Tiêu chuẩn TCVN 13262-10:2022 Thuốc bảo vệ thực vật - Phần 10: Xác định hàm lượng hoạt chất axit humic và axit fulvic

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 13262-10:2022

THUỐC BẢO VỆ THỰC VẬT - PHẦN 10: XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG HOẠT CHẤT AXIT HUMIC VÀ AXIT FULVIC BẰNG PHƯƠNG PHÁP CHUẨN ĐỘ

Pesticides Part 10: Determination of Humic acid and fulvic content by titration method

Lời nói đầu

TCVN 13262-10:2022 do Cục Bảo vệ thực vật 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.

Bộ tiêu chuẩn TCVN 13262 Thuốc bảo vệ thực vật gồm các phần sau đây:

- TCVN 13262-1:2020 Thuốc bảo vệ thực vật - Phần 1: Xác định hàm lượng hoạt chất thiram bằng phương pháp chuẩn độ

- TCVN 13262-2:2020 Thuốc bảo vệ thực vật - Phần 2: Xác định hàm lượng hoạt chất indanofan bằng phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao

- TCVN 13262-3:2020 Thuốc bảo vệ thực vật - Phần 3: Xác định hàm lượng hoạt chất nhóm auxins bằng phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao

- TCVN 13262-4:2020 Thuốc bảo vệ thực vật - Phần 4: Xác định hàm lượng hoạt chất nhóm cytokinins bằng phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao

- TCVN 13262-5:2021 Thuốc bảo vệ thực vật - Phần 5: Xác định hàm lượng hoạt chất fenthion bằng phương pháp sắc ký khí

- TCVN 13262-6:2021 Thuốc bảo vệ thực vật - Phần 6: Xác định hàm lượng hoạt chất fenitrothion bằng phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao và phương pháp sắc ký khí

- TCVN 13262-7:2022 Thuốc bảo vệ thực vật - Phần 7: Xác định hàm lượng hoạt chất pentoxazone bằng phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao

- TCVN 13262-8:2022 Thuốc bảo vệ thực vật - Phần 8: Xác định hàm lượng hoạt chất chlorobromo isocyanuric acid bằng phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao

TCVN 13262-9:2022 Thuốc bảo vệ thực vật - Phần 9: Xác định hàm lượng hoạt chất kẽm sunfat bằng phương pháp chuẩn độ complexon

- TCVN 13262-10:2022 Thuốc bảo vệ thực vật - Phần 10: Xác định hàm lượng hoạt chất axit Humic và axit Fulvic bằng phương pháp chuẩn độ

- TCVN 13262-11:2022 Thuốc bảo vệ thực vật - Phần 11: Xác định hàm lượng hoạt chất đồng (II) oxit bằng phương pháp chuẩn độ iot-thiosunfat

THUỐC BẢO VỆ THỰC VẬT - PHẦN 10: XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG HOẠT CHẤT AXIT HUMIC VÀ AXIT FULVIC BẰNG PHƯƠNG PHÁP CHUẨN ĐỘ

Pesticides Part 10: Determination of Humic acid and fulvic content by titration method

1  Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này quy định phương pháp xác định hàm lượng hoạt chất axit humic và acid fulvic trong thuốc bảo vệ thực vật bằng phương pháp chuẩn độ. Thông tin giới thiệu hoạt chất xem phụ lục A.

2  Tài liệu viện dẫn

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

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

3  Nguyên tắc

Trong môi trường pH = 1, axit tulvic tan hoàn toàn, axit humic không tan. Ở môi trường axit yếu hơn thì cả axit humic và axit fulvic đều không tan.

Xác định hàm lượng tổng của axit humic và axit tulvic bằng cách chiết mẫu trong hỗn hợp dung dịch natrihydroxit-pyrophotphat, sau đó được kết tủa bằng dung dịch axit sulfuric 0.5M. Hàm lượng tổng của axit humic và axit tulvic được xác định bằng phương pháp Walkley-Black, oxy hóa các bon hữu cơ của axit humic và axit fulvic bị oxy hóa bằng nhiệt do quá trình hòa tan axit sulfuric đậm đặc vào dung dịch dicromat dư, sau đó chuẩn độ lượng dư kali dicromat bằng dung dịch sắt II.

Xác định hàm lượng axit humic bằng cách hòa tan trong hỗn hợp dung dịch natrihydroxit-pyrophotphat được điều chỉnh về môi trường pH = 1 bằng dung dịch axit sulfuric 0.5M để thu được axit humic kết tủa hoàn toàn. Hàm lượng axit humic sau đó được xác định được xác định bằng phương pháp Walkley-Black, oxy hóa các bon hữu cơ của axit humic và axit fulvic bị oxy hóa bằng nhiệt do quá trình hòa tan axit sulfuric đậm đặc vào dung dịch dicromat dư, sau đó chuẩn độ lượng dư kali dicromat bằng dung dịch sắt II.

Axit fulvic được xác định từ hiệu số hàm lượng các bon hữu cơ tổng của axit humic và axit fulvic với axit humic.

4  Thuốc thử

Chỉ sử dụng các thuốc thử tinh khiết phân tích, nước dùng trong quá trình phân tích đạt loại 3 của TCVN 4851 (ISO 3696) hoặc có độ tinh khiết tương đương.

4.1  Axit sulfuric (H₂SO₄), 98%.

4.2  Axit phosphoric (H₃PO₄), 85%.

4.3  Natri pyrophotphat (Na₄P₂O₇.10H₂O).

4.4  Natri hydroxit (NaOH).

4.5  Kali dicromat (K₂Cr₂O₇).

4.6  Muối Mohr [FeSO₄(NH₄)₂SO₄.6H₂O].

4.7  Sắt (II) sunphat (FeSO₄.7H₂O).

4.8  O.phenalthrolin monohydrat (C₁₂H₆N₂.H₂O)

4.9  Natri cacbonate (Na₂CO₃).

4.10  N-phenylanthranilic (C₁₃H₁₁NO₂).

4.11  Bari diphenylamin sunfonat (C24H20BaN2O6S2).

4.12  Dung dịch tiêu chuẩn kali dicromat (K₂Cr₂O₇), 1/6M.

Pha từ ống chuẩn.

4.13  Dung dịch hỗn hợp natrihydroxit-pyrophotphat, pH = 13.

Cân 44,6 g natri pyrophotphat (4.3) và 4g natri hydroxit (4.4) vào cốc dung tích 1000 ml, thêm 400 ml nước, khuấy tan, chuyển vào bình định mức dung tích 1000 ml, thêm nước đến vạch định mức, lắc đều.

4.14  Dung dịch muối Mohr, 0,5M

Cân 196 g muối Mohr (4.6) vào cốc dung tích 1000 ml, thêm 50 ml PI2S04 (4.1), thêm 450 ml nước, khuấy tan, chuyển vào bình định mức dung tích 1000 ml, thêm nước đến vạch định mức, lắc đều, để cho lắng trong, nếu đục phải lọc. Bảo quản kín trong lọ màu nâu ở 20°C, tránh xâm nhập của không khí.

Xác định nồng độ muối mohr:

Dùng pipet (5.10) lấy chính xác 20 ml dung dịch chuẩn kali dicromat (4.12) vào bình tam giác (5.6) dung tích 250 ml, sau đó thêm 100 ml nước và 10 ml H3PO4 (4.2), để nguội ở nhiệt độ phòng. Thêm 0,5 ml chỉ thị màu (4.18) và chuẩn độ bằng dung dịch muối Mohr (4.14) tới màu của dung dịch thay đổi.

Nồng độ muối mohr được xác định theo công thức:

trong đó:

C_morh là nồng độ muối Morh, tính bằng nồng độ mol/l (lít)

20 là thể tích dung dịch chuẩn kali dicromat, tính bằng mililit (ml).

C_K2Cr2O7 là nồng độ dung dịch chuẩn kali dicromat, tính bằng nồng độ mol/l (lít).

6 là tỷ lệ mol của muối Morh với kali dicromat trong phương trình phản ứng.

V_morh là thể tích dung dịch muối Morh dùng để chuẩn độ, tính bằng mililit (ml).

4.15  Dung dịch H₂SO₄, 0.5M.

Lấy 28 ml H₂SO₄ (4.1) vào cốc đã có sẵn 400 ml nước, khuấy tan, đề nguội, chuyển vào bình định mức dung tích 1000 ml, thêm nước đến vạch định mức, lắc đều.

4.16  Dung dịch H₂SO₄, 0,05M.

Dùng pipet (5.10) hút chính xác 10 ml H2S04 (4.15) vào bình định mức 100ml (5.11), thêm nước đến vạch định mức, lắc đều, được dung dịch H₂SO₄ 0,05M.

4.17  Dung dịch NaOH, 0,05M.

Cân 2 g NaOH (4.4) cho vào cốc, thêm nước, khuấy tan, chuyển vào bình định mức dung tích 1000 ml, thêm nước đến vạch định mức.

4.18  Dung dịch chỉ thị màu.

Sử dụng một trong các chỉ thị sau:

4.18.1  Dung dịch chỉ thị màu ferroin:

Cân 0,695 g sắt (II) sunphat (4.7) và 1,485 g O.phenalthrolin monohydrat (4.8) vào cốc dung tích 250 ml (5.5), hòa tan trong 100 ml nước.

Khi chuẩn độ, chỉ thị chuyển màu từ xanh sẫm sang đỏ.

4.18.2  Dung dịch chỉ thị màu bari diphenylamin sunfonat, 0,16%.

Cân 0,16 g bari diphenylamin sunfonat (4.11) vào cốc dung tính 250 ml(5.5), hòa tan trong 100 ml nước.

Khi chuẩn độ, chỉ thị chuyển màu từ xanh tím sang xanh lá cây.

4.18.3  Dung dịch chỉ thị màu axit N-phenylanthanilic:

Cân 0,1 g axit N-phenylanthranilic (4.10) và 0,1 g natri cacbonate (4.9) vào cốc dung tính 250 ml(5.5), hòa tan trong 100 ml nước.

Khi chuẩn độ, chỉ thị chuyển màu từ tím sang xanh lá cây.

5  Thiết bị, dụng cụ

Sử dụng các thiết bị, dụng cụ thông thường của phòng thử nghiệm cụ thể như sau:

5.1  Bếp cách thủy, nhiệt độ 100°C.

5.2  Tủ sấy, nhiệt độ 200°C ± 1°C.

5.3  pH kế, thang đo pH từ 0,0 đến 14,00.

5.4  Cân phân tích, có độ chính xác đến 0,0001 g.

5.5  Cốc chịu nhiệt, dung tích 250 ml; 1000 ml.

5.6  Bình tam giác chịu nhiệt, dung tích 100ml; 250 ml.

5.7  Phễu lọc, đường kính 8 cm.

5.8  Giấy lọc mịn, lỗ lọc 15μm đến 20μm.

5.9  Buret, dung tích 50 ml, độ chính xác 0,1 ml.

5.10  Pipet, dung tích 1; 5; 10; 20 ml.

5.11  Bình định mức, dung tích 100; 1000 ml.

5.12  Rây, đường kính lỗ 0,2 mm.

5.13  Máy lắc.

5.14  Máy khuấy từ.

5.15  Cân kỹ thuật, có độ chính xác đến 0,1 g.

6  Lấy mẫu và chuẩn bị mẫu

6.1  Lấy mẫu

Tiêu chuẩn này không quy định việc lấy mẫu.

Nên lấy mẫu theo TCVN 12017 : 2017

Mẫu gửi đến phòng thử nghiệm phải là mẫu đại diện và không bị hư hỏng hoặc biến đổi trong suốt quá trình vận chuyển và bảo quản.

6.2  Chuẩn bị mẫu

Mẫu cần được làm đồng nhất trước khi cân: Đối với mẫu dạng lỏng phải lắc đều, nếu bị đông đặc do nhiệt độ thấp cần được làm tan chảy ở nhiệt độ (30 ± 2) °C; đối với mẫu dạng bột phải được trộn đều; đối với mẫu dạng hạt thì phải nghiền mịn và rây qua rây có đường kính lỗ 0,2 mm (5.12), trộn đều làm mẫu phân tích.

7  Cách tiến hành

7.1  Chuẩn bị dung dịch mẫu thử và mẫu trắng

7.1.1  Chuẩn bị dung dịch mẫu thử

Dùng cân phân tích (5.4) cân mẫu thử có chứa khoảng 0,5 g tổng hàm lượng axit humic và axit fulvic, chính xác đến 0,0001 vào bình tam giác dung tích 250 ml (5.6), thêm 80 ml dung dịch hỗn hợp natrihydroxit-pyrophotphat (4.13), lắc đều trong 1 h và để qua đêm. Lọc dung dịch qua phễu lọc (5.7) với giấy lọc mịn (5.8), thu được dung dịch cho vào bình định mức dung tích 100 ml, định mức tới vạch bằng dung dịch hỗn hợp natrihydroxit-pyrophotphat (4.13) - dung dịch A.

7.1.2  Chuẩn bị dung dịch mẫu trắng

Dùng cân phân tích (5.4) cân khoảng 0,5 g nước cất, chính xác đến 0,0001 vào bình tam giác dung tích 250 ml (5.6), thêm 80 ml dung dịch hỗn hợp natrihydroxit-pyrophotphat (4.13), lắc đều trong 1 h và để qua đêm và cho vào bình định mức dung tích 100 ml, định mức tới vạch bằng dung dịch hỗn hợp natrihydroxit-pyrophotphat (4.13) - dung dịch B.

7.2  Xác định tổng axit humic và axit fulvic

7.2.1  Đối với mẫu thử

Lấy chính xác 5 ml dung dịch A cho vào cốc chịu nhiệt dung tích 250 ml (5.5), Kết tủa axit humic và axit fulvic bằng cách cho từng giọt H₂SO₄ 0.5M (4.15), lắc đều, đến khi xuất hiện kết tủa. Cô cạn trên bếp cách thủy tới gần khô. Thêm 20 ml dung dịch K₂Cr₂O₇ (4.12), thêm nhanh 40 ml H₂SO₄ (4.1) từ ống đong, lắc nhẹ trộn đều. Để yên trong thời gian 30 min, sau đó thêm 100 ml nước và 10 ml H₃PO₄ (4.2), để nguội ở nhiệt độ phòng. Tiến hành đồng thời mẫu trắng không có mẫu thử, đồng nhất cùng điều kiện như mẫu thử. Thêm 0,5 ml chỉ thị màu (4.18) và chuẩn độ lượng dư K₂Cr₂O₇ bằng dung dịch muối Mohr 0,5M (4.14) tới khi màu của dung dịch thay đổi - thể tích chuẩn độ a-1 (ml).

7.2.2  Đối với mẫu trắng

Lấy chính xác 5 ml dung dịch B cho vào cốc chịu nhiệt dung tích 250 ml (5.5), thêm một lượng H₂SO₄ 0.5M (4.15) giống như mẫu thử, lắc đều. Cô cạn trên bếp cách thủy tới gần khô. Thêm 20 ml dung dịch K₂Cr₂O₇ (4.12), thêm nhanh 40 ml H₂SO₄ (4.1) từ ống đong, lắc nhẹ trộn đều. Để yên trong thời gian 30 min, sau đó thêm 100 ml nước và 10 ml H₃PO₄ (4.2), để nguội ở nhiệt độ phòng, Thêm 0,5 ml chỉ thị màu (4.18) và chuẩn độ lượng dư K₂Cr₂O₇ bằng dung dịch muối Mohr 0,5M (4.14) tới khi màu của dung dịch thay đổi - thể tích chuẩn độ b4 (ml).

Phương pháp xác định chỉ có kết quả tốt khi lượng K₂Cr₂O₇ dư sau khi tham gia phản ứng còn trên 40% lượng đã sử dụng, nghĩa là khi số ml dung dịch muối Mohr chuẩn độ nhỏ hơn 16 ml, cần phải làm lại. Tùy thuộc vào lượng axit humic và fulvic có trong mẫu mà có thể hút thể tích mẫu phù hợp với lượng K₂Cr₂O₇ bị oxy hóa.

Cần chú ý, tại gần điểm kết thúc chuyển màu, phải nhỏ từ từ từng giọt dung dịch chuẩn và lắc đều cho đến khi chuyển màu đột ngột, nếu chuẩn độ quá dư, cho thêm 0,5 ml dung dịch K₂Cr₂O₇ 0.5M (4.12) và tiếp tục chuẩn độ một cách thận trọng, cộng thêm thể tích dung dịch K₂Cr₂O₇ thêm vào thể tích dung dịch K₂Cr₂O₇ đã sử dụng.

7.3  Xác định hàm lượng axit humic

7.3.1  Đối với mẫu thử

Lấy chính xác 5 ml dung dịch A cho vào cốc chịu nhiệt dung tích 250 ml (5.5), Kết tủa axit humic bằng cách cho từng giọt H₂SO₄ 0.5M (4.15), lắc đều, tới pH = 1 (kiểm tra bằng pH kế (5.3)). Đun nóng dung dịch trên bếp cách thủy 1 h đến 2 h để thúc đẩy thêm quá trình keo tụ axit humic, sau đó đẻ nguội dung dịch. Lọc lấy kết tủa trên phễu lọc (5.7) với giấy lọc mịn (5.8), loại bỏ dịch lọc. Hòa tan hết kết tủa trên giấy lọc bằng NaOH 0,05M (4.17) nóng và chuyển dung dịch vào bình tam giác chịu nhiệt dung tích 250 ml (5.6). Trung hòa bằng H₂SO₄ 0,05M (4.16) tới khi thấy xuất hiện kết tủa. Cô cạn trên bếp cách thủy tới gần khô. Thêm 20 ml dung dịch K₂Cr₂O₇ (4.12), thêm nhanh 40 ml H₂SO₄ (4.1) từ ống đong, lắc nhẹ trộn đều. Để yên trong thời gian 30 min, sau đó thêm 100 ml nước và 10 ml H₃PO₄ (4.2), để nguội ở nhiệt độ phòng. Tiến hành đồng thời mẫu trắng không có mẫu thử, đồng nhất cùng điều kiện như mẫu thử. Thêm 0,5 ml chỉ thị màu (4.18) và chuẩn độ lượng dư K₂Cr₂O₇ bằng dung dịch muối Mohr 0,5M (4.14) tới khi màu của dung dịch thay đổi - thể tích chuẩn độ a₂(ml).

7.3.2  Đối với mẫu trắng

Lấy chính xác 5 ml dung dịch B cho vào cốc chịu nhiệt dung tích 250 ml (5.5) cho từ từ từng giọt H₂SO₄ 0.5M (4.15), lắc đều, tới pH = 1 (kiểm tra bằng pH kể (5.3)). Cô cạn trên bếp cách thủy tới gần khô. Thêm 20 ml dung dịch K₂Cr₂O₇ (4.12), thêm nhanh 40 ml H₂SO₄ (4.1) từ ống đong, lắc nhẹ trộn đều. Để yên trong thời gian 30 min, sau đó thêm 100 ml nước và 10 ml H₃PO₄ (4.2), để nguội ở nhiệt độ phòng. Thêm 0,5 ml chỉ thị màu (4.18) và chuẩn độ lượng dư K₂Cr₂O₇ bằng dung dịch muối Mohr 0,5M (4.14) tới khi màu của dung dịch thay đổi - thể tích chuẩn độ b₂ (ml).

Phương pháp xác định chỉ có kết quả tốt khi lượng K₂Cr₂O₇ dư sau khi tham gia phản ứng còn trên 40% lượng đã sử dụng, nghĩa là khi số ml dung dịch muối Mohr chuẩn độ nhỏ hơn 16 ml, cần phải làm lại. Tùy thuộc vào lượng axit humic có trong mẫu mà có thể hút thể tích mẫu phù hợp với lượng K₂Cr₂O₇ bị oxy hóa.

Cần chú ý, tại gần điểm kết thúc chuyển màu, phải nhỏ từ từ từng giọt dung dịch chuẩn và lắc đều cho đến khi chuyển màu đột ngột, nếu chuẩn độ quá dư, cho thêm 0,5 ml dung dịch K₂Cr₂O₇ (4.12) và tiếp tục chuẩn độ một cách thận trọng, cộng thêm thể tích dung dịch K₂Cr₂O₇ thêm vào thể tích dung dịch K₂Cr₂O₇ đã sử dụng.

Sự kết tủa axit humic hoàn toàn khi dung dịch có pH = 1, có thể sử dụng máy khuấy từ và đưa điện cực pH vào kiểm tra thường xuyên.

8  Tính kết quả

8.1  Tính hàm lượng axit humic và fulvic

Hàm lượng axit humic và fulvic quy về các bon, X, biểu thị bằng phần trăm khối lượng (%), được tính theo công thức:

trong đó:

Kết quả thử nghiệm thu được, lấy hai chữ số sau dấu phẩy.

8.2  Tính hàm lượng axit humic

Hàm lượng axit humic quy về các bon, Y, biểu thị bằng phần trăm khối lượng (%), được tính theo công thức:

trong đó:

Hàm lượng axit humic, Y’, biểu thị bằng phần trăm khối lượng (%), được tính theo công thức:

Y’ = Y x 1,72

trong đó:

Y là hàm lượng axit humic quy về các bon, biểu thị bằng phần trăm khối lượng (%).

1,72 là hệ số chuyển đổi từ phần trăm khối lượng các bon sang phần trăm khối lượng axit humic.

Kết quả thử nghiệm thu được, lấy hai chữ số sau dấu phẩy.

8.3  Tính hàm lượng axit fulvic

Hàm lượng axit fulvic quy về các bon, Z, biểu thị bằng phần trăm khối lượng (%), được tính theo công thức:

Z = X - Y

trong đó:

X là hàm lượng axit humic và fulvic quy về các bon, biểu thị bằng phần trăm khối lượng (%),

Y là hàm lượng axit humic quy về các bon, biểu thị bằng phần trăm khối lượng (%).

Hàm lượng axit fulvic, Z’, biểu thị bằng phần trăm khối lượng (%), được tính theo công thức:

Z' = Z x 2,15

trong đó:

Z là hàm lượng axit fulvic quy về các bon, biểu thị bằng phần trăm khối lượng (%).

2,15 là hệ số chuyển đổi từ phần trăm khối lượng các bon sang phần trăm khối lượng axit tulvic. Kết quả thử nghiệm thu được, lấy hai chữ số sau dấu phẩy.

9  Báo cáo thử nghiệm

Báo cáo thử nghiệm phải ghi rõ:

a) mọi thông tin cần thiết về việc nhận biết đầy đủ mẫu thử;

b) phương pháp lấy mẫu đã sử dụng;

c) phương pháp thử đã sử dụng và viện dẫn tiêu chuẩn này;

d) mọi thao tác không được quy định trong tiêu chuẩn này, hoặc những điều được coi là tự chọn, và bất kỳ chi tiết nào có ảnh hưởng tới kết quả;

Phụ lục A

(Tham khảo)

Thông tin về axit humic và axit fulvic

- Axit humic và axit fulvic là hai loại polyme hữu cơ có tính axit tự nhiên có thể được chiết xuất từ mùn được tìm thấy trong môi trường đất, trầm tích hoặc môi trường nước .

- Axit humic không tan trong axit mạnh (pH = 1).

- Axit fulvic tan hoàn toàn trong axit mạnh (pH = 1).

Thư mục tài liệu tham khảo

[1] TCVN 12017: 2017 Thuốc bảo vệ thực vật- Lấy mẫu

[2] Danh mục thuốc bảo vệ thực vật được phép sử dụng ở Việt Nam

[3] Manual pesticides

[4] TCVN 8561:2010 Phân bón - Phương pháp xác định axit humic và axit fulvic