Tiêu chuẩn Quốc gia TCVN 11409:2016 Phân bón rắn-Xác định hàm lượng phospho không hòa tan trong xitrat bằng phương pháp khối lượng

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 11409:2016

PHÂN BÓN RẮN - XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG PHOSPHO KHÔNG HÒA TAN TRONG XITRAT BẰNG PHƯƠNG PHÁP KHỐI LƯỢNG

Solid fertulizers - Determination of citrate-insoluble phosphorus content by gravimetric method

Lời nói đầu

TCVN 11409:2016 do Viện Thổ nhưỡng Nông hóa 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 RẮN - XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG PHOSPHO KHÔNG HÒA TAN TRONG XITRAT BẰNG PHƯƠNG PHÁP KHỐI LƯỢNG

Solid fertulizers - Determination of citrate-insoluble phosphorus content by gravimetric method

1. Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này quy định phương pháp khối lượng để xác định hàm lượng phospho không hòa tan trong xitrat của các loại phân bón rắn.

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

Hòa tan mẫu trong nước để loại bỏ lượng phospho hòa tan trong nước. Lọc, lấy phần cặn. Tiếp tục hòa tan phần cặn trong amoni xitrat để loại bỏ lượng phospho hòa tan trong xitrat. Lọc, lấy phần cặn. Nung cặn. Xác định phospho không tan trong xitrat.

4  Thuốc thử

Trong suốt quá trình phân tích, ngoại trừ trường hợp có những chỉ dẫn riêng, chỉ dùng các thuốc thử tinh khiết phân tích và tinh khiết hóa học.

4.1  Nước, Phù hợp với quy định trong TCVN 4851:1989 (ISO 3696:1987) hoặc nước có độ tinh khiết tương đương.

4.2  Axit xitric, tinh thể.

4.3  Dung dịch axit xitric, 5 %

Cho 5 g axit xitric (4.2) vào bình định mức dung tích 100 ml, thêm 50 ml nước (4.1), lắc đều, thêm nước đến vạch mức, lắc kỹ.

4.4  Dung dịch amoni hydroxyt (NH₄OH) đậm đặc.

4.5  Dung dịch amoni hydroxyt và nước, tỷ lệ 1: 7 (theo thể tích)

Cho 10 ml amoni hydroxyt (4.3) vào bình định mức 100 ml, thêm vào 70 ml nước (4.1).

4.6  Dung dịch amoni xitrat, d= 1,09 g/ml, pH= 7

Hòa tan 370 g axit xitric (4.2) trong 1500 ml nước (4.1) trong bình định mức dung tích 2000 ml. Trung hòa bằng 345 ml NH₄OH (4.4). Để nguội và kiểm tra pH. Điều chỉnh pH bằng dung dịch NH₄OH (4.5) hay dung dịch axit xitric (4.3) đến pH 7. Cho nước đến vạch mức. Giữ dung dịch trong lọ có nút kín và thường xuyên kiểm tra pH. Nếu pH thay đổi, phải điều chỉnh về pH 7.

CHÚ THÍCH 1: Nếu nồng độ NH₃ nhỏ hơn 28 %, thêm NH₄OH với lượng lớn hơn và hòa tan axit xitric với lượng nước nhỏ hơn tương ứng.

4.7  Axit clohydric (HCI) d = 1,19 g/ml.

4.8  Axit nitric (HNO₃) d = 1,51 g/ml.

4.9  Tinh thể amoni nitrat (NH₄NO₃).

4.10  Dung dịch amoni nitrat, 5% (khối lượng/thể tích)

Cho 5 g NH₄NO₃ vào bình định mức dung tích 100 ml, thêm 50 ml nước (4.1), lắc đều, thêm nước đến vạch mức, lắc kỹ.

4.11  Axeton [(CH₃)₂CO], tinh khiết

4.12  Natri molypdat dihydrat (Na₂MoO₄. 2H₂O).

4.13  Quinolin, tinh khiết.

4.14  Kali dihydrogenphosphat, KH₂PO₄.

4.15  Chất kết tủa, được chuẩn bị như sau:

4.15.1  Dung dịch A

Hòa tan 70 g Natri molypdat dihydrat (4.12) trong 100 ml nước trong cốc có dung tích 400 ml.

4.15.2  Dung dịch B

Hòa tan 60 g axit xitric (4.2) trong 100 ml nước trong cốc có dung tích 1000 ml. Cho thêm 85 ml dung dịch axit nitric (4.8).

4.15.3  Dung dịch C

Cho dung dịch A vào dung dịch B, trộn kỹ.

4.15.4  Dung dịch D

Cho 35 ml axit nitric (4.8) và 100 ml nước vào cốc dung tích 400 ml và thêm vào 5 ml quinolin (4.13).

4.15.5  Dung dịch E

Cho dung dịch D vào C và trộn kỹ. Để qua đêm. Lọc qua cốc lọc thủy tinh xốp có độ rỗng P 10 hay P 16 (kích cỡ lỗ từ 4 µm đến 16 µm) vào bình định mức 1000 ml. Nếu phần dịch lọc ban đầu bị đục, cần lọc lại, cho đến khi dịch lọc được trong.

Không rửa cốc bằng nước. Cho 280 ml axeton tinh khiết (4.11) vào dịch lọc và cho nước tới vạch mức và lắc kỹ.

Dung dịch có thể sử dụng trong vòng 1 tháng ở trong bình có nút kín và tránh ánh sáng và nhiệt độ cao.

5  Thiết bị, dụng cụ

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

5.1  Thiết bị cách thủy, điều khiển được nhiệt độ.

5.2  Bếp phân hủy; điều khiển được nhiệt độ.

5.3  Bình chứa có đầu hút khí ra, thể tích 500 ml.

5.4  Bình định mức, dung tích 100; 200; 1000; 2000 ml.

5.5  Bình hút ẩm.

5.6  Bình tam giác, dung tích 200; 500 ml.

5.7  Cân phân tích, độ chính xác 0,1 mg.

5.8  Chén nung, dung tích 50 ml.

5.9  Cốc lọc thủy tinh thiêu kết

5.10  Cốc, dung tích 400; 1000 ml.

5.11  Giấy lọc, có đường kính lỗ 2,5 µm.

5.12  Lò nung, nhiệt độ 1000 ^oC ± 50 ^oC.

5.13  Máy hút chân không.

5.14  Máy lắc, tốc độ 35 đến 40 vòng/min.

5.15  Ống đong, dung tích 25; 100 ml.

5.16  Phễu lọc thường, đường kính 6 cm đến 10 cm.

5.17  Pipet, dung tích 10; 20; 25; 50 ml, độ chính xác 0,1 ml.

6  Lấy mẫu và chuẩn bị mẫu

Mẫu được chuẩn bị theo TCVN 10683:2015.

7  Cách tiến hành

7.1  Loại bỏ phospho hòa tan trong nước

7.1.1  Cân khoảng 2 g mẫu (m₀) đã được chuẩn bị theo mục 6 chính xác đến 0,1 mg vào bình định mức có dung tích 200 ml (5.4), thêm 160 ml nước ở nhiệt độ trong phòng.

7.1.2  Lắc nhẹ bằng tay để phân tán mẫu và tránh mẫu dính vào thành bình.

7.1.3  Đặt bình vào máy lắc (5.14), điều chỉnh tốc độ từ 35 đến 40 vòng/ min và lắc trong 30 min.

7.1.4  Cho nước cất đến vạch mức, lắc nhẹ bằng tay để trộn đều.

7.1.5  Lọc qua giấy lọc khô có tốc độ chảy trung bình (5.11), thu lấy giấy lọc và cặn lọc.

7.2  Loại bỏ phospho hòa tan trong amoni xitrat

7.2.1  Sau khi đã loại trừ P₂O₅ hòa tan trong nước (7.1), chuyển giấy lọc và cặn lọc (trong vòng 60 min) vào bình tam giác dung tích 200 ml (5.6) có chứa 100 ml dung dịch amoni xitrat đã được đun nóng trước ở nhiệt độ 65 ^oC. Đậy kín bình bằng nút cao su, lắc mạnh cho đến khi giấy lọc trở thành dạng như bột giấy, thỉnh thoảng mở nút ra để giảm áp suất trong bình. Sau đó, tiếp tục lắc mạnh bình đã nút kín ở nhiệt độ 65 ^oC (duy trì nhiệt độ bằng cách đặt bình chứa dung dịch trong thiết bị cách thủy (5.1). Tốc độ của máy lắc phải đảm bảo cho mẫu được phân tán liên tục trong dung dịch amoni xitrat và dung dịch phải được tiếp xúc với toàn bộ bề mặt phía trong bình kể cả đáy nút.

7.2.2  Sau khi lắc 60 min, lấy bình ra khỏi máy và lọc ngay bằng phương pháp lọc hút khí, càng nhanh càng tốt qua giấy lọc (5.11), sử dụng phễu buchner (hay phễu bình thường nối với bình chứa có đầu hút khí). Rửa bằng nước nóng 65 ^oC cho đến khi lượng dịch lọc được 350 ml. Nếu dịch lọc bị đục, rửa cặn bằng dung dịch NH₄NO₃ 5% (4.10).

7.3  Xác định phospho không hòa tan trong xitrat

7.3.1  Giấy lọc chứa kết tủa được chuyển vào chén nung (5.8). Nung mẫu trong lò (5.12) ở nhiệt độ 300 ^oC ÷ 500 ^oC cho đến khi chất hữu cơ trong mẫu bị loại bỏ hoàn toàn (khoảng 30 min).

7.3.2  Thêm vào chén 15 ml axit HCI đậm đặc (4.7).

7.3.3  Đun sôi nhẹ ở nhiệt độ 120 ^oC trong khoảng 120 min; sau đó tăng nhiệt độ lên 200 ^oC khoảng 60 min, dung dịch mẫu trắng trong là được (toàn bộ phosphat đã hòa tan). Chuyển toàn bộ dung dịch vào bình định mức (5.4) dung tích 100 ml (V₁), thêm nước cất đến vạch mức.

7.3.4  Chuyển một lượng dung dịch (V₀) từ 7.3.3 có chứa phospho không hòa tan trong xitrat với lượng P₂O₅ không lớn hơn 25 mg vào bình tam giác dung tích 500 ml (5.6) cho thêm 25 ml HNO₃ (4.8), pha loãng đến dung tích 100 ml bằng nước.

7.3.5  Nếu trong dung dịch có chứa phospho ở dạng không phải orthophosphat, cần phải tiến hành thủy phân dung dịch như sau: Đun nhẹ dung dịch trong bình (7.3.4) và để sôi khoảng 60 min cho dung dịch thủy phân hoàn toàn. Phải đảm bảo sao cho lượng dịch mất đi do bay không lớn hơn một nửa so với thể tích ban đầu. Để nguội và thêm nước đến thể tích 100 ml.

7.3.6  Cho 100 ml dung dịch kết tủa (dung dịch E) bằng ống đong (5.15) vào dung dịch (7.3.5), đậy bằng nắp kính đồng hồ, đun sôi nhẹ trên bếp (5.2), thời gian sôi khoảng 10 min, tắt bếp và để yên trên bếp khoảng 30 s. Lấy bình ra khỏi bếp, để nguội ít nhất 30 min. Lắc bình chứa dung dịch khoảng 3 đến 4 lần và để lắng.

7.3.7  Nung cốc lọc thủy tinh xốp (5.9) ở nhiệt độ 200 ± 5^oC đến khối lượng không đổi. Sau khi để nguội trong bình hút ẩm (5.5), cân cốc lọc với độ chính xác 0,1 mg (m_a).

7.3.8  Lọc dung dịch (7.3.6) qua cốc lọc thủy tinh xốp (5.9) bằng hút khí. Rửa kết tủa trong bình chứa bằng 30 ml nước và tiếp tục lọc qua cốc, quá trình này được lặp lại 5 lần. Sau khi hoàn tất quá trình trên, rửa cặn trên cổ lọc 4 lần bằng nước. Tiếp tục hút cho đến khi loại bỏ hoàn toàn chất lỏng trong phễu lọc.

7.3.9  Lau khô bên ngoài cốc lọc thủy tinh xốp bằng giấy lọc. Nung cốc lọc thủy tinh có chứa cặn trong lò nung, duy trì nhiệt độ 200 ± 5 ^oC đến khối lượng không đổi (khoảng 15 đến 30 min), để nguội trong bình hút ẩm (5.5), sau đó cân trên cân phân tích có độ chính xác đến 0,1 mg (m_b).

7.3.10  Khối lượng cặn khô kiệt (m₁) được tính bằng hiệu số giữa m_b và m_a

8  Tính kết quả

8.1  Hàm lượng phospho không hòa tan trong xitrat tính theo phần trăm (%) P₂O₅, theo công thức sau:

Trong đó:

m₀ Khối lượng phần thử nghiệm bằng gam (g);

m₁ Khối lượng mẫu kết tủa tính bằng gam (g);

V₀ Thể tích phần dung dịch thử nghiệm lấy từ dung dịch chiết tính bằng mililít (ml);

V₁ Thể tích dung dịch chiết tính bằng mililit (ml);

141,95 Khối lượng phân tử P₂O₅;

4.425,84 Hai lần khối lượng phân tử của phosphomolypdat.

8.2  Kết quả phép thử là giá trị trung bình các kết quả của ít nhất hai lần thử được tiến hành song song. Nếu sai lệch giữa các lần thử lớn hơn 5 % so với giá trị trung bình của phép thử thì phải tiến hành lại.

9  Báo cáo thử nghiệm

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

a) Viện dẫn tiêu chuẩn này;

b) Đặc điểm nhận dạng mẫu;

c) Kết quả xác định phospho không hòa tan trong xitrat;

c) Kết quả thử nghiệm;

d) Mọi thao tác không quy định trong tiêu chuẩn này hoặc những điều 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] AOAC 963.03, Phosphorus (Citrate-Insoluble) in Fertilizers