TIÊU\r\nCHUẨN QUỐC GIA

TCVN 8458:2010

TINH DẦU - XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG NƯỚC - PHƯƠNG PHÁP KARL\r\nFISCHER

Essential\r\noils - Determination of water content - Kari Fischer method

1. Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này quy định phương pháp xác định hàm lượng\r\nnước trong các loại tinh dầu bằng phương pháp Karl Fischer.

2. Tài liệu viện dẫn

Các tài liệu viện dẫn sau rất cần thiết cho việc áp\r\ndụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi\r\nnăm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả các sửa đổi, bổ sung (nếu có).

ISO 760, Determination of water content\r\n- Karl Fischer\r\nmethod (General method) [Xác định hàm lượng nước - Phương pháp Karl Fischer\r\n(Phương pháp chung)].

3.\r\nThuật ngữ và định nghĩa

Trong tiêu\r\nchuẩn này sử dụng thuật ngữ và định\r\nnghĩa sau đây:

3.1. Hàm\r\nlượng nước\r\n(water content)

Lượng nước có mặt\r\ntrong tinh dầu xác định được bằng quy trình\r\nđược quy định trong tiêu chuẩn này.

CHÚ THÍCH Hàm lượng\r\nnước được biểu thị theo phần trăm\r\nkhối lượng [% (m/m)].

4.\r\nNguyên tắc

Nước có mặt trong phần mẫu thử được hấp thụ bằng\r\nmetanol khan. Nước cho phản ứng với thuốc thử Karl Fischer không chứa pyridin,\r\nthuốc thử này trước đó đã được chuẩn hóa bằng chuẩn độ sử dụng thiết bị Karl\r\nFischer. Điểm kết thúc phản ứng thu được bằng phương\r\npháp đo điện.

5. Phản ứng

Trong quá trình xác định hàm lượng nước bằng phương pháp Karl Fischer, thì\r\nnước có mặt trong mẫu thử sẽ phản ứng với iôt và sulfua dioxit khi\r\ncó mặt amin và rượu:

H₂O + I₂ + SO₂ + ROH + 3R_nNH_3-n ® 2R_nNH_3-nHI + R_nNH_3-nHSO₄R

trong đó R là một alkyl hoặc nhóm\r\nalkoxyl.

Điểm kết\r\nthúc phản ứng thu được bằng đo điện do\r\nlượng iôt dư gây ra.

6. Thuốc thử và vật\r\nliệu thử

Tất cả các thuốc thử được sử dụng phải thuộc loại\r\nphân tích và nước cất hoặc nước đã loại khoáng hoặc nước có độ tinh khiết tương\r\nđương.

6.1. Metanol, chứa không\r\nquá 0,05 % khối lượng nước. Nếu thuốc thử chứa nhiều hơn lượng nước này thì làm khô bằng\r\ncách chưng cất trong môi\r\ntrường khí trơ (nitơ, heli v.v...) có magie đã được hoạt hóa bằng iốt. Thu lấy dịch\r\nchưng cất vào bình cầu được bảo\r\nvệ khỏi độ ẩm của môi trường bằng cách dùng ống\r\nchắn có chất hút ẩm. Cách khác,\r\ncó thể sử dụng 2-methoxyetanol (6.2).

6.2. 2-Metoxyetanol (etylen\r\nglycol monometyl ete hoặc metylxenlosolve), chứa không quá 0,05 % khối lượng nước.\r\nNếu thuốc thử\r\nchứa nhiều hơn lượng\r\nnước này thì làm khô bằng cách chưng cất, loại bỏ vài mililit dịch cất đầu tiên có chứa nước.

6.3. Thuốc thử Karl Fischer1), không chứa\r\npyridin, có độ chuẩn thấp hơn 4,0\r\nmg/ml, loại một thành phần hoặc hai thành phần. Độ chuẩn cần được xác định hàng ngày.

Nếu có mặt các hợp chất carbonyl,\r\nthì phải sử dụng thuốc thử Karl Fischer thích hợp.

6.4. Kali bitartrat (C₄H₄O₆K₂.1/2H₂O) hoặc nước.

7. Thiết bị, dụng cụ

Xem ISO 760.

Tất cả các dụng cụ thủy tinh được sử dụng đều phải\r\nđược làm khô trước 30 min trong tủ sấy được duy trì ở nhiệt độ 130 °C, sau đó được\r\ngiữ trong bình hút ẩm chứa chất hút ẩm rồi được\r\nlàm nguội đến nhiệt độ phòng.

Không được sấy các buret tự động trong\r\ntủ sấy. Các buret này cần được làm khô bằng etanol tuyệt đối hoặc axeton và dòng không khí khô.

Sử dụng các thiết bị, dụng cụ phòng thử\r\nnghiệm thông thường và cụ thể như sau:

7.1. Dụng cụ chuẩn độ

Hiện có các dụng cụ bán sẵn trên thị trường\r\nđể xác định tự\r\nđộng hàm lượng nước theo phương pháp Karl Fischer, có các thành phần cấu thành nêu trong 7.1.1\r\nđến 7.1.5.

7.1.1. Chất chỉ thị điểm kết thúc, để chuẩn độ\r\ntheo phương pháp đo điện.

7.1.2. Điện cực kép platin.

7.1.3. Bộ khuấy từ, có gắn với\r\nđũa khuấy được phủ polytetrafluoroetylen, vận hành ở tần số quay 150 r/min\r\nđến 300 r/min.

7.1.4. Bình chuẩn độ, dung tích\r\nkhoảng 200 ml, có ít nhất ba khớp nối\r\nthủy tinh mài.

Nối một trong ba khớp nối với buret tự\r\nđộng. Đặt điện cực kép platin vào trong buret tự động và một điện cực kép\r\nplatin vào buret thứ hai và dùng buret thứ ba để bổ sung thuốc thử và mẫu thử. Ưu tiên dùng bình có vòi xả\r\ndưới đáy. Nối khớp nối này với bình chuẩn độ bằng ống mao quản có dung\r\ntích không quá 0,5 ml. Đóng tất cả các khớp nối trong bình chuẩn độ bằng các\r\nống làm khô đã được nạp chất làm khô có hiệu quả hoặc rây phân tử hoặc ống làm khô được đổ đầy thuốc thử\r\n(6.3) để tránh ảnh hưởng\r\ncủa ẩm từ không khí.

7.1.5. Buret tự động, dung tích\r\n25 ml, được chia các vạch 0,05 ml và lọ thuốc thử và ống làm khô.

Vạch chia nhỏ nhất của buret phụ thuộc vào số liệu của nhà sản xuất (ví dụ:\r\n0,02 ml).

Bảo vệ lọ thuốc thử, buret và thuốc thử\r\nKarl Fischer (6.3) khỏi ẩm và ánh\r\nsáng.

7.2. Tủ sấy, điều chỉnh được ở 130\r\n°C ± 5 °C để làm khô\r\ncác dụng cụ thủy tinh.

8. Lấy mẫu

Phương pháp khuyến cáo về lấy mẫu được\r\nnêu trong TCVN 8442 (ISO 212).

CHÚ THÍCH: Cần chú ý rằng\r\nphương pháp nêu trong TCVN\r\n8443 (ISO 356) không sử dụng được để chuẩn bị mẫu thử vì tiêu chuẩn này quy định mẫu phải khô.

9. Cách tiến hành

9.1. Chuẩn bị dụng cụ\r\nchuẩn độ

Chuẩn bị dụng cụ chuẩn độ (7.1)\r\ntheo các hướng dẫn của nhà sản xuất và bôi mỡ vào từng khớp nối. Điều quan trọng\r\nlà bình chuẩn độ phải kín khí.

Cho 25 ml metanol khan (6.1) hoặc\r\n2-metoxyetanol (6.2) vào bình chuẩn độ (7.1.4). Đảm bảo rằng các phần kim loại của điện cực kép platin (7.1.2) đã được ngập\r\nhoàn toàn. Bắt đầu chuẩn độ tự động\r\n(7.1.3).

Cho thêm thuốc thử Karl Fischer (6.3)\r\nđể xảy ra phản ứng với các vết nước trong metanol.\r\nViệc chuẩn độ và công nhận\r\nđiểm kết thúc chuẩn độ được kiểm\r\nsoát tự động bằng thiết bị.

9.2. Chuẩn hóa thuốc\r\nthử Karl Fischer

Chuẩn bị dụng cụ chuẩn độ như trong\r\n9.1.

Cân khoảng 0,300 g kali bitartrat\r\n(6.4), chính xác đến 0,0001 g.\r\nCho càng nhanh càng tốt lượng (m₁) bitartrat này vào bình chuẩn độ (7.1.4).

Để chuẩn hóa,\r\nchuẩn độ lượng nước\r\nđã biết được\r\nđưa vào bình chuẩn độ bằng\r\nkali bitartrat, với thuốc thử Karl Fischer để tiến hành chuẩn hóa. Việc chuẩn độ và công\r\nnhận điểm kết thúc chuẩn độ được kiểm\r\nsoát tự động bằng thiết bị.

Ghi lại thể tích (V₁) của thuốc\r\nthử đã sử dụng với\r\nbitartrat.

Việc chuẩn hóa thuốc thử cũng\r\ncó thể được thực hiện\r\nvới một lượng nước tinh khiết đã biết (m₂), khoảng 0,040\r\ng, được cân chính xác đến 0,0001 g.

Ghi lại thể tích (V₂)\r\ncủa thuốc thử đã sử dụng với\r\nnước.

Thực hiện vài lần chuẩn độ mà không\r\nthay bình chuẩn độ. Tính\r\ntrung bình của các kết\r\nquả để tính đương lượng\r\nnước của thuốc thử (10.1).

9.3. Phép xác định

Chuẩn bị dụng cụ chuẩn độ như\r\ntrong 9.1.

Tùy thuộc vào hàm lượng nước dự kiến của mẫu, lấy phần mẫu thử\r\n(V₀ ml) (10,0 ml\r\nnếu hàm lượng\r\nnước < 3 % hoặc 25,0 ml nếu hàm lượng nước < 1 %) cho nhanh vào bình chuẩn độ ở nhiệt độ dưới\r\n25 °C, vì có thể xuất hiện sự kết lắng và không hòa tan hết.

Bắt đầu chuẩn độ tự động\r\ntrong khi vẫn khuấy bằng bộ khuấy từ (7.1.3).\r\nViệc chuẩn độ và công\r\nnhận điểm kết thúc chuẩn độ được kiểm soát tự động bằng\r\nthiết bị.

Ghi lại thể tích (V₃)\r\ncủa thuốc thử đã sử dụng.

Thực hiện ba lần chuẩn độ trên mỗi\r\nmẫu thử và lấy trung bình của các kết\r\nquả để tính toán\r\n(10.2).

10. Biểu thị kết quả

10.1. Đương lượng nước của thuốc\r\nthử Kart Fischer

Tính đương lượng nước, T, của thuốc\r\nthử Karl Fischer (6.3) bằng miligam nước trên mililit thuốc thử, theo công thức\r\nsau đây:

 hoặc

Trong đó:

m₁ là khối lượng của kali bitartrat (6.4)\r\nđược đưa vào khi thuốc thử này được dùng để chuẩn hóa (9.2), tính bằng miligam\r\n(mg);

V₁ là thể tích\r\ncủa thuốc thử Karl Fischer (6.3) đã dùng để chuẩn hóa, tính bằng mililit (ml);

0,5 là số mol nước trên mol kali\r\nbitartrat;

18 là khối lượng phân tử tương đối của\r\nnước;

235,28 là khối lượng phân tử tương đối\r\ncủa kali bitartrat;

m₂ là khối lượng\r\ncủa nước tinh khiết đã biết (6.4), nếu nước được\r\ndùng để chuẩn hóa, tính bằng\r\nmiligam (mg);

V₂ là thể tích của thuốc thử Karl Fischer (6.3) đã dùng để chuẩn hóa, tính bằng\r\nmililit (ml).

10.2. Hàm lượng nước của tinh dầu

Hàm lượng nước của tinh dầu, W_w,\r\ntính bằng phần trăm\r\nkhối lượng, theo công\r\nthức sau đây:

trong đó

V₀ là thể tích của phần\r\nmẫu thử (9.3), tính bằng mililit (ml);

r là tỷ trọng của mẫu ở 20 °C, tính bằng\r\ngam trên mililit\r\n(g/ml);

V₃ là thể tích của thuốc thử Karl Fischer (6.3) đã dùng cho phép\r\nxác định (9.3), tính bằng mililit (ml).

T là đương lượng nước\r\ntính được trong 10.1, tính bằng miligam nước trên mililit thuốc thử Kari Fischer (6.3).

Để tính tỷ trọng của tinh dầu, nhân giá trị thu được của tỷ trọng tương đối với tỷ trọng của nước\r\nở 20 °C là 0,998 23\r\ng/ml.

11. Báo cáo thử nghiệm

Báo cáo thử nghiệm phải ghi rõ:

- phương pháp đã sử dụng;

- kết quả thử nghiệm thu được;

- mọi chi tiết thao tác không quy định trong tiêu chuẩn này, hoặc được coi là tùy chọn, cũng như mọi tình huống\r\nbất thường mà có thể ảnh hưởng\r\ntới kết quả;

Báo cáo thử nghiệm phải bao gồm mọi\r\nthông tin cần thiết để nhận biết đầy đủ về mẫu thử.

THƯ MỤC TÀI LIỆU THAM\r\nKHẢO

[1] TCVN 8442 (ISO 212), Tinh dầu - Lấy mẫu.

[2] TCVN 8443 (ISO 356), Tinh dầu -\r\nChuẩn bị mẫu thử.