Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 2620:2014 về Phân Urê - Phương pháp thử

• Số hiệu: TCVN2620:2014
• Loại văn bản: Tiêu chuẩn Việt Nam
• Nơi ban hành: ***
• Người ký: ***
• Ngày ban hành: Năm 2014

V1	là thể tích dung dịch chuẩn độ tiêu chuẩn acid chlohydric dùng để chuẩn độ mẫu thử, tính bằng mL;
V2	là thể tích dung dịch chuẩn độ tiêu chuẩn acid chlohydric dùng để chuẩn độ mẫu trắng, tính bằng mL;
N	là nồng độ của dung dịch chuẩn độ tiêu chuẩn acid chlohydric;
m	là khối lượng mẫu tương ứng với thể tích dịch trích chưng cất, tính bằng g;
W	là độ ẩm của ure, tính bằng %;
0,01401	là mili đương lượng gam của nitơ, tính bằng g.

Chênh lệch giữa hai kết quả xác định song song không lớn hơn 0,30 %.

5. Xác định hàm lượng biuret

5.1. Nguyên tắc

Biuret và đồng sulfat tạo phức màu tím đỏ khi có mặt dung dịch kiềm natri-kali tactrat. Đo màu của phức chất tạo thành ở bước sóng 550 nm.

Nếu trong phần dung dịch lấy để thử có một lượng muối amoni tính chuyển ra NH₃ lớn hơn 15 mg, phải tiến hành loại nó trước khi xác định.

5.2. Thuốc thử

5.2.1. Dung dịch kiềm natri-kali tactrat: Hòa tan 40 g NaOH vào 500 mL nước trong bình định mức dung tích 1000 mL, làm lạnh, thêm 50 g NaKC₄H₄O₆. 4H₂O; pha loãng tới vạch mức. Để ổn định một ngày trước khi sử dụng.

5.2.2. Dung dịch đồng sulfat 15 g/L: Hòa tan 15 g CuSO₄.5H₂O vào nước không có CO₂ trong bình định mức dung tích 1000 mL, pha loãng đến vạch mức.

5.2.3. Dung dịch acid sulfuric 0,05 M: Lấy 2,8 mL dung dịch H₂SO₄ đậm đặc (d=1,84) vào cốc dung tích 1000 mL đã có sẵn 500 mL nước, khuấy tan rồi chuyển định lượng sang bình định mức dung tích 1000 mL, lắc đều và thêm nước đến vạch mức. Bảo quản dung dịch trong lọ thủy tinh kín.

...

...

...

5.2.5. Dung dịch tiêu chuẩn biuret 1 mg/mL: Hòa tan 1,0000 g biuret đã kết tinh lại vào nước không có CO₂ và pha loãng đến 1000 mL.

5.2.6. Nước không có carbon dioxit (CO₂).

5.3. Thiết bị, dụng cụ

Các thiết bị, dụng cụ thông thường trong phòng thử nghiệm và các thiết bị, dụng cụ sau:

5.3.1. Cân phân tích, độ chính xác đến 0,0001 g.

5.3.2. Bếp cách thủy;

5.3.3. Thiết bị quang phổ, đo được bước sóng từ 500 nm đến 570 nm, cuvet có chiều dài quang từ 1 cm đến 5 cm.

5.4. Chuẩn bị đường chuẩn

Dùng pipet lấy lần lượt từ 1 mL đến 50 mL dung dịch tiêu chuẩn biuret cho vào các bình định mức dung tích 100 mL (xem Bảng 1), thêm nước không có CO₂ vào để được khoảng 50 mL, thêm 1 giọt chỉ thị methyl đỏ, trung hòa với H₂SO₄ 0,05 M để được màu hồng. Thêm vào 20 mL dung dịch kiềm natri-kali tactrat và thêm tiếp 20 mL dung dịch CuSO₄, sau mỗi lần thêm phải lắc đều. Định mức tới vạch, lắc đều trong 10 s. Chuẩn bị mẫu trắng tương tự. Xác định độ hấp thụ quang A của từng mẫu so với mẫu trắng ở bước sóng 550 nm (thiết bị có bộ lọc ở bước sóng 500 nm đến 570 nm đều phù hợp) với cuvet có chiều dài quang 1 cm đến 5 cm. Vẽ đường chuẩn.

...

...

...

Lượng dung dịch biuret tiêu chuẩn, mL

Khối lượng biuret tương đương, mg

0^*

0

1

1

10

10

25

...

...

...

50

50

* Dung dịch so sánh

5.5. Cách tiến hành

5.5.1. Mẫu thử

Cân 10 g mẫu thử với độ chính xác 0,0001 g (tương ứng với khoảng 30 mg đến 125 mg biuret), hòa tan với 150 mL nước ở khoảng 50 ^0C trong 30 min. Lọc và rửa vào bình định mức dung tích 250 mL và định mức tới vạch. Dùng pipet hút 50 mL vào bình định mức dung tích 100 mL và tiến hành như 5.4.

5.5.2. Mẫu trắng

Tiến hành một mẫu trắng song song với mẫu thử, sử dụng thuốc thử và thứ tự cho các thuốc thử như đối với mẫu thử, nhưng không có mẫu thử.

5.6. Tính kết quả

...

...

...

Hàm lượng biuret, B, tính bằng phần trăm khối lượng theo công thức:

B = (2)

trong đó

A

là số mg biuret đọc được trên đường chuẩn

D

là tỷ số giữa thể tích dung dịch thử và thể tích dung dịch lấy để xác định (V_đm/V_xđ);

m

là khối lượng mẫu thử, tính bằng g.

...

...

...

Nếu chênh lệch giữa các lần thử lớn hơn 5 % thì phải tiến hành thử nghiệm lại.

6. Xác định độ ẩm

6.1. Xác định độ ẩm bằng phương pháp sấy (áp dụng đối với urê hạt trong)

6.1.1. Thiết bị, dụng cụ

Các thiết bị, dụng cụ thông thường trong phòng thử nghiệm và các thiết bị, dụng cụ sau.

6.1.1.1. Cân phân tích, có độ chính xác 0,0001 g.

6.1.1.2. Tủ sấy.

6.1.1.3. Bình hút ẩm.

6.1.1.4. Cối, chày sứ.

...

...

...

6.1.2. Cách tiến hành

Cân khoảng 5 g mẫu (ghi khối lượng m) với độ chính xác đến 0,0001 g vào chén thủy tinh hoặc chén sứ (đã được sấy ở nhiệt độ 105 ^0C và cân đến khối lượng không đổi trong hai lần cân liên tiếp) và cân chính xác đến 0,0002 g (ghi khối lượng m₁).

Cho chén có chứa mẫu vào tủ sấy, sấy ở nhiệt độ 70 ^0C  5 ^0C đến khối lượng không đổi (khoảng 2 h). Đậy nắp chén, lấy chén ra và để nguội trong bình hút ẩm đến nhiệt độ phòng và cân chính xác đến 0,0002 g (ghi khối lượng m₂).

6.1.3. Tính kết quả

Độ ẩm, W, tính bằng trăm khối lượng theo công thức sau

W =  (3)

trong đó

m₁

là khối lượng mẫu và chén trước khi sấy, tính bằng g;

...

...

...

là khối lượng mẫu và chén sau khi sấy, tính bằng g;

m

là khối lượng mẫu phân tích, tính bằng g;

Chênh lệch giữa hai kết quả xác định song song không lớn hơn 0,10 %.

6.2. Xác định độ ẩm bằng phương pháp Karl Fischer (áp dụng đối với urê hạt đục)

6.2.1. Thiết bị, dụng cụ

Các thiết bị, dụng cụ thông thường trong phòng thử nghiệm và các thiết bị, dụng cụ sau.

6.2.1.1. Thiết bị chuẩn độ Karl Fischer.

6.2.1.2. Xy lanh, dung tích 50

...

...

...

6.2.2.1. Thuốc thử Karl Fischer 2 mg H₂O/mL hoặc 5 mg H₂O/mL.

6.2.2.2. Methanol khan (MeOH), có hàm lượng nước <0,1 %, sử dụng làm dung môi khan.

6.2.3. Cách tiến hành

6.2.3.1. Chuẩn hóa thuốc thử Karl Fischer

- Rót khoảng 25 mL dung môi methanol vào bình chuẩn độ.

- Chuẩn độ hàm lượng nước trong dung môi bằng thuốc thử Karl Fischer đến điểm cuối.

- Dùng xylanh lấy khoảng 0,040 g nước chuẩn và cân khối lượng nước (m₁), độ chính xác 0,0001 g cho vào bình chuẩn độ và chuẩn độ bằng thuốc thử Karl Fischer đến điểm cuối.

- Ghi lại thể tích thuốc thử tiêu tốn (V₁).

- Công thức tính đương lượng nước - hệ số thuốc thử như sau:

...

...

...

Trong đó:

T

là đương lượng nước của thuốc thử Karl Fisher, tính bằng mg H₂O/mL;

m₁

là khối lượng nước chuẩn lấy để chuẩn hóa, tính bằng mg;

V₁

là thể tích thuốc thử Karl Fischer tiêu tốn khi chuẩn hóa, tính bằng mL.

6.3.2.2. Xác định mẫu thử

- Rót khoảng 25 mL dung môi methanol vào bình chuẩn độ.

...

...

...

- Cân khoảng từ 3 g đến 5 g, chính xác đến 0,0001 g mẫu urê hạt (m₀).

CHÚ THÍCH: Lượng mẫu được lấy để phân tích sao cho khi chuẩn độ phải tiêu tốn nhiều hơn 2 mL thuốc thử Karl Fischer.

- Chuyển mẫu vào bình chuẩn độ có chứa dung môi khan và chuẩn độ bằng thuốc thử Karl Fischer đến điểm cuối.

- Ghi lại thể tích thuốc thử Karl Fischer tiêu tốn (V₂).

6.3.2.3. Tính kết quả

Độ ẩm, W, của urê tính bằng phần trăm theo công thức sau:

W =     (5)

trong đó

T

...

...

...

V₂

là thể tích thuốc thử Karl Fischer tiêu tốn cho mẫu thử, tính bằng mL.

m₀

là khối lượng mẫu thử, tính bằng g;

CHÚ THÍCH: Tất cả dụng cụ thủy tinh phải được sấy ở 130 ^0C trong 30 min, để nguội trong bình hút ẩm.

7. Xác định cỡ hạt

7.1. Thiết bị và dụng cụ

7.1.1. Cân phân tích, có độ chính xác 0,1 g.

7.1.2. Sàng bằng thép không gỉ, có nắp đậy, có đường kính lỗ phù hợp với yêu cầu kỹ thuật về cỡ hạt của phân urê và phù hợp với các yêu cầu quy định trong ISO 3310-1.

...

...

...

7.2. Cách tiến hành

Sắp xếp các sàng theo chiều tăng dần của cỡ sàng: đáy hứng, sàng có đường kính lỗ i mm, sàng có đường kính lỗ j mm.

Cân khoảng 200 g  0,1 g mẫu thử, cho mẫu vào sàng i mm và đậy nắp sàng lại.

Đặt sàng trên máy lắc và lắc trong 5 min.

Sau khi sàng, cân khối lượng hạt lọt qua sàng j mm và được giữ lại trên sàng i mm, chính xác đến 0,1 g.

7.3. Tính kết quả

Cỡ hạt, X, của ure từ i mm đến j mm được tính bằng phần trăm khối lượng theo công thức

W =     (6)

trong đó

...

...

...

là khối lượng hạt lọt qua sàng j mm và được giữ lại trên sàng i mm, tính bằng g;

M

là khối lượng mẫu thử, tính bằng g.

Chênh lệch kết quả giữa hai lần xác định song song không lớn hơn 1 %.

8. Báo cáo thử nghiệm

Báo cáo thử nghiệm phải bao gồm ít nhất các thông tin sau.

- viện dẫn tiêu chuẩn này;

- các chi tiết cần thiết để nhận biết mẫu thử;

- kết quả thử nghiệm;

...

...

...

- các thao tác bất kỳ được thực hiện không quy định trong tiêu chuẩn này;

- ngày thử nghiệm.

PHỤ LỤC A

(Tham khảo)

PHƯƠNG PHÁP NHANH XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG NITƠ

A.1. Phương pháp thể tích sử dụng formaldehyt

A.1.1. Nguyên tắc

Các acid amin trong dung dịch nước là trung tính, khi gặp formaldehyt các acid amin bị mất tính kiềm, tính acid trội lên, do đó có thể định lượng nhóm carboxylic (COOH^-) bằng cách chuẩn độ bằng dung dịch kiềm.

...

...

...

A.1.2.1. Acid sulfuric, dung dịch tiêu chuẩn 0,5 M.

A.1.2.2. Natri hydroxit, dung dịch tiêu chuẩn 0,5 M, 5 M.

A.1.2.3. Formaldehyt, dung dịch 25 %.

A.1.2.4. Phenolphtalein, dung dịch 1 % trong ethanol.

A.1.2.5. Methyl đỏ, dung dịch 0,1 %

A.1.3. Cách tiến hành

Cân 5 g mẫu với độ chính xác đến 0,0001 g, hòa tan trong bình định mức dung tích 250 mL với một ít nước, thêm nước đến vạch mức, lắc đều. Dùng pipet lấy 20 mL dung dịch mẫu cho vào bình tam giác dung tích 250 mL, thêm 3 mL acid sulfuric đậm đặc, lắc đều. Đậy bình bằng phễu lọc đuôi ngắn và đặt lên bếp điện, đun cẩn thận cho đến khi bọt khí CO₂ ngừng bay ra và đồng thời xuất hiện khí lưu huỳnh trioxit (SO₃) bay ra.

Để yên 5 min đến 10 min, lấy bình ra để nguội đến nhiệt độ phòng rồi thêm 2 giọt đến 3 giọt chỉ thị methyl đỏ, lắc nhẹ bình, dùng dung dịch natri hydroxit 5 M trung hòa cho đến khi dung dịch chuyển sang màu vàng. Sau đó dùng dung dịch acid sulfuric 0,5 M chuẩn độ cho đến khi dung dịch chuyển sang màu hồng nhạt. Thêm 15 mL đến 20 mL dung dịch formaldehyt trung tính và 5 giọt chỉ thị phenolphtalein, lắc đều, để yên 1 min đến 2 min.

Dùng dung dịch tiêu chuẩn natri hydroxit 0,5 M chuẩn độ cho đến khi dung dịch có màu hồng nhạt bền trong 5 min.

...

...

...

Hàm lượng nitơ, % N, tính theo gốc khô, tính bằng phần trăm khối lượng theo công thức sau.

%N =           (A.1)

trong đó

V

là thể tích dung dịch tiêu chuẩn natri hydroxit tiêu tốn khi chuẩn độ, tính bằng mL;

N

nồng độ đương lượng của dung dịch tiêu chuẩn natri hyđroxit;

m

là khối lượng mẫu thử, tính bằng g;

...

...

...

là độ ẩm của urê, tính bằng %;

0,01401

là mili đương lượng của nitơ, tính bằng g.

Chênh lệch giữa hai kết quả xác định song song không lớn hơn 0,5 %.

A.2. Phương pháp tính toán

A.2.1. Nguyên tắc

Hàm lượng nitơ trong phân urê được xác định bằng phương pháp tính toán sau khi đã xác định các tạp chất trong phân urê bằng các quy trình phân tích thích hợp.

A.2.2. Cách tiến hành

Tiến hành xác định các thành phần sau theo quy trình phân tích thích hợp:

...

...

...

- Hàm lượng biuret (B);

- Hàm lượng phụ gia (X) [amoni sulfat (AS), formaldehyt (HCHO)] (tham khảo Phụ lục B và C)

A.2.3. Tính kết quả

Hàm lượng nitơ tổng, (N_TS), được tính từ các công thức sau:

N_TS=

(A.2)

với

N_u=

...

...

...

N_B=

(A.4)

N_AS=

(A.5)

Hàm lượng urê, (U), được tính bằng phần trăm khối lượng theo công thức sau:

U = 100 - (W + B+ X) (A.6)

trong đó

W

là độ ẩm, tính bằng % khối lượng;

...

...

...

là hàm lượng biuret, tính bằng % khối lượng;

X

là lượng phụ gia (AS, HCHO), tính bằng % khối lượng.

PHỤ LỤC B

(Tham khảo)

PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH AMONI SULFAT

B.1. Nguyên tắc

Anion sulfat trong dung dịch urê được xác định bằng phương pháp đo độ đục trên máy so màu tại bước sóng 430 nm.

...

...

...

B.2.1. Thiết bị, dụng cụ

Các thiết bị, dụng cụ thông thường trong phòng thử nghiệm và thiết bị, dụng cụ sau.

B.2.1.1. Thiết bị quang phổ, cuvet có chiều dài quang 3 cm;

B.2.1.2. Cân phân tích, độ chính xác 0,1 mg;

B.2.1.3. Pipet các dung tích khác nhau;

B.2.1.4. Bình định mức dung tích 1000 mL.

B.2.2. Thuốc thử

B.2.1. Bari chloride tinh thể (BaCl₂.H₂O) được sàng qua sàng từ 590  - 840  (20 mesh - 30 mesh). Để chuẩn bị dung dịch trong phòng thí nghiệm thì tinh thể cần được rải lên mặt kính đồng hồ, làm khô trong 24 h, sàng và loại bỏ xác tinh thể có kích thước ngoài khoảng 590  - 840 , bảo quản trong lọ khô, sạch.

B.2.2. Chất hoạt động: Cho 30 mL acid chlohydric đậm đặc (HCl, d = 1,19), 300 mL nước, 100 mL ethanol 95 % và 75 g natri chloride vào cốc. Thêm 50 mL glyxerol và khuấy đều.

...

...

...

B.3. Xây dựng đường chuẩn

B.3.1. Chuẩn bị dung dịch tiêu chuẩn sulfate: Dùng pipet hút lần lượt từ bình dung dịch tiêu chuẩn sulfat (6.2.3) các thể tích 0,0; 2,0; 5,0; 10,0; 15,0; 20,0; 30,0 và 40,0 mL và pha loãng bằng nước đến 100 mL trong bình định mức dung tích 100 mL. Các dung dịch tiêu chuẩn này lần lượt chứa 0,0; 2,0; 5,0; 10,0; 15,0; 20,0; 30,0 và 40,0 mg SO₄^2-/L.

B.3.2. Chuyển các dung dịch trên vào các cốc dung tích 250 mL thêm vào mỗi cốc đó 5,0 mL chất hoạt động và khuấy đều bằng máy khuấy từ.

B.3.3. Trong lúc khuấy, cho thêm 0,3 g BaCl₂ và tính thời gian.

B.3.4. Tiến hành khuấy đúng 1 min ở tốc độ không đổi.

B.3.5. Ngay sau khi ngừng khuấy lập tức cho dung dịch vào ống đo độ đục và đo trong 4 min. Ghi lại giá trị cực đại trong thời gian đo.

B.3.6. Dựng đường chuẩn biểu thị hàm lượng ion mg/L tương ứng với các giá trị đọc được khi đo quang.

B.4. Cách tiến hành

Cân khoảng 5 g đến 10 g mẫu vào cốc khô sạch sao cho hàm lượng amoni sulfat nằm trong khoảng 0,01 g đến 0,05 g.

...

...

...

Điều chỉnh về nhiệt độ phòng.

Hút 100 mL mẫu vào bình tam giác dung tích 250 mL.

Thêm 5 mL dung dịch chất hoạt động, lắc kỹ.

Ngay lập tức thêm 0,3 g bột BaCl₂ vào bình.

Khuấy đều dung dịch trên máy khuấy từ với tốc độ không đổi trong 60 s  5 s.

Để yên 4 min. Đo độ hấp thụ của dung dịch bằng thiết bị quang phổ ở bước sóng 430 nm, sử dụng cuvet 3 cm.

Tiến hành một mẫu trắng song song với mẫu thử, dùng nước làm mẫu trắng.

B.5. Tính kết quả

Hàm lượng amoni sulfate, AS, tính bằng phần trăm khối lượng theo công thức sau:

...

...

...

trong đó

S

là hàm lượng của ion sulfat trong mẫu dịch, tính bằng mg/L;

V

là thể tích của mẫu dịch, tính bằng L;

132

là khối lượng phân tử của amoni sulfat;

96

là khối lượng của ion sulfat SO₄^2-

...

...

...

là khối lượng của mẫu urê, tính bằng g

CHÚ THÍCH: Nếu hàm lượng amoni sulfate cao thì phải pha loãng mẫu, và khi tính kết quả thì phải nhân với hệ số pha loãng.

PHỤ LỤC C

(Tham khảo)

PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH FORMALDEHYT

C.1. Nguyên tắc

Formaldehyt cùng với urê bị phân hủy bằng cách gia nhiệt với acid phosphoric. Sau đó formadehyt được pha loãng và xác định bằng phương pháp so màu.

C.2. Thiết bị và dụng cụ

...

...

...

C.2.1. Cân phân tích, độ chính xác 0,1 mg.

C.2.2. Thiết bị quang phổ, cuvet có chiều dài quang 10 mm.

C.2.3. Thiết bị chưng cất và phân hủy.

C.2.4. Bể điều nhiệt, ổn định nhiệt độ 60 ^0C đến 70 ^0C.

C.2.5. Lò nung, kiểm soát nhiệt độ 500 ^0C đến 650 ^0C.

C.3. Thuốc thử

C.3.1. Acid acetic băng (CH₃COOH)

C.3.2. Acetyl aceton (2,4 - Pentanedien) (CH₂COCH₂COCH₃)

C.3.3. Amoni acetat, (CH₃COONH₄)

...

...

...

C.3.5. Formaldehyt HCHO min 37 %

C.3.6. Ethyl alcohol C₂H₂OH 95 %

C.3.7. Thymolphthalein

C.3.8. Acid phosphoric H₃PO₄

C.3.9. Acid sulfuric H₂SO₄, d = 1,84 g/mL

C.3.10. Natri sulfite Na₃SO₃

C.3.11. Natri carbonat Na₂CO₃, chuẩn gốc.

C.3.12. Đá bọt.

C.4. Cách tiến hành

...

...

...

- Lấy khoảng 3 g đến 4 g mẫu và nghiền mịn.

- Cân khoảng 1 g  0,0001 g mẫu (chứa khoảng 5 mg HCHO) (m) và cho vào bình chưng cất.

- Thêm khoảng 100 mL nước và 5 viên đá bọt vào bình chưng cất, hồi lưu.

- Thêm tiếp vào 35 mL acid H₃PO₄ đậm đặc và từ từ gia nhiệt. Kiểm soát tốc độ gia nhiệt 200 ^0C trong 90 min.

- Ngừng chưng cất ở nhiệt độ 210 ^0C đến 240 ^0C.

- Thu hồi nước ngưng và rửa ống sinh hàn bằng nước.

- Cho vào bình định mức dung dịch 250 mL và định mức đến vạch.

C.4.2. Quá trình xác định HCHO

- Dùng pipet hút chính xác 10 mL dung dịch mẫu sau khi chưng cất cho vào bình định mức dung tích 100 mL.

...

...

...

- Đặt dung dịch trên vào bể điều nhiệt ở 60 ^0C đến 70 ^0C trong 30 min.

- Làm nguội đến nhiệt độ phòng và tiến hành đo độ hấp thụ quang ở bước sóng 415 nm, cuvet 10 mm. Tiến hành song song mẫu trắng với dung dịch không chứa HCHO.

C.4.3. Tính kết quả

Hàm lượng HCHO được tính theo công thức sau:

% HCHO =          (C.1)

trong đó

H là hàm lượng HCHO tính theo đường chuẩn, tính bằng mg;

m là khối lượng mẫu, tính bằng g.