TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 9294 : 2012

PHÂN BÓN -  XÁC ĐỊNH CÁCBON HỮU CƠ TỔNG SỐ BẰNG PHƯƠNG\r\nPHÁP WALKLEY - BLACK

Fertilizers\r\n– Determination of total organic carbon by Walkley – Black method

Lời nói đầu

TCVN 9294:2012 được chuyển\r\nđổi từ 10TCN 366-2004 theo quy định tại khoản 1 Điều 69 của Luật Tiêu\r\nchuẩn và Quy chuẩn kỹ thuật và điểm b khoản 2 Điều 7 Nghị định số\r\n127/2007/NĐ-CP ngày 1/8/2007 của Chính phủ quy định chi tiết thi hành một số\r\nđiều của Luật Tiêu chuẩn và Quy chuẩn kỹ thuật.

TCVN 9294:2012 do Viện Thổ\r\nnhưỡng Nông hóa biên soạn, Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn đề nghị, Tổng\r\ncục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng thẩm định, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

PHÂN\r\nBÓN -  XÁC ĐỊNH CÁCBON HỮU CƠ TỔNG SỐ BẰNG PHƯƠNG PHÁP WALKLEY - BLACK

Fertilizers\r\n– Determination of total organic carbon by Walkley – Black method

1. Phạm vi áp\r\ndụng

Tiêu chuẩn này quy định phương pháp\r\nxác định các bon hữu cơ tổng số có trong các loại phân bón, chất phế thải có\r\nchứa chất hữu cơ như: phân hữu cơ truyền thống, phân hữu cơ chế biến công\r\nnghiệp, phân hữu cơ sinh học, phân hữu cơ khoáng, phân hữu cơ vi sinh, than bùn\r\nvà phế thải hữu cơ từ các nguồn khác nhau.

2. Tài liệu\r\nviện dẫn

Các tài liệu viện dẫn sau đây là\r\ncần thiết để áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công\r\nbố thì áp dụng bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công\r\nbố thì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả các sửa đổi, bổ sung (nếu có).

TCVN 4851 : 89 (ISO 3696 – 1987), Nước\r\ndùng cho phân tích trong phòng thí nghiệm – Yêu cầu kỹ thuật và phương pháp thử

- TCVN 9297 : 2012, Phân bón – Phương\r\npháp xác định độ ẩm

3. Thuật ngữ và\r\nđịnh nghĩa

Tiêu chuẩn này sử dụng các thuật\r\nngữ và định nghĩa sau:

3.1. Chất hữu cơ (organic\r\nmatter – OM)

Vật liệu hữu cơ có nguồn gốc từ\r\nđộng, thực vật bị phân hủy đến trạng thái không còn hình dạng ban đầu.

3.2. Các bon hữu cơ (Organic\r\ncarbon - OC).

Thành phần các bon có trong chất\r\nhữu cơ.

4. Nguyên tắc

Tiêu chuẩn này dựa theo phương pháp\r\nWalkley – Black – Oxy hóa các bon hưu cơ bằng dung dịch kali dicromat dư trong\r\nmôi trường axit sunfuric, sử dụng nhiệt do quá trình hòa tan axit sunfuric đậm\r\nđặc vào dung dịch dicromat, sau đó chuẩn độ lượng dư bicromat bằng dung dịch\r\nsắt hai, từ đó suy ra hàm lượng các bon hữu cơ.

5. Hóa chất và\r\nthuốc thử

Trong quá trình phân tích chỉ sử\r\ndụng các hóa chất, thuốc thử phù hợp với các yêu cầu quy định trong TCVN 7764\r\n(ISO 6353), hoặc các hóa chất, thuốc thử có cấp tinh khiết tương đương.

5.1. Nước cất, phù hợp với\r\nTCVN 4851 - 89

5.2. Axit sunfuric, (H₂SO_4­)\r\nd = 1,84.

5.3. Axit phosphoric, (H₃PO₄)\r\n85%

5.4. Kali dicromat, (K₂Cr₂O₇)

5.5. Muối Mohr, [FeSO₄(NH₄)₂SO₄.6H₂O].

5.6. Dung dịch tiêu chuẩn kali\r\ndicromat (K₂Cr₂O₇) M/6:

Cân 49,040 g K₂Cr₂O₇\r\n(đã sấy khô ở 105 ^o C trong 2 h, để nguội trong bình hút ẩm) cho vào\r\ncốc dung tích 1000 ml, thêm 400 ml nước cất, khuấy tan, chuyển vào bình định\r\nmức dung tích 1000 ml, thêm nước cất đến vạch định mức, lắc đều. Bảo quản kín ở\r\n20 ^o C.

5.7. Dung dịch muối Mohr [FeSO₄(NH₄)₂SO₄.6H₂O]\r\nnồng độ khoảng 0,5 M:

Cân 196 g FeSO₄(NH₄)₂SO₄.6H₂O\r\nvào cốc dung tích 1000 ml, thêm 50 ml axit H₂SO_4­ đặc,\r\nthêm 450 ml nước cất, khuấy tan, chuyển vào bình định mức dung tích 1000 ml,\r\nthêm nước cất đến vạch định mức, lắc đều, để cho lắng trong, nếu đục phải lọc.\r\nBảo quản kín trong lọ màu nâu ở 20 ^oC, tránh xâm nhập của không khí.

5.8. Dung dịch chỉ thị màu\r\nferroin O. phenanthrolin:

Cân 0,695 g sắt hai sunphat (FeSO₄.7H₂O)\r\nvà 1,485 g O.phenanthrolin monohydrat (C₁₂H₈N₂.\r\nH₂O), hòa tan trong 100 ml nước cất.

5.9. Dung dịch chỉ thị màu bari\r\ndiphenylamin sunfonat 0,16%:

Cân 0,16 g bari diphenylamin\r\nsunfonat, hòa tan trong 100 ml nước cất.

5.10. Dung dịch chỉ thị màu axit\r\nN – phenilanthranilic:

Cân 0,1 g axit N- phenylanthranilic\r\nvà 0,1 g Na₂CO₃ trộn đều với một ít nước cất, sau hòa tan\r\nthành 100 ml.

6. Thiết bị và\r\ndụng cụ

Sử dụng các thiết bị, dụng cụ thông\r\nthường trong phòng thí nghiệm và các thiết bị, dụng cụ sau:

6.1. Tủ sấy, nhiệt độ 200 ^oC\r\n± 2 ^oC.

6.2. Cân phân tích, độ chính\r\nxác 0,0001 g.

6.3. Rây, đường kính lỗ 0,2\r\nmm.

6.4. Bình tam giác chịu nhiệt,\r\ndung tích 250 ml.

6.5. Buret, dung tích 50 ml,\r\nđộ chính xác 0,1 ml

6.6. Tấm cách nhiệt

7. Lấy mẫu và\r\nchuẩn bị mẫu.

7.1. Phân bón rắn

7.1.1. Mẫu đem đến phòng thí\r\nnghiệm được đảo trộn đều, trải phẳng trên khay nhựa hoặc tấm ni lông, lấy mẫu\r\ntrung bình theo phương pháp đường chéo góc, trộn đều, lấy hai phần đối diện và\r\nloại bỏ dần cho đến khi còn khoảng 500 g.

7.1.2. Chia mẫu trung bình\r\nthành hai phần bằng nhau, cho vào hai túi PE, buộc kín, ghi mã số phân tích,\r\nngày, tháng, tên mẫu (và các thông tin cần thiết), một túi làm mẫu lưu, một túi\r\nlàm mẫu phân tích.

7.1.3. Nghiền mịn mẫu rồi\r\nqua rây 0,2 mm, trộn đều làm mẫu phân tích.

7.1.4. Các mẫu có độ ẩm cao\r\ncó thể cân một lượng mẫu xác định, sấy khô ở nhiệt độ 70 ^oC, xác\r\nđịnh độ ẩm, nghiền mịn mẫu khô qua rây 0,2 mm làm mẫu phân tích. Lưu ý khi tính\r\nkết quả phải nhân với hệ số chuyển đổi từ khối lượng mẫu khô sang khối lượng\r\nmẫu thực tế ban đầu.

7.1.5. Các mẫu không thể xử\r\nlý theo 7.1.3, 7.1.4 có thể lấy một lượng mẫu khoảng 20 g, nghiền thật mịn làm\r\nmẫu phân tích.

7.1.6. Các mẫu phân hữu cơ\r\nkhoáng có trộn phân urê phải rửa hết urê trước khi xác định các bon hữu cơ tổng\r\nsố (xem phụ lục A).

7.2. Phân bón lỏng

7.2.1. Mẫu phân bón lỏng\r\nchứa trong chai phải được lắc đều thật kỹ, sau đó đổ ra cốc dung tích từ 50 ml\r\nđến 100 ml, trộn đều mẫu.

7.2.2. Mẫu chứa trong các\r\ntúi nhỏ (thông thường dưới 20 ml) cắt từ 3 đến 5 túi đổ ra cốc dung tích từ 50\r\nml đến 100 ml, trộn đều mẫu.

8. Cách tiến\r\nhành.

8.1. Cân khoảng 0,1 g đến\r\n0,2 g mẫu đã được xử lý theo (7) chính xác đến 0,0001 g, có hàm lượng không quá\r\n50 mg các bon, cho vào bình tam giác chịu nhiệt dung tích 250 ml.

8.2. Thêm 20,0 ml dung dịch\r\ntiêu chuẩn K₂Cr₂O₇ M/6

8.3. Thêm nhanh 40 ml H₂SO₄\r\nđậm đặc từ ống đong, lắc nhẹ, trộn đều.

8.4. Đặt lên tấm cách nhiệt,\r\nđể yên trong thời gian 30 min.

8.5. Thêm 100 ml nước cất và\r\n10 ml H₃PO₄ 85%, để nguội đến nhiệt độ trong phòng.

8.6. Tiến hành đồng thời 2\r\nmẫu trắng, cùng cách chuẩn bị như mẫu thử.

CHÚ THÍCH 1: Trường hợp mẫu sau oxy\r\nhóa có màu xanh cần phải làm lại, cân lượng ít hơn hoặc tăng thêm lượng K₂Cr₂O₇.

8.7. Chuẩn độ

8.7.1. Thêm 0,5 ml chỉ thị\r\nmàu và chuẩn độ lượng dư K₂Cr₂O₇ M/6 bằng dung\r\ndịch muối Mohr 0,5 M tới màu của dung dịch thay đổi. Chú ý, tại gần điểm kết\r\nthúc chuyển màu, phải nhỏ từ từ từng giọt dung dịch chuẩn và lắc đều cho đến\r\nkhi chuyển màu đột ngột, nếu chuẩn độ quá dư, cho thêm 0,5 ml dung dịch K₂Cr₂O₇\r\nM/6 và tiếp tục chuẩn độ một cách thận trọng, cộng thêm thể tích dung dịch K₂Cr₂O₇\r\nM/6 thêm vào thể tích dung dịch K₂Cr₂O₇ M/6 đã\r\nsử dụng.

CHÚ THÍCH 2: Phương pháp này chỉ có\r\nkết quả tốt khi lượng dư K₂Cr₂O₇ M/6 còn trên\r\n40% lượng đã sử dụng, nghĩa là khi số ml dung dịch mối Mohr chuẩn độ hết ít hơn\r\n16 ml, cần phải làm lại (cân lượng ít hơn hoặc tăng thêm lượng K₂Cr₂O₇\r\nM/6).

CHÚ THÍCH 3: Trong trường hợp bình\r\nthường, không phải cho thêm K₂Cr₂O₇ M/6, V ở\r\ncông thức tính (9.1) lấy theo (8.2); trong trường hợp phải cho thêm K₂Cr₂O₇\r\nM/6, V ở công thức tính (9.1) lấy theo (8.7.1)

CHÚ THÍCH 4: Chuyển màu của chỉ thị

1) Chỉ thị màu ferroin O.\r\nphenaltrolin, chuyển từ xanh sẫm sang đỏ.

2) Chỉ thị màu bari diphenylamin\r\nsunfonat, chuyển từ xanh tím sang xanh lá cây.

3) Chỉ thị màu axit\r\nN-phenylanthanilic, chuyển từ tím sang xanh lá cây.

9. Tính kết quả

9.1. Công thức tính

9.1.1. Hàm lượng các bon hữu\r\ncơ theo phần trăm (% OC) khối lượng phân thương phẩm được tính theo công thức:

% OC =

Trong đó:

V Thể tích dung dịch K₂Cr₂O₇\r\nsử dụng tính bằng mililit (ml);

a Thể tích dung dịch muối Mohr chuẩn\r\nđộ mẫu trắng tính bằng mililit (ml);

b Thể tích dung dịch muối Mohr\r\nchuẩn độ mẫu thử tính bằng mililit (ml);

m Khối lượng mẫu cân để xác định\r\ntính bằng gam (g);

3 Đương lượng gam của các bon tính\r\nbằng gam (g);

100/75 Hệ số quy đổi (do phương\r\npháp này có khả năng oxy hóa 75% tổng lượng các bon hữu cơ).

9.1.2. Hàm lượng các bon hữu\r\ncơ theo phần trăm (% OC) khối lượng phân khô kiệt được tính theo công thức:

% OC =

Trong đó:

K Hệ số khô kiệt (theo TCVN 9297 :\r\n2012).

9.1.3. Công thức chuyển đổi\r\ntừ OC sang OM

% OM\r\n= % OC x 2,2

2,2 Hệ số chuyển đổi các bon hữu cơ\r\nsang chất hữu cơ

9.2. Kết quả phép thử là giá\r\ntrị trung bình các kết quả của ít nhất hai lần thử được tiến hành song song.\r\nNếu sai lệch giữa các lần thử lớn hơn 10% giá trị tương đối thì phải tiến hành\r\nlại.

10. Báo cáo\r\nthử nghiệm

Báo cáo thử nghiệm cần bao gồm những\r\nthông tin sau:

a) Viện dẫn tiêu chuẩn này;

b) Đặc điểm nhận dạng mẫu;

c) Kết quả xác định các bon hữu cơ;

d) Những chi tiết không quy định\r\ntrong tiêu chuẩn này hoặc những điều được coi là tùy chọn và các yếu tố có thể\r\nảnh hưởng đến kết quả thử nghiệm.

PHỤ LỤC A

(Quy\r\nđịnh)

RỬA URÊ TRONG MẪU PHÂN HỮU CƠ KHOÁNG CÓ TRỘN URÊ

A.1. Các mẫu phân hữu cơ\r\nkhoáng có trộn phân urê phải rửa hết urê trước khi xác định các bon hữu cơ, bởi\r\nphân urê có ảnh hưởng lớn tới kết quả xác định, cách rửa như sau:

A.1.1. Cân chính xác 20 g\r\nmẫu cho vào cốc thủy tinh dung tích 250 ml.

A.1.2. Thêm khoảng 100 ml\r\ndung dịch HCl 0,01 M, khuấy nhẹ, rửa, gạn nhiều lần qua phiễu lọc đã biết khối\r\nlượng giấy lọc, rồi dồn tất cả cặn trong cốc sang giấy lọc, gom lấy cặn, loại\r\nbỏ nước lọc.

A.1.3. Sấy khô cặn và giấy\r\nlọc ở nhiệt độ 70^oC trong thời gian 4h.

A.1.4. Cân khối lượng cặn và\r\ngiấy lọc khô, tính ra khối lượng cặn khô, tính ra hệ số chuyển đổi từ khối\r\nlượng mẫu khô (đã rửa và sấy) sang khối lượng mẫu thực tế ban đầu.

A.2. Nghiền cặn khô qua rây\r\n0,2 mm, sử dụng làm mẫu phân tích.

A.3. Kết quả phân tích được\r\nnhân với hệ số chuyển đổi từ khối lượng mẫu khô (đã rửa và sấy) sang khối lượng\r\nmẫu thực tế ban đầu.