TCVN11400:2016

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 11400:2016 về Phân bón - Xác định hàm lượng đồng ở dạng chelat bằng phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa TIÊU CHUẨN VIỆT NAM TCVN 11400:2016 PHÂN BÓN - XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG ĐỒNG Ở DẠNG CHELAT BẰNG PHƯƠNG PHÁP PHỔ HẤP THỤ NGUYÊN TỬ NGỌN LỬA Fertilizers - Determination of chelated copper content by flame atomic absorption spectrometry Lời nói đầu TCVN 11400:2016 do Viện Thổ nhưỡng Nông hoá 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 n g hệ công bố. PHÂN BÓN - X Á C ĐỊNH HÀM LƯỢNG Đ Ồ NG Ở DẠNG CHELAT B Ằ NG PHƯ Ơ NG PHÁP PH Ổ HẤP THỤ NGUYÊN TỬ NGỌN LỬA Fertilizers - Determination of chelated copper content by flame atomic absorption spectrometry 1 Phạm vi áp dụng Tiêu chuẩn này q u y định phương pháp xác định hàm lượng đồng ở dạng chelat trong phân bón phép đo phổ hấp thụ ng u yên tử ngọn l ử a. 2 Tài liệu viện dẫn Các t à i liệu viện dẫn sau đây là cần thiết để áp dụng tiêu chu ẩ n này. Đối với các tài liệu viện dẫn g hi năm công bố thì áp dụng bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không gh i năm công bố th ì á p dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả các sửa đ ổ i, bổ sung (nếu có). TCVN 4851:1989 (ISO 3696 -1987), Nước d ùng cho phân tích trong phòng thí nghiệm - Yêu cầu kỹ thuật và phương pháp thử. TCVN 9297:2012, Phân bón - Phương pháp xác định độ ẩm. TCVN 10683:2015 (ISO 8358:1991), Phân bón rắn - Phương pháp chuẩn b ị mẫu để xác định các chỉ tiêu hóa học và vật l ý. 3 Thuật ngữ và định nghĩa Trong tiêu chuẩn này sử dụng các thuật ngữ v à định nghĩa sau: 3.1 Đồng ở dạng chelat (Chelated copper) Hợp chất phức của nhiều phối tử hữu cơ với nguyên tử trung t âm đồng. 4 Nguyên tắc M ẫ u phân bón có chứa đồng ở dạng chelat được xử lý với dung d ị ch amoni sulfua (NH 4 ) 2 S trong mô i trư ờ ng đệm amoni axetat (NH 4 CH 3 COO) có pH = 7 để tạo kết tủa (CuS). Loại b ỏ kết t ủa , vô cơ hóa dung d ị ch đồng ở dạng chelat thu được và xác định bằng phương pháp ph ổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa. 5 Thuốc thử Trừ khi c ó quy định khác, trong quá trình phân tích chỉ sử dụng hóa chất, thuốc thử c ó cấp tinh khiết phân tích và tinh khiết phân tích quang phổ, sử dụng nước c ó cấp t i nh khiết phù hợp TCVN 4851:1989 (ISO 3696:1987) hoặc nước c ó cấp tinh khiết tương đương. 5.1 Axit nitric (HNO 3 ), 65 %; d = 1,42 g/ml. 5.2 Ax i t clohydric (HCI), 37 %; d = 1,18 g/ml. 5.3 Ax i t pecloric (HCI O 4 ); d = 1,54 g/ml. 5.4 Dung dịch amoni sulfua (NH 4 ) 2 S; d = 68,15 mg/l. 5.5 Amoni axetat (NH 4 CH 3 COO), tinh thể. 5.6 Dung dịch amon i hydroxit (NH 4 OH), 25 %: d = 0,91 mg/l. 5.7 Dung dịch amoni hydroxit (NH 4 OH), 10 %. Thêm 400 ml dung dịch amon i hydroxit (NH 4 OH) 25 % (5.6) vào bình định mức dung tích 1000 ml đã chứa sẵn khoảng 500 ml nước, thêm nước đến vạch mức, lắc đều. 5.8 Dung dịch axit clohydric (HCI), 10 %. Th ê m 270 ml axit clohydric (HCI) 37 % (5.2) vào b ì nh định mức có dung tích 1000 ml đã chứa sẵn khoảng 500 ml nước, để nguội và thêm nước đến vạch mức, lắc đều. 5.9 Dung dịch axit c l ohydric (HCI), 1 %. Lấy 100 ml dung dịch axit clohydric (HCI) 10 % (5.8) vào b ì nh định mức dung tích 1000 m l đã chứa sẵn khoảng 500 ml nước, để nguội v à thêm nước đến vạch mức, lắc đều. 5.10 Dung dịch đệm amon i axetat (NH 4 CH 3 COO), 1 mol/l (pH = 7) Hòa tan 77,08 g amoni axetat (NH 4 CH 3 COO) (5.5) vào bình định mức có dung tích 1000 ml đã chứa sẵn khoảng 400 ml nước, sau đó thêm nước đến khoảng 950 ml. Lắc đều, kiểm tra độ pH của dung dịch bằng thiết bị đo pH (6.13) và thêm dung dịch amoni hydroxit NH 4 OH 10 % (5.7) hoặc dung dịch axit clohydric HC l 10 % (5.8) cho đến độ pH = 7. Thêm nước đến vạch mức, lắc đều. 5.11 Dung dịch phân hủy mẫu Pha hỗn hợp axit nitric (HNO 3 ) 65 % (5.1) và axit clohydric (HCI) 37 % (5.2) tỷ lệ 1:3 theo thể tích (Pha ngay trước khi sử dụng). 5.12 Dung dịch chuẩn gốc đồng , 1000 mg/I. 5.13 Dung dịch chuẩn đồng , 50 mg/l. Dùng pipet lấy 5 ml dung dịch chuẩn gốc đồng 1000 mg/ l (5.12) cho vào b ì nh định mức dung tích 100 ml, thêm dung dịch ax i t clohydric (HCI) 1 % (5.9) tới vạch mức, lắc đều. 5.14 Dãy dung dịch chuẩn đồng, nồng độ từ 0 mg/l đến 5 mg/l. Pha d ã y dung dịch chu ẩ n đồng trong axit clohydric 1 %, sử dụng b ả y b ì nh định m ứ c dung tích 100 ml, cho vào mỗi bình thứ tự số mililit dung dịch chuẩn đồng 50 mg/l (5.13), dung dịch axit clohydric (HCI) 1 % (5.9) vừa đủ 100 ml, lắc đều. Dãy dung dịch chu ẩ n đồng (xem b ả ng 1). Bảng 1 - Dãy dung dịch chuẩn đồng nồng độ từ 0 m g/l đến 5 mg/l Số hiệu bình S 0 S1 S2 S3 S4 S5 S6 Thể tích dung dịch chuẩn đồng (5 .13 ) lấy vào mỗi b ình (ml) 0 1 2 4 6 8 10 Thể tích dung dịch axit clohydric (HCI) 1 % (5.9) (ml) 100 99 98 96 94 92 90 Nồng độ dung dịch chu ẩ n đồng thu được (mg/l) 0,00 0,50 1,00 2,00 3,00 4,00 5,00 Dung dịch chuẩn đồng (5.13) chỉ nên sử dụng trong khoảng 20 ngày kể từ ngày pha. Dãy dung dịch chuẩn đồng (5.14) chỉ sử dụng trong một ngày sau khi pha. 6 Thiết bị và dụng cụ Sử dụng các th iế t b ị , dụng cụ thông thường trong phòng thí nghiệm và các thiết bị, dụng cụ như sau: 6.1 Quy định chung Tất cả các b ì nh thủy tinh phải được làm sạch trước khi sử dụng xác định nguyên tố đồng (c ó thể bằng cách ngâm trong dung dịch axit nitric (HN O 3 ) 5 % (v/v) ít nhất 6 h, sau đó xúc rửa bằng nước và tráng lại bằng nước trước khi dùng. 6.2 Cân phân tích , c ó độ chính xác 0,0001 g. 6.3 Thiết bị phân hủy mẫu , có bộ phận điều chỉnh nhiệt độ. 6.4 Máy quang phổ h ấ p thụ nguyên tử , có đèn catôt rỗng hoặc đèn ph ó ng điện không cực phù hợp v ớ i nguyên t ố đồng hoặc c ó thể dùng đèn phổ liên tục có biến điệu, hệ thống hiệu ch ỉ nh nền và đầu đ ố t thích hợp với ngọn l ử a không kh í /axetylen. 6.5 B ì nh tam giác , dung tích 100 ml. 6.6 B ì nh định mức , dung tích 50; 100; 1000 ml. 6.7 Phễu lọc , đường k í nh từ 6 cm đến 10 cm. 6.8 Pipet , dung tích 1; 2; 5; 10 m l , có độ chính xác 0,01 ml. 6.9 Cốc chịu nhiệt , dung tích 100 ml. 6.10 Ố ng đong , dung tích 250 ml. 6.11 Bình phân hủy mẫu , dung tích 100 m l. 6.12 Giấy lọc , cỡ lỗ 10-20 μm. 6.13 pH mét 6.14 Đũa thủy tinh 6.15 Thiết bị cách thủy 7 Lấy mẫu và chuẩn bị mẫu 7.1 Phân bón dạng rắn Mẫu được chuẩn bị theo TCVN 10683:2015 (ISO 8358:1991). 7.2 Phân bón dạng l ỏ ng 7.2.1 Dạng dung dịch Mẫu thử dạng dung dịch đựng trong chai hoặc lọ trước khi tiến hành lấy mẫu phải được lắc đều, sau đó lấy mẫu ban đầu ít nhất 50 ml, lắc đều mẫu ban đầu và tiến hành lấy mẫu thực hiện phép thử. 7.2.2 Dạng lỏng sền sệt M ẫu thử dạng lỏng sền sệt đựng trong chai hoặc lọ trước khi tiến hành lấy mẫu phải được trộn đều, sau đó lấy mẫu ban đ ầ u ít nhất 200 g, dùng đũa thủy tinh trộn đều mẫu ban đầu và tiến hành lấy mẫu thực hiện phép thử. 8 Cách tiến hành 8.1 Tách đồng ở dạng chelat 8.1.1 Mẫu thử 8.1.1.1 Cân khoảng 0,5 g đến 2 g mẫu đã được chuẩn bị (7.1 và 7.2.2), chính xác đến ± 0,0001 g hoặc hút khoảng 2 ml đến 3 ml mẫu đã được chuẩn bị (7.2.1) bằng pipet, chính xác đến ± 0,01 ml. 8.1.1.2 Cho mẫu vào cốc c ó dung tích 100 ml (6.9) có ch ứ a sẵn khoảng 30 ml dung dịch đệm amoni axetat (5.10) dùng đũa thủy tinh khuấy đều trong 5 min để hòa tan hết đ ồ ng ở dạng chelat. 8.1.1.3 Đun cách thủy dung dịch mẫu đến nhiệt độ khoảng 50 ° C , nhỏ từng giọt amon i sulfua (NH 4 ) 2 S (5.4) v à o dung dịch mẫu, vừa nhỏ vừa dùng đũa thủy t i nh khu ấ y đều dung dịch mẫu đến khi ngừng tạo thêm kết tủa c ó màu tối, cho dư thêm hai giọt amoni sulfua (NH 4 ) 2 S (5.4). Lọc dung dịch qua giấy lọc cỡ lỗ 10 - 20 μm (6.12) vào bình phân hủy mẫu (6.11) và rửa bằng nước đến khi hết i on S 2- . Nh ỏ v à i giọt nước rửa mẫu vào dung dịch muối đồng II tan trong nước nếu không thấy xuất hiện kết tủa th ì khi đó đ ã rửa hết ion S -2 . Sa u khi kết thúc quá trình lọc và rửa, dung dịch mẫu thu được chính là dung dịch đồng ở dạng chelat, cô cạn dung dịch mẫu cho đến sền sệt thì đem phân hủy (8.2). 8.1.2 M ẫ u trắng Phải chu ẩ n bị đồng thời hai mẫu trắ ng và tiến hành các bước tương tự như mẫu thử (8.1.1.2 đến 8.1.13). 8.2 Phân hủy mẫu 8.2.1 Cho 15 ml hỗn hợp dung dịch phân hủy mẫu (5.11) vào bình phân hủy có chứa mẫu đã được xử lý (8.1.1.3), ngâm ít nh ấ t 4 h hoặc qua đêm. 8.2.2 Đặt b ì nh phân hủy c ó chứa mẫu (8.2.1) lên thiết bị phân hủy mẫu (6.3), tăng nhiệt độ từ từ đến 120 ° C , đun sôi khoảng 1 h. 8.2.3 Tăng nhiệt độ lên không lớn hơn 200 ° C , duy trì ở nhiệt độ 200 °C cho đến khi thu được dung dịch sền sệt. 8.2.4 Đ ể nguội, hòa tan mẫu (8.2.3) với 5 ml dung dịch axit clohydric (HCI) 10 % (5.8), lắc cho tan. 8.2.5 Để nguội, chuyển toàn bộ dung dịch và cặn từ b ì nh phân hủy sang bình định mức dung tích 50 ml, thêm nước cất đến vạch mức (Thể tích V), l ắ c đều, lọc b ỏ cặn trước kh i thực hiện phép đo. CH Ú THÍCH 1: 1) Trường hợp dung d ị ch mau sau khi phân hủy không “trong” c ầ n làm nguội mẫu rồi thêm v à i giọt ax i t pecloric (5.3), phân hủy tiếp khoảng 30 min. 2) Theo dõi thường xuyên qu á tr ì nh phân h ủ y mẫu, không để trào bắn mẫu ra ngo à i v à không để khô mẫu (nếu thiếu axit phải cho thêm, nhưng không cho quá dư). 8.3 Tối ưu h ó a các điều kiện đo hàm lượng đ ồ ng ở dạng chelat bằng phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa 8.3.1 Đặt các điều kiện thích h ợ p theo hướng dẫn của nhà sản xuất , bước sóng, khe đo, cường độ dòng đèn, tỷ lệ không kh í /axetylen, điều kiện hút mẫu. VÍ DỤ: V ới máy AAnalyst 800 của Hãng PerkinElmer, điều chỉnh các th ô ng số khi đo hàm lượng đồng chelat ở bước sóng 234,8 nm; khe đo 0,7 nm, cường độ dòng đèn 15 mA. 8.3.2 Tối ưu hóa đầu đốt và những điều kiện của ngọn lửa , sao cho độ hấp thụ của dung dịch nằm trong khoảng 0,1 đến 0,9 abs (absorption) hoặc đạt giá trị hấp thụ tiêu chu ẩ n của từng máy tương ứng với nồng độ dung dịch hiệu chuẩn của nhà sản xuất khuyến cáo. 8.4 Thực hiện phép đo 8.4.1 Đo dãy dung dịch chuẩn đồng theo thứ tự nồng độ từ thấp đến cao để xây dựng đường chuẩn đ ồ ng , lập đồ thị xác định hàm lượng đồng theo phương pháp đường chu ẩ n, khoảng xác định của phép đo được lập theo khuy ế n cáo của máy ứng với bước sóng đã chọn. Đồ thị được lập với nồng độ mg/l của các dung dịch chuẩn (5.14) trên trục hoành v à giá trị hấp thụ tương ứng trên trục tung. 8.4.2 Đo dung dịch mẫu trắng, ghi số đọc kết qu ả trên máy (b). 8.4.3 Đo dung dịch mẫu th ử phân bón đồng ở dạng chelat , ghi số đo đọc kết quả mẫu thử trên máy (a). 8.4.4 Mỗi mẫu phải được đo lặp lại ít nhất hai lần. Giữa mỗi lần đo các mẫu phải rửa ống hút để tránh nhiễm bẩn đến các mẫu thử. Nếu nồng độ của các mẫu thử lớn hơn giới hạn x á c định của máy thì cần phải pha loãng mẫu thử bằng dung dịch axit clohydric (HCI) 1 % (5.9). Nếu nồng độ của mẫu thử nh ỏ hơn gi ớ i hạn xác định của máy th ì cần thiết phải xử lý mẫu bằng cách làm giàu hoặc xác định bằng phương pháp thêm chuẩn. Trong suốt quá trình đo mẫu th ử cần luôn luôn kiểm tra độ hấp thụ của mẫu hiệu chuẩn. M ẫ u hiệu chuẩn là các mẫu pha từ dung dị ch chuẩ n đã sử dụng làm dãy dung dịch c huẩn (5.14) để đo độ hấp thụ xây dựng đường chuẩn (8.4.1). Đo khoảng 5 mẫu th ử th ì dùng một trong các mẫu hiệu chu ẩ n n à y để kiểm tra độ h ấ p thụ tăng lên hoặc giảm đi so với lúc ban đ ầ u đo xây dựng đường chuẩn (8.4.1) và hiệu chuẩn độ hấp thụ. 9 Biểu thị kết quả 9.1 Hàm lượng đồng ở dạng chelat X(tp) (mg/kg) trong m ẫ u phân bón thương phẩm được tính theo công thức (1): (1) Trong đó: a: Là nồng độ dung dịch mẫu thử (8.4.3), tính bằng miligam/l í t (mg/l); b: Là nồng độ dung dịch mẫu trắng (8.4.2), tính bằng miligam/lít (mg/l); f: Hệ số pha loãng của dung dịch sau phân hủy; V: Thể tích dung dịch của mẫu th ử hoặc mẫu trắng sau khi phân hủy (8.2.5), tính bằng mililit (ml); m: Khối lượng m ẫ u cân (8.1.1.1), tính bằng gam (g). CHÚ TH Í CH 2: Đối với mẫu dung d ị ch, hàm lượng đồng ở dạng chel a t trong m ẫ u được t í nh theo đơn vị mg/l; khi đ ó thay khối lượng mẫu cân (m) (g) bằng thể tích m ẫ u h ú t (ml). 9.2 Hàm lượng đ ồng ở dạng chelat X(kk) (mg/kg) trong mẫu phân bón khô kiệt được tính theo công thức (2): X(kk) = X(tp) x k (2) Trong đó: X(tp): Hàm lượng đồng ở dạng chelat trong mẫu thương phẩm (mg/kg) k: Hệ s ố khô kiệt của mẫu được x á c định theo TCVN 9297:2012 9.3 Hàm lượng đồng ở dạng che l at (X) (%) trong mẫu phân bón được chuyển đổi theo công thức (3): (3) Kết quả ph é p thử là giá trị trung bình các kết qu ả của ít nhất hai lần thử được tiến hành đồng thời. Nếu sai lệch giữa các lần thử lớn hơn 10 % so với giá trị trung bình của phép thử thì phải tiến hành lại phé p thử. 10 Báo cáo thử nghiệm Báo cáo thử nghiệm bao gồm ít nhất những thông tin sau: a) Viện dẫn tiêu chuẩn này; b) Đặc điểm nhận dạng mẫu; c) Kết quả thử nghiệm; d) Mọi thao tác không quy định trong tiêu chu ẩ n này, hoặc được coi là tùy chọn và các yếu tố c ó thể ảnh hưởng đến kết quả thử nghiệm; e) Ngày thử nghiệm. Th ư mục tài liệu tham khảo 1 TCVN 9286 : 2012, Phân b ó n - Xác đ ị nh đồng tổng số bằng phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa. 2 William T. Hall., (1916) Analystical Chemistry - Volume 1 Qualitative Analysis, John Wiley & Son, NewYork, London;