PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH LƯU HUỲNH TỔNG SỐ
HÀ NỘI – 2001
NHÓM C
Tiêu chuẩn ngành | 10 TCN 456-2001 |
PHÂN TÍCH CÂY TRỒNG
PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH LƯU HUỲNH TỔNG SỐ
Tiêu chuẩn này quy định phương pháp xác định lưu huỳnh tổng số cho tất cả các loại mẫu cây trồng.
Chuyển toàn bộ các dạng hợp chất lưu huỳnh trong mẫu thành SO4-2 , xác định hàm lượng SO4-2 trong dung dịch bằng phương pháp khối lượng (nếu hàm lượng SO4-2 cao) hoặc bằng phương pháp so độ đục (nếu hàm lượng SO4-2 thấp)
Các phương pháp phân huỷ ướt sử dụng HNO3 hay hỗn hợp HNO3 và HClO4 trong 10TCN 450-2001 đều có thể sử dụng để phân huỷ mẫu cây xác định lưu huỳnh, song quá trình phân huỷ dễ mất lưu huỳnh dưới dạng SO2( do khống chế nhiệt độ phân huỷ từng giai đoạn khó chặt chẽ theo thủ tục.
Hai thủ tục sau đây thường được sử dụng riêng cho việc phân huỷ mẫu cây để xác định lưu huỳnh.
3.1. Phương pháp phân huỷ sử dụng HNO3 + H2O2 có thiết bị hồi lưu:
- Cân chính xác 1,0000 g mẫu đã được chuẩn bị theo 10TCN 449-2001 cho vào đáy bình phân huỷ cổ dài
- Cho 15ml HNO3 đặc, tinh khiết vào bình
- Lắp bộ sinh hàn hồi lưu vào cổ bình
- Ngâm mẫu 2-3 giờ
- Sau đó đun sôi nhẹ đến khi có khói màu nâu đỏ bay ra thì thêm qua ống sinh hàn một số giọt H2O2 30%.
- Tiếp tục đun nhẹ, nếu dung dịch trong bình cạn cần bổ sung thêm HNO3 qua ống sinh hàn. Quá trình phân huỷ mẫu kéo dài cho đến khi dung dịch trong và không màu (thường có thể kéo dài 6 đến 10 giờ)
Để nguôi thêm nước và định mức 50ml
3.2. Phương pháp phân huỷ sử dụng HNO3 và Mg(NO3)2
Cân chính xác 1,0000g mẫu cho vào chén sứ
- Cho 2ml dung dịch magie nitrat (Dung dịch magie nitrat: hoà tan 25g magiê nitrat tinh khiết vào 400ml HNO3 đặc sau đó pha loãng đến 500ml bằng nước )
- Cô cách thuỷ cho đến khô ở 700C trong tủ hốt.
- Nung ở 3000C qua đêm.
- Để nguội, thêm 5ml HNO3 25% và đun cách thuỷ khoảng 150 phút
- Để nguôi thêm nước và định mức 50ml
Dung dịch thu được sau khi phân huỷ mẫu cần được tách silic trước khi xác định SO4-2 bằng cách:
- Cô cách thuỷ cho đến khô dung dịch mẫu trong bát sứ (toàn bộ hoăc trích một thể tích chính xác dung dịch mẫu có chứa ít nhất 2mg S)
- Hoà tan cặn khô bằng HCl 10%, tiến hành 3-4 lần kết hợp gạn loc thu nước lọc vào bình, rửa cặn và giấy lọc 3-4 lần bằng nước nóng, thu nước rửa vào bình, lên lại thể tích dung dịch mẫu để xác định SO4-2
5. Hai phương pháp xác định hàm lượng SO4-2
5.1. Phương pháp khối lượng
5.1.1. Thiết bị và thuốc thử
5.1.1.1. Thiết bị:
- Cân phân tích có độ chính xác 0,0002g
- Phễu lọc
- Bát sứ
- Bình hút ẩm
- Lò nung
5.1.1.2. Thuốc thử
- Dung dịch HCl 10% và HCl 0,1%
- Dung dịch BaCl2 10%
- Nước cất có độ dẫn điện nhỏ hơn 2(S/cm pH 5,6-7,0
5.1.2. Cách tiến hành:
5.1.2.1. Lấy vào cốc chính xác một thể tích dung dịch để xác định SO42-
5.1.2.2. Cho thêm 1ml dung dịch HCl 10% và đun sôi.*
5.1.2.3. Cho thêm 10ml dung dịch BaCl2 10% vào dung dịch đang sôi và tiếp tục đun sôi 2-3 phút. Kết tủa BaSO4 sẽ hình thành.**
5.1.2.4. Để yên 4 giờ trong tủ ấm 80oC cho lắng kết tủa.
4.1.2.5. Thử kết tủa hoàn toàn SO4-2 bằng dung dịch BaCl2,, nếu còn kết tủa tiếp cần cho thêm 2ml BaCl2 10%, tiếp tục như trên cho đến khi kết tủa hoàn toàn.
5.1.2.6. Sau khi đã kết tủa hoàn toàn, tiến hành lọc qua giấy lọc mịn không tro. Kết hợp gạn lọc và rửa sạch kết tủa trong cốc 2-3 lần bằng dung dịch HCl 0,1% nóng.
5.1.2.7. Dồn toàn bộ kết tủa lên giấy lọc, tráng rửa cốc 2-3 lần bằng dung dịch HCl 0,1% nóng.
5.1.2.8. Để ráo giấy lọc, gói kết tủa cho vào chén sứ chịu nhiệt khô đã xác định chính xác khối lượng.
5.1.2.9. Nung kết tủa ở nhiệt độ sấp xỉ 750oC cho đến khi hết màu đen. (Không được quá 750oC vì khoảng 800oC BaSO4 bị phân huỷ).
5.1.2.10. Để nguội chén trong bình hút ẩm, cân khối lượng lần thứ nhất
5.1.2.11. Tiếp tục nung thêm 30 phút, để nguội chén trong bình hút ẩm cân khối lượng lần thứ hai. Lặp lại như vậy cho đến khi khối lượng cân 2 lần liên tiếp không thay đổi.
5.1.3.12. Đồng thời tiến hành mẫu trắng chỉ có giấy lọc.
5.1.3. Cách tính kết quả
Công thức tính hàm lượng S tổng số trong mẫu khô tuyệt đối như sau:
Trong đó:
m: khối lượng mẫu tương ứng với thể tích dung dịch trích (g)
m1: khối lượng chén (g)
m2: khối lượng chén và kết tủa sau khi nung (g)
m0: khối lượng mẫu trắng (tro giấy lọc) (g)
0,137: hệ số quy từ BaSO4
k: hệ số quy về khô kiệt
Ghi chú:
* BaSO4 kết tủa chọn lọc tốt trong môi trường HCl tối thiểu 0,05N do đó cần thiết cho thêm HCl
** Kết tủa nóng làm tăng quá trình phản hấp phụ và tạo tinh thể lớn, dễ làm sạch kết tủa và dễ lọc.
*** Cần đảm bảo lượng mẫu phá huỷ đủ khối lượng S để có khối lượng cân BaSO4 tối thiểu 30mg, tránh sai số do cân. Các mẫu cây nghèo lưu huỳnh như rơm rạ.... cần tăng lượng mẫu phân huỷ và xác định toàn bộ dung dịch phân huỷ.
5.2. Phương pháp so độ đục
5.2.1. Thiết bị và thuốc thử
5.2.1.1. Thiết bị:
- Máy phố quang kế (Spectrophotometer)
- Bình định mức 25ml
5.2.1.2. Thuốc thử:
- Hỗn hợp axit: Hoà tan 50ml axit axetic đặc, 20ml HCl 10N, 20ml H3PO4 đặc 85% và 6ml H2SO4 1:1000 vào 800ml nước cất, thêm nước cho đủ 1 lít. Lắc trộn đều.
- Hỗn hợp bariclorua- polyvinylalcol (PVA): Hoà tan 60g BaCl2. 2H2O trong 500ml nước; hoà tan 2g PVA trong 400ml nước nóng. Sau khi để nguội trộn đều 2 dung dịch và thêm nước cho đủ 1 lít. Lọc qua giấy lọc mịn. Dung dịch sử dụng ngay, nếu bảo quản lạnh hạn sử dụng trong vòng 1tháng.
Dung dịch tiêu chuẩn 100ppmS: Cân chính xác 0,5434g K2SO4 tinh khiết đã sấy khô ở 1050C hoà tan trong nước thành 1000ml, pha loãng 4 lần có nồng độ 25ppmS sử dụng để lập dẫy tiêu chuẩn.
5.2.2. Cách tiến hành
5.2.2.1. Lập dẫy tiêu chuẩn: Cho vào bình dịnh mức 25ml theo thứ tự số ml dung dịch tiêu chuẩn 25ppmS và tiến hành tạo dộ dục nhu với mẫu.
Dẫy tiêu chuẩn S (0-5ppmS) | Số ml dung dịch tiêu chuẩn 25 ppmS |
0 | 0 |
1 | 1 |
2 | 2 |
3 | 3 |
4 | 4 |
5 | 5 |
5.2.2.2. Xác định hàm lượng :
- Định mức dung dịch mẫu thu được sau phân huỷ.
- Dùng pipet trích một thể tích chính xác dung dịch có chứa khoảng 0,10-0,50 mg S cho vào bình định mức 25ml
- Thêm chính xác bằng pipet 10ml hỗn hợp axit, lắc đều
- Thêm 10ml hỗn hợp Bariclorua- PVA(***)
- Thêm tiếp nước cho đến vạch định mức và lắc trộn đều ít nhất 5 lần
Để yên 30 phút, từng mẫu một lắc lại 20 lần và đo ngay trên máy trắc quang tại bước sóng 420-490nm.
- Tiến hành đồng thời như trên với dãy tiêu chuẩn và mẫu trắng.
5.2.3. Cách tính kết quả
5.2.3.1. Lập đồ thị chuẩn tương quan giữa số đo trên máy và hàm lượng S của dung dịch dãy tiêu chuẩn
5.2.3.2. Căn cứ số đo trên máy của dung dịch đo và dựa vào đồ thị chuẩn suy ra hàm lượng S trong dung dịch đo.
5.2.3.3. Tính kết quả:
Công thức tính hàm lượng S tổng số trong mẫu khô tuyệt đối như sau:
Trong đó:
a : Khối lượng S xác định được trong bình đo (mg)
b : Khối lượng S xác định được trong bình mẫu trắng (mg)
V: Thể tích tàon bộ dung dịch mẫu (ml)
v’ : Thể tích dung dịch trích xác định (ml)
m : Khối lượng mẫu (g)
k : Hệ số quy về khô kiệt
Ghi chú:
* Nếu dung dịch sau phân huỷ có màu vàng cần cô cách thuỷ cạn đến khi còn khoảng 5ml. Cho thêm 5ml H2O2 30-40% (hoặc HClO4 50-70%) và tiếp tục cô cách thuỷ cho đến khi hết màu.
** Thể tích 10ml hỗn hợp axit cho vào từng mẫu và dãy tiêu chuẩn (4.2.2.2.) cần chính xác để đồng nhất lượng SO42- làm mồi kết tủa giữa các mẫu.
*** PVA là chất ổn định trạng thái có nhiều ưu điểm, đặc biệt với những mẫu có hàm lượng SO4--cao và và có nhiều yếu tố ảnh hưởng. Đối với mẫu thực vật có hàm lượng SO4 thấp và ít yếu tố ảnh hưởng có thể trhay thế PVA bằng Glycerin, tiến hành theo thủ tục sau:
- Thuốc thử:
- Dung dịch BaCl2 10%: Hoà tan 25gam BaCl2.2H2O trong 200ml nước, thêm 12,5ml HCl đặc, sau đó thêm nước cho đủ 250ml
- Dung dịch glycerin 1:1 trong nước
- Dung dịch S tiêu chuẩn: Như 4.2.1.2
1. Lập thang chuẩn: Như 4.2.2.1
- Cách tiến hành:
- Trích chính xác một thể tích dung dịch mẫu có chứa khoảng 0,03 - 0,20 mgS cho vào cốc 50ml. Thêm 10ml nước và lắc đều.
- Thêm 10ml dung dịch glycerin 1:1 và khuấy 15 giây.
- Để vào buồng lạnh ở 15oC trong 1 giờ.
- Lấy ra khỏi buồng lạnh, tức khắc vừa lắc vừa thêm 2ml dung dịch BaCl2 10%.
- Để yên ở nhiệt độ phòng 30 phút
- Lắc lại bằng tay 20 lần từng mẫu một và đo ngay trên máy trắc quang tại bước sóng 420-490nm
- Tiến hành đồng thời đo các dung dịch tiêu chuẩn đồng nhất với điều kiện đo mẫu.
Lập đồ thị tiêu chuẩn, xác định hàm lượng S trong mẫu theo 4.2.3.3