TCVN10377:2014

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 10377:2014 (ISO 5381:1983) về Sản phẩm thủy phân từ tinh bột - Xác định hàm lượng nước - Phương pháp Karl Fischer cải biến TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 10377:2014 ISO 5381:1983 SẢN PHẨM THỦY PHÂN TỪ TINH BỘT - XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG NƯỚC - PHƯƠNG PHÁP KARL FISCHER CẢI BIẾN Starch hydrolysis products - Determination of water content - Modified Karl Fischer method Lời nói đầu TCVN 10377:2014 hoàn toàn tương đương với ISO 5381:1983; TCVN 10377:2014 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC/F18 Đường, mật ong và sản phẩm tinh bột biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng thẩm định, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố. Lời giới thiệu Tiêu chuẩn này được xây dựng dựa trên phương pháp nêu trong TCVN 2309 (ISO 760). Tuy nhiên, phương pháp này đã được cải biến bằng cách xác định trực tiếp hàm lượng nước bằng dung môi metanol/formamid. SẢN PHẨM THỦY PHÂN TỪ TINH BỘT - XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG NƯỚC - PHƯƠNG PHÁP KARL FISCHER CẢI BIẾN Starch hydrolysis products - Determination of water content - Modified Karl Fischer method 1. Phạm vi áp dụng Tiêu chuẩn này quy định phương pháp xác định hàm lượng nước của các sản phẩm thủy phân từ tinh bột. 2. Tài liệu viện dẫn Tài liệu viện dẫn sau 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 các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả các sửa đổi, bổ sung (nếu có). TCVN 2309 (ISO 760), Xác định hàm lượng nước - Phương pháp Karl Fischer (Phương pháp chung). 3. Nguyên tắc Phản ứng của dung dịch iot, lưu huỳnh dioxit, pyridin và 2-methoxyetanol (thuốc thử Karl Fischer đã ổn định) với nước có trong sản phẩm đã phân tán trước đó trong hỗn hợp của metanol với formamid. 4. Các phản ứng H 2 O + I 2 + S O 2 + 3C 5 H 5 N → 2C 5 H 5 N.HI + C 5 H 5 N.S O 3 C 5 H 5 N.S O 3 + ROH → C 5 H 5 NH.OSO 2 OR trong đó R là gốc 2-methoxyetyl. 5. Thuốc thử Trong s uố t quá tr ì nh phân tích, ch ỉ s ử dụng thuốc thử loại tinh khiết phân tích và ch ỉ sử dụ ng nước cất hoặc nước có độ tinh khiết tương đương; t ấ t cả các dung môi phải có hàm lượng nước nh ỏ hơn 0 , 1 % (khối lượng). 5.1 . Thuốc th ử Kar l Fischer đã “ ổ n định” Thuốc thử đ ã ổn định có bán sẵn ở dạng dung dịch đã chuẩn bị. Thuốc thử này cũng có thể được chuẩn bị trong phòng th ử nghiệm [xem TCVN 2309 (ISO 760)]. 5.2 . Dung m ô i metanol/ f ormamid Trộn 700 ml metanol khan v ớ i 300 ml f ormamid khan. Thuốc thử này ph ả i được xử lý c ẩ n thận. 5.3 . Natri tartrat , tinh thể (Na 2 C 4 H 4 O 6 .2H 2 O). S ả n ph ẩ m n à y có bán sẵn ở dạng “ chất lượng đặc biệt dành cho phương pháp Karl Fi scher” Nếu không có được chất lượng này th ì rửa tartrat với 10 ml dung môi metanol/ f ormamid (5.2) v à th ự c hi ệ n phép thử tr ắ ng th í ch hợp. Nghiền s ả n ph ẩ m sao cho lọt hết qua s à ng cỡ lỗ danh nghĩa 250 μm, phù hợp với các yê u cầu nêu trong TCVN 2230 (ISO 565) Sàng th ử nghiệm - L ướ i kim loại đan, t ấ m kim loại đột lỗ và lưới đột lỗ bằng điện - Kích th ướ c lỗ danh nghĩa . Hàm lượng nước của dạng hydrat n à y khoảng 15,66 % (khối lượng) và phải được kiểm tra bằng cách s ấ y chân không ở 150 ° C cho đến khi thu được kh ố i lượng không đ ổ i. 6. Thiết bị, dụng cụ Sử dụng các thiết bị, dụng cụ thông thường ph ò ng th ử nghiệm, cụ thể như sau. 6.1 . Pipet một vạch , dung tích 20 ml. 6.2 . Dụng cụ , để đưa mẫu vào phân tích, bao gồm: 6.2.1 . Ố ng cân (dùng cho các sản ph ẩ m dạng rắn), gồm có ống nghiệm đường k í nh th í ch hợp để đưa mẫu vào và có nắp đậy k í n. 6.2.2 . Xyranh (dùng cho ch ấ t lỏng dạng sệt), dung tích 10 ml, v í dụ nêu trong Phụ l ụ c A. 6.2.3 . Pipet một vạch (dùng cho s ả n ph ẩ m dạng l ỏ ng), có dung t í ch thích hợp. 6.3 . Thiết bị chuẩn độ Karl Fishcher hoặc thiết bị tương đương (xem Phụ lục B) 6.4 . C â n phân tích. 7. Cách tiến hành 7.1 . Chuẩn bị thiết bị Thuốc thử phải được chuẩn hóa h à ng ngày cho từng dãy phép thử v à cài đặt thiết bị theo hướng dẫn của nhà sản xuất. N ế u thiết bị đã được sử dụng quá 24 h th ì c ầ n rót thuốc thử tr ở l ạ i b ì nh v à tráng rửa buret vài lần trước khi b ắ t đ ầ u dãy chuẩn độ Nếu b ì nh chuẩn độ của thiết bị chưa s ử dụng trước đó hoặc sau khi đã rót h ết th ì rót 20 ml dung m ô i metanol/ f ormamid (5.2) khác bằng pipet (6.1) được gắn qu ả bóp hoặc bằng dụng cụ gắn trong thiết bị được sử d ụ ng. Lượng dung m ô i này cần đ ủ để làm ngập các điện cực platin đ ã được điều ch ỉ nh vị tr í các điện cực sao cho không c ả n tr ở que khu ấ y trong quá tr ì nh quay. Điều ch ỉ nh tốc độ khuấy v à thêm thuốc thử Karl Fischer (5.1) cho đế n khi đạt đến điểm c â n b ằ ng v à duy tr ì trong 60 s (xem 7.3). Các m ẫ u được ph â n tích liên tiếp có thể được cho vào dịch l ỏ ng còn lại trong b ì nh chuẩn độ. Khi bình đầy, làm rỗng bình bằng cách dùng ống xi phông hút qua lỗ tròn trên nắp hoặc qua van ở đáy b ì nh. 7.2 . Chuẩn hóa thuốc th ử Karl Fishcher C â n khoảng 500 mg đến 700 mg natri tartrat (5.3) trong ống c â n (6.2.1), chính xác đến 0,5 mg và cho v à o bình chuẩn độ (tùy theo loại thiết bị). Cân lại ống đ ể xác định khối lượng ch í nh xác ( m 0 ) của natri tartrat được cho vào. Để yên trong 3 min để natri tartrat hòa tan. Sau đó, chuẩn độ b ằ ng thu ố c thử Karl F ischer (5.1) cho đ ế n khi đạt đế n điểm c â n bằng, như trong 7.1 (xem Chú thích 7.4.3.3) Ghi lại thể t í ch ( V 0 ) của thuốc thử đã s ử dụng. Lặp lại phép xác định cho đ ế n khi chênh lệch giữa hai l ầ n chuẩn độ liên tiếp không lớn hơn 0,2 % giá trị trung b ì nh. 7.3 . Hiệu chính Trong giai đoạn này, việc phân tán mẫu v à quá tr ì nh chiết nước có trong mẫu tốn thời gian và giá trị chu ẩ n độ có th ể thay đ ổ i. Do đó, cần hiệu ch í nh b ằ ng cách sử dụng cùng thời gian để chuẩn hóa thuốc th ử . 7.4 . Xác định 7.4.1 . Chu ẩ n bị mẫu thử 7.4.1.1 . Sản ph ẩ m dạng l ỏ ng hoặc dạng sánh Trộn mẫu phòng thử nghi ệ m. Làm ấm nhẹ cho đến khi thu được hỗn hợp đồng nhất, nếu cần. 7.4.1.2 . Sả n phẩm dạng rắn Nghiền mẫu ph ò ng thử nghiệm sao cho mẫu lọt hết qua sàng có cỡ lỗ danh nghĩa 500 μm, ph ù hợp với các yêu cầ u n ê u trong TCV N 2230 (ISO 565) Sàng th ử nghiệm - Lưới kim loại đ an, tấm kim loại đ ột lỗ và lưới đột lỗ bằng điện - Kích th ướ c lỗ danh nghĩa . 7.4.2 . Phần mẫu th ử 7.4.2.1 . S ả n ph ẩ m dạng lỏng ho ặ c dạng sánh Dùng pipet (6.2.3) hoặc xyranh chuyên dụng (6.2.2), lấy một lượng mẫu thử (7.4.1 1) sao cho cần đến một thể t í ch thuốc thử Karl Pischer vào khoảng 20 ml khi s ử dụng buret 25 ml, tương ứ ng với kho ả ng 120 mg nước. 7.4.2.2 . S ả n phẩm dạng rắn Cân lượng mẫu th ử (7.4.1.2) trong ống cân (6.2.1), chính xác đến 0,1 mg, sao cho cần đến một thể tích thuốc thử Karl Fischer v à o khoảng 20 ml, khi s ử dụng buret 25 ml. 7.4.3 . Chuẩn độ 7.4.3.1 . Chuyển càng nhanh c à ng tốt phần mẫu thử (7.4.2) vào bình chuẩn độ và xác định chính xác phẩn khối l ượ ng thêm vào trong trường hợp sản ph ẩ m dạng rắn hoặc dạng lỏ ng sánh bằng cách cân lại ống cân hoặc xyranh 7.4.3.2 . Bật máy khuấy và khuấy cho đến khi mẫu phân tán hết để chiết được hoàn toàn nước. Ghi l ạ i thời gian cần thiết để thu được độ phân tán tốt nhất. 7.4.3.3 . Chuẩn độ bằng thuốc thử Karl Fischer (5.1) như trong 7.1 cho đến khi đạt đến điểm cân bằng. CHÚ THÍCH 1 Thuốc th ử Karl F ischer r ấ t tối màu. N ê n đọc vạch chia độ của buret ở tr ê n cột ch ấ t l ỏ ng v à khô ng đọc ở đáy của m ặ t khum chấ t l ỏ ng . CH Ú THÍCH 2 Nếu s ử dụng các t hiết bị tự động, làm đầy buret sao cho đáy của mặt khum chất lỏng ở cùng mức v ớ i vạch chia đó của bu r et . V ì thế, c ầ n thêm 0 , 1 ml v à o mỗi l ầ n đọc để đ ua v à o công thức tí nh 7.4.4 . Số l ầ n xác định Th ự c hi ệ n hai ph é p xác định tr ê n cùng một mẫu th ử (7.4.1). 8. Biểu thị kết quả 8.1 . Phương pháp t í nh và công thức 8.1.1 . Đương lượng nước của thuốc thử Karl Fischer Đương lượng nước c ủ a thuốc thứ Karl Fischer. T , biểu thị bằng miligamnước trên mililit thuốc thử, theo c ô ng thức: Trong đó: m 0 là khối lượng của natri tartrat (5.3) đã dùng để chuẩn hóa (7.2), tính bằng miligam (mg); H là hàm lượng nước của natri tartrat đã dùng, được xác đ ị nh theo 5.3, đ ượ c biểu thị bằng phần trăm khối lượng; V 0 l à thể tích của thuốc thử Karl Pischer đã dùng để chu ẩ n hóa (7.2), tính bằng mililit (ml) ; 8.1.2 . Hàm l ượn g nước của m ẫ u thử Hàm lượng nước, biểu thị bằng phần trăm khối lượng, theo công thức: Trong đó: V là thể tích của thuốc th ử Karl Fischer đã dùng đ ể chuẩn độ (7.4.3), t í nh b ằ ng mi l ilit (ml) ; m là khối lượng phần mẫu th ử (7.4.2) 1) , t í nh bằng miligam (mg); T l à đương lượng nước của thuốc thử Karl F ischer, xác định được theo 8.1.1, biểu thị bằng miligam trên mi l ilit (mg/ml). Lấy kết qu ả l à trung bình c ộ ng của hai phép xác định với điều kiện là đáp ứ ng các yêu cầu v ề đ ộ lặp lại (xem 8 2) 8.2 . Độ l ặ p lại Chênh lệch tuyệt đối giữa các kết quả của hai phép xác định được tiến hành đồng thời hoặc trong một thời gian ngắn tr ê n cùng một mẫu thử do cùng một người ph â n tích không v ượ t quá: - 0,05 đối với hàm lượng nước ít hơn 1 % (khối lượng); - 0,1 đ ố i với hàm lượng nước trong khoảng 1 % đến 10 % (khối lượng); - 0,15 đối với hàm lượng nước trong khoảng 10 % đến 20 % (khối l ượ ng); - 0,2 đối với hàm lượng nước lớn h ơ n 20 % (khối l ượ ng). 9. Báo cáo thử nghiệm Báo cáo thử nghiệm phải nêu rõ phương pháp th ử đã sử dụng và kết quả thu được. Mọi điều kiện thao tác không quy định trong tiêu chuẩn này hoặc được xem l à tùy chọn, cùng với mọi t ì nh huống bất thường có thể ả nh hưởng đến kết quả. Báo cáo thử nghiệm phải đưa ra mọi thông tin cần thiết để nhận biết đầy đủ về mẫu thử. PHỤ LỤC A (Tham khảo) Xyranh chuyên dụng dùng để thêm mẫu dạng sánh và phương pháp sử dụng A.1 . Cách lắp đặt (xem Hình A.1) Lấy xyranh dung tích danh nghĩa 10 ml và cắt một đầu xyranh. Dùng đá mài h ì nh nón, m à i lỗ ở đầu nh ỏ của xyranh cho đến khi lỗ khoảng 8 mm đến 9 mm. Giữ đầu nối thủy tinh mài h ì nh nón chu ẩ n 10/24 và gắn đầu lớn của xyranh bằng resin t ổ ng hợp. L ắ p ố ng bọc ngoài có khớp nối thủy tinh m à i hình nón chuẩn 10/19 (khớp nối ngo à i). A.2 . Phương pháp sử dụng Lắp ố ng bọc ngo à i v à o xyranh và nhúng đầu của ống bọc ngoài vào phần chất lỏng dạng sệt sao cho đầu của ống bọc ngoài ở ngay ph í a dưới của bề mặt chất lỏng. Rút piston ra khỏi xyranh và giữ nó ở vị tr í này cho đến khi hút đủ lượng mẫu yêu cầu vào xyranh. Giữ piston, rút xyranh ra khỏi mẫu và tháo ống bọc ngoài ra. Lau phần cuối xyranh để loại bỏ phần dịch l ỏ ng thừa v à đậy bằng bầu cao su nhỏ. Cân xyranh và lượng chứa trong đ ó . Tháo bầu cao su ra và lắp đầu xyranh v à o lỗ h ở trong b ì nh chuẩn độ của thiết bị Karl Fischer để đưa mẫu vào. Đẩy piston để lượng chứa trong xyranh vào b ì nh chuẩn độ, rút xyranh ra, đậy lỗ h ở của b ì nh chuẩn độ, lắp lại bầu cao su vào phần cuối xyranh và cân lại xyranh để xác định kh ố i lượng chính xác c ủ a mẫu đã đưa v à o b ì nh chuẩn độ. CH Ú D Ẫ N 1 Thân xyranh 2 Piston 3 Đầu n ố i thủy t inh mài h ì nh nón chu ẩ n (khớp n ối trong) 4 Cổ nhựa resin tổng hợp 5 Ố ng b ọ c ngo à i c ó khớp n ố i th ủy t i nh mài h ì nh nón (khớp n ố i ngo à i) Hình A.1 - Xyranh chuyên dụng PHỤ LỤC B (Tham khảo) Minh họa thiết bị Karl Fischer H ì nh B.2 - Sơ đồ bố trí Hình B.3 - Điện cực platin H ì nh B.4 - Thiết bị đo th ế của điểm cuối 1) Đ ố i với sản ph ẩ m dạng l ỏ ng, khối lượng này bằng t hể t í ch của mẫu đ ượ c l ấ y b ằ ng pipet nhân với t ỷ tr ọ ng của nó.