TCVN11407:2016

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 11407:2016 về Phân bón rắn - Xác định hàm lượng silic hữu hiệu bằng phương pháp phổ hấp thụ phân tử TIÊU CHUẨN VIỆT NAM TCVN 11407:2016 PHÂN BÓN R Ắ N - XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG SILIC HỮU HIỆU B Ằ NG PH Ư ƠNG PHÁP PH Ổ H Ấ P THỤ PH Â N TỬ Solid fertilizers - Determination of available silicon content by spectrophotometric method Lời nói đầu TCVN 11407:2016 do Viện Th ổ nhưỡng Nông h óa 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 R Ắ N - XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG SILIC HỮU HIỆU B Ằ NG PH Ư ƠNG PHÁP PH Ổ H Ấ P THỤ PH Â N TỬ Solid fertilizers - Determination of available silicon content by spectrophotometric metho d 1. Phạ m vi áp dụng Tiêu chuẩn này quy định phương pháp quang phổ hấp thụ phân tử để xác định hàm lượng silic hữu hiệu của phân bón dạng rắn. 2. Tài liệu viện dẫn Các tài liệu viện dẫn sau đây là cần thiết đ ể áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng b ả n được nêu. Đối v ớ i các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố th ì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm c ả các sửa đổi, bổ sung (nếu có). TCVN 4851:1989 (ISO 3696:1987), Nước dùng để ph â n tích trong phòng thí nghiệm - Yêu cầu kỹ thuật và phương pháp thử ; TCVN 10683:2015 (ISO 8358:1991), Phân bón rắn - Phương pháp chu ẩ n bị mẫu đ ể xác định các chỉ tiêu hóa học và vật lý. 3 Nguyên tắc Chiết silic hữu hiệu trong mẫu thử nghiệm bằng dung dịch natri cacbonat và amoni nitrat. Dịch chiết được xử lý bằng các axit flohydric, boric và molypdic và điều chỉnh pH từ 1,7 đến 1,8. Axit molip d isilixic được tách bằng butanol, được kh ử thành phức đa dị vòng có màu xanh và xác định bằng máy quang phổ ở bước sóng 635 nm. 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 c ó độ tinh khiết tương đương. 4.2 Na tr i cacbonat khan (Na 2 C O 3 ). 4.3 Dung dịch natr i cacbonat , 0,1 M Cân 10,598 g Na 2 C O 3 khan (4.2) chính xác đến 0,1 mg vào cốc dung tích 1000 ml đã có sẵn 500 ml nước, khuấy đều chuyển vào bình định mức dung tích 1000 ml, thêm nước đến vạch mức, lắc kỹ và bảo quản kín. 4.4 Amoni nitrat khan (NH 4 NO 3 ). 4.5 Dung dịch amoni nitrat , 0,2 M Cân 16,0087 g NH 4 NO 3 khan (4.4) chính xác đến 0,1 mg vào cốc dung tích 1000 ml đã có sẵn 500 ml nước, khuấy đều chuyển vào bình đ ị nh mức dung tích 1000 ml, thêm nước đến vạch mức, lắc kỹ, bảo quản kín. 4.6 Dung dịch chuẩn s ili c gốc , nồng độ 1000 mg/ l . 4.7 Dung dịch silic , nồng độ 40 mg/l L ấ y 40 m l dung dịch chuẩn gốc silic (4.6) cho vào bình định mức dung tích 1000 ml (5.10), thêm nước đến vạch mức, lắc kỹ. 4.8 Dung dịch silic , nồng độ 0,2 mg/l Lấy 50 ml dung dịch si l ic (4.7) cho vào bình định mức dung tích 1000 ml (5.10), thêm nước đến vạch mức, lắc kỹ. 4.9 Amoni hydroxyt (NH 4 OH), 25 % NH 3 . 4.10 Axit boric (H 3 BO 3 ). 4.11 Dung dịch axit boric , 50 g/l Hòa tan 50 g H 3 BO 3 (4.10) trong 900 ml nước ấm trong b ì nh định mức dung tích 1000 ml, để nguội, thêm nước đến vạch mức. 4.12 Kali pecmanganat (KMn O 4 ). 4.13 Dung dịch kali pecmanganat 0,6 g/l Hòa tan 0,15 g KMn O 4 (4.12) trong 200 ml nước trong bình định mức dung tích 250 ml, thêm nước đến vạch mức. 4.14 Axit sunfuric (H 2 S O 4 ) d = 1 ,84 g/ml. 4.15 Dung dịch ax i t sunfuric , tỷ lệ H 2 S O 4 :H 2 O là 1:1 theo thể tích Lấy 500 ml H 2 S O 4 (4.14) cho vào cốc dung tích 1000 ml đã c ó sẵn 300 ml nước, khuấy đều chuyển vào b ì nh định mức dung tích 1000 ml, thêm nước đến vạch mức, lắc kỹ và bảo quản kín. 4.16 Dung dịch axit sunfuric , tỷ lệ H 2 S O 4 :H 2 O l à 1:9 theo thể tích Lấy 100 ml H 2 S O 4 (4.14) cho vào cốc dung tích 1000 ml đã c ó sẵn 500 ml nước, khuấy đều chuyển vào bình định mức dung tích 1000 ml, thêm nước đến vạch mức, lắc kỹ và bảo quản kín. 4.17 Dung dịch axit sunfuric , tỷ lệ H 2 S O 4 :H 2 O là 1:99 theo thể tích Lấy 10 ml H 2 S O 4 (4.14) cho vào cốc dung tích 1000 ml đã có sẵn 500 ml nước, khuấy đều chuyển vào bình định mức dung tích 1000 ml, thêm nước đến vạch mức, lắc kỹ và bảo quản kín. 4.18 Amoni molipdat tetrahydrat [(NH 4 ) 6 M o 7 O 24 .4H 2 O ]. 4.19 Dung dịch axit molipdic Hòa tan 25 g amoni molipdat tetrahydrat (4.18) trong 200 ml dung dịch axit sunfuric (4.16) trong cốc dung tích 400 ml, thêm nước đến vạch mức 250 ml, lọc qua giấy lọc mịn trong phễu v à o b ì nh, bảo quản kín. 4.20 Axit tactaric (C 4 H 6 O 6 ). 4.21 Dung dịch axit tactaric , 200 g/l Cho 50 g axit tactaric (4.20) vào b ì nh đ ị nh mức dung tích 250 ml đã có sẵn 200 m l nước, lắc kỹ, loãng đến 250 ml bằng nước, cho vào bình nhựa, bảo quản kín. 4.22 Axit clohydric (HC l )d = 1,19 g/ml. 4.23 Thiếc Clorua (SnC l 2 .2H 2 O ). 4.24 Đồng Clorua (CuC l 2 .2H 2 O ). 4.25 Dung dịch khử thiếc clorua Hòa tan 2 g SnC l 2 .2H 2 O (4.22) và 1 mg CuC l 2 .2H 2 O (4.23) trong 100 ml HC l (4.21) và chứa trong bình có nút. Dung dịch được sử dụng trong 3 ngày. 4.26 Dung dịch axit clohydric , t ỷ lệ axit: nước 1:4 theo thể tích Cho 100 ml HC l (4,21) vào bình định mức dung tích 500 ml đã có sẵn 300 m l nước, trộn và để nguội. Định mức đến 500 ml bằng nước và lắc kỹ. 4.27 Axit flohydric (HF) d =1,15 g/ml. 4.28 Butanol (Butyl alcohol - C 4 H 9 OH). 5 Thiết bị, dụng cụ Sử dụng các thiết bị, dụng cụ thông thường trong phòng thí nghiệm v à các thiết bị, dụng cụ như sau: 5.1 Máy quang phổ , c ó bước sóng từ 400 nm đến 850 nm, độ phân giải nh ỏ hơn 2 nm. 5.2 Nồi hấp , có điều khiển nhiệt độ. 5.3 Cân phân tích , độ chính xác 0,1 mg. 5.4 pH mét 5.5 Ph ễ u lọc nhựa , đường kính 8 mm. 5.6 Giấy lọc , m ị n và trung bình. 5.7 Bình tam giác nhựa chịu nhiệt , dung t í ch 50; 100; 250; 500 ml. 5.8 P i pet nhựa , dung tích 1; 2; 3; 5; 10 ml. 5.9 Phễu chiết , dung tích 250 ml. 5.10 Bình định mức nhựa , dung tích 50; 100; 250; 500; 1000 ml. 5.11 Cốc nhựa , dung tích 400; 1000 ml. 5.12 Thiết bị cách thủy . 6 Lấy mẫu và chuẩn bị mẫu M ẫ u được chu ẩ n bị theo TCVN 10683:2015. 7. Cách tiến hành 7.1 Chiết mẫu 7.1.1 Cân khoảng 0,1 g mẫu đã được chuẩn bị theo mục 6 ch í nh xác đến 0,1 mg cho vào bình tam giác nhựa chịu nhiệt dung tích 250 ml (5.7), cho vào 50 ml dung dịch Na 2 C O 3 (4.3), lắc kỹ, trộn đều dung dịch, thêm vào 50 ml dung dịch NH 4 NO 3 (4;5), lắc kỹ, trộn đều dung dịch và đậy kín. 7.1.2 Cho bình tam giác c ó dung dịch (7.1.1) vào nồi h ấ p (5.2), duy tr ì ở nhiệt độ 121° C trong 60 min. 7.1.3 Để nguội dung dịch, lọc qua giấy lọc c ó tốc độ chảy trung bình, thu dịch lọc vào bình tam giác nhựa dung tích 250 ml (5.7), rửa cặn bằng nước (4.1) vài lần. 7.1.4 Chuẩn b ị đồng thời mẫu trắng không có mẫu thử, tiến hành trong điều kiện như đối với mẫu th ử . 7.2 Xác định s i lic hữu hiệu 7.2.1 Chuẩn bị dung dịch chuẩn 7.2.1.1 Lấy 0,0; 2,5; 5,0; 7,5 và 10,0 ml dung dịch s i lic (4.8) vào 5 bình tam giác nhựa có nắp đậy dung tích 250 ml (5.7). Thêm 10 ml dung dịch HC l : 4 (4.26). 7.2.1.2 Cho thêm 0,5 ml HF (4.27), lắc kỹ, để yên 5 min. 7.2.1.3 Cho thêm 40 ml dung dịch axit boric (4.11), lắc kỹ và 4 ml dung dịch axit molipdic (4.19), lắc kỹ. 7.2.1.4 Cho thêm 1 ml hoặc 2 ml dung dịch amoni hydroxyt (4.9) bằng pipet nhựa để trung hòa bớt axit. 7.2.1.5 Dùng dung dịch amoni hydroxyt (4.9) điều chỉnh pH dung dịch đến 1,7-1,8, kiểm tra bằng máy đo pH (5.4). 7.2.1.6 Đậy nắp b ì nh và đun 10 min trong nước sôi của thiết bị cách thủy (5.12). Làm lạnh trong nước ở nhiệt độ 20 ° C trong 10 min. 7.2.1.7 Cho vào 4 ml dung dịch axit tactaric (4.21) và lắc kỹ. CHÚ TH Í CH 1: Dụng cụ thủy tinh có thể được sử dụng từ giai đoạn này tr ở đi. 7.2.1.8 Chuyển toàn bộ dung dịch sang phễu chiết dung tích 250 ml (5.9). Rửa bình chứa hai lần bằng nước (4.1), cho dịch rửa v à o phễu chiết, pha loãng dung dịch bằng nước (4.1) đến dung tích khoảng 90 ml và cho thêm 14 ml dung dịch H 2 SO 4 (4.15), lắc kỹ, đ ể nguội. 7.2.1.9 Cho vào 50 ml butanol (4.28) và lắc mạnh trong 1 min. Dung dịch được ph â n lớp, m ở van xả bỏ lớp axit bên dưới. 7.2.1.10 Làm sạch lớp butanol bằng cách cho thêm vào phễu chiết 20 ml dung d ị ch H 2 SO 4 (4.17), lắc 30 s, để phân lớp, xả bỏ lớp axit, làm tiếp tục như vậy thêm hai lần. 7.2.1.11 Chuyển toàn bộ lớp dung dịch butanol vào bình đ ị nh mức dung tích 50 ml (5.10), rửa phễu bằng butanol (4.28) hai lần (1 ml đến 2 ml), cho dịch rửa vào b ì nh. Cho 0,5 ml dung dịch khử clorua thiếc (4.25) vào b ì nh, cho thêm butanol (4.28) đến vạch mức, lắc kỹ. 7.2.1.12 Hàm lượng Si có trong dung dịch chuẩn Si (7.2.1.11) tương ứng là: 0,0; 0,5; 1,0; 1,5; 2,0 μg/50 ml. 7.2.2 Đo độ h ấ p thụ quang của dung dịch chuẩn bằng quang phổ 7.2.2.1 Làm đầy cuvet tham chiếu bằng butanol (4.28) và điều chỉnh m á y đến đi ể m kh ở i đầu, ở bước sóng 635 nm. Đo dãy dung dịch chuẩn (7.2.1.12). 7.2.2.2 Lập đường chuẩn giữa hàm lượng Si trong dung dịch chuẩn (μg/50 ml) và độ h ấ p thụ quang. 7.2.3 Chuẩn b ị dung dịch mẫu th ử nghiệm, mẫu trắng 7.2.3.1 Chuy ể n dung dịch mẫu th ử nghiệm (7.1.3) vào bình định mức nhựa dung tích 250 ml (5.10). Làm đầy đến vạch mức bằng nước. 7.2.3.2 Dùng pipet nhựa l ấ y 4 ml dung dịch từ 7.2.3.1 vào b ì nh tam giác nhựa có nắp đậy dung tích 250 ml (5.7). Thêm 10 ml dung dịch HC l 1:4 (4.26). 7.2.3.3 Các bước tiếp theo tiến hành như 7.2.1.2 đến 7.2.1.11. Kết quả thu được dung dịch mẫu A. 7.2.3.4 Mẫu trắng ở 7.1.4 cũng được tiến hành các bước và trong cùng điều kiện như mẫu thử. Kết quả thu được dung dịch mẫu trắng B. 7.2.4 Đo độ hấp thụ quang của dung dịch mẫu th ử nghiệm và mẫu trắng bằng quang phổ Đo độ hấp thụ quang của dung dịch A (7.2.3.3) và B (7.2.3.4) được tiến hành như đo dung dịch chuẩn. 7.2.5 Căn cứ vào đường cong chuẩn, chuyển đổi độ hấp thụ quang sang nồng độ dung dịch mẫu thử và mẫu trắng (μg Si). 8. Tính kết quả 8.1 Hàm lư ợ ng silic hữu hiệu (C SiO2 ) tính theo phần trăm, theo công thức sau: (1) Trong đó: A Nồng độ Si trong 50 ml dịch chiết butanol, tính bằng μg Si/50 ml của dung dịch mẫu th ử ; B Nồng độ S i trong 50 ml dịch chiết butanol, tính bằng μg Si/50 ml của dung dịch mẫu trắng; C Khối lượng mẫu trong 50 ml dịch chiết butanol tính bằng g; 2,14 Hệ s ố quy đổi từ S i sang Si O 2 ; 10 Hệ số quy đ ổ i sang phần trăm (%). CHÚ THÍCH 2: Hàm lượng s il ic hữu hiệu có thể t í nh theo g/kg bằng cách nhân kết quả ở công thức (1) với 10. 8.2 Kết quả phép thử là giá tr ị trung b ì nh các kết quả của ít nhất hai lần thử được tiến hành song song. Nếu sai lệch giữa các lần thử lớn h ơn 10 % so với giá tr ị trung bình của phép thử thì phải tiến hành lại. 9 Báo cáo thử nghiệm Báo c á o thử nghiệm cần bao gồm những thông tin sau: a) Viện dẫn tiêu chuẩn n à y; b) Đặc điểm nhận dạng mẫu; c) Kết quả th ử nghiệm; d) Mọi thao tác không quy định trong tiêu chuẩn này hoặc được coi là tùy chọn và các yếu t ố có thể ảnh hưởng đến kết qu ả thử nghiệm; e) Ngày thử nghiệm. THƯ MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Pereira H. S ., Assis M. H. S., Barbosa N. C ., Ko rn dorfer G. H. Silicon extractors in fertilizers induced by autoclave. [2] Stephen R. Miranda and Bruce Barker. Silicon: Summery of Extraction methods. AAPFCO Lab Service Committee, August 4, 2009. [3] J. I. Shultz, R. K. Bell, T. C . Rains and. o. Menis. Soluble silicon following silica dehydration by the molydenum blue - photometric method . Method of Analysis of NBS Clay standard: 7-11. Analytical Chemistry Division, Institute of Materials Research, National Bureau of Standards, Washington, D. C . 20234.