TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 301:2010 VỀ THÉP VÀ GANG – XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG BO – PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH HÓA HỌC

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 301 : 2010

THÉP VÀ GANG – XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG BO – PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH HÓA HỌC

Steel and iron – Determination of boron content – Methods of chemical analysis

Lời nói đầu

TCVN 301 : 2010 thay thế TCVN 301 : 1989.

TCVN 301 : 2010 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC 17 Thép biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

THÉP VÀ GANG – XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG BO – PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH HÓA HỌC

Steel and iron – Determination of boron content – Methods of chemical analysis

1. Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này quy định phương pháp xác định hàm lượng tổng bo hoặc bo trong thép và gang không tan trong axit khi:

– Hàm lượng bo từ 0,0005 % đến 0,1000 % sử dụng phương pháp so màu hoặc chiết so màu;

– Hàm lượng bo từ 0,05 % đến 2,00 % sử dụng phương pháp chuẩn độ điện thế.

2. Tài liệu viện dẫn

Các tài liệu viện dẫn sau rất cần thiết đối với việc áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản được nêu. Đối với 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 1058 : 1978 Hóa chất – Phân nhóm và ký hiệu mức độ tinh khiết.

TCVN 1811 : 2009 (ISO 14284 : 1996) Thép và gang – Lấy mẫu và chuẩn bị mẫu thử để xác định thành phần hóa học.

3. Quy định chung

3.1. Lấy mẫu và chuẩn bị mẫu thử theo TCVN 1811 : 2009.

3.2. Tất cả các hóa chất sử dụng phải có độ tinh khiết hóa học. Trường hợp không có, cho phép dùng loại tinh khiết phân tích. Độ tinh khiết của các hóa chất, theo TCVN 1058 : 1978.

3.3. Đối với các hóa chất dạng lỏng, ví dụ axit clohidric (ρ = 1,19), ký hiệu (ρ = 1,19) để chỉ độ đậm đặc của dung dịch có khối lượng riêng bằng 1,19 g/ml ở 20 °C, ký hiệu (1 + 4) để chỉ nồng độ dung dịch khi pha loãng: số thứ nhất là phần thể tích hóa chất đậm đặc cần lấy; số thứ hai là phần thể tích nước cần pha thêm vào.

3.4. Nồng độ phần trăm (%) để chỉ số gam hóa chất trong 100 ml dung dịch.

3.5. Nồng độ g/L để chỉ số gam hóa chất trong 1 L dung dịch.

3.6. Dùng cân có độ chính xác đến 0,1 mg.

3.7. Số chữ số sau dấu phẩy của kết quả phân tích lấy bằng số chữ số của giá trị sai lệch trong Bảng 2.

4. Phương pháp so màu

4.1. Bản chất phương pháp

Phương pháp dựa vào quá trình chưng cất mẫu với etanol để tách bo dưới dạng etemetyl bo. Axit boric xuất hiện sau khi cho axit sunfuric đặc vào dung dịch chưng cất được, tác dụng với chinalizarin tạo thành phức hợp màu xanh. Cường độ mẫu phụ thuộc vào nồng độ bo trong dung dịch mẫu.

4.2. Thiết bị, dụng cụ và thuốc thử

4.2.1. Thiết bị và dụng cụ

Thiết bị chưng cất (xem Hình 1) bằng thạch anh hoặc thủy tinh không chứa bo. Cho phép dùng các thiết bị chưng cất dạng khác.

Máy so màu quang điện hoặc phổ quang kế.

Dụng cụ thông thường sử dụng trong phòng thử nghiệm.

CHÚ DẪN: 1 – Bình đun; 2, 3 – Ống sinh hàn; 4 – Bình; 5 – Ống ngăn khí.

Hình 1 – Thiết bị chưng cất

4.2.2. Thuốc thử

4.2.2.1. Axit sunfuric ρ = 1,84, dung dịch 3 + 2. Trước khi dùng phải làm sạch bằng cách chưng cất lại vài lần với etanol. Dùng 10 ml etanol với 250 ml axit sunfuric;

4.2.2.2. Axit photphoric ρ = 1,70. Trước khi dùng phải làm sạch bằng cách chưng cất lại vài lần với rượu metylic. Dùng 10 ml rượu metylic với 250 ml axit phophoric;

4.2.2.3. Axit clohidric ρ = 1,19;

4.2.2.4. Axit boric;

4.2.2.5. Thiếc (II) clorua, dung dịch 1 % trong axit clohidric;

4.2.2.6. Natri hidroxit, dung dịch 0,1 M;

4.2.2.7. Hidro peoxit, dung dịch 30 %;

4.2.2.8. Kali natri cacbonat khan;

4.2.2.9. Rượu metylic;

4.2.2.10. Chinalizarin, dung dịch pha như sau: hòa tan 0,012 g chinalizarin trong 115 ml nước rồi thêm axit sunfuric đến thể tích 2 000 ml.

4.2.2.11. Dung dịch tiêu chuẩn bo:

Dung dịch A: hòa tan 0,5720 g axit boric bằng một ít nước trong bình định mức dung tích 1 000 ml. Thêm nước đến vạch, rồi lắc. 1 ml dung dịch chứa 0,1 mg bo;

Dung dịch B: chuyển 50 ml dung dịch A vào bình định mức dung tích 1 000 ml, thêm nước đến vạch rồi lắc. 1 ml dung dịch B chứa 0,005 mg bo.

4.2.2.12. Sắt kim loại không chứa bo;

4.2.2.13. Bi thủy tinh hoặc thạch anh không chứa bo.

4.3. Cách tiến hành

Cho 1 g mẫu vào bình 1 của thiết bị chưng cất, thêm 15 ml đến 20 ml dung dịch axit sunfuric rồi nối bình với các phần khác (xem Hình 1). Thông nước qua ống sinh hàn 2 rồi đun nóng bình cho đến khi mẫu tan hết.

Có thể dùng axit photphoric để phân hủy mẫu.

Sau khi mẫu phân hủy xong, lấy bình ra làm nguội rồi cho từng giọt hidropeoxit để oxy hóa dung dịch.

Trường hợp hàm lượng bo từ 0,0005 % đến 0,005 % dùng toàn bộ dung dịch mẫu cho quá trình phân tích tiếp theo. Trường hợp hàm lượng bo trên 0,005 %, chuyển dung dịch mẫu vào bình định mức dung tích 25 ml, thêm nước đến vạch, lắc kỹ rồi lấy vào bình 1 phần dung dịch theo Bảng 1.

Bảng 1

Sau đó cho vào bình 15 ml axit photphoric, ít viên bi thủy tinh (hoặc thạch anh) rồi ghép bình với thiết bị chưng cất. Ngừng cho nước vào ống sinh hàn 2, cho nước qua ống sinh hàn 3. Hứng ống đong xuống dưới đầu ra của ống sinh hàn 3 rồi đun bình 1 cho đến khi tất cả nước từ bình đó chuyển hết sang ống đong (khoảng 12 ml đến 15 ml).

Sau khi chưng cất hết nước ở bình 1, ngừng đun mẫu, cho chảy qua ống sinh hàn 2 đồng thời ống sinh hàn 3 vẫn để nước chảy qua như cũ. Chuyển nước chưng cất được vào cốc thạch anh hoặc chén platin và giữ lại.

Cho 50 ml rượu metylic, 7 ml đến 8 ml dung dịch natri hidroxit và ít viên bi thủy tinh (hoặc thạch anh) vào bình 4. Rót vào ống ngăn khí 5 khoảng 3 ml dung dịch natri hidroxit. Ghép bình 4 với thiết bị chưng rồi đun nóng từ từ cho đến khi dung dịch trong bình 4 chỉ còn lại một nửa. Ngừng cấp nước cho ống sinh hàn 2 rồi đun nhẹ cả hai bình 1 và 4 khoảng 50 min. Sau thời gian đó, tất cả bo sẽ nằm ở bình 4. Ngừng đun bình 4 và chưng cất tất cả rượu metylic từ bình 1 sang. Sau đó ngừng đun bình 1, mở nước chảy qua ống sinh hàn 2. Cho 0,5 g kali natri cacbonat và toàn bộ natri hidroxit ở ống ngăn khí 5 vào bình 4. Ghép bình 4 với thiết bị chưng và đun nhẹ để chưng cất toàn bộ rượu metylic sang bình 1. Dùng nước chuyển toàn bộ cặn trong bình 4 vào cốc thạch anh hoặc chén platin đã đựng nước chưng cất được ở phần trên.

Trường hợp xác định lượng bo hòa tan trong axit, đem cô khô dung dịch trong cốc thạch anh hoặc chén platin rồi tiếp tục tiến hành như phần dưới mà không cần xử lý cặn ở bình 1.

Trường hợp xác định tổng hàm lượng bo, phải xử lý cặn ở bình 1 như sau: thêm nước vào bình đến 250 ml, lọc qua giấy lọc chảy chậm không tàn cùng một ít bột giấy lọc, rửa bằng nước rồi chuyển giấy lọc cùng cặn vào chén platin. Sấy khô, hóa tro rồi nung chảy với 0,5 g kali natri cacbonat ở 900 °C đến 950 °C khoảng 20 min. Lấy khói chảy ra bằng 20 ml dung dịch axit photphoric. Chuyển dung dịch thu được vào bình 1 và lặp lại toàn bộ quá trình phân hủy và chưng cất như đối với dung dịch mẫu ở phần trên. Nhập dung dịch thu được vào cốc thạch anh hoặc chén platin đã đựng dung dịch ở trên rồi cô khô.

Hòa tan cặn trong cốc thạch anh hoặc chén platin bằng 5 ml nước rồi cho từng giọt 1,5 ml axit sunfuric. Chuyển toàn bộ dung dịch thu được vào bình định mức dung tích 10 ml. Làm nguội, thêm nước đến vạch rồi lắc kỹ. Lọc dung dịch qua giấy lọc khô vào cốc khô. Dùng ống hút lấy 4 ml dung dịch lọc vào bình định mức dung tích 50 ml, thêm 40 ml dung dịch chinalizarin. Lắc, làm nguội. Sau 30 min, cho 0,2 ml dung dịch thiếc (II) clorua để loại bỏ ảnh hưởng của các chất oxy hóa (ví dụ: crôm), rồi thêm nước đến vạch lắc và đo độ hấp thụ quang ở bước sóng 620 nm với cuvét thích hợp. Dùng dung dịch thí nghiệm kiểm tra từ mẫu gang hoặc thép không chứa bo và được tiến hành đồng thời như mẫu phân tích làm dung dịch so sánh.

Để dựng đồ thị chuẩn, cho 1 g sắt kim loại vào bình cầu 1, rót vào đó 1,0 ml (các lần tiếp theo: 2,0; 4,0; 6.0; 8,0 và 10,0 ml) dung dịch tiêu chuẩn B. Ở lần thứ 7 không cho dung dịch tiêu chuẩn dùng làm dung dịch kiểm tra. Ghép bình 1 với hệ thống chưng cất rồi tiến hành tiếp tục như đối với mẫu phân tích nhưng không phải xử lý cặn không tan. Với độ hấp thụ quang đo được dựng đồ thị chuẩn.

4.4. Tính kết quả

Hàm lượng bo (B) tính bằng phần trăm (%) theo công thức:

Trong đó:

L₁ khối lượng bo trong dung dịch mẫu, xác định theo đồ thị chuẩn, tính bằng gam;

m khối lượng mẫu, tương ứng với phần dung dịch mẫu đem xác định, tính bằng gam.

Sai lệch cho phép giữa các kết quả xác định song song không được lớn hơn giá trị sai lệch cho phép nêu ở Bảng 2. Nếu sai lệch lớn hơn thì phải xác định lại. Kết quả cuối cùng là trung bình cộng của ba kết quả xác định song song.

Bảng 2 – Sai lệch cho phép

5. Phương pháp chiết so màu

5.1. Bản chất phương pháp

Phương pháp dựa vào phản ứng của floroborat với metylen xanh, chiết hợp phức xuất hiện với 1,2 dicloetan và đo độ hấp thụ quang ở lớp hữu cơ tại bước sóng 576 nm.

5.2. Thiết bị và thuốc thử

5.2.1. Thiết bị

Phổ quang kế với các phụ kiện kèm theo.

Dụng cụ thông thường sử dụng trong phòng thử nghiệm.

5.2.2. Thuốc thử

Axit sunfuric ρ = 1,84, dung dịch 2,5 M;

Hidropeoxit, dung dịch 15% mới pha;

Kali natri cacbonat khan;

Kaliflorua KF.2H₂O, pha dung dịch như sau: hòa tan 150 g kali florua trong cốc rồi pha loãng đến 1000 ml. Đựng dung dịch trong bình polyetylen;

Metylen xanh, C₁₆H₁₈N₃SCI.3H₂O, pha dung dịch như sau: hòa tan 3,739 g metylen xanh trong nước rồi pha loãng đến 1000 ml. Lấy 100 ml dung dịch này pha loãng đến 1000 ml;

1,2- dicloetan;

Axit boric;

Dung dịch tiêu chuẩn bo:

Dung dịch A: hòa tan 0,5720 g axit boric với một ít nước trong bình định mức dung tích 1000 ml. Thêm nước đến vạch rồi lắc. 1 ml dung dịch A chứa 0,1 g bo;

Dung dịch B: chuyển 50 ml dung dịch A vào bình định mức dung tích 1000 ml, thêm nước đến vạch, lắc kỹ. 1 ml dung dịch B chứa 0,005 g bo.

Sắt kim loại không chứa bo;

Natri peoxit;

Sắt (II) sunfat FeSO₄.7H₂O.

5.3. Cách tiến hành

5.3.1. Đối với gang thép tan trong axit sunfuric, tiến hành xác định hàm lượng tổng bo như sau:

Cho 0,2500 g mẫu vào bình thạch anh, thêm 15 ml dung dịch axit sunfuric, đậy nút cao su có lỗ nối thẳng đứng với ống sinh hàn bằng không khí (ống thạch anh dài khoảng 35 cm, đường kính trong khoảng 4 mm). Đun nóng cả bình cùng ống sinh hàn trên bếp cách thủy ở nhiệt độ 80 °C đến 90 °C đến tan mẫu. Sau đó cho từng giọt 0,5 ml dung dịch hidropeoxit qua ống sinh hàn rồi tráng thành ống bằng ít giọt nước và lại đun tiếp khoảng 5 min.

Sau khi để nguội, mở nút và tráng ống sinh hàn bằng ít giọt nước rồi lọc dung dịch qua phễu bằng chất dẻo với giấy lọc chảy vừa và một ít bột giấy lọc vào bình nhựa có chia độ 50 ml và 100 ml. Rửa giấy lọc cùng bã vài lần bằng nước rồi cho vào chén platin, cẩn thận sấy và hóa tro, rồi nung chảy với 0,5 g kali natri cacbonat khan ở 900 °C đến 950 °C trong 20 min. Lấy khối chảy ra bằng nước. Sau khi để nguội nhập vào bình đựng nước rửa và dung dịch ở phần trên.

Khi hàm lượng bo từ 0,0005 % đến 0,01 %: cho nước vào dung dịch thu được đến 50 ml. Cho 10 ml dung dịch kali florua, lắc và để yên 2 h. Sau đó dùng ống hút cho 10 ml dung dịch metylen xanh rồi thêm nước đến 100 ml. Thêm 25 ml 1,2- dicloetan. Đậy bình bằng nút nhựa và lắc 1 min. Chuyển dung dịch vào phễu chiết dung tích 150 ml. Chuyển lớp hữu cơ (lớp dưới) vào phễu chiết thứ 2 rồi rửa bằng cách lắc với chính xác 10 ml nước khoảng 30 s. Lọc lớp hữu cơ qua giấy lọc khô vào cốc nhựa khô. Dùng ống hút lấy 5 ml dung dịch vào bình định mức dung tích 25 ml. Thêm 1,2- dicloetan đến vạch rồi lắc và đo độ hấp thụ quang của dung dịch ở bước sóng 657 nm. Dung dịch so sánh là dung dịch thí nghiệm, kiểm tra được tiến hành qua tất cả các bước như đối với mẫu phân tích với 0,25 g sắt kim loại.

Khi hàm lượng bo từ 0,01 % đến 0,1 %: cho 0,2 g sắt kim loại vào bình thạch anh, thêm 12 ml dung dịch axit sunfuric, đun nóng trên bếp cách thủy cho tan rồi oxy hóa bằng cách cho 0,5 ml dung dịch hidropeoxit và đun tiếp 5 min. Chuyển dung dịch thu được vào bình nhựa có chia độ 50 ml và 100 ml.

Chuyển dung dịch mẫu thu được từ bình nhựa ở trên vào bình định mức dung tích 100 ml, thêm nước đến vạch rồi lắc.

Dùng ống hút lấy một phần dung dịch mẫu: 20 ml (khi hàm lượng bo trên 0,01 % đến 0,05 %) hoặc 10 ml (khi hàm lượng bo trên 0,05 % đến 0,1 %) cho vào dung dịch sắt trong bình nhựa. Trường hợp lấy 10 ml dung dịch mẫu phải thêm 1,5 ml dung dịch axit sunfuric để đạt được độ axit cần thiết.

Sau đó thêm nước vào dung dịch trong bình polyetylen đến thể tích 50 ml rồi tiếp tục tiến hành như đối với mẫu có hàm lượng bo từ 0,0005 % đến 0,01 %. Khi đo độ hấp thụ quang, dùng dung dịch thí nghiệm kiểm tra thu được bằng cách phân hủy 0.2 g sắt kim loại trong 15 ml dung dịch axit sunfuric làm dung dịch so sánh. Để tính khối lượng bo trong dung dịch mẫu, nhân kết quả thu được với 5 (khi hút 20 ml dung dịch mẫu) hoặc với 10 (khi hút 10 ml dung dịch mẫu).

Khi xác định hàm lượng bo hòa tan trong axit, tiến hành tương tự như xác định tổng bo trừ phần xử lý cặn không tan.

Trường hợp xác định hàm lượng bo không tan trong axit, cho 0,25 g sắt kim loại vào bình thạch anh. Thêm 15 ml dung dịch axit sunfuric. Đun đến tan rồi oxy hóa bằng 0,5 ml dung dịch hidropeoxit. Đun thêm 5 min và sau khi nguội, chuyển vào bình polyetylen dung tích 250 ml.

Cẩn thận xát giấy lọc cùng cặn của mẫu không tan trong axit, sau khi lọc rửa (xem phần xác định tổng bo) rồi hóa tro và nung chảy với 0,5 g kali natri cacbonat. Lấy khối chảy ra bằng nước và làm nguội. Lấy một phần hoặc toàn bộ dung dịch phụ thuộc vào hàm lượng bo cho vào dung dịch sắt trong bình nhựa. Pha nước đến 50 ml rồi tiếp tục tiến hành như xác định tổng bo trong mẫu có hàm lượng 0,0005 % đến 0,01 % bo.

5.3.2. Đối với thép và gang không tan trong dung dịch axit sunfuric, thì tiến hành xác định hàm lượng tổng bo như sau:

Đun 0,2 g sắt kim loại với 15 ml dung dịch axit sunfuric trong bình thạch anh đến tan. Thêm 0,5 ml dung dịch hidropeoxit đun tiếp khoảng 5 min và sau khi làm nguội, chuyển dung dịch vào bình nhựa dung tích 250 ml.

Cân 0,25 g mẫu vào chén niken, cẩn thận nung chảy với 0,10 g kali natri cacbonat và 2 g natri peoxit. Lấy khối chảy ra bằng nước, chuyển vào bình định mức dung tích 50 ml, thêm nước đến vạch rồi lắc. Lọc dung dịch qua giấy lọc xếp khô vào cốc khô. Dùng ống hút lấy một phần dung dịch mẫu, axit hóa bằng axit sunfuric rồi nhập với dung dịch sắt kim loại trong bình nhựa. Thêm 0,5 g sắt (II) sunfat (để khử crom VI), cho nước đến thể tích 50 ml rồi tiếp tục tiến hành xác định bo như ở phần trên.

Để lập đồ thị chuẩn, cho vào 8 bình thạch anh, mỗi bình 0,25 g sắt kim loại, 15 ml dung dịch axit sunfuric rồi đun trên bếp cách thủy đến tan hoàn toàn. Thêm 0,5 ml dung dịch hidropeoxit, đun tiếp khoảng 5 min. Sau khi để nguội, chuyển dung dịch vào bình polyetylen dung tích 250 ml. Cho 0,5 g kali natri cacbonat khan và tuần tự cho vào 7 trong 8 bình 0,5 ; 1,0 ; 1,5 ; 2,0 ; 3,0 ; 4,0 và 5,0 ml dung dịch tiêu chuẩn B.

Thêm nước vào tất cả các bình đến thể tích 50 ml, 10 ml dung dịch kali florua và tiếp tục tiến hành như đối với dung dịch mẫu. Dùng dung dịch không chứa dung dịch tiêu chuẩn bo làm dung dịch thí nghiệm kiểm tra.

5.4. Tính kết quả

Hàm lượng bo (B) tính bằng phần trăm (%) theo công thức:

Trong đó:

m₁ khối lượng bo trong dung dịch mẫu, xác định theo đồ thị chuẩn, tính bằng gam;

m khối lượng mẫu, tính bằng gam.

Sai lệch giới hạn giữa các lần xác định song song không được lớn hơn giá trị giới hạn quy định trong Bảng 2.

6. Phương pháp chuẩn độ điện thế

6.1. Bản chất phương pháp

Phương pháp dựa vào quá trình tách bo khỏi các nguyên tố ảnh hưởng (sắt, niken, crom, mangan, titan) trong dịch kiềm và xác định bo trong dung dịch bằng phương pháp chuẩn độ điện thế. Trước khi chuẩn độ, điều chỉnh pH của dung dịch về 6,9, thêm manit và chuẩn độ phức chất tạo thành bằng dung dịch natri hidroxit đến độ pH = 6,9 ban đầu.

6.2. Thiết bị và thuốc thử

6.2.1. Thiết bị

Máy chuẩn độ điện thế.

Máy khuấy từ.

Dụng cụ thông thường sử dụng trong phòng thử nghiệm.

6.2.2. Thuốc thử

Axit clohydric (p = 1,19), dung dịch 1 + 1 và 1 + 10;

Hidro peoxit, dung dịch 3 % mới pha;

Bari hidroxit, Ba(OH)₂.8H₂O, dung dịch 5 % pha như sau: hòa tan 50 g bari hidroxit trong nước rồi pha loãng đến 1000 ml.

Natri hidroxit, dung dịch 5 M, 0,1 M và 0,2 M. Pha dung dịch 0,1 M như sau: rót 10 ml đến 15 ml dung dịch hidroxit bari vào 5000 ml dung dịch natri hidroxit 4 g/L, khuấy và để lắng tủa qua ngày. Dùng dung dịch chuẩn axit clohidric 0,1 M kiểm tra lại nồng độ của dung dịch trên.

Pha dung dịch natri hidroxit 0,02 M như sau: pha loãng dung dịch natri hidroxit 0,1 M bằng nước đã được đun sôi 1 h và để nguội theo tỷ lệ 1 + 4;

Độ chuẩn của dung dịch được xác định như sau: cho 5 ml đến 10 ml dung dịch tiêu chuẩn bo vào cốc dung tích 400 ml, thêm 250 ml nước. Đưa dung dịch vào máy chuẩn độ điện thế. Vừa khuấy vừa cho dung dịch natri hidroxit 0,1 M đến khi pH đạt gần 6,9 rồi dùng microburet cho dung dịch natri hidroxit 0,02 M đến chính xác 6,9. Thêm 30 ml dung dịch manit (lúc này pH của dung dịch giảm xuống). Dùng dung dịch natri hidroxit 0,02 M chuẩn độ đến pH đạt 6,9. Độ chuẩn của dung dịch natri hidroxit 0,02 M (T) tính bằng gam bo trong 1 ml dung dịch theo công thức:

Trong đó:

0,0004  nồng độ bo trong dung dịch tiêu chuẩn, tính bằng gam trên mililit;

V          thể tích dung dịch tiêu chuẩn bo lấy đem xác định, tính bằng mililit;

V₁         thể tích dung dịch natri hidroxit 0,02 M tiêu hao trong khi chuẩn độ, tính bằng ml.

Axit boric;

Dung dịch tiêu chuẩn bo: hòa tan 2,2880 g axit boric bằng nước trong bình định mức dung tích 1000 ml, thêm nước đến vạch, lắc. 1 ml dung dịch chứa 0,4 mg bo;

d-manit, dung dịch bão hòa;

Kali natri cacbonat khan;

Metyl da cam, dung dịch 0,1 %;

Etylendiamintetraaxetat natri (EDTA), dung dịch 0,005 M.

6.3. Cách tiến hành

Tùy hàm lượng bo, lấy khối lượng mẫu theo Bảng 3. Cho khối lượng mẫu vào bình tam giác dung tích 250 ml. Đậy bình bằng nút cao su có lỗ nối thẳng đứng với ống sinh hàn bằng không khí.

Bảng 3 – Khối lượng mẫu

Qua miệng ống sinh hàn, rót 20 ml axit clohidric, đun nóng đến tan mẫu, thêm 10 ml đến 20 ml dung dịch hidropeoxit rồi đun sôi khoảng 10 min. Trường hợp mẫu không tan hết, lọc dung dịch qua giấy lọc chảy chậm cùng một ít bột giấy lọc. Rửa giấy lọc cùng cặn bằng dung dịch axit clohidric 1 + 10 và nước nóng. Nhập nước rửa với dung dịch lọc. Cho giấy lọc cùng cặn vào chén platin, sấy, đốt và nung chảy với 0,5 g kali natri cacbonat ở nhiệt độ 900 °C đến 950 °C. Sau khi để nguội, lấy khối chảy ra bằng 20 ml đến 30 ml dung dịch axit clohidric 1 + 1 rồi nhập với dung dịch lọc trên. Chuyển dung dịch mẫu vào bình định mức dung tích 500 ml, thêm nước đến thể tích 300 ml đến 400 ml, cho dung dịch natri hidroxit đến kết tủa hoàn toàn sắt (III) hidroxit và dư khoảng 20 ml đến 40 ml. Làm nguội dung dịch, thêm nước đến vạch và lắc. Lọc một phần dung dịch qua giấy lọc khô vào bình khô. Lấy 250 ml dung dịch lọc vào cốc dung tích 400 ml, thêm ít giọt metyl da cam và cho dung dịch axit clohidric 1 + 1 đến đổi màu chỉ thị. Sau đó cho 5 ml dung dịch EDTA. Đun sôi dung dịch 3 min đến 5 min rồi làm nguội. Đặt dung dịch lên máy chuẩn độ điện thế. Khuấy, thêm dung dịch natri hidroxit đến khi pH gần đạt 6.9 và từ buret nhỏ dung dịch natri hidroxit 0,02 M đến pH chính xác 6,9. Cho vào dung dịch 30 ml dung dịch manit (lúc này độ pH giảm xuống) rồi chuẩn độ bằng dung dịch natri hidroxit đến khi pH = 6,9).

6.4. Tính kết quả

Hàm lượng bo (B) tính bằng phần trăm (%) theo công thức:

Trong đó:

V thể tích dung dịch natri hidroxit 0,02 M tiêu hao khi chuẩn độ dung dịch mẫu, tính bằng mililit;

V₁ thể tích dung dịch natri hidroxit 0,02 M tiêu hao khi chuẩn độ dung dịch thí nghiệm kiểm tra, tính bằng mililit;

T độ chuẩn dung dịch natri hidroxit 0,02 M;

m khối lượng mẫu, tính bằng gam;

Sai lệch giới hạn giữa các kết quả xác định song song không được lớn hơn giá trị sai lệch cho phép nêu ở Bảng 2.