Giới thiệu chung về Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 10681:2015
Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 10681:2015 hoàn toàn tương đương với tiêu chuẩn quốc tế ISO 10084:1992. Tiêu chuẩn này quy định phương pháp khối lượng để xác định hàm lượng sulfat hòa tan trong axit vô cơ của các loại phân bón ở dạng rắn. Đây là tài liệu kỹ thuật quan trọng giúp các phòng thử nghiệm, cơ quan kiểm định và nhà sản xuất kiểm soát chính xác hàm lượng lưu huỳnh (dưới dạng sulfat) trong phân bón, bảo đảm chất lượng sản phẩm trước khi lưu thông trên thị trường.
Điều 1: Phạm vi áp dụng
Điều khoản này xác định rõ giới hạn và đối tượng áp dụng của phương pháp thử nghiệm:
- Đối tượng áp dụng: Tiêu chuẩn được áp dụng đối với tất cả các loại phân bón rắn có chứa sulfat hòa tan trong axit vô cơ.
- Giới hạn phương pháp: Phương pháp khối lượng này không áp dụng cho các loại phân bón có chứa các chất hữu cơ hoặc các hợp chất vô cơ khác có khả năng gây cản trở quá trình kết tủa của bari sulfat, hoặc làm ảnh hưởng trực tiếp đến độ chính xác của kết quả cân khối lượng cuối cùng.
Điều 2: Tài liệu viện dẫn
Để đảm bảo tính chuẩn xác và đồng bộ trong quá trình thực hiện phép thử, tiêu chuẩn yêu cầu áp dụng kết hợp với các tài liệu viện dẫn sau:
- Các tiêu chuẩn quốc gia hoặc quốc tế về nước dùng trong phòng thí nghiệm phân tích (yêu cầu tối thiểu là nước loại 3 theo tiêu chuẩn ISO 3696 hoặc tương đương).
- Các tiêu chuẩn về dụng cụ thủy tinh đo dung tích và thiết bị gia nhiệt dùng trong phòng thử nghiệm hóa học nhằm hạn chế tối đa sai số dụng cụ.
Điều 3: Nguyên tắc xác định
Phương pháp xác định hàm lượng sulfat hòa tan dựa trên nguyên tắc hóa học phân tích khối lượng cổ điển nhưng có độ chính xác cao:
- Hòa tan mẫu: Tiến hành hòa tan một lượng phần mẫu thử xác định trong môi trường axit clohydric loãng để giải phóng hoàn toàn các ion sulfat hòa tan vào dung dịch.
- Tạo kết tủa: Thêm từ từ dung dịch bari clorua vào dung dịch mẫu thử đang nóng để kết tủa hoàn toàn các ion sulfat dưới dạng bari sulfat (BaSO4).
- Lọc và rửa kết tủa: Tiến hành lọc lấy kết tủa bari sulfat qua giấy lọc không tro, sau đó rửa sạch kết tủa bằng nước nóng cho đến khi không còn vết của ion clorua (kiểm tra bằng dung dịch bạc nitrat).
- Nung và cân: Nung giấy lọc chứa kết tủa trong lò nung ở nhiệt độ khoảng 800 độ C đến khối lượng không đổi, sau đó cân khối lượng bari sulfat thu được để tính toán hàm lượng sulfat trong mẫu ban đầu.
Điều 4: Thuốc thử và hóa chất
Trong quá trình phân tích, chỉ sử dụng các loại thuốc thử có độ tinh khiết phân tích cao và nước cất hoặc nước có độ tinh khiết tương đương:
- Axit clohydric (HCl): Sử dụng dung dịch đậm đặc (d = 1,19 g/ml) hoặc dung dịch pha loãng theo tỷ lệ thể tích phù hợp để điều chỉnh môi trường axit của dung dịch mẫu thử.
- Dung dịch bari clorua (BaCl2): Nồng độ khoảng 100 g/l, đóng vai trò là tác nhân kết tủa chính để phản ứng với ion sulfat.
- Chất chỉ thị màu: Sử dụng metyl da cam (methyl orange) để nhận biết và điều chỉnh độ pH thích hợp của dung dịch trước khi tiến hành quá trình kết tủa.
- Dung dịch bạc nitrat (AgNO3): Nồng độ khoảng 5 g/l, dùng để thử nghiệm và kiểm tra độ sạch của nước rửa kết tủa, đảm bảo loại bỏ hoàn toàn các ion clorua dư thừa trước khi đem nung.
PHÂN BÓN RẮN - XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG SULFAT HÒA TAN TRONG AXIT VÔ CƠ - PHƯƠNG PHÁP KHỐI LƯỢNG
Solid fertilizers - Determination of mineral- acid- soluble sulfate content - Gravimetric method
Lời nói đầu
TCVN 10681:2015 hoàn toàn tương đương với ISO 10084:1992.
TCVN 10681:2015 do Viện Thổ nhưỡng Nông hóa 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 RẮN - XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG SULFAT HÒA TAN TRONG AXIT VÔ CƠ - PHƯƠNG PHÁP KHỐI LƯỢNG
Solid fertilizers - Determination of mineral- acid- soluble sulfate content - Gravimetric method
Tiêu chuẩn này đưa ra phương pháp xác định theo khối lượng hàm lượng sulfat hòa tan trong axit vô cơ của phân bón rắn. Phương pháp này áp dụng cho các loại phân bón có chứa hàm lượng sunphát được biểu thị bằng SO3 từ 3 % (khối lượng) đến 50 % (khối lượng)
Các tài liệu viện dẫn sau đây là cần thiết để áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng 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 10683:2015 (ISO 8358:1991), Phân bón rắn - Phương pháp chuẩn bị mẫu để xác định các chỉ tiêu hóa học và vật lý.
Hòa tan sulfat trong dung dịch axit clohydric. Kết tủa ion sulfat trong dung dịch axit clohydric bằng bari clorua. Lọc, rửa, sấy khô, nung và cân kết tủa.
Tất cả các thuốc thử phải đạt độ tinh khiết phân tích. Nước được sử dụng là nước cất hoặc nước có độ tinh khiết tương đương.
4.1. Axit clohydric đậm đặc, p20 = 1,19 g/ml.
4.2. Dung dịch bari clorua dihydrat, c(BaCl2.2H2O)= 122 g/l.
4.3. Dung dịch bạc nitrat, c(AgNO3)= 5 g/l
Những dụng cụ thông thường trong phòng thí nghiệm và các dụng cụ sau:
5.1. Bếp điện, điệu chỉnh được nhiệt độ.
5.2. Chén lọc với đĩa sứ, cấp độ lỗ P10, chỉ số đường kính lỗ từ 4 µm đến 10 µm.
5.3. Tủ sấy, có thể duy trì ở nhiệt độ 120 0C ± 5 0C.
5.4. Lò nung, có thể duy trì ở nhiệt độ 800 0C ± 50 0C.
5.5. Bình hút ẩm, chất hút ẩm thích hợp.
5.6. Cân phân tích, có độ chính xác đến 0,1 mg.
Chuẩn bị mẫu trong phòng thí nghiệm theo TCVN 10683:2015 (ISO 8358:1991) và lượng dùng để phân tích ít nhất 50 g.
7.1. Lượng mẫu
Cân lượng mẫu thử theo Bảng 1 chính xác đến 0,1 mg, tương ứng với lượng sulfat hòa tan trong axit dự kiến.
CHÚ THÍCH 1: Lượng SO3 có trong mẫu thử phải có từ 200 mg đến 600 mg.
Bảng 1 - Khối lượng mẫu thử tương ứng với hàm lượng sulfat hòa tan trong axit vô cơ
| Lượng sulfat hòa tan trong axít vô cơ (SO3) % theo khối lượng | Khối lượng mẫu thử g | |
| Từ | Đến | |
| 3 | 5 | 10 |
| 5 | 10 | 5 |
| 10 | 30 | 2 |
| 30 | 50 | 1 |
7.2. Hòa tan mẫu thử
Cho mẫu thử (7.1) vào cốc dung tích 400 ml, cho vào 170 ml đến 180 ml nước và 15 ml HCl (4.1), đun đến sôi và tiếp tục đun sôi trong thời gian khoảng 10 min. Để nguội.
Dùng phễu chuyển dung dịch sang bình định mức có thể tích 250 ml, rửa cốc chứa mẫu và phễu cho vào bình định mức. Cho nước cất đến vạch định mức 250 ml, lắc đều và lọc qua giấy lọc khô, thu lượng dịch lọc vào bình tam giác.
7.3. Xác định
Cho 100 ml dịch lọc (7.2) vào cốc có dung tích 800 ml, cho nước vào đến vạch 300 ml và cho vào 20 ml axit clohydric (4.1). Đun đến sôi.
Vừa khuấy vừa cho vào từng giọt 20 ml dung dịch bari clorua (4.2). Tiếp tục đun sôi vài min.
Đặt cốc lên bếp điện (5.1) điều chỉnh nhiệt độ ở 60 0C và đậy bằng nắp thủy tinh, để cốc ở nhiệt độ này trong 3 h.
Nung cốc lọc (5.2) trong lò nung (5.4) ở nhiệt độ 800 0C ± 50 0C. Làm nguội cốc lọc trong bình hút ẩm (5.5), sau đó đem cân trên cân phân tích (5.6)
Gạn dung dịch trong ở cốc chứa mẫu vào cốc lọc. Rửa kết tủa trong cốc vài lần bằng nước nóng. Chuyển toàn bộ kết tủa trong cốc sang cốc lọc bằng bình tia. Rửa kết tủa bằng bằng nước nóng để loại bỏ hết ion clo. Tiếp tục rửa cho đến khi không còn ion clo, thử bằng dung dịch bạc nitrat (4.3). Sấy cốc lọc và kết tủa khoảng 1 h trong tủ sấy ở nhiệt độ 120 0C ± 5 0C. Đặt cốc lọc vào lò nung ở nhiệt độ 800 0C ± 50 0C và nung kết tủa trong 0,5 h.
Để nguội cốc cân có mẫu trong bình hút ẩm và cân trên cân phân tích (5.6).
Tính hàm lượng sulfat hòa tan trong axit vô cơ theo phương trình sau:
Trong đó:
![]()
Ws là hàm lượng sulfat hòa tan trong axit vô cơ được biểu thị bằng SO3, tính theo % Khối lượng;
m1 là chất kết tủa đã được làm khô và xử lý nhiệt (g);
m0 là khối lượng của mẫu thử (g).
Kết quả được làm tròn số tới 0,01 %.
Độ chụm của phương pháp này đã được được khẳng định bởi thử nghiệm liên phòng quốc tế theo ISO 5725:1986, Độ chụm của phương pháp thử - Xác định độ lặp lại và độ tái lập đối với phương pháp thử chuẩn bằng thử nghiệm liên phòng
Trong thử nghiệm này, sáu mẫu nguyên bản và hàm lượng sulfat hòa tan trong axit đã được phân tích ở 16 phòng thí nghiệm ở bảy nước.
Giá trị giới hạn về độ lặp lại và độ tái lập có ý nghĩa ở mức xác suất 95 %.
9.1. Độ lặp lại
Giá trị tuyệt đối giữa kết quả 2 lần thử nghiệm đơn, tiến hành những điều kiện như nhau, không vượt quá giá trị r ở công thức sau:
r = 0,042 % 0,0091 ![]()
là giá trị trung bình của các kết quả biểu thị là % SO3 theo khối lượng.
Loại bỏ toàn bộ kết quả nếu sự khác biệt giữa các kết quả lớn hơn r tính toán và tiến hành làm lại 2 thử nghiệm mới.
Nếu độ lặp lại đảm bảo, kết quả là giá trị trung bình của hai lần phân tích với giá trị cách biệt gần nhất 0,01 % khối lượng.
CHÚ THÍCH 2: Những định nghĩa sau đây được trích từ ISO 5725.
Kết quả thử nghiệm đơn: là kết quả thu được theo một phương pháp thử xác định theo một thủ tục hướng dẫn nhất định.
Điều kiện lặp lại: là điều kiện, mà ở đó các kết quả thử nghiệm độc lập với nhau,với cùng một phương pháp, trên vật liệu thử tương tự, trong cùng một phòng thí nghiệm, bởi cùng một người phân tích, cùng loại trang thiết bị, trong khoảng thời gian ngắn.
9.2. Độ tái lập
Sự khác biệt về giá trị tuyệt đối giữa hai lần thử đơn đạt được dưới điều kiện tái lập không được vượt quá giá trị R ở công thức sau
R = 0,098 % 0,0284 ![]()
là giá trị trung bình của hai kết quả biểu thị là % SO3 theo khối lượng
CHÚ THÍCH 3: Định nghĩa sau đây được trích từ ISO 5725.
Điều kiện tái lặp: là điệu kiện mà ở đó kết quả thử nghiệm đạt được với cùng phương pháp, trên cùng vật liệu nhưng ở các phòng thử nghiệm khác nhau, với người phân tích và trang thiết bị khác nhau.
Báo cáo thử nghiệm phải bao gồm các thông tin sau:
a) Toàn bộ các thông tin cần thiết về nhận dạng mẫu;
b) Viện dẫn tiêu chuẩn này;
c) Kết quả và phương pháp trình bày được sử dụng;
d) Ghi lại tất cả các đặc điểm bất thường trong quá trình xác định;
e) Những quá trình không quy định trong tiêu chuẩn này hoặc những điều được coi là tùy chọn.
- 1 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 9290:2012 về Phân bón - Xác định chì tổng số bằng phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa và nhiệt điện (không ngọn lửa)
- 2 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 6166:2002 về Phân bón vi sinh vật cố định nitơ
- 3 Tiêu chuẩn ngành 10TCN 660:2005 về Phân bón – Phương pháp xác định kẽm tổng số bằng phép đo phổ hấp thụ nguyên tử
- 4 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 11403:2016 về Phân bón - Xác định hàm lượng asen tổng số bằng phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử
- 5 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 11404:2016 về Phân bón rắn - Xác định hàm lượng cacbonat bằng phương pháp thể tích
- 6 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 11405:2016 về Phân bón rắn - Xác định hàm lượng canxi hòa tan trong axit bằng phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa
- 7 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
- 8 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 11408:2016 về Phân bón rắn - Xác định hàm lượng tro không hòa tan trong axit
- 9 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 9287:2018 về Phân bón - Xác định hàm lượng coban tổng số bằng phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa
- 10 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 4440:2018 về Phân supe phosphat đơn
- 1 Quyết định 1865/QĐ-BKHCN năm 2015 công bố Tiêu chuẩn quốc gia về phân bón do Bộ trưởng Bộ Khoa học và Công nghệ ban hành
- 2 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 9290:2012 về Phân bón - Xác định chì tổng số bằng phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa và nhiệt điện (không ngọn lửa)
- 3 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 6166:2002 về Phân bón vi sinh vật cố định nitơ
- 4 Tiêu chuẩn ngành 10TCN 660:2005 về Phân bón – Phương pháp xác định kẽm tổng số bằng phép đo phổ hấp thụ nguyên tử
- 5 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 10683:2015 (ISO 8358:1991) về Phân bón rắn - Phương pháp chuẩn bị mẫu để xác định các chỉ tiêu hóa học và vật lý
- 6 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 11403:2016 về Phân bón - Xác định hàm lượng asen tổng số bằng phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử
- 7 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 11404:2016 về Phân bón rắn - Xác định hàm lượng cacbonat bằng phương pháp thể tích
- 8 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 11405:2016 về Phân bón rắn - Xác định hàm lượng canxi hòa tan trong axit bằng phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa
- 9 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
- 10 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 11408:2016 về Phân bón rắn - Xác định hàm lượng tro không hòa tan trong axit
- 11 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 9287:2018 về Phân bón - Xác định hàm lượng coban tổng số bằng phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa
- 12 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 4440:2018 về Phân supe phosphat đơn