TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 11407:2019

PHÂN BÓN - XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG SILIC HỮU HIỆU BẰNG PHƯƠNG PHÁP PHỔ HẤP THỤ PHÂN TỬ

Fertilizers - Determination of available silicon content by spectrophotometric method

Lời nói đầu

TCVN 11407:2019 thay thế cho TCVN 11407:2016.

TCVN 11407:2019 do Viện Quy hoạch và Thiết kế Nông nghiệp biên soạn, Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn đề nghị, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng thẩm định, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

PHÂN BÓN - XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG SILIC HỮU HIỆU BẰNG PHƯƠNG PHÁP PHỔ HẤP THỤ PHÂN TỬ

Fertilizers - Determination of available silicon content by spectrophotometric method

1  Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này quy định phương pháp xác định hàm lượng silic hữu hiệu của các toại phân bón bằng phương pháp phổ hấp thụ phân tử.

2  Tài liệu viện dẫn

Tài liệu viện dẫn sau đây là rất cần thiết khi áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng bản được nêu. Đối với tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản một nhất, bao gồm cả các bản sửa đổi, bổ sung (nếu có).

TCVN 4851:1989 (ISO 3696:1987), Nước dùng để phân tích trong phòng thí nghiệm - Yêu cầu kỹ thuật và phương pháp thử.

TCVN 9486:2018, Phân bón - Lấy mẫu

TCVN 10683:2015 (ISO 8358:1991), Phân bón rắn - phương pháp chuẩn bị mẫu để xác định cốc chỉ tiêu hóa học và vật lý.

3  Thuật ngữ và định nghĩa

Tiêu chuẩn này áp dụng thuật ngữ và định nghĩa sau:

3.1

Silic hữu hiệu (available Silicon)

Dạng silic hòa tan mà cây trồng hấp thụ được

4  Nguyên tắc

Silic hữu hiệu trong mẫu phân bón được chiết bằng hỗn hợp dung dịch natri cacbonat và amoni nitrat. Dung dịch chiết được tạo màu xanh dị hợp bằng amoni molipdat trong môi trường khử và phân tích bằng thiết bị do phổ hấp thụ phân tử (UV - VIS) ở bước sóng 660 nm.

5  Thuốc thử

Trừ khi có quy định khác, trong quá trình phân tích chỉ sử dụng các thuốc thử có cấp độ tinh khiết phân tích và nước cất phù hợp với TCVN 4851:1989 (ISO 3696:1987) hoặc nước có độ tinh khiết tương đương (sau đây gọi là nước)

5.1  Amoni hydroxit (NH₄OH) đậm đặc (25 %).

5.2  Amoni hydroxit (NH₄OH) 10 %. Hút 40 mL amoni hydroxit đậm đặc (5.1) vào bình định mức dung tích 100 mL, thêm nước đến vạch và lắc đều, chuyển dung dịch vào bình nhựa, bảo quản kín.

5.3  Natri cacbonat (Na₂CO₃) dạng rắn.

5.4  Dung dịch natri cacbonat 0,1 mol/L: Cân 10,59 g natri cacbonat (5.3), cho vào cốc dung tích 1000 mL đã có khoảng 500 mL nước, khuấy đều và chuyển vào bình định mức dung tích 1000 mL, thêm nước đến vạch, lắc kỹ, chuyển dung dịch vào bình nhựa và bảo quản kín.

5.5  Amoni nitrat (NH₄NO₃) dạng rắn.

5.6  Dung dịch amoni nitrat 0,2 mol/L: Hòa tan 16,01 g amoni nitrat (5.5) với khoảng 500 mL nước trong cốc dung tích 1000 mL, khuấy đều và chuyển vào bình định mức dung tích 1000 mL, thêm nước đến vạch, lắc kỹ, chuyển dung dịch vào bình nhựa, bảo quản kín.

5.7  Dung dịch chiết natri cacbonat -amoni nitrat, pH = 9,4: Cho 500 mL dung dịch natri cacbonat 0,1 mol/L (5.4) và 500 mL dung dịch amoni nitrat 0,2 mol/L (5.6) vào cốc nhựa, khuấy và điều chỉnh pH dung dịch đến 9,4 bằng dung dịch amoni hydroxit 10 % (5.2). Chuyển dung dịch vào bình nhựa, bảo quản kín.

5.8  Axit sulfuric (H₂SO₄) đậm đặc, d = 1,84 g/mL

5.9  Axit ascorbic (C₆H₈O₆) dạng rắn.

5.10  Dung dịch axit ascorbic 3 g/L : Hòa tan 3 g axit ascorbic (5.9) với khoảng 200 mL nước trong bình định mức dung tích 1000 mL, lắc kỹ. Định mức tới vạch bằng nước, chuyển dung dịch vào bình nhựa tối màu, bảo quản kín. Dung dịch sử dụng trong ngày.

5.11  Amoni molipdat tetrahydrat [(NH₄)₆Mo₇O₂₄.4H₂O] tinh thể.

5.12  Axit tactaric (C₄H₆O₆) dạng rắn.

5.13  Dung dịch amoni molipdat trong môi trường axit

Hòa tan 75 g amoni molipdat tetrahydrat (5.11) với khoảng 500 mL nước trong cốc dung tích 1000 mL. Thêm từ từ 100 mL dung dịch axil sulfuric đậm đặc (5.8), làm lạnh và chuyển hỗn hợp vào bình định mức dung tích 1000 mL, thêm nước đến vạch và lắc đều, chuyển dung dịch sang bình nhựa, bảo quản kín.

5.14  Dung dịch axit tactaric, 200 g/L

Hòa tan 50 g axit tactaric (5.12) với khoảng 200 mL nước trong bình định mức dung tích 250 mL, lắc kỹ. Định mức tới vạch bằng nước, chuyển dung dịch vào bình nhựa, bảo quản kín.

5.15  Dung dịch chuẩn silic gốc 1000 mg/L.

5.16  Dung dịch chuẩn silic 50 mg/L: Dùng pipet hút chính xác 5 ml dung dịch chuẩn silic gốc 1000 mg/L (5.15) cho vào bình định mức dung tích 100 mL, thêm nước tới vạch, lắc đều, thu được dung dịch chuẩn silic 50 mg/L, chuyển dung dịch vào bình nhựa, bảo quản kín và sử dụng trong một tuần.

6  Thiết bị, dụng cụ

Thiết bị, dụng cụ thông thường trong phòng thí nghiệm và các thiết bị, dụng cụ sau:

6.1  Cân phân tích, có độ chính xác đến ± 0,0001 g.

6.2  Thiết bị đo pH.

6.3  Thiết bị đo phổ hấp thụ phân từ (UV - VIS), có bước sóng từ 400 nm đến 850 nm, độ phân giải nhỏ hơn 2 nm.

6.4  Phễu lọc nhựa, đường kính 8 mm.

6.5  Giấy lọc, whatman loại 1, loại 3 hoặc tương đương.

6.6  Bình tam giác nhựa chịu nhiệt, dung tích 50; 100; 250; 500 mL.

6.7  Pipet nhựa, dung tích 1; 2; 3; 5; 10 mL.

6.8  Phễu chiết, dung tích 250 mL.

6.9  Bình định mức nhựa, dung tích 50; 100; 250; 500; 1000 mL.

6.10  Thiết bị cách thủy.

6.11  Tủ sấy, duy trì ở nhiệt độ 105 °C ± 5 °C.

6.12  Rây, kích thước lỗ sàng 0,3 mm.

7  Chuẩn bị mẫu

7.1  Phân bón dạng rắn

Chuẩn bị mẫu thử theo TCVN 10683:201, sau đó nghiền mẫu cho đến khi lọt qua lỗ sàng 0.3 mm.

7.2  Phân bón dạng lỏng

7.2.1  Dạng dung dịch: Mẫu lấy ban đầu không ít hơn 50 mL, trước khi lấy mẫu để tiến hành phép thử, mẫu phải được lắc đều.

7.2.2  Dạng lỏng sền sệt: Mẫu lấy ban đầu không ít hơn 200 g, trước khi lấy mẫu để tiến hành phép thử, mẫu phải được trộn đều.

8  Cách tiến hành

8.1  Chiết mẫu

8.1.1  Cân từ 0,1 g đến 0,2 g mẫu (tùy thuộc vào hàm lượng silic) đã được chuẩn bị theo 7.1 và 7.2.2 chính xác đến 0,0001 g, và cho vào bình nhựa chịu nhiệt dung tích 250 mL có nắp đậy (không để mẫu dính ở cổ và thành bình). Đối với mẫu dạng lỏng (7.2.1), hút 0,1 mL đến 0,2 mL dung dịch mẫu và cân chính xác đến 0,0001 g để xác định khối lượng (g), sau đó tiến hành tương tự như đối với mẫu rắn và mẫu lỏng dạng sền sệt.

8.1.2  Thêm 200 mL dung dịch chiết natri cacbonat - amoni nitrat (5.7), trộn đều.

8.1.3  Đậy nắp bình, lắc dung dịch với tốc độ 140 r/min ở nhiệt độ phòng 25 °C ± 3 °C trong vòng 60 min.

8.1.4  Chuyển bình ra khỏi máy lắc và để yên trong 5 ngày ở nhiệt độ phòng 25 °C ± 3 °C.

CHÚ THÍCH 1: Tính thời gian 5 ngày từ khi bắt đầu lắc.

8.1.5  Sau 5 ngày, dùng pipet hút chính xác 5 mL dung dịch chiết vào bình định mức nhựa dung tích 250 mL (đối với mẫu có hàm lượng silic dự kiến ≤ 3 %, hút 10 mL dung dịch chiết) và định mức đến vạch bằng nước và lắc đều thu được dung dịch (A).

8.2  Xác định silic hữu hiệu

8.2.1  Chuẩn bị dãy dung dịch chuẩn làm việc

8.2.1.1  Dung dịch chuẩn trắng: Thêm 1 mL dung dịch chiết (5.7) vào bình định mức dung tích 100 mL, định mức tới vạch bằng nước và lắc đều.

8.2.1.2  Dung dịch chuẩn 0,25 mgSi/L: Thêm 1 mL dung dịch chiết (5.7) và 0,5 mL dung dịch chuẩn silic 50 mg/L vào bình định mức dung tích 100 mL, định mức tới vạch bằng nước và lắc đều.

8.2.1.3  Dung dịch chuẩn 0.5 mg Si/L: Thêm 1 mL dung dịch chiết (5.7) và 1 mL dung dịch chuẩn silic 50 mg/L vào bình định mức dung tích 100 mL, định mức tới vạch bằng nước và lắc đều.

8.2.1.4  Dung dịch chuẩn 1 mg Si/L. Thêm 1 mL dung dịch chiết (5.7) và 2 mL dung dịch chuẩn silic 50 mg/L vào bình định mức dung tích 100 mL, định mức tới vạch bằng nước và lắc đều.

8.2.1.5  Dung dịch chuẩn 2 mg Si/L. Thêm 1 mL dung dịch chiết (5.7) và 4 mL dung dịch chuẩn silic 50 mg/L vào bình định mức dung tích 100 mL, định mức tới vạch bằng nước và lắc đều.

CHÚ THÍCH 2: Chuyển các dung dịch chuẩn làm việc vào bình nhựa ngay sau khi định mức.

8.2.2  Phát triển màu

8.2.2.1  Dùng pipet hút chính xác 20 ml mỗi dung dịch chuẩn (8.2.1) vào ống nghiệm bằng nhựa. Thêm 2 mL dung dịch amoni molipdat trong môi trường axit (5.13) và lắc đều.

8.2.2.2  Để yên trong 10 min, thêm 2 mL dung dịch axit tactaric 200 g/L (5.14), đậy nắp, lắc đều. Sau 5 min thêm 2 mL dung dịch axit ascorbic 3 g/L (5.10), đậy nắp, lắc đều.

8.2.2.3  Để yên dung dịch trong 60 min để phát triển màu.

8.2.3  Đo độ hấp thụ quang của dung dịch chuẩn bằng UV - VIS tại bước sóng 660 nm

8.2.3.1  Kiểm tra thiết bị UV - VIS theo hướng dẫn của nhà sản xuất thiết bị. Khởi động thiết bị trước khi đo ít nhất 15 min cho thiết bị ổn định.

8.2.3.2  Xây dựng đường chuẩn silic

Đo dãy dung dịch tiêu chuẩn silic (8.2.1) đã được phát triển màu (8.2.2) để xây dựng đường chuẩn silic trên thiết bị UV - VIS tại bước sóng 660 nm. Các thông số làm việc tuân theo hướng dẫn của nhà sản xuất.

8.2.4  Chuẩn bị dung dịch mẫu thử, mẫu trắng

8.2.4.1  Dùng pipet hút chính xác 20 mL dung dịch A vào ống nghiệm bằng nhựa. Thêm 2 mL dung dịch amoni molipdat trong môi trường axit (5.13) và lắc đều.

8.2.4.2  Để yên trong 10 min, thêm 2 mL dung dịch axit tactaric 200 g/L (5.14), đậy nắp, lắc đều. Sau 5 min thêm 2 mL dung dịch axit ascorbic 3 g/l (5.10), đậy nắp, lắc đều.

8.2.4.3  Để yên dung dịch trong 60 min để phát triển màu.

8.2.4.4  Mẫu trắng cũng được tiến hành các bước trong cùng điều kiện như mẫu thử.

8.2.5  Đo độ hấp thụ quang của dung dịch mẫu thử và mẫu trắng bằng UV - VIS

Xác định độ hấp thụ quang của dung dịch mẫu thử và mẫu trắng được tiến hành như đo dung dịch chuẩn.

9  Biểu thị kết quả

Hàm lượng silic hữu hiệu, tính bằng phần trăm khối lượng SiO₂, theo công thức (1):

                                   (1)

trong đó

A          là nồng độ silic đo được trong mẫu thử, tính bằng miligam trên lit (mg/L);

B          là nồng độ silic đo được trong mẫu trắng, tính bằng miligam trên lit (mg/L);

m         là khối lượng mẫu cân, tính bằng gam (g);

k          là hệ số pha loãng;

200       là tổng thể tích mẫu thử, tính bằng mililit (mL);

2,14      là hệ số quy đổi từ Si sang SiO₂;

10⁴        là hệ số chuyển đổi từ mg/kg sang đơn vị %.

10  Báo cáo thử nghiệm

Báo cáo thử nghiệm bao gồm ít nhất những thông tin sau:

a) Viện dẫn tiêu chuẩn này;

b) Đặc điểm nhận dạng mẫu;

c) Kết quả thử nghiệm;

d) Mọi thao tác không quy định trong tiêu chuẩn này, hoặc được coi là tùy chọn và các yếu tố có thể ảnh hưởng đến kết quả thử nghiệm;

e) Ngày thử nghiệm.

Thư mục tài liệu tham khảo

[1] AOAC Vol.96.No2.2013, A5- Day method for determination of soluble silicon concentrations is noliquid fertilizer materials using a sodium carbonate - amonium nitrat extractant followed by visible spetroscopy with heteropoly blue analysis: Singe laboratory validation.

[2] Draft ISO 19747, Fertilizers and soil conditioners - Determination monosilisic acid concentrations in noliquid fertilizer materials