TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 7207-6:2002 (ISO 10136 – 6 : 1993) VỀ THUỶ TINH VÀ DỤNG CỤ BẰNG THUỶ TINH – PHÂN TÍCH DUNG DỊCH CHIẾT – PHẦN 6: XÁC ĐỊNH BO (III) OXIT BẰNG PHƯƠNG PHÁP QUANG PHỔ HẤP THỤ PHÂN TỬ

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 7207-6 : 2002

ISO 10136 – 6 : 1993

THỦY TINH VÀ DỤNG CỤ BẰNG THỦY TINH – PHÂN TÍCH DUNG DỊCH CHIẾT – PHẦN 6: XÁC ĐỊNH BO (III) OXIT BẰNG PHƯƠNG PHÁP QUANG PHỔ HẤP THỤ PHÂN TỬ

Glass and glassware – Analysis of extract solutions – Part 6: Determination of boron (III) oxide by molecular absorption spectrometry

Lời nói đầu

TCVN 7207-6 : 2002 hoàn toàn tương đương với 10136-6 : 1993.

TCVN 7207-6 : 2002 do Ban kỹ thuật Tiêu chuẩn TCVN/TC 48 Dụng cụ thí nghiệm bằng thủy tinh biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ ban hành.

Tiêu chuẩn này được chuyển đổi năm 2008 từ Tiêu chuẩn Việt Nam cùng số hiệu thành Tiêu chuẩn Quốc gia theo quy 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 quy định chi tiết thi hành một số điều của Luật Tiêu chuẩn và Quy chuẩn kỹ thuật.

THỦY TINH VÀ DỤNG CỤ BẰNG THỦY TINH – PHÂN TÍCH DUNG DỊCH CHIẾT – PHẦN 6: XÁC ĐỊNH BO (III) OXIT BẰNG PHƯƠNG PHÁP QUANG PHỔ HẤP THỤ PHÂN TỬ

Glass and glassware – Analysis of extract solutions – Part 6: Determination of boron (III) oxide by molecular absorption spectrometry

1. Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này quy định phương pháp quang phổ hấp thụ phân tử để xác định hàm lượng bo, được biểu thị dưới dạng bo (III) oxit (B₂O₃), giải phóng ra dung dịch chiết trong quá trình thử độ bền nước.

Tiêu chuẩn này áp dụng cho việc phân tích dung dịch chiết thu được từ bất kỳ loại thủy tinh hoặc dụng cụ bằng thủy tinh nào, kể cả loại dùng trong phòng thí nghiệm hoặc trong dược phẩm, ví dụ thủy tinh borosilicat (như thủy tinh borosilicat theo ISO 3585), thủy tinh trung tính hoặc thủy tinh natri canxi silicat quy định trong ISO 4802 ^{[3] [4]}, bao bì bằng thủy tinh dùng cho thực phẩm và đồ uống, dụng cụ đựng thức ăn hoặc dụng cụ nấu bếp. Có thể lấy dung dịch chiết từ các dụng cụ bằng thủy tinh, ví dụ theo ISO 4802 hoặc từ thủy tinh là vật liệu, ví dụ như khi thử theo ISO 719^[1] hoặc ISO 720^[2]. Hơn nữa, tiêu chuẩn này còn có thể áp dụng cho các dung dịch chiết thu được bằng bất kỳ phương pháp nào để xác định độ bền nước của thủy tinh hoặc dụng cụ bằng thủy tinh.

2. Tiêu chuẩn viện dẫn

TCVN 7149-2 : 2002 (ISO 385-2 :1984), Dụng cụ thí nghiệm bằng thủy tinh – Buret – Phần 2: Buret không quy định thời gian chờ.

TCVN 7151 : 2002 (ISO 648-1977), Dụng cụ thí nghiệm bằng thủy tinh – Pipet một mức.

TCVN 7150 : 2002 (ISO 835-1 :1981), Dụng cụ thí nghiệm bằng thủy tinh – Pipet có chia độ – Phần 1: Yêu cầu chung.

TCVN 7150- 2 : 2002 (ISO 835-2:1981) Dụng cụ thí nghiệm bằng thủy tinh – Pipet chia độ – Phần 2: Pipet chia độ không quy định thời gian chờ.

TCVN 7150-3 : 2002 (ISO 835-3:1981) Dụng cụ thí nghiệm bằng thủy tinh – Pipet chia độ – Phần 3: Pipet chia độ có quy định thời gian chờ 15 giây.

TCVN 7153 : 2002 (ISO 1042:1998) Dụng cụ thí nghiệm bằng thủy tinh – Bình định mức.

ISO 3585 :1991, Borosilicate glass 3.3 – Properties (Thủy tinh borosilicat 3.3 – Tính chất).

TCVN 4851- 89 (ISO 3696:1987), Nước dùng để phân tích trong phòng thử nghiệm – Yêu cầu kỹ thuật và phương pháp thử.

TCVN 7154 : 2002 (ISO 3819 :1985) Dụng cụ thí nghiệm bằng thủy tinh – Cốc thí nghiệm có mỏ.

ISO 6955 :1982, Analytical spectroscopic method – Flame emission, atomic absorption, and atomic fluorescence – Vocabulary (Phương pháp phân tích quang phổ – Phát xạ ngọn lửa, hấp thụ nguyên tử và huỳnh quang nguyên tử – Từ vựng).

3. Định nghĩa

Trong tiêu chuẩn này, áp dụng những định nghĩa sau đây:

3.1. Dung dịch chiết (extract solution): Dung dịch nước thu được từ phản ứng của thủy tinh với nước ở những điều kiện đặc biệt.

3.2. Dung dịch mẫu đo (sample measuring solution): Dung dịch thực tế dùng để đo nồng độ của chất cần phân tích. Dung dịch có thể không pha loãng, pha loãng hoặc dung dịch chiết cải biến.

3.3. Chất cần phân tích (analyte): Nguyên tố hoặc thành phần cần xác định.

3.4. Dung dịch gốc (stock solution): Dung dịch có thành phần thích hợp chứa chất cần phân tích được biểu thị dưới dạng oxid có nồng độ cao đã biết.

3.5. Dung dịch chuẩn (standard solution): Dung dịch chứa chất cần phân tích được biểu thị dưới dạng oxid có nồng độ thích hợp đã biết để pha các dung dịch hiệu chuẩn hoặc dung dịch chuẩn so sánh.

3.6. Dãy các dung dịch hiệu chuẩn; dung dịch chuẩn so sánh (set of calibration solutions; set of reference solutions): Tập hợp các dung dịch chuẩn so sánh đơn hoặc tổng hợp có nồng độ chất cần phân tích khác nhau. Dung dịch “0”, theo nguyên tắc là dung dịch có nồng độ chất cần phân tích bằng “0” (ISO 6955 : 1982).

3.7. Quang phổ hấp thụ phân tử (MAS) (molecular absorption spectrometry): Kỹ thuật xác định nồng độ chất cần phân tích trong dung dịch bằng cách đo mật độ quang của phức mầu của chất cần phân tích.

3.8. Dung dịch mẫu trắng (blank test solution): Dung dịch được chuẩn bị giống như dung dịch mẫu đo nhưng không chứa chất cần phân tích để xác định.

4. Nguyên tắc

Khuấy phức bo trong dung dịch chiết dùng để phân tích với azometin H. Dùng cuvet 20 mm đo mật độ quang của phức màu nhận được bằng máy đo quang phổ hấp thụ phân tử ở bước sóng 415 nm.

5. Thuốc thử

Trong quá trình thử, trừ khi có quy định khác, chỉ sử dụng hóa chất loại tinh khiết phân tích (TKPT) và nước cất loại 1 hoặc loại 2 theo TCVN 4851-89 (ISO 3696 :1987).

Nếu chỉ quy định axit và amoni hidroxit theo tên và công thức hóa học, có nghĩa là loại thuốc thử có nồng độ đậm đặc. Nồng độ của dung dịch axit hoặc amoni hidroxit pha loãng được quy định là tỷ lệ thể tích hóa chất đậm đặc và thể tích nước cho trước sẽ được thêm vào. Ví dụ, 1 + 3 có nghĩa là 1 thể tích dung dịch thuốc thử có nồng độ đậm đặc hòa tan với 3 thể tích nước.

Dung dịch chuẩn thương phẩm thích hợp dùng cho phép đo màu hoặc quang phổ hấp thụ nguyên tử có thể sử dụng để chuẩn bị dung dịch gốc hoặc dung dịch chuẩn.

5.1. Axit boric (H₃BO₃)

5.2. Bo (III) oxit, dung dịch gốc.

Hòa tan 1,776 g axit boric (5.1) vào nước chứa trong bình định mức 1 000 ml (6.5), thêm nước đến vạch và lắc.

Cho vào bình nhựa hoặc bình thủy tinh không chứa bo (6.3) để bảo quản.

1 ml dung dịch gốc này chứa 100 mg B₂O₃

5.3. Bo (III) oxit, dung dịch chuẩn.

Dùng pipet một vạch (6.8) chuyển 5 ml dung dịch gốc bo (III) oxit (5.2) cho vào bình định mức 500 ml, thêm nước đến vạch và lắc.

Chỉ chuẩn bị dung dịch ngay trước khi sử dụng.

1 ml dung dịch chuẩn này chứa 10 mg B₂O₃

5.4. Axit ascobic (C₆H₈O₆)

5.5. Azometin H (C₁₇H₁₂NNaO₈S₂), dung dịch.

Hòa tan 1 g azometin H và 3 g axit ascobic (5.4) vào 100 ml nước. Lọc dung dịch qua giấy lọc kín và bảo quản trong bóng tối. Dung dịch này phải bỏ đi sau một tuần.

5.6. Axit axetic băng, (CH₃COOH), r = 1,05 g/ml.

5.7. Amoni axetat (CH₃COONH₄).

5.8. Amoni hidroxit (NH₄OH), r = 0,88 g/ml.

5.9. Dung dịch đệm

Dùng 100 ml nước pha loãng 80 ml axit axetic (5.6) và thêm 50 g amoni axetat (5.7). Sau khi hoà tan, sử dụng máy đo pH (6.11) và axit axetic (5.6) hoặc amoni hidroxit (5.8) điều chỉnh pH của dung dịch đến 4,5.

Bảo quản trong bình nhựa (6.3).

5.10. Muối dinatri etylen diaminetetraaxetic (EDTA) (C₁₀H₁₄N₂Na₂O₈.2H₂O).

5.11. Axit xitric (C₆H₈O₇.H₂O).

5.12. Natri hidroxit, dung dịch, c(NaOH) ≈ 5 mol/l, bảo quản trong bình nhựa (6.3).

5.13. Natri hidroxit, dung dịch, c(NaOH) ≈ 0,1 mol/l

5.14. Axit clohidric (HCl), r = 1,19 g/ml

5.15. Axit clohidric, pha loãng 1 +24

5.16. Dung dịch đối chiếu

Hòa tan 20 g EDTA (5.10) và 10 g axit xitric (5.11) vào 450 ml nước bằng cách thêm dần dung dịch natri hidroxit (5.12) cho đến khi pH của dung dịch là 4,5, dùng máy đo pH (6.11) để kiểm tra. Chuyển dung dịch vào bình định mức 500 ml (6.5), thêm đến vạch và lắc.

6. Thiết bị

Tất cả các dụng cụ thủy tinh dùng trong phòng thử nghiệm, trừ pipet và buret, đều phải được sản xuất bằng thủy tinh borosiilicat, thích hợp nhất là loại 3.3 phù hợp với các yêu cầu quy định trong ISO 3585.

Dụng cụ thử nghiệm thông thường và:

6.1. Máy đo quang phổ hấp thụ phân tử, có khả năng đo mật độ quang ở bước sóng 415 nm.

6.2. Cuvet 20 mm.

6.3. Bình làm bằng thủy tinh hoặc bằng nhựa, không chứa bo, có nút đậy, dung tích thích hợp.

6.4 Cốc thí nghiệm có mỏ, dung tích 100 ml và phù hợp với các yêu cầu quy định trong TCVN 7154 : 2002 (ISO 3819 : 1985).

6.5. Bình định mức, dung tích thích hợp, ví dụ 500 ml và 1 000 ml và phù hợp với các yêu cầu đối với bình định mức cấp A quy định trong TCVN 7153: 2002 (ISO 1042: 1998).

6.6. Bình định mức, làm bằng thủy tinh silica hoặc bằng nhựa thích hợp, dung tích 25 ml, và phù hợp với các yêu cầu đối với bình định mức cấp A được quy định trong TCVN 7153 : 2002 (ISO 1042 : 1998).

6.7. Pipet chia độ, dung tích 5 ml và phù hợp với các yêu cầu đối với pipet chia độ cấp A quy định trong TCVN 7150 – 1 ¸ 3 : 2002 (ISO 835-1 ¸ 3).

6.8. Pipet một mức, dung tích thích hợp, ví dụ 5 ml hoặc 50 ml, và phù hợp với các yêu cầu đối với pipet một mức cấp A quy định trong TCVN 7151 : 2002 (ISO 648 : 1977).

6.9. Buret, dung tích thích hợp, ví dụ 10 ml và phù hợp với các yêu cầu đối với buret cấp A quy định trong TCVN 7149-2 : 2002 (ISO 385-2: 1984).

6.10. Cân, có giá trị độ chia 0,1 mg.

6.11. Máy đo pH, có điện cực thủy tinh và calomel hoặc điện cực kết hợp.

6.12. Máy khuấy từ, có que khuấy bọc nhựa.

6.13. Giấy lọc, loại không tro được rửa hai lần bằng axit và được quy định như sau:

loại “thưa” hoặc “ thô” có độ xốp thông thường dùng để lọc nhôm hidroxit;

loại “trung bình” có độ xốp thông thường dùng để lọc canxi oxalat;

loại “mịn” hoặc “tinh” có độ xốp thông thường dùng để lọc bari sunfat.

6.14. Chén platin

7. Lấy mẫu và mẫu

Mẫu để phân tích là dung dịch chiết thu được theo bất kỳ quy trình thử độ bền nước nào.

8. Cách tiến hành

8.1. Chuẩn bị và đo dung dịch mẫu đo và dung dịch mẫu trắng

8.1.1. Dung dịch mẫu đo

Dùng pipet một vạch (6.8) lấy 25 ml dung dịch chiết cho vào cốc thí nghiệm có mỏ (6.4) và axit hóa bằng axit clohidric (5.15) đến giá trị pH bằng khoảng 3, dùng máy đo pH (6.11) để kiểm tra. Sau đó đun đến sôi. Dùng giấy lọc thích hợp (6.13) lọc dung dịch vào một cốc thí nghiệm có mỏ khác (6.4). Rửa giấy lọc bằng những lượng nước nóng nhỏ. Cho bay hơi dịch lọc bằng cách đun sôi nhẹ đến còn khoảng 20 ml trong chén platin (6.14). Để nguội và dùng dung dịch natri hidroxit điều chỉnh đến giá trị pH bằng khoảng 5 (5.13). Chuyển dung dịch vào bình định mức 25 ml (6.6) và tráng cốc bằng những lượng nước nhỏ cho đầy đến vạch dấu.

8.1.2. Dung dịch mẫu trắng

Chuẩn bị dung dịch mẫu trắng bằng cách lấy thể tích nước tương đương với thể tích dung dịch chiết được sử dụng để chuẩn bị dung dịch mẫu đo.

Chuyển thể tích dung dịch chiết chứa không nhiều hơn 50 mg B₂O₃ đã được đo cẩn thận vào bình định mức 25 ml (6.6). Thêm 3 ml dung dịch đệm (5.9), 3 ml dung dịch đối chứng (5.16) và 5 ml dung dịch azometin H (5.5), khuấy đều sau mỗi lần thêm. Thêm nước đến vạch dấu, khuấy một lần nữa và để yên 4 giờ trong bóng tối.

8.1.3. Đo mật độ quang

Dùng cuvet 20 mm (6.2) đo mật độ quang của dung dịch mẫu đo ở bước sóng 415 nm (xem 6.1) và dung dịch mẫu trắng so sánh với dung dịch “0” (xem 3.6).

8.2. Chuẩn bị đồ thị hiệu chuẩn

Dùng buret (6.9) hoặc pipet một mức (6.8) chuyển cẩn thận lượng dung dịch chuẩn bo (III) oxit đã đo trước (5.3) cho vào từng bình định mức 25 ml (6.6) để phủ dải từ 0 đến 50 mg B₂O₃. Pha loãng với nước mỗi bình đến khoảng 10 ml , thêm 3 ml dung dịch đệm (5.9) và tiến hành như đã mô tả trong 8.1.1.

Lập quan hệ giữa mật độ quang của dung dịch theo khối lượng B₂O₃ trong dung dịch đó để xây dựng đồ thị hiệu chuẩn.

9. Biểu thị kết quả

Xác định khối lượng bo (III) oxit (B₂O₃) trong dung dịch mẫu đo (8.1.1) và trong dung dịch mẫu trắng (8.1.2) theo đồ thị hiệu chuẩn (8.2). Lấy giá trị của khối lượng bo (III) oxit trong dung dịch mẫu đo trừ đi khối lượng bo (III) oxit trong dung dịch mẫu trắng, tính hàm lượng bo (III) oxit trong dung dịch chiết và biểu thị bằng microgram B₂O₃ trên mililit dung dịch chiết.

10. Báo cáo thử nghiệm

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

a) viện dẫn tiêu chuẩn này;

b) nhận dạng mẫu chiết;

c) viện dẫn phương pháp thử độ bền nước đã sử dụng (xem Phụ lục A) để tạo thành dung dịch chiết;

d) các kết quả thu được, biểu thị bằng miligam B₂O₃ trên mililit dung dịch chiết;

e) những điều bất kỳ thường được ghi lại trong quá trình xác định.

PHỤ LỤC A

(Tham khảo)

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] ISO 719 :1985 , Glass – Hydrolytic resistance of glass grains at 98 ⁰C – Method of test and classification.

[2] ISO 720 :1985, Glass – Hydrolytic resistance of glass grains at 121 ⁰C – Method of test and classification.

[3] ISO 4802-1 :1988, Glassware – Hydrolytic resistance of the interior surfaces of glass containers – Part 1: Determination by titration method and classification.

[4] ISO 4802-2 :1988 , Glassware – Hydrolytic resistance of the interior surfaces of glass containers – Part 2: Determination by flame spectrometry and classification.

[5] ISO 6286 :1982, Molecular absorption spectrometry – Vocabulary – General – Apparatus.

[6] DIN 52 296 :1989, Glass und Glaakeramik – Wasserbestandigkeit der Oberflache von Glas-und Glaskeramik -Platten bei 98 ⁰C – Prufverfahren und Klasseneinteilung (Glass and glass ceramíc – Hydrolytic resistance of the surface of glass and glass ceramic plate at 98⁰C – Method of test and classification).

[7] The chemical durability of glass: the determination of boric oxide in durability extract solutions. (A report by Sub Committee A2 of the International Commission on Glass). Glass technology, (1973), vol. 14. No. 1,pp. 14-19.