Tiêu chuẩn ngành 10TCN451:2001

TIÊU CHUẨN NGÀNH

10 TCN 451: 2001

PHÂN TÍCH CÂY TRỒNG

PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH NITƠ TỔNG SỐ

1. Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này quy định phương pháp xác định ni tơ tổng số cho tất cả các loại cây trồng.

2. Nguyên tắc

Sử dụng H2SO4 đặc, axit salisilic, natrithiosunfat, hỗn hợp xúc tác (K2SO4 + Se) chuyển toàn bộ các dạng nitơ trong mẫu thành dạng amoni (NH4+), sau đó cất amoni nhờ dung dịch kiềm, thu khí NH3 bằng dung dịch axit boric, chuẩn độ amoni tetraborat bằng dung dịch axit tiêu chuẩn, từ đó suy ra hàm lượng nitơ trong mẫu (Dựa theo nguyên tắc của phương pháp Kjeldhal cải tiến).

3. Thiết bị và thuốc thử

3.1. Thiết bị

3.1.1. Bình phân huỷ và bếp phân huỷ mẫu.

3.1.2. Bộ cất amoni Kjeldhal dung tích 250ml

3.1.3. Bình tam giác dung tích 250ml

3.1.4. Buret 25-50ml độ chính xác đến 0,1ml

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

3.2. Thuốc thử

3.2.1. Axit sunfuric đậm đặc tinh khiết (d= 1,84, không NH4+)

3.2.2. Hỗn hợp xúc tác: Nghiền nhỏ từng loại 100g K2SO4 và 1g Se, trộn đều,  nghiền lại một lần nữa hỗn hợp, đựng hỗn hợp trong lọ khô.

3.2.3. Dung dịch NaOH 10M

Hoà tan 420g NaOH bằng nước thành 1 lít dung dịch.  Để yên dung dịch hai ba ngày cho lắng hết cặn cacbonat. Bảo quản trong bình chống xâm nhập CO2 từ không khí.

3.2.4. Dung dịch chỉ thị màu hỗn hợp bromocresol xanh - metyl đỏ

Hoà tan 0,099g bromocresol xanh lục và 0,066g metyl đỏ trong 100ml etanol 95%.

3.2.5. Hỗn hợp axit sunfuric-axit salisilic: Hoà tan 50g axit salisilic trong 1000 ml H2SO4 đậm đặc, tinh khiết.

3.2.6. Natri thiosunfat, tinh khiết.

3.2.7. Dung dịch axit boric 4% có chỉ thị màu hỗn hợp.

Hoà tan 40g axit boric tinh khiết vào 900ml nước nóng. Để nguội, thêm 20ml dung dịch chỉ thị màu hỗn hợp. Trộn đều, sau đó nhỏ từng giọt dung dịch NaOH 0,1M cho đến khi toàn bộ dung dịch có màu đỏ tía nhạt (pH khoảng 5,0). Thêm nước cho đến đủ 1 lít, lắc trộn đều. Hỗn hợp này có nồng độ axit boric 4% được chuẩn bị trước khi sử dụng.

3.2.8. Dung dịch axit tiêu chuẩn H2SO4 hoặc HCl 0,05N

3.2.9. Nước không có N, độ dẫn điện nhỏ hơn 2 (S/cm pH 5,6-7,0.

4. Cách tiến hành

4.1. Phân huỷ mẫu

4.1.1. Cân chính xác 0,2000g-0,2500g mẫu thực vật đã được chuẩn bị theo 10TCN 449-2001 cho mẫu xuống đáy bình phân huỷ. Chú ý không để mẫu bám vào thành bình. Đồng thời tiến hành mẫu trắng.

4.1.2. Làm ẩm mẫu bằng ít giọt nước, khoảng 30 phút rồi thêm vào 10ml hỗn hợp axit sunfuric- axit salisilic.

4.1.3. Sau 30 phút cho thêm 5g natri thiosunfat tinh khiết, lắc đều.

4.1.4. Sau 15 phút cho thêm 1g hỗn hợp xúc tác.

4.1.5. Phân huỷ mẫu trên bếp cho đến khi còn lại khoảng 2ml dung dịch và hết màu đen cacbon. Tuyệt đối không được để cạn dung dịch phân huỷ. Nếu khi còn lại 2ml dung dịch phân huỷ mà mẫu chưa hết màu đen cần bổ sung H2SO4,  tiếp tục phân huỷ cho đến khi hoàn toàn không còn sản phẩm của cacbon.(*)

4.1.6. Để nguội bình phân huỷ, cho khoảng 50ml nước cất - mỗi lần khoảng 10ml - vừa cho nước vừa lắc chuyển toàn bộ dung dịch và cặn qua bình cất Kjeldhal, tráng bình bằng 40- 50ml nước và dồn tất cả vào bình cất để cất amoni (Hoăc lên định mức 100ml để trích dịch cất amoni **)

4.2. Cất amoni

4.2.1. Sử dụng bộ cất Kjeldhal. Kiểm tra thiết bị trước khi sử dụng, yêu cầu thiết bị  kín và sạch.

4.2.2. Đặt bình hứng - bình tam giác có chứa 20ml dung dịch axit boric 4% + chỉ thị màu dưới đuôi ống sinh hàn của bộ cất - nhúng sâu vào dung dịch axit boric khoảng 2mm. (trường hợp có máy làm lạnh bộ sinh hàn thì không cần nhúng đuôi sinh hàn vào dung dịch axit boric).

4.2.3 Cho dung dịch đã phân huỷ vào bình cất. Cho toàn bộ hoặc trích một phần tuỳ theo lượng NH4+ có trong mẫu, yêu cầu ít nhất có 2,8mg N-NH4 trong mẫu cất.

4.2.4. Cho hoạt động hệ thống sinh hàn.

4.2.5. Cho 25ml NaOH 10M qua phễu vào bình cất, giữ lại 1ml trên phễu sau đó dùng nước tráng phễu, cho nước tráng vào bình cất và giữ lại trên phễu 1ml, khoá phễu và cho nước đầy phễu.

4.2.6. Cho hoạt động hệ thống đun bình cất để cất NH4+, điều chỉnh sinh hàn sao cho nước ngưng sau sinh hàn có nhiệt độ khoảng 35oC.

4.2.7. Kết thúc cất amon khi bình hứng có khoảng 150ml và hết amoni trong  dịch ngưng cuối ống sinh hàn, thử hết Amoni bằng thuốc thử Nessler.

4.2.8. Rửa đuôi sinh hàn bằng một ít nước và dồn vào bình hứng. Lấy bình hứng ra ngoài,  để nguội.

4.2.9. Chuẩn độ dung dịch hứng bằng dung dịch axit tiêu chuẩn H2SO4 hoặc HCl 0,05N cho đến khi dung dịch chuyển màu đỏ tía nhạt.

5. Cách tính kết quả

Công thức tính hàm lượng N trong mẫu khô tuyệt đối như sau:

Trong đó:

a: Thể tích dung dịch axit tiêu chuẩn tiêu tốn khi chuẩn độ mẫu (ml)

b: Thể tích dung dịch tiêu chuẩn axit tiêu tốn khi chuẩn độ mẫu trắng(ml)

Ntc: Nồng độ axit tiêu chuẩn sử dụng chuẩn độ

14: Đương lượng gam của nitơ

m: Khối lượng mẫu tương ứng với thể tích dung dịch trích (g)

k: Hệ số chuyển đổi khô kiệt

Ghi chú:

(*) Quá trình phân huỷ mẫu phải  đảm bảo không bị mất mẫu-bắn té ra ngoài, nhất thiết không được để thiêú H2SO4. Với 1g hỗn hợp xúc tác K2SO4+Se nhất thiết phải còn dư 1,5ml H2SO4 nếu không nhiệt độ phân huỷ sẽ lên cao và làm mất nitơ.

(**) Để đảm bảo độ chính xác, tốt nhất là cất toàn bộ lượng mẫu đã  phân huỷ. Tuy nhiên nếu hàm lượng nitơ cao có thể định mức thể tích dung dịch mẫu, sau đó trích một phần thể tích xác định để cất. Trong trường hợp này cần bảo đảm mỗi mẫu cất tối thiểu có 2,8mgN-NH4 + và sử dụng dung dịch tiêu chuẩn axit 0,02N để chuẩn độ -  tiêu tốn khoảng 10ml sẽ hạn chế được sai số.

1. (***) Trường hợp hàm lượng NO3- và NO2- không đáng kể so với N tổng số có thể tiến hành phân huỷ mẫu theo các phương pháp sau:

- Phương pháp sử dụng H2SO4 đặc có hỗn hợp K2SO4 + Se (tỷ lệ khối lượng 100:1) làm  xúc tác.

- Cân chính xác 0.2000-0,2500g mẫu cho vào bình phân huỷ.

- Thêm 1g xúc tác và 5ml H2SO4 đặc.

- Lắc nhẹ và để qua đêm, sau đó đun ở nhiệt độ 250oC khoảng 20 phút, rồi nâng nhiệt độ lên 360oC cho tới khi hết mầu đen.

2. Để nguội bình phân huỷ, tiếp tục như 4.1.6

- Phương pháp sử dụng H2SO4 và H2O2.

- Phương pháp phân huỷ mẫu theo 10TCN 450- 2001

Dung dịch thu được sau phân huỷ có thể sử dụng để xác định N,P,K tổng số.