa SA, amoni clorua)

Cân khoảng 5 g đến 10 g mẫu (đã được chuẩn bị theo 6.1 hoặc 6.2.2) chính xác đến 0,001 g, cho vào bình tam giác dung tích 250 mL (5.2). Đối với mẫu dạng lỏng (6.2.1), dùng pipet (5.7) lấy 5 mL đến 10 mL dung dịch mẫu cho vào bình tam giác dung tích 250 mL (5.2) và cân chính xác đến 0,001 g để xác định khối lượng (g).

Thêm 100 mL nước ở nhiệt độ phòng, lắc đều trong thời gian 60 min, lọc qua giấy lọc (5.5) vào bình tam giác dung tích 250 mL (5.2), tráng và rửa cặn bằng khoảng 50 mL nước. Dung dịch thu được sau đó được đưa vào bình định mức dung tích 250 mL (5.6), thêm nước đến vạch mức, lắc đều.

Lấy 50 mL dung dịch sau lọc vào bình tam giác dung tích 250 mL (5.2) có chứa sẵn khoảng 50 mL nước. Chuẩn độ bằng dung dịch chuẩn độ tiêu chuẩn natri hydroxit 0,02 mol/L hoặc 0,05 mol/L (4.6) tùy thuộc vào nồng độ axit tự do có trong mẫu với 1 giọt đến 2 giọt hỗn hợp chỉ thị metyl đỏ và metylen xanh (4.7) cho đến khi dung dịch chuyển màu từ tím đỏ sang xanh lục.

Ghi lại thể tích dung dịch chuẩn độ tiêu chuẩn natri hydroxit đã sử dụng.

Tiến hành phép thử trắng trong cùng một điều kiện với cùng lượng các loại thuốc thử nhưng không có mẫu phân tích.

7.2  Xác định axit tự do được quy về dạng axit nitric (HNO₃) (áp dụng cho các loại phân bón chứa gốc nitrat như amoni nitrat)

Cân khoảng 5 g đến 10 g mẫu (đã được chuẩn bị theo 6.1 hoặc 6.2.2) chính xác đến 0,001 g, cho vào bình tam giác dung tích 250 mL (5.2). Đối với mẫu dạng lỏng (6.2.1), dùng pipet (5.7) lấy 5 mL đến 10 mL dung dịch mẫu cho vào bình tam giác dung tích 250 mL (5.2) và cân chính xác đến 0,001 g để xác định khối lượng (g).

Thêm 100 mL nước ở nhiệt độ phòng, lắc đều trong thời gian 60 min, lọc qua giấy lọc (5.5) vào bình tam giác dung tích 250 mL (5.2), tráng và rửa cặn bằng khoảng 50 mL nước. Dung dịch thu được sau đó được đưa vào bình định mức dung tích 250 mL (5.6), thêm nước đến vạch mức, lắc đều.

Lấy 50 mL dung dịch sau lọc vào bình tam giác dung tích 250 mL (5.2) có chứa sẵn khoảng 50 mL nước. Chuẩn độ bằng dung dịch chuẩn độ tiêu chuẩn natri hydroxit 0,02 mol/L hoặc 0,05 mol/L (4.6) tùy thuộc vào nồng độ axit tự do có trong mẫu với 1 giọt đến 2 giọt hỗn hợp chỉ thị metyl đỏ và metylen xanh (4.7) cho đến khi dung dịch từ màu tím đỏ chuyển sang màu xanh lục.

Ghi lại thể tích dung dịch chuẩn độ tiêu chuẩn natri hydroxit đã sử dụng.

Tiến hành phép thử trắng trong cùng một điều kiện với cùng lượng các loại thuốc thử nhưng không có mẫu phân tích.

7.3  Xác định axit tự do được quy về dạng phospho pentoxit (P₂O₅) (áp dụng cho các loại phân bón chứa gốc phosphat như super phosphat đơn, super phosphat kép, super phosphat giàu)

Cân khoảng 2 g đến 5 g mẫu (đã được chuẩn bị theo 6.1) chính xác đến 0,001 g, cho vào cốc sứ có đường kính 5 cm đến 7 cm. Tẩm ướt bằng nước, nghiền nhỏ. Thêm 10 mL nước ở nhiệt độ phòng, nghiền và gạn lấy phần nước vào bình tam giác dung tích 250 mL (5.2). Lặp lại quá trình trên 3 lần, chuyển toàn bộ kết tủa vào bình, tráng phễu và cối.

Thêm khoảng 100 mL nước, lắc đều trong thời gian 30 min và lọc qua giấy lọc (5.5): Dung dịch thu được sau đó được cho vào bình định mức dung tích 250 mL (5.6), thêm nước đến vạch mức, lắc đều.

Lấy 50 mL dung dịch sau lọc vào bình tam giác dung tích 250 mL (5.2) có chứa sẵn khoảng 50 mL nước. Chuẩn độ bằng dung dịch chuẩn độ tiêu chuẩn natri hydroxit 0,05 mol/L hoặc 0,1 mol/L (4.6) tùy thuộc vào nồng độ axit tự do có trong mẫu với 1 giọt đến 2 giọt chỉ thị dimetyl vàng (4.8) cho đến khi dung dịch chuyển sang màu vàng sáng.

Ghi lại thể tích dung dịch chuẩn độ tiêu chuẩn natri hydroxit đã sử dụng.

Tiến hành phép thử trắng trong cùng một điều kiện với cùng lượng các loại thuốc thử nhưng không có mẫu phân tích.

7.4  Xác định axit tự do đối với phân bón chưa biết dạng tồn tại của axit tự do

Đối với phân bón chưa biết dạng tồn tại của axit tự do thì tổng axit tự do được xác định quy về dạng P₂O₅. Các bước tiến hành thực hiện theo 7.3.

8  Biểu thị kết quả

8.1  Hàm lượng axit tự do được quy về dạng H₂SO₄, tính bằng phần trăm khối lượng theo công thức (1)

Trong đó

V₁ là thể tích của dung dịch chuẩn độ tiêu chuẩn NaOH tiêu tốn trong phép chuẩn độ mẫu phân tích, tính bằng mililit (mL);

V₀ là thể tích của dung dịch chuẩn độ tiêu chuẩn NaOH tiêu tốn trong phép chuẩn độ mẫu trắng, tính bằng mililit (mL);

C_NaOH là nồng độ dung dịch NaOH chuẩn, tính bằng mol trên lit (mol/L);

m là khối lượng mẫu tương ứng với lượng dung dịch mẫu lấy chuẩn độ, tính bằng gam (g);

4,904 là hệ số chuyển đổi.

8.2  Hàm lượng axit tự do được quy về dạng HNO₃, tính bằng phần trăm khối lượng theo công thức (2)

trong đó

V₁ là thể tích của dung dịch chuẩn độ tiêu chuẩn NaOH tiêu tốn trong phép chuẩn độ mẫu phân tích, tính bằng mililit (mL);

V₀ là thể tích của dung dịch chuẩn độ tiêu chuẩn NaOH tiêu tốn trong phép chuẩn độ mẫu trắng, tính bằng mililit (mL);

C_NaOH là nồng độ dung dịch NaOH chuẩn, tính bằng mol trên lit (mol/L);

m là khối lượng mẫu tương ứng với lượng dung dịch mẫu lấy chuẩn độ, tính bằng gam (g);

6,302 là hệ số chuyển đổi.

8.3  Hàm lượng axit tự do được quy về dạng P₂O₅ tính bằng phần trăm khối lượng theo công thức (3)

trong đó

V₁ là thể tích của dung dịch chuẩn độ tiêu chuẩn NaOH tiêu tốn trong phép chuẩn độ mẫu phân tích, tính bằng mililit (mL);

V₀ là thể tích của dung dịch chuẩn độ tiêu chuẩn NaOH tiêu tốn trong phép chuẩn độ mẫu trắng, tính bằng mililit (mL);

C_NaOH là nồng độ dung dịch NaOH chuẩn, tính bằng mol trên lít (mol/L);

m là khối lượng mẫu tương ứng với lượng dung dịch mẫu lấy chuẩn độ, tính bằng gam (g);

7,1 là hệ số chuyển đổi.

8.4  Kết quả phép thử là giá trị trung bình của ít nhất hai lần thử được tiến hành song song. Nếu sai lệch giữa các lần thử lớn hơn 5 % giá trị tương đối thì phải tiến hành thử nghiệm lại.

9  Báo cáo thử nghiệm

Báo cáo thử nghiệm phải có ít nhất các thông tin sau:

a) Viện dẫn tiêu chuẩn này;

b) Đặc điểm nhận dạng mẫu;

c) Kết quả thử nghiệm;

d) Mọi thao tác không quy định trong tiêu chuẩn này, hoặc được coi là tùy chọn và các yếu tố có thể ảnh hưởng đến kết quả thử nghiệm;

e) Ngày thử nghiệm.

Thư mục tài liệu tham khảo

[1] TCVN 4440 : 2004, Supe phosphate đơn

[2] TZS 1283:2010, Fertilizers - Method for determination of free acidity (Phân bón - Phương pháp xác định axit tự do)

[3] IS 6092- part 3/section 2: 2004, Determination of phosphorus (Xác định phospho)