Tiêu chuẩn Quốc gia TCVN 10819:2015 ISO 4317:2011 Chất hoạt động bề mặt và chất tẩy rửa - Xác định hàm lượng nước - Phương pháp Karl Fischer

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 10819:2015
ISO 4317:2011

CHẤT HOẠT ĐỘNG BỀ MẶT VÀ CHẤT TẨY RỬA - XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG NƯỚC - PHƯƠNG PHÁP KARL FISCHER

Surface-active agents and detergents - Determination of water content - Karl Fischer methods

Lời nói đầu

TCVN 10819:2015 hoàn toàn tương đương với ISO 4317:2011.

TCVN 10819:2015 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC91 Chất hoạt động bề mặt biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

CHẤT HOẠT ĐỘNG BỀ MẶT VÀ CHẤT TẨY RỬA - XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG NƯỚC - PHƯƠNG PHÁP KARL FISCHER

Surface-active agents and detergents - Determination of water content - Karl Fischer methods

1  Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này quy định hai phương pháp chuẩn độ (thể tích và điện lượng) sử dụng thuốc thử Karl Fischer để xác định hàm lượng nước của chất hoạt động bề mặt và chất tẩy rửa.

Hai phương pháp này có thể áp dụng được đối với sản phẩm dạng bột, dạng nhão và dung dịch.

Các phương pháp này chỉ được áp dụng nếu được đề cập trong tiêu chuẩn cụ thể cho từng sản phẩm.

Do hợp chất kiềm phản ứng với thuốc thử Karl Fischer, nên kết quả các phương pháp này tăng quá cao trong trường hợp mẫu chứa các kim loại kiềm của silicat, cacbonat, hydroxyt hoặc borat. Vì vậy, mẫu cần phải được phân tích để xác định sự có mặt của những muối kim loại kiềm này trước khi xác định hàm lượng nước.

2  Tài liệu viện dẫn

Các tài liệu viện dẫn sau đây rất cần thiết cho việc 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 cà các sửa đổi, bổ sung (nếu có).

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

TCVN 5454 (ISO 607), Chất hoạt động bề mặt và chất tẩy rửa - Phương pháp chia mẫu.

3  Thuật ngữ và định nghĩa

Các thuật ngữ và định nghĩa sau được sử dụng trong tài liệu này.

3.1

Hàm lượng nước (water content)

Phần khối lượng của nước tự do, nước kết tinh, nước hấp thụ hoặc nước hấp lưu, được tính từ lượng thuốc thử Karl Fischer sử dụng theo tiêu chuẩn này.

CHÚ THÍCH: Hàm lượng nước được tính bằng phần trăm khối lượng.

4  Nguyên tắc

Hàm lượng nước của phần mẫu thử được xác định trên cơ sở phản ứng của nước với thuốc thử Karl Fischer.

5  Phương pháp thử

5.1  Tổng quát

Hai phương pháp chuẩn độ sử dụng thuốc thử Karl Fischer được mô tả: phương pháp chuẩn độ thể tích và phương pháp chuẩn độ điện lượng.

Phương pháp chuẩn độ thể tích được sử dụng cho mẫu có hàm lượng nước bằng hoặc lớn hơn 2 %; phương pháp chuẩn độ điện lượng được sử dụng cho mẫu có hàm lượng nước bằng hoặc nhỏ hơn 0,1 %. Cả hai phương pháp đều có thể được sử dụng đối với hàm lượng nước trong dải từ 0,1 % đến 2 %.

5.2  Phương pháp chuẩn độ thể tích

5.2.1  Nguyên tắc

Bất kỳ sự có mặt nào của nước trong phần mẫu thử đều phản ứng với dung dịch iot và lưu huỳnh dioxit trong hỗn hợp thích hợp (thuốc thử Karl Fischer), đã được chuẩn hóa trước bằng chuẩn độ với khối lượng nước chính xác đã biết. Hàm lượng nước được tính theo phần trăm khối lượng từ lượng thuốc thử đã sử dụng.

5.2.2  Thuốc thử

Trong quá trình phân tích, chỉ sử dụng thuốc thử có cấp độ phân tích đã được công nhận và chỉ sử dụng nước cất cấp độ 2 (5.2.2.1).

5.2.2.1  Nước cất hoặc nước ít nhất có độ tinh khiết tương đương, tuân theo các yêu cầu của TCVN 4851 (ISO 3696) đối với cấp độ 2.

5.2.2.2  Thuốc thử Karl Fischer, nên sử dụng loại sẵn có trên thị trường.

Tham khảo việc chuẩn bị thuốc thử có chứa pyridine trong Phụ lục A. Có thể sử dụng thuốc thử không có pyridine nếu thuốc thử này phù hợp; nếu sử dụng, ghi lại trong báo cáo thử nghiệm các trường hợp này.

CHÚ THÍCH: Thuốc thử không có pyridine thích hợp có chứa iot, lưu huỳnh dioxit và amin hòa tan trong 2- methoxyethanol hiện có bán sẵn trên thị trường.

5.2.2.3  Dinatri tartrat dihydrat hoặc axit oxalic dihydrat, được sử dụng làm chất chuẩn chính đối với thuốc thử Karl Fischer hoặc nước (5.2.2.1).

5.2.2.4  Dung môi, ví dụ 2-methoxyetanol, propan-1 hoặc metanol.

Nếu những dung môi này được biết là làm nhiễu phép xác định (ví dụ đối với xác định nước trong aldehyt hoặc xeton), có thể sử dụng triclorometan hoặc diclorometan; nếu sử dụng, ghi lại trong báo cáo thử nghiệm các trường hợp này.

CẢNH BÁO: Triclorometan và diclorometan là những chất độc nếu hít phải hoặc nuốt phải, và gây kích ứng da, có nguy cơ gây ra cốc tổn thương không chữa lành được và gây ra mối nguy hiểm nghiêm trọng cho sức khỏe khi tiếp xúc trong thời gian dài.

5.2.3  Thiết bị, dụng cụ

Sử dụng thiết bị, dụng cụ thông thường trong phòng thí nghiệm và, đặc biệt, thiết bị, dụng cụ sau:

5.2.3.1  Thiết bị Karl Fischer, hoàn toàn tự động hoặc bán tự động, bao gồm

- Thiết bị chuẩn độ có hai điện cực platinum,

- Buret pit tông dung tích 20 mL,

- Ống làm khô có chứa silica gel, canxi clorua hoặc magie peclorat đã hoạt hóa,

- Bình chuẩn độ,

- Dụng cụ khuấy từ.

5.2.3.2  Xylanh micromet, dung tích 100 μL.

5.2.3.3  Pipet chia độ, dung tích 20 mL.

5.2.3.4  Xylanh, bao gồm một ống thủy tinh có dung tích danh nghĩa khoảng 10 mL, có đường kính trong 2 mm đến 4 mm, có kim di động gắn vào xylanh theo cách thức thích hợp.

5.2.3.5  Cân, chính xác đến 0,1 mg.

5:2.4  Lấy mẫu

Mẫu phòng thí nghiệm của chất hoạt động bề mặt hoặc chất tẩy rửa phải được chuẩn bị và bảo quản theo các chỉ dẫn được quy định trong TCVN 5454 (ISO 607).

5.2.5  Cách tiến hành

5.2.5.1  Quy định chung

Độ ẩm không khí là nguồn gây nhiễu lớn nhất trong chuẩn độ Karl Fischer. Chú ý làm khô hoàn toàn thiết bị sử dụng và xử lý nhanh phần mẫu thử và dung môi. Sử dụng thiết bị Karl Fischer theo hướng dẫn của nhà sản xuất.

5.2.5.2  Xác định đương lượng nước của thuốc thử Karl Fischer (5.2.2.2)

Xác định đương lượng thuốc thử trên từng bình chứa mới của thuốc thử và lặp lại ít nhất hàng tuần.

Cần phải kiểm tra độ chuẩn của thuốc thử Karl Fischer do độ chuẩn của dung dịch tiêu chuẩn thay đổi. Loại thiết bị sử dụng và độ chính xác phân tích mong muốn chi phối tần suất của - kiểm tra độ chuẩn.

Sử dụng kìm đặt thanh khuấy từ trong bình chuẩn độ của thiết bị Karl Fischer (5.2.3.1) và rót 10 mL của một dung môi (5.2.2.4) được sử dụng cho phép xác định vào bình chuẩn độ và thực hiện chuẩn độ bằng thuốc thử Karl Fischer (5.2.2.2).

Khi thực sự cần thiết, ví dụ đối với xác định nước trong aldehyt hoặc xeton, sử dụng clorofom hoặc diclorometan (xem 5.2.2.4) làm dung môi.

Hoặc:

Cân 200 mg đến 250 mg dinatri tartrat dihydrat hoặc dihydrat axit oxalic (5.2.2.3) trong thìa cân, chính xác đến 0,1 mg. Đổ tartrat hoặc axit oxalic vào bình chuẩn độ và cân lại thìa cân. Hòa tan tartrat hoặc axit oxalic trong dung môi bằng cách khuấy nhẹ.

Hoặc:

Cho khoảng 40 mg nước (5.2.2.1) từ bình nhỏ giọt, cân trước khi và sau khi cho nước vào bình chuẩn độ.

Lượng dung môi được sử dụng phải đủ để ngâm ngập điện cực khoảng 2 mm đến 3 mm.

Cho thuốc thử Karl Fischer cho đến khi đạt được điểm cuối của phép đo điện, điều này có nghĩa là sau khi cho thuốc thử Karl Fischer từng giọt một vào, giá trị quan sát dược không thay đổi trong 30 s.

Đương lượng nước, ρ_H2O, tính bằng miligam nước trên mililit thuốc thử, được tính theo một trong những công thức sau:

hoặc

trong đó

m₁ là khối lượng của dinatri tartrat dihydrat hoặc dihydrat axit oxalic (5.2.2.3) đã sử dụng, tính bằng miligam;

m₂ là khối lượng của nước (5.2.2.1) đã sử dụng, tính bằng miligam;

w_H2O là hàm lượng nước của chất chuẩn đầu (5.2.2.3) đã sử dụng, nghĩa là 15,66 đối với sodium tartrat dihydrat hoặc 28,57 đối với dihydrat axit oxalic, tính bằng phần trăm khối lượng;

V₁ là thể tích của thuốc thử Karl Fischer (5.2.2.2) đã sử dụng trong chuẩn độ, tính bằng mililit.

5.2.5.3  Xác định hàm lượng nước

5.2.5.3.1  Quy định chung

Phụ thuộc vào các đặc tính của mẫu phòng thí nghiệm, một trong hai phương pháp sau sẽ được chọn; phương pháp chung (5.2.5.3.2) hoặc phương pháp hòa tan (5.2.5.3.3).

Phương pháp chung thích hợp đối với các mẫu đồng nhất và dễ phân phối trong bình chuẩn độ.

Phương pháp hòa tan được sử dụng cho mẫu có vấn đề về tính đồng nhất và/hoặc cho mẫu khó phân phối trong bình chuẩn độ.

5.2.5.3.2  Phương pháp chung

5.2.5.3.2.1  Phép xác định

Cho 20 mL dung môi (5.2.2.4) và thanh khuấy từ (sử dụng kìm) vào trong bình chuẩn độ của thiết bị Karl Fischer (5.2.3.1). Trong khi khuấy, cho thuốc thử Karl Fischer (5.2.2.2) cho đến khi đạt được điểm cuối bằng số đọc trên thiết bị. Không ghi lại lượng thuốc thử sử dụng.

Thêm phần mẫu thử. Kiểm tra khối lượng chính xác đến 0,1 mg, m₀. Chọn lượng để sử dụng thể tích thuốc thử Karl Fischer tương ứng với hơn 50 % dung tích của buret pit tông. Khuấy để hòa tan và chuẩn độ đến cùng điểm cuối. Ghi lại thể tích thuốc thử Karl Fischer được sử dụng, V₂.

Thực hiện phép xác định lần thứ hai bằng cách cho thêm phần mẫu thử khác và lặp lại quá trình chuẩn độ.

5.2.5.3.2.2  Biểu thị kết quả

Hàm lượng nước của mẫu, w_S, tính bằng phần trăm khối lượng, theo công thức:

trong đó

V₂ là thể tích của thuốc thử Karl Fischer (5.2.2.2) đã sử dụng cho phép xác định, tính bằng mililit;

m₀ là khối lượng của phần mẫu thử, tính bằng miligam;

ρ_H2O như được xác định trong 5.2.5.2.

5.2.5.3.3  Phương pháp hòa tan

5.2.5.3.3.1  Phép xác định

Cân một lượng thích hợp mẫu phòng thí nghiệm, m₁, trong bình khô. Cho một lượng thích hợp dung môi hữu cơ, m₂, mà không làm nhiễu thuốc thử Karl Fischer (5.2.2.2). Cho lượng mẫu và dung môi sao cho có thể sử dụng lượng mẫu lớn nhất và phần dung môi nhỏ nhất để đạt được hỗn hợp sử dụng và không ảnh hưởng tính đại diện của hấp thu mẫu. Ghi lại khối lượng chính xác đến 0,001 g. Đậy nút bình và lắc cho đến khi đạt được hỗn hợp đồng nhất.

Nếu muối không tan vẫn còn tại đáy bình tại giai đoạn này, phương pháp này phải bị hủy bỏ do:

a) Phần nước có thể đã bị loại bỏ bởi muối không tan dưới dạng nước kết tinh, và

b) Quy trình chặt chẽ phải bao gồm việc xác định chính xác khối lượng của muối không tan.

Xác định hàm lượng nước của cả dung môi, w₂, và hỗn hợp, w_b, theo quy trình được đưa ra trong 5.2.5.3.2.

5.2.5.3.3.2  Biểu thị kết quả

Hàm lượng nước của sản phẩm, w_p, tính bằng phần trăm khối lượng, theo công thức:

trong đó

m₁ là khối lượng của mẫu được lấy trong 5.2.5.3.3.1, tính bằng gam;

m₂ là khối lượng của dung môi được sử dụng trong 5.2.5.3.3.1, tính bằng gam;

w_b là hàm lượng nước trong hỗn hợp theo 5.2.5.3.3.1, tính bằng phần trăm (phần khối lượng);

w₂ là hàm lượng nước trong dung môi theo 5.2.5.3.3.1, tính bằng phần trăm (phần khối lượng)

5.3  Phương pháp chuẩn độ điện lượng

5.3.1  Nguyên tắc

Cho dung dịch điện phân và mẫu vào bình điện phân, điện phân bằng dòng điện phân liên tục, xảy ra phản ứng Karl Fischer giữa iot sinh ra và nước trong dung dịch, và xác định được hàm lượng nước, sử dụng lượng điện yêu cầu để đạt được điểm cuối của chuẩn độ. Phát hiện điểm cuối bằng phương pháp xác định điện áp dưới sự kiểm soát dòng điện.

QUAN TRỌNG: Phương pháp chuẩn độ điện lượng không được áp dụng, ví dụ, nếu mẫu có chứa anilin hoặc phenol chúng sẽ tự gây ra phản ứng điện cực; hoặc nếu mẫu có thể gây ra sự tắc nghẽn của màng ngăn do tạp chất hoặc có thể ảnh hưởng đến hiệu suất dòng điện. Đặc biệt trong trường hợp mẫu rắn, khi xác định cần xem mẫu có hòa tan được hoàn toàn hay không.

5.3.2  Thuốc thử

Trong quá trình phân tích, chỉ sử dụng thuốc thử có cấp độ phân tích đã được công nhận và chỉ sử dụng nước cất cấp độ 2 (5.2.2.1). Có thể sử dụng dung dịch điện phân anot, catot và dung dịch cồn-nước hoặc dung dịch nước-propylen cacbonat bán trên thị trường.

5.3.2.1  Dung dịch anot điện phân (anolyt). Anolyt phải là hỗn hợp của, ví dụ như, ion iot, lưu huỳnh dioxit, pyridin hoặc kiềm khác, và dung môi hữu cơ như metanol.

Đối với các mẫu có chứa hợp chất như aldehyt hoặc xeton mà những chất này có thể phản ứng với metanol, sử dụng clorofom, 2-methoxyetanol, propylen cacbonat hoặc chất tương tự thay cho metanol.

5.3.2.2  Dung dịch catot điện phân (catolyt). Catolyt phải được chuẩn bị bằng cách trộn muối vô cơ và muối hữu cơ như muối amoni bậc bốn hoặc hydroclorua amin với dung môi hữu cơ như metanol hoặc chất tương tự.

5.3.2.3  Dung dịch cồn-nước hoặc dung dịch nước-propylen cacbonat. Cho nước vào 2-methoxyetanol hoặc vào propylen cacbonat sao cho 1 mL dung dịch chứa khoảng 4 mg nước. Dung dịch này có thể được sử dụng để bổ sung lượng nhỏ nước.

5.3.3  Thiết bị, dụng cụ

Sử dụng thiết bị, dụng cụ phòng thí nghiệm thông thường và đặc biệt thiết bị dụng cụ sau.

5.3.3.1 Thiết bị chuẩn độ tự động, bao gồm phần chuẩn độ, phần điều khiển và phần ghi và chỉ thị. Ví dụ về kết cấu của thiết bị được thể hiện tại Hình 1.

5.3.3.2  Bình điện phân, bao gồm bình thủy tinh có dung tích khoảng 200 mL và bao gồm ngăn anot và ngăn catot, mỗi ngăn có điện cực mạng platin và được chia tách bằng màng ngăn (ví dụ màng ngăn gốm, màng trao đổi ion hoặc tương tự).

Nếu sử dụng microxylanh hoặc dụng cụ tiêm để lấy mẫu, ống nạp mẫu phải có nút được làm bằng thép Không gì hoặc nhựa tetrafluoroetylen bao ngoài. Bình điện phân có một detector và ống làm khô có chứa chất hút ẩm như silica gel. Ví dụ về bình được thể hiện trong Hình 2. Roto phải được đặt trong bình khi thực hiện phép chuẩn độ.

Hình 1 - Ví dụ và thiết bị chuẩn độ điện lượng

5.3.3.3  Bơm tiêm, có dung tích 1 mL đến 20 mL, đường kính ngoài của kim đo 1 mm đến 2 mm và chiều dài của kim 50 mm đến 100 mm. Đầu kim được bịt kín bằng một nút cao su; nút cao su Silicon dạng tròn, đường kính 13 mm đến 15 mm và có độ dày 5 mm đến 7 mm, có thể được sử dụng cho mục đích này.

5.3.3.4  Cân, chính xác đến 0,1 mg. Cân điện có thể được sử dụng thuận tiện hơn nếu cân được kết nối với thiết bị chuẩn độ tự động qua giao diện thích hợp.

5.3.4  Lấy mẫu

Mẫu phòng thí nghiệm của chất hoạt động bề mặt hoặc chất tẩy rửa phải được chuẩn bị và bảo quản theo hướng dẫn được đưa ra trong TCVN 5454 (ISO 607).

CHÚ DẪN:

Hình 2 - Ví dụ về bình điện phân

5.3.5  Cách tiến hành

5.3.5.1  Hiệu chuẩn thiết bị chuẩn độ

Làm khan mặt trong của bình điện phân bằng chuẩn độ điện lượng cho đến khi đạt được điểm cuối trong khi vẫn khuấy anolyt trong bình điện phân. Sử dụng microxylanh bơm 5 μL nước vào anolyt và thực hiện chuẩn độ điện lượng cho đến khi đạt được điểm cuối để tính được hàm lượng nước. Lặp lại quy trình này hai lần hoặc nhiều hơn và xác định hàm lượng nước tìm được bằng quy trình này nằm trong dái 5000 pg ± 250 μg. Nếu nằm ngoài dải này, sau khi làm mới dung dịch điện phân hoặc rửa điện cực hoặc màng ngăn, tiến hành hiệu chuẩn.

5.3.5.2  Xác định hàm lượng nước

Để khoảng 100 mL anolyt vào trong ngăn anot của bình điện phân và khoảng 5 mL catolyt trong ngăn catot. Đóng chặt bình điện phân và gắn nó lên thiết bị chuẩn độ sau khi đã được cài đặt.

Trong khi khuấy anolyt trong bình điện phân, chuẩn độ điện lượng để đạt được điểm cuối và làm cho bên trong khan. Không cần đọc thể tích của dung dịch chuẩn độ trong trường hợp này.

Sự tồn tại của iot tự do trong anolyte ngăn dòng điện phân di chuyển, do vậy tốt nhất là thêm nước, dung dịch nước - cồn hoặc dung dịch nước - propylen cacbonat để đạt được lượng nước dư 2000 μg đến 3000 μg .

Rửa bơm tiêm (5.3.3.3) trước khi sử dụng, làm khô và để trong bình hút ẩm.

Lấy bơm tiêm ra khỏi bình hút ẩm và gắn nút cao su vào đầu cuối kim tiêm.

Lấy nút ra, gắn kim tiêm càng sâu càng tốt vào trong mẫu (tốt nhất chứa 0,5 mg đến 5 mg nước) trong bình chứa mẫu, kéo nhẹ pittong và lấy mẫu lên bằng khoảng 1/10 dung tích của bơm tiêm.

Lấy bơm tiêm ra khỏi bình mẫu, đảo bơm tiêm sao cho kim hướng lên trên để loại bỏ không khí, gắn nút cao su vào đầu kim, nhẹ nhàng tạo ra áp lực để mẫu làm ẩm bề mặt nhám sau đó loại bỏ mẫu.

Thực hiện thao tác này (rửa bơm tiêm bằng mẫu) hai hoặc ba lần.

Đưa từ từ mẫu đến thang chia độ của bơm tiêm, loại bỏ phần mẫu thửa để điều chỉnh mẫu theo thang chia độ trong khí hướng bơm tiêm lên trên, và đồng thời đuổi không khí ra ngoài. Đậy ngay nút cao su vào đầu kim tiêm. Cân khối lượng của bơm tiêm với mẫu chính xác đến 0,1 mg.

Lấy nút cao su ra khỏi kim tiêm và bơm mẫu qua nút vào anolyt trong bình điện phân hoặc sau khi mở nút. Sau đó gắn trở lại nút cao su đó vào đầu kim tiêm và cân, chính xác đến 0,1 mg.

Khuấy anolyt đủ để hòa tan mẫu. Trong khi khuấy anolyt, chuẩn độ điện lượng để đạt được điểm cuối và đọc chỉ số hàm lượng nước.

5.3.5.3  Biểu thị kết quả

Hàm lượng nước của sản phẩm, w_p, tính bằng phần trăm khối lượng, theo công thức:

trong đó

m_in là giá trị biểu thị của hàm lượng nước, tính bằng microgam;

m_s là khối lượng của mẫu, tính bằng gam.

6  Độ chụm

6.1  Độ chụm của phương pháp chuẩn độ thể tích

6.1.1  Độ lặp lại

Sự chênh lệch tuyệt đối giữa hai kết quả thử đơn lẻ độc lập, đạt được khi sử dụng cùng phương pháp trên vật liệu thử đồng nhất trong cùng phòng thí nghiệm, bởi cùng người thực hiện sử dụng cùng thiết bị trong một khoảng thời gian ngắn, sẽ không vượt quá giới hạn độ lặp lại, r, hơn 5 % các trường hợp.

Theo kết quả thử nghiệm liên phòng được đưa ra trong Phụ lục B, giới hạn độ lặp lại, r, là:

- Nhỏ hơn hoặc bằng 0,013 g/100 g đối với hàm lượng nước xấp xỉ 0,24 % (phần khối lượng), hoặc

- Nhỏ hơn hoặc bằng 1,74 g/100 g đối với hàm lượng nước xấp xỉ 28,8 % (phần khối lượng).

6.1.2  Độ tái lập

Sự chênh lệch tuyệt đối giữa hai kết quả thử đơn lẻ độc lập, đạt được khi sử dụng cùng phương pháp trên vật liệu thử đồng nhất ở các phòng thí nghiệm khác nhau, khác người thực hiện sử dụng thiết bị khác nhau, sẽ không vượt quá giới hẹn độ tái lập, R, hơn 5 % trường hợp.

Theo kết quả thử nghiệm liên phòng được đưa ra trong Phụ lục B, giới hạn độ tái lập, R, là:

- Nhỏ hơn hoặc bằng 0,026 g/100 g đối với hàm lượng nước xấp xỉ 0,24 % (phần khối lượng), hoặc

- Nhỏ hơn hoặc bằng 3,79 g/100 g đối với hàm lượng nước xấp xỉ 28,8 % (phần khối lượng).

6.2  Độ chụm của phương pháp chuẩn độ điện lượng

6.2.1  Độ lặp lại

Sự chênh lệch tuyệt đối giữa hai kết quả thử đơn lẻ độc lập, đạt được sử dụng cùng phương pháp trên vật liệu thử đồng nhất trong cùng phòng thí nghiệm, bởi cùng người thực hiện sử dụng cùng thiết bị trong một khoảng thời gian ngắn, sẽ không vượt quá giới hạn độ lặp lại, r, hơn 5 % các trường hợp.

Theo kết quả thử nghiệm liên phòng được đưa ra trong Phụ lục B, giới hạn độ lặp lại, r, là:

- Nhỏ hơn hoặc bằng 0,007 g/100 g đối với hàm lượng nước xấp xỉ 0,04 % (phần khối lượng), hoặc

- Nhỏ hơn hoặc bằng 0,016 g/100 g đối với hàm lượng nước xấp xỉ 0,23 % (phần khối lượng).

6.2.2  Độ tái lập

Sự chênh lệch tuyệt đối giữa hai kết quả thử đơn lẻ độc lập, đạt được khi sử dụng cùng phương pháp trên vật liệu thử đồng nhất ở các phòng thí nghiệm khác nhau, khác người thực hiện sử dụng thiết bị khác nhau, sẽ không vượt quá giới hạn độ tái lập, R, hơn 5 % trường hợp.

Theo kết quả thử nghiệm liên phòng được đưa ra trong Phụ lục B, giới hạn độ tái lập, R, là:

- Nhỏ hơn hoặc bằng 0,016 g/100 g đối với hàm lượng nước xấp xỉ 0,04 % (phần khối lượng),

hoặc

- Nhỏ hơn hoặc bằng 0,058 g/100 g đối với hàm lượng nước xấp xỉ 0,23 % (phần khối lượng).

7  Báo cáo thử nghiệm

Báo cáo thử nghiệm phải bao gồm những thông tin sau:

a) Tất cả thông tin cần thiết để nhận dạng mẫu thử;

b) Viện dẫn tiêu chuẩn này và loại dung môi và thuốc thử Karl Fischer được sử dụng;

c) Kết quả thử nghiệm;

d) Điều kiện thử nghiệm;

e) Chi tiết thao tác bất kỳ nào không được quy định trong tiêu chuẩn này hoặc trong tiêu chuẩn được viện dẫn, và bất kỳ thao tác nào được coi là tùy chọn, cũng như chi tiết bất kỳ sự cố nào có ảnh hưởng đến kết quả.

Phụ lục A

(Tham khảo)

Chuẩn bị thuốc thử Karl Fischer có chứa pyridin

A.1  Cho 670 mL metanol hoặc 2-methoxyetanol (5.2.2.4) vào bình thủy xinh màu nâu khô, có dung tích 1 L, được đậy bằng nút thủy tinh nhám.

A.2  Cho khoảng 85 g iot. Đậy nút bình và thỉnh thoảng lắc cho đến khi iot hòa tan hoàn toàn. Sau đó cho khoảng 270 mL pyridin có chứa không quá 500 mg nước trên kilogam, đậy nút bình lại và trộn kỹ. Do phản ứng sẽ tỏa nhiệt, duy trì bình tại nhiệt độ khoảng 0 °C, ví dụ bằng cách ngâm bình trong bồn đá. Sử dụng phương pháp được miêu tả bên dưới, hòa tan 65 g lưu huỳnh dioxit trong dung dịch này, đảm bảo rằng nhiệt độ chất lỏng không vượt quá 20 °C.

A.3  Thay nút thủy tinh nhám bằng một bộ gá để cho lưu huỳnh dioxit vào (bao gồm nút có nhiệt kế và ống nạp bằng thủy tinh xuyên qua, đầu nhiệt kế và ống nạp cách đày bình khoảng 10 mm) và một ống mao dẫn nhỏ để kết nối không khí.

A.4  Đặt toàn bộ thiết bị với bồn đá lên cân và cân chính xác đến 1 g. Sau đó nối ống nạp với xylanh lưu huỳnh dioxit bằng một đầu nối mềm và ống làm khô được đổ đầy chất làm khô và nhẹ nhàng mở vòi xylanh.

A.5  Điều chỉnh tốc độ dòng chảy lưu huỳnh dioxit sao cho tất cả khí được hấp thụ nhưng chất lỏng không nâng ống nạp lên.

A.6  Sau đó duy trì cân cân bằng bằng cách tăng dần dần trọng lượng bì và đảm bảo rằng nhiệt độ chất lỏng không tăng quá 20 °C. Đóng vòi xylanh ngay khi khối lượng tăng đến 65 g.

A.7  Lấy ngay ống nối mềm ra và cân lại bình với bồn đá và ống nạp. Khối lượng lưu huỳnh dioxit hòa tan phải trong khoảng 60 g (tối thiểu) và 70 g. Khối lượng vượt quá một ít không phải là điều nghiêm trọng.

A.8  Đậy nút bình, trộn dung dịch và để yên ít nhất 24 h trước khi sử dụng (do các phản ứng không hoàn toàn xảy ra trong thuốc thử mới, đương lượng nước của thuốc thử đầu tiên giảm nhanh chóng và sau đó chậm hơn nhiều).

A.9  Đương lượng nước này phải trong khoảng 3,5 mg/ml và 4,5 mg/mL. Phải được xác định đương lượng nước hàng ngày nếu đã sử dụng metanol, tuy nhiên, có thể được xác định theo tần suất ít hơn nếu sử dụng 2-methoxyetanol.

A.10  Có thể chuẩn bị thuốc thử Karl Fischer có hàm lượng nước thấp hơn bằng cách pha loãng dung dịch đã được chuẩn bị như được miêu tả ở trên với metanol khô.

A.11  Bảo quản thuốc thử trong bóng tối và tránh hơi ẩm không khí. Tốt nhất nên lưu trữ trong bình thuốc thử của thiết bị Karl Fischer (5.2.3.1).

Phụ lục B

(Tham khảo)

Kết quả thử nghiệm liên phòng thí nghiệm

B.1  Tổng quát

Số liệu thống kê thể hiện trong Bảng B.1 đến B.4 đạt được bằng thử nghiệm liên phòng được thực hiện bởi JISC/TC 91 WG “Phân tích” năm 2010.

Đánh giá được thực hiện theo ISO 5725-2.

B.2  Phương pháp chuẩn độ thể tích

Bảng B.1 - Mẫu và phương pháp sử dụng

Bảng 2 - Số liệu độ chụm

B.3  Phương pháp chuẩn độ điện lượng

Bảng B.3 - Mẫu và phương pháp sử dụng

Bảng B.4 - Số liệu độ chụm

Thư mục tài liệu tham khảo

[1] JIS K 0068, Test methods for water content of chemical products (Phương pháp xác định hàm lượng của sản phẩm hóa học)

[2] TCVN 2309 (ISO 760), Xác định hàm lượng nước - Phương pháp Karl Fischer - Phương pháp chung.

[3] TCVN 6910-2:2001 (ISO 5725-2:1994), Độ chính xác (độ đúng và độ chụm) của phương pháp đo và kết quả đo - Phần 2: Phương pháp cơ bản xác định độ lặp lại và độ tái lập của phương pháp đo tiêu chuẩn.

[4] EN 13267:2001, Surface active agents - Determination of water content - Karl Fischer method (Chất hoạt động bề mặt - Xác định hàm lượng nước - Phương pháp Karl Fischer).