PHÂN BÓN - XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG NHÓM NITROPHENOLATE BẰNG PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ LỎNG HIỆU NĂNG CAO (HPLC)
Fertilizers - Determination of nitrophenolates content by high performance liquidchromatography (HPLC)
Lời nói đầu
TCVN 13763:2023 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 NHÓM NITROPHENOLATE BẰNG PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ LỎNG HIỆU NĂNG CAO (HPLC)
Fertilizers - Determination of nitrophenolates content by high performance liquidchromatography (HPLC)
Tiêu chuẩn này quy định phương pháp xác định hàm lượng nhóm nitrophenolate trong phân bón bằng sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC).
Tiêu chuẩn này áp dụng cho các nitrophenolate sau: Natri 5-nitroguaiacolate, Natri 2-nitrophenolate, Natri 4-nitrophenolate.
Các 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 mới 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 các chỉ tiêu hóa học và vật lý.
Nhóm nitrophenolate trong phân bón được chiết bằng metanol và xác định bằng sắc ký lòng hiệu năng cao, sử dụng detector tử ngoại (DAD) hoặc tương đương.
Trừ khi có quy định khác, trong quá trình phân tích chỉ sử dụng các hóa chất, thuốc thử có cấp độ tinh khiết phân tích dùng cho HPLC và nước cất hai lần phù hợp với TCVN 4851:1989 (ISO 3696:1987) hoặc nước có độ tinh khiết tương đương (độ dẫn điện < 10 pS), sau đây gọi là nước.
4.1 Natri 5-nitroguaiacolate (C7H6NNaO4) tinh thể.
4.2 Natri 2-nitrophenolate (C6H4NNaO3) tinh thể.
4.3 Natri 4-nitrophenolate (C6H4NNaO3) tinh thể.
4.4 Metanol (CH3OH) tinh khiết.
4.5 Dung dịch chuẩn gốc nitrophenolate 1000 mg/L
Dùng cân phân tích (5.1) cân 0,01 g từng chất trong nhóm nitrophenolate (4.1 đến 4.3), vào cốc dung tích 10 mL. Hòa tan, chuyển sang bình định mức dung tích 10 mL và định mức đến vạch bằng dung dịch metanol (4.4). Đặt bình vào bể siêu âm trong thời gian 5 min, để nguội đến nhiệt độ phòng.
4.6 Dung dịch chuẩn trung gian nitrophenolate 100 mg/L
Dùng pipet hút chính xác 5 mL dung dịch chuẩn gốc (4.5) vào bình định mức dung tích 50 mL. Thêm dung dịch metanol (4.4) đến định mức và lắc đều, đặt bình vào bể siêu âm trong thời gian 1 min, để nguội đến nhiệt độ phòng.
4.7 Dung dịch chuẩn làm việc nitrophenolate
Pha dãy dung dịch chuẩn làm việc của nhóm nitrophenolate trong dung dịch metanol (4.4).
Sử dụng sáu bình định mức dung tích 10 mL, cho vào mỗi bình thứ tự số mililit dung dịch chuẩn nitrophenolate trung gian 100 mg/L (4.7) và dung dịch metanol (4.4) vừa đủ 10 mL, thu được dãy dung dịch chuẩn nitrophenolate (xem Bảng 1).
Bảng 1 - Dãy dung dịch chuẩn nitrophenolate nồng độ từ 10 mg/L đến 80 mg/L
Số hiệu bình | S0 | S1 | S2 | S3 | S4 | S5 |
Thể tích dung dịch chuẩn trung gian nitrophenolate 100 mg/L (4.7) lấy vào mỗi bình (mL) | 0 | 1 | 2 | 4 | 6 | 8 |
Thể tích dung dịch metanol (4.4) thêm đến vạch định mức (mL) | 10 | 9 | 8 | 6 | 4 | 2 |
Nồng độ dung dịch chuẩn nitrophenolate thu được (mg/L) | 0,00 | 10,0 | 20,0 | 40,0 | 60,0 | 80,0 |
Dung dịch chuẩn phải được bảo quản trong bình tối màu ở nhiệt độ từ 2 °C đến 8 °C.
Tùy thuộc vào điều kiện trang thiết bị và hàm lượng nhóm nitrophenolate trong mẫu thử để xây dựng đường chuẩn sao cho phù hợp.
Các thiết bị, dụng cụ thông thường trong phòng thí nghiệm và các thiết bị, dụng cụ sau.
5.1 Cân phân tích, có độ chính xác đến ± 0,0001 g.
5.2 Để siêu âm.
5.3 Thiết bị HPLC, được trang bị như sau:
- Detector tử ngoại (DAD, MWD, PDA,... hoặc tương đương);
- Hệ thống bơm cao áp;
- Buồng điều nhiệt cột tách;
- Máy tích phân hoặc máy vi tính;
- Cột RP C18, dài 250 mm, đường kính 4,6 mm, cỡ hạt pha tĩnh 5 μm hoặc loại tương đương; Bộ bơm mẫu tự động hoặc bơm mẫu bằng tay.
5.4 Pipet, dung tích 1,0; 2,0; 5,0; 10 mL, có vạch chia đến 0,1 mL.
5.5 Giấy lọc, giấy lọc Whatman 0,45 μm hoặc tương đương.
5.6 Bình định mức, dung tích 10; 25; 50 mL
6.1 Lấy mẫu
Lấy mẫu theo TCVN 9486:2018.
6.2 Chuẩn bị mẫu
6.2.1 Phân bón dạng rắn: Chuẩn bị mẫu thử theo TCVN 10683:2015 (ISO 8358:1991).
6.2.2 Phân bón dạng lỏng
6.2.2.1 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.
6.2.2.2 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.
7.1 Chiết mẫu
Dùng cân phân tích (5.1) cân khoảng 2 g đến 5 g mẫu phân bón đã được chuẩn bị (6.2.1 và 6.2.2.2). Đối với mẫu dạng lỏng (6.2.2.1), dùng pipet (5.4) hút khoảng 2 mL đến 5 mL dung dịch mẫu, cân đểxác định khối lượng, cho vào cốc dung tích 25 mL, hòa tan với khoảng 15 mL dung dịch metanol(4.4). Chuyển vào bình định mức dung tích 25 mL và định mức tới vạch bằng dung dịch metanol(4.4). Đặt bình vào bể siêu âm trong thời gian khoảng 5 min, sau đó để nguội đến nhiệt độ phòng, lọc qua giấy lọc (5.5). Dung dịch thu được dùng để xác định nitrophenolate.
7.2 Điều kiện phân tích
Pha động: | Hỗn hợp dung dịch metanol và nước theo tỷ lệ (60:40) về thể tích; |
Cột tách: | Cột tách pha đảo C18 (250 mm × 4,6 mm), 5 μm; |
Nhiệt độ cột: | 30 °C; |
Tốc độ dòng: | 1,0mL/min; |
Thời gian phân tích: | 10 min; |
Bước sóng: | 335 nm. |
7.3 Xác định hoạt chất nitrophenolate trong mẫu bằng HPLC
Ổn định hệ thống HPLC theo hướng dẫn của nhà sản xuất thiết bị. Sau khi hệ thống HPLC ổn định, dùng bơm một dung dịch chuẩn có nồng độ thấp nhất trong dãy dung dịch chuẩn làm việc (4.7) cho đến khi số đo diện tích của pic chuẩn thay đổi không lớn hơn 3 %. Sau đó, bơm lần lượt các dung dịch chuẩn làm việc (4.7) nồng độ từ thấp đến cao (Bảng 1) qua cột tách, dựng đường chuẩn hàm lượng hoạt chất nitrophenolate tương ứng với diện tích pic thu được.
Bơm dung dịch mẫu thử (7.1), lặp lại 2 lần. Xác định hàm lượng hoạt chất nitrophenolate dựa theo đường chuẩn đã được xây dựng. Nếu nồng độ của mẫu thử nằm ngoài đường chuẩn thì điều chỉnh bằng cách pha loãng dung dịch mẫu thử bằng metanol (4.4)
Hàm lượng của từng loại nitrophenolate trong mẫu, Xi, biểu thị bằng miligam trên kilogam (mg/kg), được tính theo công thức (1).
(1) |
Hàm lượng nitrophenolate tổng số trong mẫu là tổng hàm lượng các loại nitrophenolate được xác định trong công thức (1), X, biểu thị bằng miligam trên kilogam (mg/kg), được tính theo công thức (2).
(2) |
trong đó:
X0i là nồng độ của các chất nitrophenolate trong mẫu tính theo đường chuẩn, tính bằng miligam trên lit (mg/L);
V là thể tích dung môi chiết mẫu, tính bằng mililit (mL);
m là khối lượng mẫu thử, tính bằng gam (g);
Pi là độ tinh khiết của chất chuẩn, tính bằng phần trăm (%).
Kết quả phép thử là giá trị trung bình các kết quả của ít nhất hai lần thử được tiến hành song song, sai lệch giữa chúng không được vượt quá theo quy định của AOAC (tùy thuộc vào mức nồng độ của chất thử) so với giá trị trung bình.
Kết quả thử nghiệm thu được, lấy hai chữ số sau dấu phẩy.
Báo cáo thử nghiệm bao gồm ít nhất các 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.
Thông tin về nhóm nitrophenolate
A.1 Giới thiệu hoạt chất Natri 5-nitroguaiacolate
- Công thức cấu tạo
- Tên hoạt chất: Natri 5-nitroguaiacolate
- Tên hóa học: IUPAC: 2-Methoxy-5-nitrophenol sodium
- Công thức phân tử: C7H6NNaO4
- Khối lượng phân tử: 191.12 g/mol
- Nhiệt độ nóng chảy: 105 °C - 106 °C (axit tự do phân ly)
- Độ hòa tan: tan trong nước, tan trong methanol
- Dạng bên ngoài: rắn, màu đỏ sẫm
A.2 Giới thiệu hoạt chất Natri 2-nitrophenolate
- Công thức cấu tạo
- Tên hoạt chất: Natri 2-nitrophenolate
- Tên hóa học: IUPAC: Sodium ortho-nitrophenolate
- Công thức phân tử: C6H4NNaO3
- Khối lượng phân tử: 161,09 g/mol
- Nhiệt độ nóng chảy: 44,9 °C
- Độ hòa tan: tan trong nước, tan trong methanol
- Dạng bên ngoài: rắn, màu đỏ
A.3 Giới thiệu hoạt chất Natri 4-nitrophenolate
- Công thức cấu tạo
- Tên hoạt chất: Natri 4-nitrophenolate
- Tên hóa học: IUPAC Sodium para-nitrophenolate
- Công thức phân tử: : C6H4NNaO3
- Khối lượng phân tử: 161,09 g/mol
- Nhiệt độ nóng chảy: 113 °C - 114 °C
- Độ hòa tan: tan trong nước, tan trong methanol
- Dạng bên ngoài: rắn, màu vàng
Ví dụ về sắc ký đồ điển hình của hoạt chất nhóm nitrophenolate
Sắc ký đồ điển hình của hoạt chất nhóm nitrophenolate trong phân bón
Thư mục tài liệu tham khảo
[1] Analysis of three compounds of sodium nitrophenolate TC by high performance liquid chromatography, Chinese Journal of Pesticide Science, 2013, 15(4): 439-444.