TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 8742:2011 VỀ CÂY TRỒNG – XÁC ĐỊNH NITRAT VÀ NITRIT BẰNG PHƯƠNG PHÁP SO MÀU

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 8742:2011

CÂY TRỒNG- XÁC ĐỊNH NITRAT VÀ NITRIT

BẰNG PHƯƠNG PHÁP SO MÀU

Plant – Determination of nitrate and nitrite by colorimetric method

Lời nói đầu

TCVN 8742:2011 được chuyển đổi từ 10 TCN 452- 2001 theo qui định tại khoản 1 Điều 69 của Luật Tiêu chuẩn và Quy chuẩn kỹ thuật và điểm a khoản 1 Điều 6 Nghị định số 127/2007/NĐ-CP ngày 1/8/2007 của Chính phủ qui định chi tiết thi hành một số điều của Luật Tiêu chuẩn và Quy chuẩn kỹ thuật.

TCVN 8742:2011 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 nghệ công bố.

TCVN 8742:2011

CÂY TRỒNG– XÁC ĐỊNH NITRAT VÀ NITRIT BẰNG PHƯƠNG PHÁP SO MÀU

Plant – Determination of nitrate and nitrite by colorimetric method

1 Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này quy định phương pháp xác định hàm lượng nitrat và nitrit tổng số trong mẫu thực vật tươi bằng phương pháp quang phổ.

2 Tài liệu viện dẫn

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 4851:1989 (ISO 3696 – 1987), Nước dùng cho phân tích trong phòng thí nghiệm- Yêu cầu kỹ thuật và phương pháp thử.

TCVN 8551:2010, Cây trồng – Nguyên tắc chung về lấy mẫu và chuẩn bị mẫu để xác định một số nguyên tố.

3 Nguyên tắc

Hòa tan (chiết xuất) nhanh NO₃^– và NO₂^– trong mẫu cây trồng tươi trong môi trường nước bằng năng lượng vi sóng.

Đo mầu vàng đặc trưng của dung dịch có độ hấp thụ quang cực đại ở bước sóng 410 nm, hình thành bởi dung dịch NO₃^– tác dụng với thuốc thử axit phenoldisulfonic tạo thành nitrophenoldisulfonic trong môi trường kiềm.

Đo mầu hồng của dung dịch có độ hấp thụ quang cực đại ở bước sóng 520 nm, hình thành bởi dung dịch NO₂^– tác dụng với thuốc thử axit sulfanilic và α– naphtylamin trong môi trường axit.

4 Hóa chất và thuốc thử

Hoá chất sử dụng để pha các chất chuẩn đạt loại tinh khiết hoá học, hoá chất sử dụng để phân tích đạt loại tinh khiết phân tích.

4.1 Hóa chất

4.1.1 Nước cất, TCVN 4851:1989.

4.1.2 Phenol (C₆H₅OH).

4.1.3 Axit sunfuric (H₂SO₄) d= 1,84.

4.1.4 Axit axetic (CH₃COOH), 10 % theo thể tích (V:V), hòa tan trong nước cất.

4.1.5 Axit sulfanilic (C₆H₇NO₃S).

4.1.6 α Naphthynlamin (C₁₀H₇N₂.NH₂).

4.1.7 Sulfanilamit (C₆H₈N₂O₂S).

4.1.8 N (1-naphthyl) etylen diamin dihydroclorua (NED) C₁₂H₁₄N₂.2HCl.

4.1.9 Amoni hydroxit (NH₄OH).

4.1.10 Natri Hydroxit (NaOH).

4.2 Thuốc thử

4.2.1 Dung dịch axit phenoldisulfonic (C₆H₆O₇S₂): Hoà tan 25 g phenol tinh khiết vào 150 ml H₂SO₄ đặc (d= 1,84), thêm 75 ml axit H₂SO₄ bốc khói. Đun nóng 2 h trong nước sôi, bảo quản trong lọ mẫu tối.

4.2.2 Dung dịch thuốc thử Griss:

4.2.2.1 Dung dịch thuốc thử Griss kiểu cũ, gồm 2 dung dịch:

Dung dịch axit sulfanilic: Hòa tan 0,5 g axit sulfanilic trong 150 ml axit axetic 10 %.

Dung dịch α naphthynlamin: Hòa tan 0,1 g α– naphthynlamin vào 20 ml nước cất, khuấy đều, đun sôi dung dịch, để lắng trong, lọc lấy phần trong và thêm vào 150 ml axit axetic 10 %, lắc đều, bảo quản trong lọ mầu tối.

4.2.2.2 Thuốc thử Griss cải tiến, gồm 2 dung dịch:

Dung dịch sulfanilamit: Cân 5 g sulfanilamit hòa tan trong bình định mức 500 ml bằng nước cất, lắc kỹ. Dung dịch ổn định trong 2 đến 3 tháng.

Dung dịch N (1-naphtyl) etylen diamin dihydroclorua (NED): cân 0,5 g NED hòa tan trong 500 ml nước cất, bảo quản trong bình tối mầu. Dung dịch không bền, thay thế hàng tháng hoặc thay khi dung dịch chuyển sang mầu nâu.

4.2.3 Dung dịch tiêu chuẩn nitrat, nồng độ 10 mg/l

Cân chính xác 0,1631 g KNO₃ khô tinh khiết, hòa tan bằng nước và thêm nước đến 1000 ml trong bình định mức. Trộn đều dung dịch, thu được dung dịch tiêu chuẩn có nồng độ 100 mg/l, hòa loãng tiếp 10 lần có dung dịch tiêu chuẩn nồng độ 10 mg/l.

4.2.4 Dung dịch tiêu chuẩn nitrit, nồng độ 5 mg/l

Cân chính xác 0,375 g NaNO₂ khô tinh khiết, hòa tan bằng nước cất thành 1 lít dung dịch, thu được dung dịch tiêu chuẩn nồng độ 250 mg NO₂^–/l. Pha loãng 50 lần để có dung dịch tiêu chuẩn 5 mg NO₂^–/l.

4.2.5 Dung dịch NH₄OH, pha trong nước cất tỷ lệ 1:1 tính theo thể tích.

4.2.6 Dung dịch NaOH, pha trong nước cất tỷ lệ 10 % tính theo khối lượng trên thể tích.

5 Thiết bị, dụng cụ

Sử dụng các thiết bị, dụng cụ thông thường trong phòng thí nghiệm và các thiết bị, dụng cụ như sau:

5.1 Máy quang phổ.

5.2 Máy nghiền mẫu thực vật tươi.

5.3 Cân phân tích, độ chính xác 0,0002 g.

5.4 Lò vi sóng, công suất 850 W, tần số 2450 MHz.

5.5. Nồi cách thủy, nhiệt độ 100 ⁰C.

5.6 Cốc chịu nhiệt, dung tích 250 ml.

5.7 Bình định mức, dung tích 50; 100; 200; 250; 500; 1000 ml.

5.8 Pipet, dung tích từ 1 ml đến 5 ml.

6 Cách tiến hành

6.1. Lấy mẫu và chuẩn bị mẫu: Phương pháp lấy mẫu và chuẩn bị mẫu đề xác định NO₃^– và NO₂^– theo TCVN 8551:2010.

6.2 Phương pháp chiết nitrat và nitrit bằng lò vi sóng:

NO₃^– và NO₂^– trong mẫu cây trồng được hòa tan bằng lò vi sóng. Phương pháp chiết này có thể loại trừ được hầu hết các ảnh hưởng xấu tới kết quả phân tích nitrat và nitrit. Cách làm như sau:

6.2.1 Thái nhỏ, trộn đều mẫu, cân khoảng 10 g mẫu với độ chính xác 0,2 mg, nghiền nhỏ bằng máy nghiền thực vật tươi và cho vào cốc 250 ml, thêm nước cất đến khoảng 200 ml.

6.2.2 Cho cốc vào lò vi sóng và tiến hành đun vi sóng ở mức năng lượng cao 100 % trong thời gian 7 min (cũng có thể đun ở mức năng lượng 70 % trong thời gian 12 min).

6.2.3 Lấy ra để nguội, lọc bỏ bã và định mức dịch lọc bằng nước cất đến 200 ml. Lấy 10 ml để xác định NO₃^– và 10 ml để xác định NO₂^–.

6.3 Xác định nitrat

6.3.1 Xây dựng đồ thị chuẩn NO₃^–, dãy tiêu chuẩn 0 mg NO₃^–/l đến 1 mg NO₃^–/l

6.3.1.1 Chuẩn bị dãy cốc 250 ml, thêm vào mỗi cốc một lượng dung dịch nitrat tiêu chuẩn 10 mg/l theo thứ tự lần lượt 0,0; 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0 ml.

6.3.1.2. Đun cách thủy cho bay hơi đến cạn (không để cháy) và để nguội.

GHI CHÚ 1: Có thể cô cạn bằng lò vi sóng ở mức năng lượng thấp 30 % công suất, trong thời gian khoảng 5 min đến 10 min.

6.3.1.3 Thêm vào mỗi cốc 1 ml dung dịch axit phenoldisulfonic và lắc mạnh cho phản ứng xẩy ra nhanh chóng.

6.3.1.4 Để yên 10 min, sau đó thêm mỗi cốc khoảng 20 ml nước cất.

6.3.1.5 Cẩn thận thêm vào mỗi cốc 8 ml dung dịch NH₄OH tỷ lệ 1:1 theo thể tích để pH nằm trong khoảng từ 10 đến 11.

GHI CHÚ 2: Có thể trung hòa dung dịch bằng cách nhỏ từng giọt dung dịch NaOH 10 %, thử bằng quì tím, cho đến khi dung dịch chuyển màu vàng (dư một ít NaOH không ảnh hưởng đến màu của dung dịch).

6.3.1.6 Chuyển dung dịch trong cốc vào bình định mức dung tích 50 ml, định mức bằng nước cất đến vạch và lắc kỹ.

6.3.1.7 Sau 20 min, đo độ hấp thụ quang ở bước sóng 410 nm. Sau khi biểu diễn lên đồ thị ta được đường chuẩn có nồng độ NO₃^– từ 0 mg/l đến 1 mg/l.

6.3.2 Đo mẫu

6.3.2.1 Chuẩn bị dãy cốc 250 ml, lấy vào mỗi cốc 10 ml dịch đã chiết bằng lò vi sóng.

6.3.2.2 Tiếp tục các bước từ 6.3.1.2 đến 6.3.1.6.

6.3.2.3 Đo độ hấp thụ quang của dung dịch mẫu ở bước sóng 410 nm.

6.3.2.4 Đồng thời tiến hành mẫu trắng với 10 ml nước như với dung dịch mẫu.

6.3.2.5 Đo dung dịch mẫu đồng nhất điều kiện như đo dung dịch tiêu chuẩn.

6.3.2.6 Căn cứ vào đồ thị chuẩn và số đo mẫu trên máy xác định được nồng độ mg NO₃^–/l trong dung dịch đo, từ đó suy ra hàm lượng NO₃^– trong mẫu.

6.3.3 Tính kết quả

Hàm lượng nitrat tính theo miligam/kg mẫu tươi (mg NO₃^–/kg mẫu tươi) được tính theo công thức:

Trong đó:

a Hàm lượng NO₃^– tính bằng miligam trong thể tích trích (mg);

V Thể tích dung dịch mẫu sau khi chiết tính bằng mililit (ml);

V’ Thể tích dung dịch chích ra để xác định tính bằng mililit (ml);

m Khối l­ượng mẫu tươi tính bằng gam (g);

1000 Hệ số qui đổi từ gam (g) sang kilogam (kg).

6.4 Xác định nitrit

6.4.1 Xây dựng đồ thị chuẩn NO₂^–, dãy tiêu chuẩn từ 0 mg NO₂^–/l đến 0,5 mg NO₂^–/l, sử dụng thuốc thử Griss kiểu cũ

6.4.1.1 Chuẩn bị dãy bình định mức dung tích 50 ml, thêm vào mỗi cốc một lượng dung dịch nitrit tiêu chuẩn 5 mg/l theo thứ tự lần lượt 0,0; 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0 ml.

6.4.1.2 Thêm vào mỗi bình 1 ml thuốc thử dung dịch sulfanilic và 1 ml thuốc thử α– naphthinlamin (5.5.1).

6.4.1.3 Lên định mức bằng nước cất đến vạch và lắc kỹ.

6.4.1.4 Sau 20 min, đo độ hấp thụ quang của dung dịch ở bước sóng 520 nm, thời gian đo không quá 1 h kể từ khi phản ứng mầu. Sau đó biểu diễn trên đồ thị ta được đường chuẩn có nồng độ NO₂^– trong dung dịch từ 0 mg/l đến 0,5 mg/l.

GHI CHÚ 4: Có thể dùng thuốc thử Griss cải tiến (5.6.2) bằng cách cho vào bình định mức 1 ml thuốc thử Sulfanillamit và 1 ml thuốc thử N (1-naphtyl) etylen diamin dihydroclorua (NED) ở bước 7.4.1.2. Các bước tiếp theo như 6.4.1.3 và 6.4.1.4.

6.4.2 Đo mẫu

6.4.2.1 Chuẩn bị dãy bình định mức dung tích 50 ml, lấy vào mỗi bình 10 ml dịch mẫu đã chiết bằng lò vi sóng.

6.4.2.2 Tiếp tục các bước từ 6.4.1.2 đến 6.4.1.3.

6.4.2.3 Đo độ hấp thụ quang của dung dịch mẫu ở bước sóng 520 nm

Đồng thời tiến hành mẫu trắng với 10 ml nước như với dung dịch mẫu.

Đo dung dịch mẫu đồng nhất đồng nhất điều kiện như đo dung dịch tiêu chuẩn.

Căn cứ vào đồ thị chuẩn và số đo mẫu trên máy xác định được nồng độ mg NO₂^–/l trong dung dịch đo, từ đó suy ra hàm lượng NO₂^– trong mẫu.

6.4.3 Tính kết quả

Hàm lượng nitrit tính theo miligam/kg mẫu tươi (mg NO₂^–/kg mẫu tươi) được tính theo công thức:

Trong đó:

a Hàm lượng NO₂^– tính bằng miligam trong thể tích trích (mg);

V Thể tích dung dịch mẫu sau khi chiết tính bằng mililit (ml);

V’ Thể tích dung dịch chích ra để xác định tính bằng mililit (ml);

m Khối l­ượng mẫu tươi tính bằng gam (g);

1000 Hệ số qui đổi từ gam (g) sang kilogam (kg).

7 Báo cáo thử nghiệm

Báo cáo thử nghiệm cần bao gồm những thông tin sau:

a) Viện dẫn tiêu chuẩn này;

b) Đặc điểm nhận dạng mẫu;

c) Kết quả xác định nitrat và nitrit;

d) Những chi tiết không quy định trong tiêu chuẩn này hoặc những điều được coi là tùy chọn và các yếu tố có thể ảnh hưởng đến kết quả thử nghiệm.