Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5815:1994 Phân hỗn hợp NPK - Phương pháp thử

TIÊU CHUẨN VIỆT NAM

TCVN 5815:1994

PHÂN HỖN HỢP NPK

 PHƯƠNG PHÁP THỬ

Mixed fertilizer NPK- Test methods

TCVN 5815-1994 được xây dựng trên cơ sở tham khảo các tiêu chuẩn: ISO 5315-1984 (E), ISO 5318-1983 (E), ST SEV 3369-81; STSEV 1941-79; GOCT 11365-75; GOCT 19691- 84.

TCVN 5815-1994 do Trung tâm Tiêu chuẩn - Đo lường - Chất lượng khu vực I biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn - Đo lường - Chất lượng đề nghị và được Bộ Khoa học, Công nghệ và Môi trường ban hành.

1. Qui định chung

1.1. Lấy mẫu

1.1.1. Lấy mẫu và xử lý mẫu theo TCVN 1694-75.

1.1.2. Mẫu gửi đi phân tích và mẫu lưu đóng trong các túi PE dán kín hoặc đựng trong các lọ thủy tinh, lọ nhựa có nút kín, kèm theo phiếu với nội dung:

- Tên sản phẩm;

- Cơ sở sản xuất, địa chỉ;

- Số hiệu lô hàng;

- Nguyên liệu dùng để sản xuất;

- Ngày lấy mẫu.

1.2. Hoá chất dùng để phân tích phải là loại “TKHH” hoặc “TKPT”. Nước dùng để pha chế dung dịch và thử nghiệm phải là nước cất theo TCVN 2717-77 hoặc nước có độ sạch tương đương.

1.3. Các dung dịch nếu không có qui định gì khác là dung dịch trong nước.

2. Xác định hàm lượng nitơ

2.1. Nguyên tắc.

Khử nitơ dạng nitrat chứa trong phân NPK thành amoni bằng bột kim loại crom trong môi trường axit. Chuyển hoá nitơ dạng hữu cơ và urê thành amoni sunfat bằng axit sunfuric và chất xúc tác. Cất amoniac từ dung dịch kiềm và hấp thụ vào một lượng dư dung dịch chuẩn axit sunfuric. Chuẩn độ lượng axit dư bằng dung dịch chuẩn natri hidroxit với sự có mặt của chất chỉ thị mầu.

2.2. Hoá chất và thuốc thử.

- Bột kim loại crom, kích thước hạt nhỏ hơn hoặc bằng 250mm;

- Đá bọt;

- Chất chống tạo bọt: paraffin hoặc dầu silicon;

- Hỗn hợp xúc tác gồm: 1000g kali sunfat (K₂SO₄) và 100 g đồng (II) sunfat ngậm 5 phân tử nước trộn lẫn, nghiền nhỏ;

- Axit sunfuric, đậm đặc tỷ trọng =1,84 và các dung dịch chuẩn: 0,1N; 0,2N; 0,5N.

- Axit clohidric, tỷ trọng 1,18;

- Natri hidroxit, dung dịch 400g/l và dung dịch chuẩn 0,1N;

- Hỗn hợp chỉ thị: hoà tan 0,1g metyl đỏ vào 50ml cồn etylic thêm 0,05g metylen xanh, lắc cho tan hết, thêm cồn etylic cho đủ 100ml và lắc đều;

- Giấy chỉ thị pH.

2.3. Dụng cụ và thiết bị

Dụng cụ và thiết bị thí nghiệm thông thường;

Bình phân hủy mẫu: bình kendan (Kjeldahl) dung tích 500 hoặc 800ml có nút thuỷ tinh rỗng hình quả lê hoặc phễu thủy tinh nhỏ, khi không dùng bình kendan làm bình chưng cất có thể dùng bình kendan với dung tích nhỏ hơn;

Thiết bị chưng cất, theo hình 1 hoặc một thiết bị tương đương gồm các chi tiết:

- Bình kendan 500-800 ml hoặc bình đáy cầu dung tích 1000ml;

- Đầu thuỷ tinh hình cầu để ngăn tia bắn;

- Phễu nhỏ giọt dung tích 100ml;

- ống sinh hàn làm nguội bằng nước;

- Bình hứng: bình tam giác hoặc cốc thuỷ tinh dung tích 500ml;

- Buret 50ml;

- Bi thuỷ tinh đường kính 2-3mm.

2.4. Tiến hành thử

2.4.1. Lượng mẫu thử: cân từ 0,5g đến 2,0g mẫu đã nghiền nhỏ chính xác đến 0,001g sao cho trong đó chứa không quá 60mg nitơ dạng nitrat và 235mg nitơ tổng.

2.4.2. Khử nitơ dạng nitrat thành amoni (bước này không cần thực hiện nếu biết trước trong mẫu thử không chứa nitơ dạng nitrat).

Chuyển lượng mẫu đã cân vào bình Kendan, thêm 35ml nước, để 10 phút, thỉnh thoảng lắc đều cho các muối nitrat tan hết. Thêm 1,2 g bột kim loại crom, 7ml axit clohidric đặc, để yên 5-10 phút ở nhiệt độ phòng. Sau đó đun nóng bình trong khoảng 4-5 phút trên bếp điện đã được điều chỉnh ở mức có thể đun 250ml nước từ nhiệt độ ban đầu là 25⁰C đến sôi trong khoảng 7-7,5 phút.

Lấy bình ra, để nguội.

2.4.3. Thuỷ phân mẫu (bước này có thể thay cho bước phân huỷ mẫu (2.4.4.) nếu biết trước trong mẫu thử chỉ chứa nitơ hữu cơ dạng urê).

Hình 1

Đặt bình vào tủ hút, thêm vài viên đá bọt, cẩn thận thêm vào 25ml axit sunfuric đặc, đậy bình bằng nút thuỷ tinh rỗng hình quả lê hoặc phễu thuỷ tinh nhỏ. Đặt bình lên bếp điện đã được điều chỉnh ở mức có thể đun sôi 250ml nước từ 25⁰C trong khoảng 20-30 phút. Đun đến sôi nhẹ, và tiếp tục đun đến khi hết khói trắng thải ra. Sau đó đun thêm 15 phút nữa. Tắt bếp điện, để cho nguội. Cẩn thận thêm vào 250 ml nước và lại để nguội đến nhiệt độ phòng.

2.4.4. Phân huỷ mẫu (bước này chỉ cần thiết khi trong mẫu thử có chứa nitơ hữu cơ ở các dạng khác với urê hoặc mẫu thử không biết rõ thành phần).

Đặt bình vào tủ hút, thêm vào 22 g hỗn hợp xúc tác và vài viên đá bọt. Cẩn thận thêm vào 30ml axit sunfuric đặc và 0,5 g chất chống tạo bọt. Đậy nút thuỷ tinh rỗng hình quả lê hoặc phễu thuỷ tinh nhỏ. Đặt bình lên bếp điện đã được điều chỉnh ở mức có thể đun sôi 250ml nước từ 25⁰C trong khoảng 7-7,5 phút. Nếu bọt tạo ra nhiều thì giảm bớt nhiệt. Khi hết bọt lại tăng nhiệt và đun cho đến khi hết khói trắng thải ra. Lắc bình theo kiểu quay tròn và tiếp tục đun thêm 60 phút nữa hoặc cho đến khi dung dịch trong bình hoàn toàn sáng mầu. Ngừng đun, để nguội, cẩn thận thêm vào 250ml nước và lại để nguội đến nhiệt độ phòng.

2.4.5. Chưng cất và chuẩn độ

Giữ nguyên dung dịch sau khi thuỷ phân hay phân huỷ trong bình kendan hoặc chuyển toàn bộ chúng sang bình đáy cầu (nếu dùng bình đáy cầu để chưng cất). Đối với mẫu thử chỉ chứa nitơ dưới dạng amoni thì chuyển thẳng lượng mẫu đã cân (2.1.4.1.) vào bình chưng cất và thêm vào đó 250ml nước. Cho vào bình vài viên bi thủy tinh và lắp bộ chưng cất như hình 1.

Dùng burét cho vào bình hứng một lượng dung dịch axit sunfuric chuẩn với khối lượng và nồng độ phụ thuộc vào tổng hàm lượng nitơ trong mẫu thử, được xác định theo bảng sau:

Bảng 1

Thêm vào bình hứng 4-5 giọt hỗn hợp chỉ thị và lắp bình vào bộ chưng cất sao cho đầu ra của ống sinh hàn thấp hơn bề mặt dung dịch axit, nếu cần, cho thêm nước.

Qua phễu nhỏ giọt rót vào bình chưng cất 100ml dung dịch natri hidroxit 400g/l hoặc 20 ml nếu là mẫu không qua thuỷ phân hoặc phân huỷ, giữ lại trên phễu 2ml dung dịch này. Tiến hành chưng cất đến khi thu được khoảng 200ml dung dịch sang bình hứng. Ngừng đun. Tháo ống sinh hàn, dùng bình tia tráng rửa ống sinh hàn, thu nước rửa vào bình hứng.

Dùng dung dịch natri hidroxit 0,1N để chuẩn độ lượng axit dư trong bình hứng đến khi mầu dung dịch chuyển từ xanh tím sang xanh lá cây.

Tiến hành thử đồng thời một mẫu trắng trong cùng một điều kiên, cùng lượng các loại thuốc thử nhưng không có mẫu phân tích. Dùng axit sunfuric 0,1N hấp thụ amoniac.

2.4.6. Tính kết quả

Tổng hàm lượng nitơ (X₁), được tính bằng phần trăm theo công thức:

Trong đó:

K - hệ số phụ thuộc vào nồng độ axit sunfuric sử dụng để hấp thụ;

V₁- thể tích dung dịch axit sunfuric lấy để hấp thụ, ml;

V₂- thể tích dung dịch natri hidroxit 0,1N dùng để chuẩn lượng axit dư trong mẫu phân tích, ml;

V₃- thể tích dung dịch axit sunfuric 0,1 N sử dụng để kiểm tra mẫu trắng, ml;

V₄ - thể tích dung dịch natri hidroxit 0,1 N sử dụng để chuẩn lượng axit dư trong mẫu trắng, ml;

m- khối lượng mẫu thử, g;

0,001401 - khối lượng nitơ tương ứng với 1ml dung dịch axit sunfuric 0,1N.

Kết quả phép thử là giá trị trung bình số học các kết quả của hai lần thử tiến hành song song, sai lệch cho phép giữa chúng không được vượt quá 0,36% giá trị tương đối.

3. Xác định hàm lượng P₂O₅ hữu hiệu

3.1. Phân huỷ mẫu bằng dung dịch axit xitric 2% (phương pháp phân huỷ này áp dụng cho các loại phân hỗn hợp sản xuất từ phân lân canxi magiê).

3.1.1. Thuốc thử, dung dịch và thiết bị

Axit xitric, dung dịch 2‰;

Cối chày sứ;

Bình định mức dung tích 250ml;

Máy lắc.

3.1.2. Tiến hành phân huỷ

Cân 2g mẫu chính xác đến 0,001g, cho vào cối sứ nghiền nhỏ, thêm vào cối 25 ml dung dịch axit xitric và tiếp tục nghiền. Sau đó để cho lắng rồi gạn phần dịch trong vào bình định mức dung tích 250 ml qua phễu thuỷ tinh. Tiếp tục nghiền như thế với dung dịch axit xitric (mỗi lần 25 ml) hai lần nữa rồi chuyển toàn bộ cặn vào bình, tráng chày cối bằng dung dịch axit xitric. Toàn bộ lượng axit được dùng là 100ml. Đậy kín bình và lắc trên máy lắc 30 phút sau đó thêm nước đến vạch, lắc đều và lọc qua giấy lọc băng xanh, đổ bỏ phần đầu dịch lọc. Dịch lọc dùng để xác định hàm lượng P₂O₅ hữu hiệu.

3.2. Phân huỷ mẫu bằng dung dịch petecman (phương pháp phân huỷ này áp dụng cho các loại phân hỗn hợp sản xuất từ supe photphat).

3.2.1. Thuốc thử, dung dịch và thiết bị

Amoniac, dung dịch 10%;

Axit xitric, tinh thể;

Axit sunfuric dung dịch 0,1N;

Metyl đỏ, dung dịch 0,1% trong rượu etilic;

Dung dịch petecman chứa 173 gam axit xitric và 42 gam nitơ dạng amoni trong 1 lít dung dịch; chuẩn bị như sau:

Chuẩn bị dung dịch amoniac 10%. Để xác định hàm lượng nitơ trong dung dịch này, dùng pipet lấy 10ml dung dịch vào bình định mức dung tích 500ml đã chứa sẵn 400- 450ml nước, thêm nước đến vạch, lắc đều. Dùng pipet lấy 25ml dung dịch này cho vào bình tam giác dung tích 200-250ml đã có sẵn 25-50ml nước và chuẩn độ bằng dung dịch axit sunfuric 0,1N với 2-3 giọt chỉ thị metyl đỏ đến khi xuất hiện mầu hồng.

Lượng amoniac cần thiết để chuẩn bị một lít dung dịch petecman (X), tính bằng ml theo công thức:

Trong đó:

V- thể tích dung dịch axit sunfuric chính xác 0,1N tiêu tốn để chuẩn độ, ml;

0,0014- lượng nitơ tương ứng 1ml dung dịch axit sunfuric chính xác 0,1N, g;

42- lượng nitơ dạng amoni chứa trong 1ml dung dịch petecman, g.

Rót vào bình thuỷ tinh có vạch đánh dấu thể tích dung dịch petecman cần chuẩn bị lượng amoniac đã tính. Mỗi lít dung dịch petecman cần 173g axit xitric. Axit xitric sau khi cân cho vào bình hoặc cốc, hoà tan bằng 200-250ml nước nóng. Làm nguội cả hai dung dịch đến 15-20⁰C, sau đó rót từ từ từng ít một dung dịch axit xitric qua phễu vào bình chứa dung dịch amoniac. Bình chứa dung dịch phải thường xuyên làm lạnh để nhiệt độ không vượt quá 20⁰C. Sau khi thêm axit xitric, dùng nước tráng rửa phễu, nước tráng thu vào bình đựng dung dịch petecman, lắc đều. Sau khi làm nguội đến 20⁰C thêm nước đến vạch, lắc đều và để yên hai ngày trước khi sử dụng.

Bình định mức dung tích 250ml;

Cối chày sứ;

Bếp cách thuỷ.

3.2.2. Tiến hành phân huỷ

Cân 2,0 đến 2,5g mẫu chính xác đến 0,001g cho vào cối sứ nghiền nhỏ, thêm vào 25ml dung dịch petecman và tiếp tục nghiền. Sau đó để cho lắng rồi gạn phần dịch trong vào bình định mức dung tích 250ml qua phễu thuỷ tinh. Cặn trên cối tiếp tục nghiền như thế thêm ba lần nữa mỗi lần với 25ml dung dịch petecman. Sau đó chuyển toàn bộ cặn trên cối vào bình định mức. Tráng rửa chày, cối và phễu bằng dung dịch petecman. Toàn bộ lượng dung dịch petecman được dùng là 200ml. Nhúng bình vào bếp cách thuỷ đã được ổn nhiệt ở 60±1⁰C. Sau 15 phút lấy bình ra lắc đều và tiếp tục để thêm 15 phút nữa trong bếp cách thuỷ. Sau đó lấy ra để nguội đến nhiệt độ phòng, thêm nước đến vạch, lắc đều và lọc qua giấy lọc băng xanh khô, đổ bỏ phần dịch lọc đầu. Dịch lọc dùng để xác định hàm lượng P₂O₅ hữu hiệu.

3.3.Phân huỷ mẫu theo phương pháp hai bước (phương pháp này áp dụng cho các loại phân hỗn hợp không biết rõ thành phần hoặc chứa nhiều dạng lân khác nhau).

3.3.1. Thuốc thử, dung dịch và thiết bị.

Axit xitric dung dịch 2%;

Dung dịch petecman; chuẩn bị theo mục 3.2;

Bình định mức dung tích 250ml;

Bếp cách thuỷ.

3.3.2. Tiến hành phân huỷ

Cân 2,5g mẫu chính xác đến 0,001g cho vào cối sứ, nghiền nhỏ, thêm 20ml axit xitric 2% và tiếp tục nghiền. Sau đó để lắng rồi gạn phần dịch trong qua phễu thuỷ tinh vào bình định mức dung tích 250ml. Cặn trên cối tiếp tục nghiền như thế hai lần nữa, mỗi lần với 15-20ml axit xitric 2%. Sau đó chuyển toàn bộ cặn trên cối vào bình định mức, tráng rửa chày, cối và phễu bằng dung dịch axit xitric 2%. Toàn bộ lượng axit xitric được dùng là 100ml. Đậy nút bình, lắc trên máy lắc 30 phút, để lắng và lọc qua giấy lọc băng xanh vào một bình định mức dung tích 250ml khác. Tráng rửa cặn bằng 30-50ml nước, hứng nước rửa vào bình định mức đựng dịch lọc. Khi nước trên giấy lọc chảy hết, thêm nước vào bình đựng dịch lọc đến vạch và lắc đều. (dung dịch A).

Chuyển cặn và giấy lọc trở lại bình định mức đã dùng để phân huỷ, thêm 100ml dung dịch petecman, đậy nút bình, lắc mạnh cho giấy lọc tan thành sợi. Đặt bình vào bếp cách thuỷ đã được ổn nhiệt ở 60±1⁰C. Sau 15 phút lấy bình ra, lắc đều và tiếp tục để thêm 15 phút nữa. Sau đó lấy ra, để nguội, thêm nước đến vạch, lắc đều và lọc qua giấy lọc băng xanh khô, đổ bỏ phần dịch lọc đầu. (dung dịch B).

Khi định lượng lấy từ dung dịch A và B những lượng bằng nhau.

3.4. Xác định hàm lượng P₂O₅ hữu hiệu bằng phương pháp khối lượng (phương pháp trọng tài)

3.4.1. Nguyên tắc.

Phương pháp dựa trên việc kết tủa ion phốt phát bằng hỗn hợp muối magie dưới dạng magie- amoni phốt phát và nung kết tủa ở nhiệt độ cao.

3.4.2. Thuốc thử và dung dịch

Amoni hidroxit, dung dịch 2,5; 10 và 25%;

Amoni clorua, tinh thể;

Magie clorua, tinh thể;

Axit clohidric, dung dịch 20%;

Phenolphtalien, dung dịch 1% trong cồn etylic;

Hỗn hợp magie kiềm tính; chuẩn bị như sau: hoà tan 70g amoni clorua và 55 g magiê clorua trong 500ml nước, thêm 250 ml dung dịch amoni hidroxit 10%, thêm nước đến 1 lít, lắc đều, để qua đêm rồi lọc.

Amoni xitrat, dung dịch 50%; chuẩn bị như sau: hoà tan 500 g axit xitric trong 600 ml dung dịch amoni hidroxit 25%. Dung dịch phải trung tính theo metyl đỏ, thêm nước đến 1lít, lắc đều rồi lọc.

3.4.3. Tiến hành thử

Dùng pipet lấy 50ml dung dịch đã chuẩn bị theo một trong các mục: 3.1; 3.2 hoặc 50 ml dung tích A và 50 ml dung dịch B nếu chuẩn bị theo mục 3.3 cho vào cốc dung dịch 250ml, thêm 20ml axit clohidric và đun sôi 15 -20 phút. Sau đó thêm nước đến 50ml (trong trường hợp dung dịch chuẩn bị theo mục 3.3 thì không cần thêm nước). Thêm vào 10ml amoni xitric và trung hoà bằng dung dịch amoni hidroxit 10% với chỉ thị phenolphtalein. Vừa khuấy vừa từ từ thêm vào 35ml hỗn hợp magiê. Sau 10-15 phút thêm vào 20ml dung dịch amoni hidroxit 25% và tiếp tục khuấy thêm 30 phút nữa hoặc để yên không ít hơn 4 giờ nhưng không quá 18 giờ. Nếu khuấy liên tục 30 phút thì sau đó để yên 30-40 phút rồi lọc qua giấy lọc không tàn, băng xanh đường kính 9-11cm.

Chuyển toàn bộ kết tủa lên giấy lọc, đổ mỗi lần vào cốc 8-10ml dung dịch amoni hidroxit 2,5% và tráng kỹ thành và đáy cốc để thu hết các tinh thể đang còn dính ở đó. Rửa kết tủa trên giấy lọc 3-4 lần bằng dung dịch amoni hidroxit 2,5%. Tổng số dung dịch rửa phải là 100-125ml.

Chuyển giấy lọc và kết tủa vào chén nung đã được nung đến khối lượng không đổi và biết trước khối lượng, tro hoá ở 700-800⁰C đến khi giấy lọc bị cháy hoàn toàn và tiếp tục nung trong lò nung ở nhiệt độ 1000-1050⁰C cho đến khi kết tủa trắng hoàn toàn. Lấy chén ra , để nguội trong bình hút ẩm và cân chính xác đến 0,0002g.

Đồng thời tiến hành một mẫu trắng trong cùng một điều kiện, cùng lượng thuốc thử nhưng không có mẫu phân tích.

3.4.4. Tính kết quả.

Hàm lượng P₂O₅ hữu hiệu (X₁), tính bằng phần trăm theo công thức:

Trong đó:

m- khối lượng kết tủa của mẫu phân tích, g;

m₁ - khối lượng kết tủa của mẫu trắng, g;

m₂- khối lượng mẫu cân, g;

0,638 - hệ số chuyển đổi từ Mg₂P₂O₇ ra P₂O₅.

Kết quả của phép thử là giá trị trung bình số học các kết quả của hai lần thử tiến hành song song, sai lệch cho phép giữa chúng không được vượt quá 0,2% giá trị tuyệt đối.

3.5. Xác định hàm lượng P₂O₅ hữu hiệu bằng phương pháp thể tích (phương pháp nhanh).

3.5.1. Nguyên tắc

Phương pháp dựa trên việc kết tủa ion phốt phát dưới dạng phốt pho molipdat sau đó dùng natri hidroxit hoà tan kết tủa và chuẩn độ lượng natri hidroxit dư bằng dung dịch axit.

3.5.2. Thuốc thử và dung dịch

Natri hidroxit, dung dịch 0,2N;

Axit nitric, tỷ trọng 1,4 và dung dịch 6N;

Axit sunfuric hoặc axit nitric, dung dịch 0,2N;

Phenolphtalein, dung dịch 1% trong rượu etilic;

Kali nitrat, dung dịch 1%;

Amoni hidroxit, dung dịch 10%;

Điamoni photphat, dung dịch 10%;

Amoni molipdat, dung dịch 3%; chuẩn bị như sau: Hoà tan 27g amoni nitrat; 26,3g axit xitric và 34g amoni molipdat trong 832ml nước, khuấy cho tan hết, thêm 127ml axit nitric tỷ trọng 1,4, đun sôi, thêm 2 giọt điamoni photphat, khuấy đều, để nguội và để qua đêm sau đó lọc qua giấy lọc băng đỏ.

3.5.3. Tiến hành xác định

Hút 50ml dung dịch đã chuẩn bị theo một trong các mục 3.1 hoặc 3.2 hoặc 50 ml dung dịch A và 50ml dung dịch B nếu chuẩn bị theo mục 3.3 cho vào cốc dung tích 250 ml, thêm 5 ml axit nitric tỷ trọng 1,4, đun sôi nhẹ 5 phút, để nguội dung dịch, nhỏ từng giọt amoni hidroxit 10% đến khi bắt đầu kết tủa. Dùng axit nitric 6N hoà tan kết tủa. Đun sôi trên bếp điện có lưới amiăng, vừa khuấy vừa thêm từ từ 50ml dung dịch amoni molipdat 3%, đun sôi 3 phút, để lắng kết tủa từ 30 phút đến 2 giờ. Lọc kết tủa qua giấy lọc băng vàng, rửa kết tủa bằng dung dịch kali nitrat 1% đến hết axit (thử bằng 3 giọt natri hidroxit 0,2N, 1 giọt phenolphtalein và 25 ml nước rửa, nếu không mất mầu phenolphtalein là được). Chuyển giấy lọc có kết tủa vào cốc đã dùng để kết tủa. Dùng buret nhỏ từ từ, một lượng natri hidroxit 0,2 N vào cốc để hoà tan hoàn toàn kết tủa. Cho dư thêm 5ml nữa. Ghi thể tích natri hidroxit đã dùng (V₁ ml). Dùng bình tia rửa xung quanh thành cốc, thêm vào 3 - 5 giọt phenolphtalein và chuẩn độ bằng dung dịch axit sunfuric hoặc axit nitric 0,2N đến khi mất mầu hồng. Ghi thể tích axit đã dùng (V₂ ml).

3.5.4. Tính kết quả.

Hàm lượng P₂O₅ hữu hiệu (X₂), được tính bằng phần trăm theo công thức:

Trong đó:

V₁- thể tích dung dịch natri hidroxit chính xác 0,2N đã dùng hoà tan kết tủa, ml;

V₂- thể tích axit sunfuric hoặc axit nitric chính xác 0,2N đã dùng để chuẩn độ, ml;

0,0006174 - lượng P₂O₅ tương ứng 1ml natri hidroxit chính xác 0,2N, g;

m- lượng mẫu cân, lấy để phân tích, g.

Kết quả phép thử là giá trị trung bình số học các kết quả của hai lần thử tiến hành song song, sai lệch cho phép giữa chúng không được vượt quá 0,2% giá trị tuyệt đối.

3.6. Xác định hàm lượng P₂O₅ hữu hiệu bằng phương pháp đo quang.

3.6.1. Nguyên tắc.

Phương pháp dựa trên việc đo mật độ quang của dung dịch phức chất photpho molipđat đã được khử sang dạng molipđat xanh.

3.6.2. Thiết bị, thuốc thử và dung dịch

Máy đo quang, bất kỳ loại nào;

Axit clohidric, dung dịch 20%;

Axit sunfuric, tỷ trọng 1,84 và dung dịch 10N;

Kali hydro photphat (KH₂PO₄);

Metol (parametylaminophenol sunfat);

Natri sunfit, tinh thể;

Kali hoặc natri metabisunfit;

Amoni molipđat, dung dịch 5%; chuẩn bị như sau: hoà tan 50 g amoni molipđat bằng 500ml dung dịch axit sunfuric 10N trong một bình hoặc cốc thủy tinh dung tích 700-800ml. Chuyển toàn bộ dung dịch vào bình định mức dung tích 1 lít, thêm nước đến vạch, lắc đều và lọc.

Dung dịch khử; chuẩn bị như sau: cho 5 gam natri sunfit, cân chính xác đến 0,01g, vào cốc dung tích 500-600ml, hoà tan bằng 400ml nước thêm 1g metol đã cân chính xác đến 0,01g, khuấy cho tan, sau đó thêm vào 150g natri hoặc kali bisunfit. Sau khi đã tan hết, chuyển toàn bộ dung dịch vào bình định mức dung tích 500ml, thêm nước đến vạch, lắc đều rồi lọc.

Natri axetat, dung dịch 30%; chuẩn bị như sau: hoà tan 600g natri axetat trong 2 lít nước và lọc.

Kali hydro photphat, dung dịch chứa 1mg P₂O₅ trong một ml; chuẩn bị như sau: cân 1,9175 g KH₂PO₄, đã sấy khô ở 105⁰C trong 2 giờ, chính xác đến 0,0002g, hoà tan bằng nước trong bình định mức dung tích 1 lít, thêm 10ml axit sunfuric đặc, thêm nước đến vạch và lắc kỹ, (dung dịch A). Chuẩn độ của dung dịch được xác định theo phương pháp khối lượng.

Lấy 50ml dung dịch chuẩn A cho vào bình dung tích 1 lít, pha loãng bằng nước đến vạch, lắc đều (dung dịch B).

1ml dung dịch B chứa 0,05mg P₂O₅.

3.6.3. Xây dựng đồ thị chuẩn

Chuẩn bị dãy dung dịch chuẩn trong 9 bình định mức dung tích 100ml: Dùng buret tuần tự cho vào các bình 5; 10; 15; 20; 25; 30; 35; 40 và 45 ml dung dịch B tương ứng với 0,25; 0,5; 0,75; 1,00; 1,25, 1,50; 1,75; 2,0 và 2,25mg P₂O₅, thêm nước vào các bình đến thể tích 50ml, thêm 5ml dung dịch khử, 10 ml dung dịch amoni molipdat và để yên 10 phút. Sau đó thêm 20 ml dung dịch natri axetat 30%, thêm nước đến vạch và lắc đều. Đồng thời trong một bình định mức dung tích 100ml khác chuẩn bị dung dịch so sánh chứa tất cả các loại thuốc thử kể trên trừ dung dịch B. Đo mật độ quang của các dung dịch chuẩn so với dung dịch so sánh ở bước sóng 660nm (dùng kính lọc đỏ) trong cuvet dầy 10mm. Theo số liệu thu được dựng đồ thị chuẩn, trong đó trục hoành đặt nồng độ của các dung dịch chuẩn tính ra mg P₂O₅, trên trục tung đặt các giá trị mật độ quang tương ứng. Đồ thị chuẩn phải được kiểm tra hàng ngày ít nhất ở ba điểm.

3.6.4. Tiến hành thử

Dùng pipet lấy 5ml dung dịch đã được chuẩn bị theo một trong các mục 3.1 hoặc 3.2 hoặc 5ml dung dịch A và 5ml dung dịch B nếu chuẩn bị theo mục 3.3 cho vào bình định mức dung tích 100ml. Sau đó thêm vào bình: 2 ml dung dịch axit clohidric 20%; 5-10ml nước, đun sôi 5-10 phút, làm nguội. Thêm vào bình 5ml dung dịch khử; 10ml dung dịch amoni molipđat lắc đều và để yên 10 phút. Sau đó thêm 20ml dung dịch natri axetat, thêm nước đến vạch và lắc đều. Đo mật độ quang của dung dịch và theo đồ thị tìm ra lượng P₂O₅ tương ứng (a).

3.6.5. Tính kết quả

Hàm lượng P₂O₅ hữu hiệu (X₃), được tính bằng phần trăm theo công thức:

Trong đó:

a- khối lượng P₂O₅ tìm được theo đồ thị, mg;

V- thể tích dung dịch đã chuẩn bị ở mục 3.1; 3.2 hoặc 3.3, ml;

V₁ - thể tích dung dịch lấy để phân tích, ml;

m- khối lượng mẫu cân, g;

Kết quả phép thử là giá trị trung bình số học các kết quả của hai lần thử tiến hành song song, sai số cho phép giữa chúng không được vượt quá 0,2% giá trị tuyệt đối.

4. Xác định hàm lượng kali

4.1. Xác định hàm lượng kali bằng quang kế ngọn lửa (Phương pháp trọng tài).

4.1.1. Nguyên tắc.

Phương pháp dựa trên việc đo cường độ phát quang của kali khi được phun qua ngọn lửa dưới dạng sương mù.

4.1.2. Thiết bị, thuốc thử và dung dịch:

Quang kế ngọn lửa;

Kali clorua, TKHH;

Axit clohidric, dung dịch 2N;

Dung dịch kali chuẩn (dung dịch A) chứa 1mg kali trong 1ml; chuẩn bị như sau: cân 1,5835 g kali clorua đã sấy khô ở 110⁰C chính xác đến 0,0002g, hoà tan bằng nước trong bình định mức dung tích 1000ml, thêm nước đến vạch, lắc đều.

Dung dịch chuẩn, chuẩn bị như sau: cho vào các bình định mức dung tích 200ml một lượng dung dịch A và axit clohidric 2N theo qui định trong bảng 2. Thêm nước đến vạch và lắc kỹ.

Bảng 2

4.1.3. Dựng đồ thị chuẩn

Đo cường độ phát quang của dung dịch chuẩn trên quang kế ngọn lửa. Dựng đồ thị chuẩn, trên trục hoành đặt các giá trị nồng độ của dung dịch chuẩn, mg/ml. Trên trục tung là các số đo tương ứng của máy. Mỗi điểm trên đồ thị là giá trị trung bình số học của 3 lần đo.

4.1.4. Tiến hành thử

Cân 5g sản phẩm đã nghiền nhỏ, chính xác đến 0,001g, cho vào bình định mức dung tích 500ml, thêm vào 400-450ml nước, lắc kỹ. Sau đó thêm nước đến vạch, lắc kỹ và lọc, đổ bỏ phần dịch lọc đầu.

Lấy 5ml dịch lọc cho vào bình định mức dung tích 250ml, thêm 12,5ml dung dịch axit clohidric 2N, thêm nước đến vạch và lắc đều. Đo cường độ phát quang của dung dịch nhận được trên quang kế ngọn lửa, theo đồ thị tìm nồng độ kali trong dung dịch đó. Lặp lại phép đo để thu được kết quả thứ hai.

4.1.5. Tính kết quả

Hàm lượng kali chuyển đổi ra K₂O (X₄) được tính bằng phần trăm theo công thức:

Trong đó:

C₁ và C₂ - hàm lượng ka li tìm được trên đồ thị qua hai lần đo, mg/ml;

m- khối lượng mẫu cân, mg;

1,205 - hệ số chuyển đổi từ K⁺ sang K₂O.

Kết quả phép thử là giá trị trung bình số học các kết quả của hai lần thử tiến hành song song, sai số cho phép giữa chúng không vượt quá 5% giá trị tương đối.

4.2.       Xác định hàm lượng kali bằng phương pháp khối lượng (phương pháp nhanh)

4.2.1. Nguyên tắc

Phương pháp dựa trên việc kết tủa kali bằng natri tetraphenylborat trong môi trường kiềm sau khi đã loại trừ các nguyên tố ảnh hưởng bằng foocmalin và trilon B.

4.2.2. Dụng cụ, thuốc thử và dung dịch

Cốc lọc xốp;

Natri hidroxit, dung dịch 0,2N và 1N;

Foocmalin (andehit foocmic) kỹ thuật;

Phenolphtalein, dung dịch 1% trong rượu etilic;

Trilon B (muối đinatri etylenđiamin tetraxetat), dung dịch 0,2N; chuẩn bị như sau: cân 37,2g trilon B chính xác đến 0,1g hoà tan trong bình định mức dung tích 1lít, thêm nước đến vạch, lắc đều và lọc.

Natri tetraphenyl borat, dung dịch 3,5%; chuẩn bị như sau: cân 35g natri tetraphenyl borat chính xác đến 0,05g, hoà tan bằng nước trong bình định mức dung tích 500ml, thêm nước đến vạch và lắc trong 30 phút, sau đó lọc dung dịch qua giấy lọc băng xanh vào bình định mức 1 lít, thêm 10ml natri hidroxit 0,2N, thêm nước đến vạch và để yên 3 ngày. Nếu dung dịch vẩn đục thì phải lọc lại.

Nước rửa: dung dịch natri tetraphenyl borat 0,05%; chuẩn bị như sau: lấy 1,5ml dung dịch natri tetraphenyl borat 3,5% thêm vào 100ml nước.

4.2.3. Tiến hành thử

Cân 5g sản phẩm chính xác đến 0,001g, cho vào bình định mức dung tích 500ml, thêm vào bình 400-450 ml, lắc trên máy lắc 30 phút, sau đó thêm nước đến vạch, lắc đều và lọc qua phễu lọc khô, đổ bỏ phần dịch lọc đầu. Lấy 10ml dịch lọc cho vào cốc dung tích 150ml, thêm 20ml foocmalin 40% (nếu nồng độ foocmalin thấp hơn thì phải tính số lượng foocmalin cần lấy để bảo đảm có 8g foocmalin trên mẫu thử); 10ml dung dịch trilon B; 2-3 giọt phenolphtalein và trung hoà bằng dung dịch natri hidroxit 1N đến khi xuất hiện mầu hồng. Sau đó vừa khuấy vừa cho vào 20ml dung dịch natri tetraphenyl borat, lúc này kết tủa tinh thể mầu trắng. Để yên 15 phút sau đó lọc qua chén lọc xốp đã được sấy khô và biết trước khối lượng. Rửa kết tủa trên chén lọc 4-5 lần, mỗi lần bằng 5-6ml nước rửa, sau đó rửa bằng 10-15ml nước cất và sấy trong tủ sấy ở 120⁰C đến khối lượng không đổi, cân chính xác đến 0,0002g.

4.2.4. Tính kết quả

Hàm lượng kali qui ra K₂O (X₅), được tính bằng phần trăm theo công thức:

Trong đó:

m-khối lượng kali tetraphenyl borat đã kết tủa, g;

m₁ - khối lượng mẫu cân, g;

0,1314- hệ số chuyển đổi kali tetraphenyl borat ra K₂O.

Kết quả phép thử là trung bình số học các kết quả của hai lần thử tiến hành song song, sai số cho phép giữa chúng không được vượt quá 5% giá trị tương đối.

5. Xác định hàm lượng nước.

5.1. Xác định hàm lượng nước bằng phương pháp sấy trong tủ sấy (phương pháp trọng tài).

5.1.1. Thiết bị, dụng cụ và thuốc thử.

Tủ sấy, cho phép điều chỉnh nhiệt độ chính xác đến ±2,5⁰C;

Bình hút ẩm;

Chén sấy có nắp đường kính từ 30 đến 60mm cao 30±2mm;

Cân phân tích.

5.1.2. Tiến hành thử.

Cho 2-3g sản phẩm vào chén sấy đã được sấy trước ở 105⁰C đến khối lượng không đổi và cân chính xác đến 0,0002g. Đặt chén vào tủ sấy, mở nắp và sấy trong 3 giờ ở nhiệt độ 65-70⁰C. Sau đó đậy nắp chén và làm nguội trong bình hút ẩm không ít hơn 30 phút trước khi cân. Tiếp tục tiến hành như trên với thời gian sấy thêm mỗi lần 1 giờ đến khi mẫu có khối lượng không đổi.

5.1.3. Tính kết quả

Hàm lượng nước (X₆), được tính bằng phần trăm theo công thức:

Trong đó:

m - khối lượng mẫu và chén cân trước khi sấy, g;

m₁ - khối lượng mẫu và chén cân sau khi sấy, g;

m₂ - khối lượng mẫu cân, g;

Kết quả phép thử là giá trị trung bình số học các kết quả của hai lần thử tiến hành song song, sai số cho phép giữa chúng không được vượt quá 5% giá trị tương đối.

5.2. Xác định hàm lượng nước bằng thuốc thử Fise

Theo TCVN 2309-78. Lượng mẫu cân cần lấy để thử là: 0,3- 0,5g.