Tiêu chuẩn ngành 10TCN304:1997

TIÊU CHUẨN NGÀNH

10 TCN 304:1997

PHÂN TÍCH PHÂN BÓN

PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH NITƠ TỔNG SỐ

(YÊU CẦU KỸ THUẬT)*

1. Phạm vi áp dụng:

Tiêu chuẩn này qui định phương pháp xác định nitơ tổng số cho các loại phân không có nitrat.

2. Nguyên tắc:

Tiêu chuẩn này tiến hành dựa theo phương pháp Kjeldhal. Chuyển toàn bộ nitơ trong mẫu thành dạng amon sunfat, giải phóng NH₃ bằng kiềm, hấp thu NH₃ bằng dung dịch axit boric và xác định N bằng phương pháp trung hoà dung dịch chuẩn HCl hoặc H₂SO₄.

3. Thiết bị và thuốc thử

3.1. Thiết bị:

3.1.1. Bình đốt mẫu và bếp đốt.

3.1.2. Bộ cất Kjeldhal dung tích bình cất 250ml hoặc 500ml.

Bình tam giác để hấp thu NH₃ tương ứng có dung tích 250ml hoặc 500ml

3.1.3. Buret 50ml, độ chính xác 0,1 ml.

3.1.4. Bình định mức 100 ml, 50 ml, 25 ml.

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

3.1.6. Rây cỡ lỗ 0,5mm (hoặc cỡ số tương đương) bằng kim loại không rỉ hoặc bằng nhựa.

3.2. Thuốc thử:

3.2.1. Axit sunfuric tinh khiết (pa), không N đậm đặc (93-98%).

3.2.2. Hỗn hợp muối: 100g muối kali hoặc natri sunfat, l0g sắt II sunfat (FeSO₄.7H₂O), 5g đồng sunfat (CuSO₄.5H₂O) hoặc hỗn hợp l00g K₂SO₄ và 1g Se. Nghiền nhỏ, trộn đều đựng trong lọ kín, khô.

3.2.3. Hỗn hợp chỉ thị màu: Có thể sử dụng 1 trong 2 loại hỗn hợp:

- Hỗn hợp Bromocresol xanh và metyl đỏ: Hoà tan 0,1g Bromocresol xanh và 0,7g metyl đỏ trong l00ml etanol 95% (chuyển xanh- tía nhạt)

- Hỗn hợp metylen xanh và metyl đỏ: Hoà tan 0,05g metylen xanh vào 5ml nước cất không N, cho vào đó l00ml etanol 95% và hoà tan thêm 0,15g metyl đỏ. Khuấy cho tan hết, đựng trong lọ màu (chuyển xanh lục - tím đỏ).

3.2.4. Dung dịch tiêu chuẩn H₂SO₄ hoặc HCl: 0,1N-0,5N (tuỳ theo lượng N trong mẫu chuẩn độ), pha từ ống tiêu chuẩn hoặc được xác định từ tiêu chuẩn.

3.2.5. Dung dịch NaOH khoảng 40%: Pha 450g NaOH công nghiệp vào nước, để nguội, thêm nước đủ 1 lít. Để lắng, sử dụng phần dung dịch trong.

3.2.6. Dung dịch axit boric bão hoà ở 20^oC: Hoà tan 50g axit boric trong nước nóng và thêm nước cất không chứa amoniac đến 1 lít.

3.2.7. Nước có độ dẫn điện < 2mS/cm không có NH₄⁺.

3.2.8. Dung dịch N tiêu chuẩn (để kiểm tra thiết bị chưng cất): Cân chính xác 0,2360g (NH₄)₂SO₄ khô, tinh khiết. Hoà tan thành 1 lít trong bình định mức với nước cất không chứa amoniac. Dung dịch có 0,05mgN/l. Bảo quản dung dịch ở chỗ lạnh.

4. Cách xác định.

4.1. Phân huỷ mẫu.

4.1.1. Cân chính xác trên cân phân tích từ 0,35 - 0,70g mẫu phân đã được chuẩn bị theo 10TCN 301-97 cho vào bình đốt (không để dính mẫu ở cổ và thành bình). Tuỳ theo hàm lượng N dự đoán, tính toán cho có lượng N thích hợp của mẫu từ 30-200mg.

4.1.2. Thêm khoảng 1g hỗn hợp muối và 25ml H₂SO₄ đậm đặc.

4.1.3. Chuẩn bị đồng thời 2 mẫu trắng không mẫu thử, tiến hành và đồng nhất điều kiện như mẫu thử.

4.1.4. Đun nóng từ từ mẫu trên bếp cho đến khi hết sủi bọt (có thể cho một chút parafin cho giảm bớt bọt).

4.1.5. Sau đó tăng nhiệt độ và đun sôi hỗn hợp cho đến khi dung dịch trắng trong. Tuyệt đối không được để mẫu bắn ra ngoài. Không được để khô mẫu (luôn luôn dư một lượng axit ít nhất khoảng 2ml, nếu không phải cho axit bổ sung).

4.1.6. Sau khi mẫu đã trắng, đun tiếp 30 phút và kết thúc.

4.1.7. Để nguội và thêm khoảng 100ml nước cất không chứa amoniac (kết hợp rửa và lôi cuốn mẫu từ thành bình xuống). Trường hợp trích một phần dung dịch để xác định thì dồn mẫu qua định mức 200ml. Tráng rửa bình và dồn qua bình định mức, thêm nước cất không chứa amoniac cho đến vạch. Lắc đều dung dịch.

4.2. Chưng cất NH₃.

4.2.1. Lắp bộ cất NH₃ (tuỳ theo thực tế thiết bị) đạt yêu cầu: kín, sạch, có khả năng điều chỉnh tốc độ cất và khả năng ngưng.

4.2.2. Kiểm tra thiết bị bằng cách cất 14ml dung dịch N tiêu chuẩn 0,05mg N/ml với kiềm, chuẩn độ N trong bình hứng hết 5 ± 0,1 ml dung dịch H₂SO₄ 0,01N hoặc HCl 0,01N là đạt yêu cầu. Nếu nhỏ hơn là do thiết bị cất bị hở, nếu lớn hơn có thể là do bị bắn kiềm từ bình cất hoặc do thiết bị không sạch. Cần kiểm tra và khắc phục.

4.2.3. Dùng bình tam giác 250ml chứa sẵn 50ml dung dịch axit boric bão hoà (nếu lượng N nhỏ hơn 100mg). ứng 1mg N phải đảm bảo ít thất 0,5ml dung dịch axit boric bão hoà. Cho 10 giọt hỗn hợp chỉ thị màu. Đặt bình hứng dưới đuôi ống sinh hàn.

4.2.4. Cho toàn bộ hoặc trích 1 phần dung dịch xác định có chứa 30mg đến 200mg N (nếu bộ cất có dung tích 500ml và bình hứng 500ml), 30mg đến 100mg N (nếu bộ cất có dung tích 250ml và bình hứng 250ml). Tráng phễu và dụng cụ đong bằng nước cất không chứa amoniac, dồn toàn bộ vào bình cất.

4.2.5. Cho 2-3 hạt thuỷ tinh vào bình cất để tránh bắn mẫu.

4.2.6. Cho nước chảy để bộ phận sinh hàn làm việc.

4.2.7. Cho qua phễu 50ml dung dịch NaOH 40%. Khi dung dịch NaOH chảy xuống bình cất còn lại khoảng 1ml thì khoá phễu. Cho vào phễu khoảng 50ml nước cất không N để làm loãng NaOH. Mở khoá phễu cho nước xuống bình cất và đến khi còn khoảng 1ml thì khoá phễu lại.

4.2.8. Tiến hành cất NH₃, điều chỉnh nước chảy qua ống sinh hàn và tốc độ sôi đảm bảo nhiệt độ nước sau khi ngưng lạnh khoảng 25-30^oC.

4.2.9. Chưng cất cho đến hết NH₃ (thử bằng thuốc thử Nessler). Thường dung dịch ngưng khoảng 75-100ml, nếu dưới 100mg và 150-200ml nếu có 100-250mg N.

4.2.10. Sau khi cất hết NH₃, hạ thấp bình hứng, tia rửa đuôi ống sinh hàn (dồn nước rửa vào bình hứng). Ngừng cất.

4.3. Chuẩn độ:

- Chuẩn độ amon bằng dung dịch H₂SO₄ hoặc HCl cho đến khi chuyển màu.

* Nếu dùng hỗn hợp Bromocresol xanh- metyl đỏ, chuyển từ màu xanh sang tía nhạt.

Nếu dùng metylen xanh- metyl đỏ, chuyển từ xanh lục sang tím đỏ.

** Nếu lượng N dự kiến trong mẫu cất dưới 30mg sử dụng axit 0,1 N

Nếu lượng N dự kiến trong mẫu cất dưới 30-50mg sử dụng axit 0,2N

Nếu lượng N dự kiến trong mẫu cất > 50mg sử dụng axit 0,5N

5. Cách tính.

Tính % khối lượng N trong mẫu

(a-b) . N . 0,01401 .100

N % = ------------------------------------------

m

Trong đó:

a: Thể tích dung dịch axit chuẩn sử dụng cho mẫu thử (ml)

b: Thể tích dung dịch axit chuẩn sử dụng cho mẫu trắng (ml)

N: Nồng độ đương lượng axit chuẩn

m: Khối lượng mẫu tương ứng với mẫu chuẩn độ (g)

0,01401: Mili đương lượng gam N (g)