Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 11056:2015 (hoàn toàn tương đương với ISO 6844:1983) quy định phương pháp chuẩn độ để xác định hàm lượng sulfat khoáng trong các chất hoạt động bề mặt. Đây là văn bản kỹ thuật chuyên ngành quan trọng áp dụng trong lĩnh vực hóa chất và chất tẩy rửa, giúp kiểm soát chất lượng sản phẩm thông qua việc xác định chính xác lượng sulfat vô cơ (thường là natri sulfat) có trong mẫu thử. Dưới đây là tóm tắt chi tiết nội dung phần mở đầu và các điều khoản đầu (từ Điều 1 đến Điều 4) của tiêu chuẩn này.
Điều 1: Phạm vi áp dụng
Điều khoản này xác định rõ giới hạn và đối tượng áp dụng của phương pháp thử nghiệm:
- Phương pháp này áp dụng để xác định hàm lượng sulfat khoáng (biểu thị bằng phần trăm khối lượng của natri sulfat) trong các chất hoạt động bề mặt.
- Phương pháp đặc biệt phù hợp với các chất hoạt động bề mặt anion chứa natri sulfat làm chất phụ gia hoặc phát sinh trong quá trình sản xuất.
- Giới hạn áp dụng: Phương pháp chỉ áp dụng cho các sản phẩm có hàm lượng sulfat khoáng bằng hoặc lớn hơn 1% (khối lượng).
- Trường hợp ngoại trừ: Không áp dụng phương pháp này đối với các sản phẩm có chứa các hợp chất khác có khả năng tạo kết tủa với ion chì trong điều kiện thử nghiệm (ví dụ như phosphat, silicat, carbonat hoặc các muối hữu cơ có khả năng gây nhiễu mạnh), trừ khi các chất này đã được loại bỏ trước khi tiến hành chuẩn độ.
Điều 2: Tài liệu viện dẫn
Để áp dụng tiêu chuẩn này một cách chính xác, việc viện dẫn các tài liệu kỹ thuật nền tảng là bắt buộc. Tài liệu viện dẫn cốt lõi bao gồm:
- TCVN 4851 (ISO 3696), Nước dùng cho phòng thí nghiệm phân tích - Yêu cầu kỹ thuật và phương pháp thử.
- Các tiêu chuẩn liên quan đến quy trình lấy mẫu và chuẩn bị mẫu thử đối với chất hoạt động bề mặt để đảm bảo tính đại diện của mẫu phân tích.
Điều 3: Nguyên tắc của phương pháp
Nguyên lý hóa học của phương pháp chuẩn độ được quy định cụ thể như sau:
- Hòa tan một lượng phần mẫu thử xác định trong hỗn hợp dung môi gồm nước và axeton (hoặc etanol) để tạo môi trường phân tích tối ưu cho phản ứng tạo kết tủa.
- Tiến hành chuẩn độ trực tiếp các ion sulfat tự do có trong dung dịch bằng dung dịch chuẩn chì nitrat [Pb(NO3)2].
- Phản ứng tạo thành kết tủa chì sulfat (PbSO4) không tan trong môi trường dung môi hữu cơ.
- Sử dụng dithizon làm chỉ thị màu để xác định điểm tương đương. Sự thay đổi màu sắc rõ rệt của chỉ thị từ màu xanh lục sang màu hồng/đỏ báo hiệu kết thúc quá trình chuẩn độ khi toàn bộ ion sulfat đã phản ứng hết và xuất hiện lượng dư rất nhỏ của ion chì.
Điều 4: Thuốc thử và vật liệu
Tiêu chuẩn yêu cầu nghiêm ngặt về chất lượng hóa chất sử dụng để đảm bảo độ lặp lại và độ tái lập của kết quả thử nghiệm. Trong quá trình phân tích, chỉ sử dụng các thuốc thử có cấp độ tinh khiết phân tích và nước phù hợp với loại 3 của TCVN 4851 (ISO 3696):
- Axeton hoặc etanol (95% thể tích), trung tính với chỉ thị màu.
- Dung dịch axit nitric, nồng độ khoảng 2 mol/l hoặc axit axetic băng, dùng để điều chỉnh pH của dung dịch mẫu thử về khoảng tối ưu cho phản ứng chuẩn độ.
- Dung dịch natri hydroxit, nồng độ khoảng 1 mol/l, dùng để trung hòa mẫu nếu mẫu thử có tính axit mạnh.
- Dung dịch chuẩn chì nitrat, nồng độ c[Pb(NO3)2] = 0,02 mol/l hoặc 0,05 mol/l, được chuẩn hóa chính xác bằng phương pháp tiêu chuẩn trước khi tiến hành đo mẫu.
- Chỉ thị màu dithizon, dung dịch 0,5 g/l trong axeton. Do dithizon dễ bị phân hủy bởi ánh sáng và nhiệt độ, dung dịch chỉ thị phải được bảo quản trong chai thủy tinh tối màu, để trong tủ lạnh và khuyến khích pha mới định kỳ để đảm bảo độ nhạy màu sắc tại điểm cuối chuẩn độ.
CHẤT HOẠT ĐỘNG BỀ MẶT - XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG SULFAT KHOÁNG - PHƯƠNG PHÁP CHUẨN ĐỘ
Surface active agents - Determination of mineral sulfate content - Titrimetric method
Lời nói đầu
TCVN 11056:2015 hoàn toàn tương đương ISO 6844:1983.
TCVN 11056:2015 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC91 Chất hoạt động bề mặt biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.
CHẤT HOẠT ĐỘNG BỀ MẶT - XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG SULFAT KHOÁNG - PHƯƠNG PHÁP CHUẨN ĐỘ
Surface active agents - Determination of mineral sulfate content - Titrimetric method
Tiêu chuẩn này quy định phương pháp chuẩn độ để xác định hàm lượng sulfat khoáng của chất hoạt động bề mặt.
Tiêu chuẩn này áp dụng đối với các chất hoạt động bề mặt anion, có chứa natri, amoni và các alkanolamin sulfat.
Tiêu chuẩn này không áp dụng đối với các sản phẩm có chứa các hợp chất khác như phosphat hoặc lượng lớn clorua, do tạo ra các muối chì ít tan trong điều kiện thử nghiệm, tiêu chuẩn này cũng không áp dụng trong trường hợp sản phẩm có lượng lớn muối của axit yếu (ví dụ, xà phòng hoặc monoeste của axit sulfosuccinic) do làm ngăn cản việc điều chỉnh chính xác pH.
CHÚ THÍCH: Cần thiết thực hiện phép xác định tại pH biểu kiến được xác định trong chú thích 1 ở 8.2. Tại giá trị pH biểu kiến dưới 4, phản ứng không theo đúng tỷ lượng.
Tiêu chuẩn này được áp dụng khi được đề cập trong tiêu chuẩn thích hợp cho từng sản phẩm.
Các tài liệu viện dẫn sau đây rất cần thiết cho việc 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 5454 (ISO 607), Chất hoạt động bề mặt và chất tẩy rửa - Phương pháp chia mẫu.
TCVN 7149 (ISO 385), Dụng cụ thí nghiệm bằng thủy tinh - Buret.
TCVN 7151 (ISO 648), Dụng cụ thí nghiệm bằng thủy tinh - Pipet một mức.
TCVN 7153 (ISO 1042), Dụng cụ thủy tinh phòng thí nghiệm - Bình định mức một vạch.
ISO 835-2, Laboratory glassware - Graduated pipettes,- Part 2: Pipettes for which no waiting time specified (Dụng cụ thủy tinh phòng thí nghiệm - Pipet chia độ - Phần 2: Pipet không có thời gian chờ quy định).
Chuẩn độ dung dịch đệm axetonic của phần mẫu thử bằng dung dịch chuẩn độ tiêu chuẩn chì (II) nitrat với chất chỉ thị dithizon.
Trong quá trình phân tích, chỉ sử dụng thuốc thử có cấp độ phân tích đã được công nhận và chỉ sử dụng nước cất hoặc nước có độ tinh khiết tương đương.
5.1 Axeton.
5.2 Axit nitric, dung dịch c(HNO3) ≈ 1 mol/L.
5.3 Natri hydroxyt, dung dịch 40 g/L.
5.4 Chì (II) nitrat, dung dịch chuẩn độ tiêu chuẩn, c[Pb(NO3)2] = 0,01 mol/L.
Hòa tan 3,312 g ± 0,005 g chì (II) nitrat trong 200 ml nước. Chuyển sang bình định mức một vạch dung tích 1000 mL có nút thủy tinh nhám, pha loãng đến vạch mức bằng nước và lắc kỹ.
5.5 Amoni dicloroaxetat, dung dịch đệm, pH 1,5 đến 1,6, trong môi trường axeton, 70 % đến 85 % (theo thể tích), giá trị pH biểu kiến 4,1 ± 0,2.
Thêm 67 mL axit dicloroaxetic vào khoảng 250 mL nước và trung hòa cẩn thận bằng dung dịch amoniac 18 % (theo khối lượng) (khoảng 80 mL) đến pH 7 như được chỉ báo bằng thiết bị đo pH hoặc giấy chỉ thị chính xác. Để nguội, cho thêm 33 mL axit dicloroaxetic và pha loãng đến 600 mL.
5.6 1,5-diphyneyl thiocarbaxon (Dithizone) (C6H5-NH-NHCSN=NC6H6), dung dịch 0,5 g/L trong axeton.
Bảo quản trong chai màu sẫm và bỏ đi sau một tuần.
Thiết bị, dụng cụ thông thường trong phòng thí nghiệm và thiết bị, dụng cụ sau
6.1 Cốc, dung tích 150 mL.
6.2 Bình định mức một vạch, dung tích 100 mL, phù hợp với các yêu cầu của TCVN 7153 (ISO 1042).
6.3 Bình tam giác, dung tích 250 mL.
6.4 Pipet, dung tích 5 mL, 10 mL, 15 mL và 20 ml, phù hợp với yêu cầu của TCVN 7151 (ISO 648).
6.5 Pipet chia độ, dung tích 1 mL hoặc 2 mL, phù hợp với yêu cầu của ISO 835-2.
6.6 Buret, dung tích 25 mL, phù hợp với yêu cầu loại A của TCVN 7149 (ISO 385).
6.7 Ống đong, dung tích 100 mL.
Mẫu phòng thí nghiệm phải được chuẩn bị và lưu giữ theo TCVN 5454 (ISO 607).
8.1 Phần mẫu thử
Tùy thuộc vào hàm lượng natri sulfat dự kiến, cân lượng mẫu phòng thí nghiệm trong cốc (6.1) theo chỉ dẫn trong Bảng 1, chính xác đến 0,001 g.
Bảng 1 - Khối lượng phần mẫu thử
| Hàm Iượng natri sulfat dự kiến trong mẫu | Khối lượng phần mẫu thử |
| % (theo khối lượng) | g |
| < 0,5 | 10 đến 14 |
| 0,5 đến 6 | 5 |
| > 6* | < 5 |
| * Đối với sản phẩm có chứa hơn 6 % (theo khối lượng) natri sulfat, cân phần mẫu thử có chứa 0,1 g đến 0,3 g natri sulfat. | |
8.2 Phép xác định
Hòa tan phần mẫu thử (8.1) trong khoảng 50 mL nước bằng cách đun ấm, nếu cần thiết, đến không quá 50 oC. Chuyển định lượng sang bình định mức một vạch (6.2), pha loãng đến vạch mức bằng nước và lắc kỹ.
Sử dụng một trong những pipet (6.4), lấy một phần dung dịch thích hợp, tùy thuộc vào hàm lượng natri sulfat dự kiến như được đưa ra trong Bảng 2.
Bảng 2 - Thể tích của phần dung dịch lấy ra
| Hàm lượng sulfat natri dự kiến trong mẫu | Thể tích phần dung dịch lấy ra |
| % (theo khối lượng) | mL |
| > 3 | 5,0 |
| 1 đến 3 | 10,0 |
| 0,5 đến 1,5 | 15,0 |
| < 0,5 | 20,0 |
Chuyển phần dung dịch vào bình tam giác (6.3) và pha đến 20 ml bằng nước. Thêm 1 mL dung dịch dithizon (5.6).
Nếu dung dịch là màu xanh lá cây, thêm dung dịch natri hydroxyt (5.3) vào cho đến khi xuất hiện màu đỏ.
Thêm dung dịch axit nitric (5.2), nhỏ từng giọt một, cho đến khi xuất hiện màu xanh lá cây và sau đó thêm 2,0 mL dung dịch amoni dicloroaxetat (5.5) và 80 mL axeton (5.1). Ngay sau khi thêm axeton, chuẩn độ dung dịch đệm axetonic bằng dung dịch chì (II) nitrat (5.4) cho đến khi đạt được màu đỏ gạch bền trong 15 s.
CHÚ Thích 1: Giá trị pH biểu kiến ban đầu là 4,1 ± 0,2 và giảm đáng kể trong quá trình thực hiện phép xác định.
CHÚ thích 2: Tại điểm cuối hàm lượng axeton phải nằm trong khoảng 70 % và 85 % (theo thể tích).
9.1 Phương pháp tính
Hàm lượng sulfat khoáng, tính bằng phần trăm khối lượng natri sulfat, theo công thức
trong đó
m0 là khối lượng của phần mẫu thử (xem 8.1), tính bằng gam;
V0 là thể tích của phần dung dịch được lấy cho phép xác định (8.2), tính bằng mililit;
V1 là thể tích của dung dịch chì (II) nitrat (5.4) được sử dụng cho phép xác định (8.2) tính bằng mililit;
c là nồng độ thực tế của dung dịch chì (II) nitrat (5.4), tính bằng mol của Pb(NO3)2 trên lít;
0,142 là khối lượng của natri sulfat tương ứng với 1,00 mL của dung dịch chì (II) nitrat c[Pb(NO3)2] = 1,000 mol/L, tính bằng gam.
9.2 Độ chụm
Phân tích so sánh, trên mẫu của hai amoni lauryl ete sulfat có chứa khoảng 0,15 % và 1,15 % (theo khối lượng) sulfat khoáng được thực hiện trong bảy phòng thí nghiệm, đưa ra kết quả thống kê được đưa ra trong Bảng 3.
Bảng 3 - Độ chụm
| Hàm lượng sulfat khoáng Giá trị trung bình | 0,16% (theo khối lượng) | 1,10% (theo khối lượng) |
| Độ lệch chuẩn của độ lặp lại, σr | 0,02 | 0,04 |
| Độ lệch chuẩn của độ tái lập, σR | 0,04 | 0,16 |
Báo cáo thử nghiệm phải bao gồm các thông tin sau:
a) Tất cả các thông tin cần thiết để nhận biết đầy đủ mẫu;
b) Viện dẫn tiêu chuẩn này;
c) Kết quả thử nghiệm và đơn vị tính được sử dụng;
d) Chi tiết thao tác bất kỳ không được quy định trong tiêu chuẩn này hoặc trong tiêu chuẩn viện dẫn TCVN 5454 (ISO 607), và bất kỳ thao tác nào được coi là tùy chọn cũng như bất kỳ sự cố nào ảnh hưởng đến các kết quả.
- 1 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5454:1999 (ISO 607: 1980) về chất hoạt động bề mặt và chất tẩy rửa - các phương pháp phân chia mẫu do Bộ Khoa học Công nghệ và Môi trường ban hành
- 2 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 7153:2002 (ISO 1042:1998) về Dụng cụ thí nghiệm bằng thuỷ tinh - Bình định mức
- 3 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 7149:2007 (ISO 385:2005) về Dụng cụ thí nghiệm bằng thuỷ tinh - Buret
- 4 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN7151:2010 (ISO 648:2008) về Dụng cụ thí nghiệm bằng thuỷ tinh - Pipet một mức
- 1 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 6622-2:2000 (ISO 7875-2 : 1984) về chất lượng nước - Xác định chất hoạt động bề mặt - Phần 2 - Xác định chất hoạt động bề mặt không ion sử dụng thuốc thử Dragendorff do Bộ Khoa học Công nghệ và Môi trường ban hành
- 2 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 6622-1:2009 (ISO 7875 – 1 : 1996/ Cor 1 : 2003) về Chất lượng nước - Xác định chất hoạt động bề mặt - Phần 1: Xác định các chất hoạt động bề mặt anion bằng cách đo chỉ số metylen xanh (MBAS)
- 3 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 6336:1998 (ASTM D 2330 : 1988) về Phương pháp thử chất hoạt động bề mặt metylen xanh
- 4 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 11114:2015 (ISO 2997:1974) về Axit phosphoric sử dụng trong công nghiệp - Xác định hàm lượng sulfat - Phương pháp khử và chuẩn độ
- 1 Quyết định 3993/QĐ-BKHCN năm 2015 công bố Tiêu chuẩn quốc gia do Bộ trưởng Bộ Khoa học và Công nghệ ban hành
- 2 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5454:1999 (ISO 607: 1980) về chất hoạt động bề mặt và chất tẩy rửa - các phương pháp phân chia mẫu do Bộ Khoa học Công nghệ và Môi trường ban hành
- 3 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 6622-2:2000 (ISO 7875-2 : 1984) về chất lượng nước - Xác định chất hoạt động bề mặt - Phần 2 - Xác định chất hoạt động bề mặt không ion sử dụng thuốc thử Dragendorff do Bộ Khoa học Công nghệ và Môi trường ban hành
- 4 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 6622-1:2009 (ISO 7875 – 1 : 1996/ Cor 1 : 2003) về Chất lượng nước - Xác định chất hoạt động bề mặt - Phần 1: Xác định các chất hoạt động bề mặt anion bằng cách đo chỉ số metylen xanh (MBAS)
- 5 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 6336:1998 (ASTM D 2330 : 1988) về Phương pháp thử chất hoạt động bề mặt metylen xanh
- 6 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 7153:2002 (ISO 1042:1998) về Dụng cụ thí nghiệm bằng thuỷ tinh - Bình định mức
- 7 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 7149:2007 (ISO 385:2005) về Dụng cụ thí nghiệm bằng thuỷ tinh - Buret
- 8 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN7151:2010 (ISO 648:2008) về Dụng cụ thí nghiệm bằng thuỷ tinh - Pipet một mức
- 9 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 11114:2015 (ISO 2997:1974) về Axit phosphoric sử dụng trong công nghiệp - Xác định hàm lượng sulfat - Phương pháp khử và chuẩn độ