TIÊU\r\nCHUẨN QUỐC GIA

TCVN\r\n8005 : 2008

ISO 7105 : 1985

AMONIAC KHAN HÓA LỎNG SỬ DỤNG TRONG\r\nCÔNG NGHIỆP - XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG NƯỚC - PHƯƠNG PHÁP KARL FISCHER

Liquefied\r\nanhydrous ammonia for industrial use - Determination of water content - Karl\r\nFischer method

Lời nói đầu

TCVN 8005 : 2008 và\r\nTCVN 2616 : 2008 thay\r\nthế TCVN 2616 : 1993.

TCVN 8005 : 2008 hoàn toàn tương đương\r\nvới ISO 7105 : 1985.

TCVN 8005 : 2008 do Tiểu Ban kỹ thuật\r\ntiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC47/SC2 Hóa học - Phương pháp thử biên soạn, Tổng\r\ncục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

AMONIAC\r\nKHAN HÓA LỎNG SỬ DỤNG TRONG CÔNG NGHIỆP - XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG NƯỚC - PHƯƠNG\r\nPHÁP KARL FISCHER

Liquefied\r\nanhydrous ammonia for industrial use - Determination of water content - Karl\r\nFischer method

CẢNH BÁO Amoniac khan\r\nhóa lỏng là chất độc, ăn mòn mạnh, sôi ở -33,3 ^oC ở áp suất khí quyển\r\nchuẩn. Nó tác động mạnh lên da và mắt, gây bỏng nặng và sâu. Tiếp xúc với mắt\r\ncó thể gây mù vĩnh viễn.

Hơi của amoniac kích\r\nthích mạnh đối với màng nhầy và mắt, và gây hiệu ứng nghẹt thở.

Ở nồng độ từ 16 % đến\r\n25 % (theo thể tích), amoniac khan dạng khí tạo thành hỗn hợp nổ với không khí.

Trách nhiệm cá nhân\r\nkhi tiếp xúc với amoniac là phải biết đầy đủ về đặc tính nguy hiểm của amoniac và\r\nbiết cách đề phòng.

Người thao tác phải đi\r\ngăng cao su dày, tạp dề cao su, bảo vệ toàn bộ mặt và đầu và phải trang bị mặt\r\nnạ phòng khí độc có bộ lọc amoniac.

Các thao tác mô tả\r\nphải được thực hiện trong tủ hút có thông gió tốt. Để biết thêm thông tin, xem\r\nTCVN 7289 (ISO 3165).

1. Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này qui định\r\nphương pháp Karl Fischer điện thế trực tiếp để xác định hàm lượng nước của\r\namoniac lỏng sử dụng trong công nghiệp.

Phương pháp này áp\r\ndụng cho sản phẩm có hàm lượng nước không nhỏ hơn 50 mg/kg.

CHÚ THÍCH Đối với hàm\r\nlượng nước lớn hơn 1 000 mg/kg, tốt nhất là pha loãng phần còn lại sau khi bay\r\nhơi với metanol khan theo ISO 4276 và chuẩn độ một phần dung dịch pha loãng.

2. Tài liệu viện dẫn

Các tài liệu viện dẫn\r\nsau đây là rất cần thiết khi áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện\r\ndẫn ghi năm công bố thì áp dụng bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn\r\nkhông ghi năm công bố thì áp dụng bản mới nhất, bao gồm cả các bản sửa đổi (nếu\r\ncó).

TCVN 2614 : 2008 (ISO\r\n7103 : 1982) Amoniac khan hóa lỏng sử dụng trong công nghiệp - Lấy mẫu - Lấy\r\nmẫu phòng thí nghiệm.

TCVN 7289 (ISO 3165)\r\nLấy mẫu sản phẩm hóa dùng trong công nghiệp - An toàn trong lấy mẫu.

ISO 760 Determination\r\nof water - Karl Fischer method (general method) [Xác định hàm lượng nước - Phương\r\npháp Karl Fischer (phương pháp chung)].

ISO 4276 Anhydrous\r\nammonia for industrial use - Evaluation of residue on evaporation - Gravimetric\r\nmethod (Amoniac khan sử dụng trong công nghiệp - Xác định cặn sau khi bay hơi -\r\nPhương pháp khối lượng)

3. Nguyên tắc

Làm bay hơi phần mẫu\r\nthử trong sự có mặt của etylen glycol và xác định hàm lượng nước của phần còn\r\nlại bằng phương pháp Karl Fischer điện thế trực tiếp.

4. Thuốc thử và vật\r\nliệu

Trong quá trình phân\r\ntích, trừ khi có qui định khác, chỉ sử dụng các thuốc thử có độ tinh khiết phân\r\ntích và nước cất hoặc nước có độ tinh khiết tương đương.

Thuốc thử và vật liệu\r\nđã cho trong ISO 760 và:

4.1. Hỗn hợp làm lạnh, bao gồm hỗn hợp của\r\ncacbon dioxit rắn và metanol (cấp độ kỹ thuật là thích hợp), có thể đạt được\r\nnhiệt độ từ -35 oC đến -40 ^oC.

CHÚ THÍCH Axeton cấp độ\r\nkỹ thuật có thể sử dụng thay thế metanol.

4.2. Axit sulfuric (ρ khoảng 1,84 g/ml),\r\ndung dịch khoảng 10 % (theo khối lượng).

4.3. 1,2-Etanediol\r\n(etylen glycol) (CH₂OH-CH₂OH), có hàm lượng\r\nnước không lớn hơn 0,1 % (theo khối lượng).

CHÚ THÍCH 1,2-Etanediol\r\nlà chất hút ẩm mạnh; ngăn ngừa sự hấp thụ độ ẩm môi trường.

4.4. Hỗn hợp\r\nmetanol/axit axetic

Trộn 100 ml axit\r\naxetic băng, ρ\r\nkhoảng\r\n1,05 g/ml, với 900 ml metanol có hàm lượng nước không lớn hơn 0,03 % (theo khối\r\nlượng).

4.5. Metyl đỏ, dung dịch 1 g/l\r\ntrong etanol 95 % (theo thể tích).

5. Thiết bị, dụng cụ

Các thiết bị, dụng cụ\r\nthông thường phòng thí nghiệm và

5.1 Thiết bị qui định trong ISO\r\n760.

5.2. Thiết bị lấy mẫu\r\nthử

Ví dụ điển hình của\r\nthiết bị được thể hiện trong Hình 1 và bao gồm các bộ phận sau:

5.2.1. Ống thử bằng\r\nthủy tinh, có\r\ntổng dung tích khoảng 150 ml, có vạch định mức 100 ml, được gắn nút thủy tinh\r\nnhám 24/29 với nhánh có van ba chiều (3) và nhánh bên để nối ống với hai bình\r\nhình nón (A và B), mỗi bình có dung tích 1 000 ml.

Trong thiết bị được\r\nlắp ráp, ống thử được lắp với hai van ba chiều (3 và 4) để có thể nối với bình\r\nhình trụ có chứa amoniac lỏng hoặc nối với hai bình hình nón (A và B).

Các van được bôi trơn\r\nbằng mỡ silicon hoặc được làm bằng polytetrafluoroetylen (PTFE).

5.2.2. Bình Dewar, có khả năng chứa được\r\nống thử (5.2.1) và nhìn được vạch định mức.

6. Lấy mẫu

Lấy mẫu theo TCVN\r\n2614 : 2008 (ISO 7103 : 1982).

7. Cách tiến hành

CẢNH BÁO Thực hiện\r\ntất cả các thao tác trong tủ hút có thông gió tốt.

7.1. Phần mẫu thử

Cân, chính xác đến\r\n0,1 g, các bộ phận gồm hai bình hình nón (A và B), mỗi bình chứa khoảng 500 ml\r\naxit sulfuric (4.2) và vài giọt dung dịch metyl đỏ (4.5), cùng với các ống nối\r\nthể hiện trong Hình 1, bắt đầu tại điểm 5.

Ngâm ống thử không đậy\r\nnút (5.2.1) vào bình Dewar (5.2.2), đổ hỗn hợp làm lạnh (4.4) khoảng 3/4 thể\r\ntích bình. Cho 2 ml 1,2-etanediol (4.3) vào ống thử, đậy nút và nối ống thử với\r\ncác bình hình nón.

Điều chỉnh van số 3 để\r\ncách ly ống thử và để thông các nhánh nối số 1 và số 2 với không khí.

Sử dụng ống cao su\r\nnối nhánh số 1 với bình hình trụ có chứa mẫu phòng thí nghiệm. Cẩn thận mở van\r\ncủa bình hình trụ và để amoniac thoát từ\r\ntừ ra ngoài không khí, cho đến khi các nhánh số 1 và số 2 bị làm lạnh hoàn toàn\r\nvà xuất hiện các giọt amoniac.

Ngay lập tức điều\r\nchỉnh van số 3 để cách ly nhánh số 2, đồng thời nối nhánh số 1 với ống thử và điều\r\nchỉnh van số 4 để mở nhánh nối số 6.

Điều chỉnh nhanh van\r\nsố 4 để nối hai bình hình nón với phần còn lại của thiết bị, cẩn thận cách ly\r\nnhánh số 6. Amoniac khan hóa lỏng được gom như vậy vào ống thử, trong khi đó\r\nkhí amoniac bị hấp thụ bởi dung dịch axit sulfuric (4.2) có chứa trong hai bình\r\nhình nón.

Ngay khi amoniac lỏng\r\ntrong ống thử đạt đến vạch mức 100 ml, điều chỉnh van số 4 để nối ống thử với\r\nkhông khí và để cách ly với hai bình hình nón.

Điều chỉnh ngay van\r\nsố 3 để cách ly ống thử và cho khí amoniac thoát\r\nra ngoài không khí qua nhánh số 2.

Sau đó khóa van bình\r\nhình trụ có chứa mẫu phòng thí nghiệm và tháo ra khỏi thiết bị.

Ngay khi thu được\r\nphần mẫu thử, tháo rời các bộ phận gồm hai bình hình nón và các ống nối thể\r\nhiện trong Hình 1, bắt đầu tại điểm 5. Để phần mẫu thử đạt đến nhiệt độ môi\r\ntrường và cân chính xác đến 0,1 g.

7.2. Phép thử trắng

Tiến hành kiểm tra mẫu\r\ntrắng cùng lúc với phép xác định, sử dụng qui trình và lượng các thuốc thử như\r\nnhau (trừ thuốc thử Karl Fischer) như đã sử dụng với phép xác định, nhưng không\r\ncó phần mẫu thử.

7.3. Cách xác định

Tháo ống thử có chứa\r\nphần mẫu thử khỏi bình Dewar (5.2.2) và để amoniac bay hơi từ từ ở nhiệt độ môi\r\ntrường qua nhánh số 2 (xem Hình 1) cho đến khi phần còn lại bao gồm nước/dung\r\ndịch etanediol được giữ lại ở đáy ống thử. Không đậy nút ống thử, thêm 10,0 ml\r\nhỗn hợp metanol-axit axetic (4.4), cho hỗn hợp chảy từ từ xuống thành của ống\r\nthử. Khuấy cẩn thận và chuyển dung dịch sang bình chuẩn độ được qui định trong\r\nISO 760, tráng ống thử bằng 10,0 ml hỗn hợp metanol/axit axetic, để tổng thể\r\ntích tối đa là 50,0 ml và gộp phần nước tráng vào bình chuẩn độ.

Chuẩn độ theo qui định\r\ntrong ISO 760 (chuẩn độ điện thế trực tiếp).

Kích\r\nthước tính bằng milimet

Hình\r\n1 - Thiết bị lấy mẫu điển hình

8. Biểu thị kết quả

Hàm lượng nước, tính\r\nbằng phần trăm khối lượng H₂O, theo công thức

Trong đó

T là lượng tương đương\r\ntrong nước của thuốc thử Karl Fischer (theo ISO 760), được tính theo ISO 760;

V₁ là thể tích thuốc thử\r\nKarl Fischer đã dùng để chuẩn độ, tính bằng mililit;

V₂ là thể tích thuốc thử\r\nKarl Fischer đã dùng trong mẫu trắng, tính bằng mililit;

m là khối lượng của\r\nphần mẫu thử (7.1), tính bằng gam. Đây là tổng thể tích của amoniac lỏng được\r\ngom vào ống thử, tính bằng mililit, nhân với 0,68 (0,68 g/ml là khối lượng\r\nriêng của amoniac lỏng), và lượng gia tăng khối lượng, tính bằng gam, của các\r\nbộ phận bao gồm hai bình hình nón và các ống nối thể hiện trong Hình 1, bắt đầu\r\ntại điểm 5;

9. Báo cáo thử nghiệm

Báo cáo thử nghiệm\r\nphải bao gồm các thông tin sau:

a) Nhận dạng mẫu;

b) Phương pháp sử\r\ndụng;

c) Kết quả và phương\r\npháp biểu thị;

d) Các điểm bất\r\nthường trong khi tiến hành;

e) Các thao tác bất\r\nkỳ không qui định trong tiêu chuẩn này hoặc tùy ý.