TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 9293:2012 VỀ PHÂN BÓN – PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH BIURET TRONG PHÂN URÊ

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 9293 : 2012

PHÂN BÓN – PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH BIURET TRONG PHÂN URÊ

Fertilizers – Method for determination of biuret in urea

Lời nói đầu

TCVN 9293 : 2012 được chuyển đổi từ 10 TCN 305-2005 theo quy định tại khoản 1 Điều 69 của Luật Tiêu chuẩn và Quy chuẩn kỹ thuật và điểm b khoản 2 Điều 7 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.

TCVN 9293 : 2012 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 – PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH BIURET TRONG PHÂN URÊ

Fertilizers – Method for determination of biuret in urea

1. Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này được áp dụng để xác định hàm lượng biuret trong phân urê

2. Tài liệu viện dẫn

– TCVN 2620-1994, Urê nông nghiệp – Phương pháp thử

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

– TCVN 9297 : 2012, Phân bón – Phương pháp xác định độ ẩm.

3. Thuật ngữ và định nghĩa

Tiêu chuẩn này sử dụng các thuật ngữ và định nghĩa sau:

3.1. Biuret

Hợp chất hóa học có công thức phân tử H₂NC(O)NHC(O)NH₂ là chất rắn có màu trắng hòa tan trong nước nóng, được hình thành do sự ngưng kết của hai phân tử urê trong quá trình sản xuất phân urê.

4. Nguyên tắc

Hàm lượng biuret được xác định bởi cường độ màu tím đỏ đặc trưng do phản ứng tạo phức giữa biuret và đồng sunphat trong dung dịch bazơ kali-natri tatrat, không có CO₂ và amoni. Đo màu của phức chất tạo thành.

5. Hóa chất và thuốc thử

Trong quá trình phân tích chỉ sử dụng các hóa chất, thuốc thử phù hợp với các yêu cầu quy định trong TCVN 7764 (ISO 6353), hoặc các hóa chất, thuốc thử có cấp tinh khiết tương đương.

5.1. Nước cất, phù hợp với TCVN 4851 – 89

5.2. Axit sunfuric, (H₂SO_4­) d = 1,84, không có amoni.

5.3. Axit clohydric, (HCl) d = 1,18.

5.4. Natri hydroxyt, (NaOH).

5.5. Kali – natri tartrat, KNaC₄H₄O₆.4H₂O.

5.6. Đồng sunphat, (CuSO₄ 5H₂O)

5.7. Biuret tiêu chuẩn, (H₂NC(O)NHC(O)NH₂)

5.8. Chỉ thị metyl đỏ.

5.9. Axeton.

5.10. Nước cất không có CO₂

Sử dụng nước cất phù hợp với TCVN 4851 – 89 (ISO 3696 – 1987), đun sôi, để nguội để loại bỏ CO₂, bảo quản trong bình kín và sử dụng trong ngày.

5.11. Dung dịch bazơ kali – natri tartrat

Hòa tan 50 g kali – natri tartrat (5.5) vào 500 ml nước cất (5.1), thêm 40 g natri hydroxyt, lắc đều cho hòa tan hết, cho vào bình định mức dung tích 1000 ml, thêm nước cất đến vạch định mức. Dung dịch kali-natri tartrat pha trước khi sử dụng 1 ngày.

5.12. Dung dịch đồng sunphat, 15 g/l

Hòa tan 15 g đồng sunphat (5.6) vào 400 ml nước cất (5.1), lắc đều cho tan hết, chuyển sang bình định mức dung tích 1000 ml, thêm nước cất đến vạch định mức.

5.13. Dung dịch H₂SO₄ 0,05M

Lấy 2,8 ml axit sunphuric đặc (d = 1,84) vào cốc đã có sẵn 500 ml nước cất, hòa tan rồi chuyển sang bình định mức có thể tích 1000 ml, lắc đều và thêm nước cất đến vạch định mức được dung dịch H₂SO₄ 0,05M. Bảo quản dung dịch kín trong lọ thủy tinh.

5.14. Dung dịch NaOH 10% (0,25 M) và NaOH 0,1 M

Cân 10 g NaOH hòa tan bằng 600 ml nước cất, chuyển vào bình định mức dung tích 1000 ml, lắc đều và thêm nước cất đến vạch định mức, thu được dung dịch NaOH 10% (0,25 M).

Lấy 100 ml dung dịch NaOH 10%(0,25 M) vào bình định mức dung tích 250 ml, thêm nước cất đến vạch, trộn đều, thu được dung dịch NaOH 0,1 M.

5.15. Dung dịch tiêu chuẩn biuret, 2000 mg/l.

Cân 2 g biuret với độ chính xác là 0,001 g, hòa tan vào 400 ml nước cất (5.1), trước khi cân, biuret được rửa bằng dung dịch NaOH 10%, rồi loại dung dịch trên bằng cách rửa bằng axeton và cuối cùng sấy khô biuret ở nhiệt độ 105 ^oC. Hiệu chỉnh pH của dung dịch về pH=7 (hiệu chỉnh bằng dung dịch NaOH 0,1 M hoặc H₂SO₄ 0,05 M), chuyển sang bình định mức dung tích 1000 ml và thêm nước cất đến vạch.

5.16. Chỉ thị metyl đỏ

Cân 0,5 g metyl đỏ, pha trong 100 ml etanol.

6.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:

6.1. Cột trao đổi cation

Cột trao đổi cation có đường kính 8 mm, cao 320 mm được xử lý như sau:

6.1.1. Chuẩn bị cột trao đổi: Sử dụng 100 g hạt nhựa trao đổi (loại Dowex 50, Amberlite I-R 120 hoặc tương đương), ngâm 4 lần với dung dịch HCl 4M mỗi lần 250 ml, mỗi lần 20 min, sau đó rửa nhiều lần bằng nước cất. Cho hạt nhựa đã rửa đến chiều cao 200 mm. Rửa lại bằng nước cất có pH không nhỏ hơn 6.

6.1.2. Nạp nước vào cột chờ sử dụng.

6.1.3. Xử lý cột để sử dụng lại: Sau mỗi lần sử dụng cột trao đổi cation phải xử lý bằng 100 ml dung dịch HCl trong nước tỷ lệ 1:4 theo thể tích, chảy với tốc độ 5 ml/min, sau đó rửa bằng nước cất cho đến pH nước rửa không nhỏ hơn 6, nạp nước vào cột chờ sử dụng lại.

CHÚ THÍCH 1: Trường hợp hàm lượng amoni nhỏ hơn 15 mg trong mẫu thử thì không cần thiết phải sử dụng thiết bị trao đổi ion để loại amoniac.

6.2. Máy quang phổ, có bước sóng 550 nm.

6.3. Cân phân tích, độ chính xác ± 0,0001 g.

6.4. Cân kỹ thuật, độ chính xác ± 0,001 g.

6.5. Bếp cách thủy, có thể điều khiển được nhiệt độ, 30 ^oC ± 5 ^oC.

6.6. Bình định mức, dung tích 50; 100; 1000 ml.

6.7. Phễu lọc, đường kính 8 mm.

7. Lấy mẫu và chuẩn bị mẫu.

Lấy mẫu và chuẩn bị mẫu tiến hành theo TCVN 2620 – 1994

8. Cách tiến hành.

8.1. Chuẩn bị dãy dung dịch tiêu chuẩn biuret và xây dựng đồ thị đường chuẩn từ 0 mg/l đến 500 mg/l.

Sử dụng 7 bình định mức dung tích 100 ml, cho vào mỗi bình số ml dung dịch biuret tiêu chuẩn 2000 mg/l như sau:

Thêm nước cất cho dung dịch trong bình tới khoản 50 ml;

Thêm 2 giọt chỉ thị metyl đỏ và nhỏ từng giọt H₂SO₄ 0,05 M đến khi dung dịch chuyển sang màu hồng;

Thêm vào mỗi bình 20 ml dung dịch kali – natri tartrat;

Thêm vào mỗi bình 20 ml dung dịch đồng sunphat;

Thêm nước cất (5.2.1) tới vạch định mức 100 ml, lắc đều 10s, cho vào nồi cách thủy ở nhiệt độ 30 ^oC ± 5 ^oC khoảng 15 min, thỉnh thoảng lắc đều;

Sau khi để không quá 30 min, tiến hành đo độ hấp thụ quang ở bước sóng 550 nm;

Vẽ đồ thị đường chuẩn biểu diễn tương quan giữa độ hấp thụ quang với nồng độ dung dịch biuret của dãy tiêu chuẩn (có thể lập phương trình biểu diễn tương quan, hệ số tương quan không nhỏ hơn 0,9990).

8.2. Chuẩn bị mẫu thử

8.2.1. Bước 1 – Chiết lọc

Cân 10g mẫu đã được chuẩn bị theo TCVN 2620 – 1994 với độ chính xác ± 0,0001 g cho vào cốc 250 ml, hòa tan bằng 50 ml nước cất nóng 50 ^oC ± 5 ^oC, khuấy đều 30 min ở nhiệt độ 50 ^oC ± 5 ^oC;

Lọc qua giấy lọc khô, thu dịch lọc vào bình định mức 100 ml (rửa cốc và que khuấy bằng nước cất vào phễu lọc), thêm nước cất đến vạch định mức 100 ml, gọi đây là dung dịch A;

Chuẩn bị đồng thời 2 mẫu trắng, cách chuẩn bị như mẫu thử, nhưng không có mẫu.

8.2.2. Bước 2 – Trao đổi

Lấy 25 ml dung dịch A, cho chảy qua cột trao đổi cation, hiệu chỉnh tốc độ từ 4 ml/min đến 5 ml/min, thu dung dịch vào bình định mức 100 ml;

Sau khi dung dịch A trên cột đã rút hết, rửa bằng 25 ml nước cất, tốc độ rửa khoảng 4 ml/min đến 5 ml/min, thu nước rửa vào bình định mức 100 ml ở trên;

Thêm 2 giọt chỉ thị metyl đỏ và nhỏ từng giọt NaOH 0,1 M trung hòa cho đến khi dung dịch chuyển sang màu vàng, axit hóa bằng dung dịch H₂SO₄ 0,05 M cho đến khi dung dịch chuyển sang màu hồng;

Thêm nước cất tới vạch định mức, lắc đều, gọi đây là dung dịch B.

8.2.3. Bước ba – Tạo phức.

Lấy 50 ml dung dịch B cho vào bình định mức 100 ml;

Thêm vào mỗi bình 20 ml dung dịch kali – natri tartrat;

Thêm vào mỗi bình 20 ml dung dịch đồng sunphat;

Thêm nước cất tới vạch định mức 100 ml, lắc đều khoảng 10 s, rồi nhúng bình vào nồi cách thủy ở nhiệt độ 30 ^oC ± 5 ^oC khoảng 15 min, thỉnh thoảng lắc đều;

Sau khi để không quá 30 min tiến hành đo độ hấp thụ quang.

8.3. Đo độ hấp thụ quang dung dịch mẫu.

Đo độ hấp thụ quang dung dịch mẫu thử, dung dịch mẫu trắng như cách đo dãy tiêu chuẩn;

Căn cứ vào số đo độ hấp thụ quang dung dịch mẫu thử, dung dịch mẫu trắng và đồ thị đường chuẩn, xác định được nồng độ buiret trong dung dịch mẫu thử. Từ đó suy ra hàm lượng biuret trong mẫu.

9. Tính kết quả.

9.1. Công thức tính

9.1.1. Hàm lượng biuret biểu thị bằng phần trăm (% Biuret) khối lượng phân thương phẩm được tính theo công thức:

% Biuret = 

Trong đó:

a Nồng độ biuret trong mẫu thử nghiệm đã trừ đi mẫu trắng, tính bằng milligam/lit (mg/l);

V Thể tích dung dịch chiết, tính bằng mililit (ml);

V₁ Thể tích dung dịch lấy để trao đổi, tính bằng mililit (ml);

V₂ Thể tích dung dịch sau khi trao đổi, tính bằng mililit (ml);

V₃ Thể tích dung dịch lấy để tạo phức, tính bằng mililit (ml);

V₄ Thể tích bình tạo phức, tính bằng mililit (ml);

m Khối lượng mẫu cân đem chiết, tính bằng gam (g);

10.000 Hệ số quy đổi;

9.1.2. Hàm lượng biuret biểu thị bằng phần trăm (% Biuret) khối lượng phân khô kiệt được tính theo công thức:

% Buiret=

Trong đó:

K Hệ số khô kiệt (theo TCVN 9297:2012).

9.2. Kết quả phép thử là giá trị trung bình các kết quả của ít nhất hai lần thử được tiến hành song song.

Nếu sai lệch giữa các lần thử lớn hơn 5% giá trị tương đối thì phải tiến hành thử nghiệm lại.

10. 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 biuret;

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.