Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 5815:2018 về Phân hỗn hợp NPK - Phương pháp thử

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 5815:2018

PHÂN HỖN HỢP NPK - PHƯƠNG PHÁP THỬ

NPK mixed fertilizer- Test method

Lời nói đầu

TCVN 5815:2018 thay thế TCVN 5815:2001.

TCVN 5815:2018 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 HỖN HỢP NPK - PHƯƠNG PHÁP THỬ

NPK mixed fertilizer - Test method

1  Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này quy định phương pháp xác định các thành phần cơ bản của phân hỗn hợp NPK.

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 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.

3  Phương pháp thử

3.1  Quy định chung

3.1.1  Lấy mẫu

Mẫu được lấy theo TCVN 9486:2018.

3.1.2  Chuẩn bị mẫu

3.1.2.1  Phân bón dạng rắn

Chuẩn bị mẫu thử theo TCVN 10683:2015.

3.1.2.2  Phân bón dạng lỏng

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.

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.

3.1.3  Hoá chất, thuốc thử

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 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).

3.2  Xác định hàm lượng nitơ

3.2.1  Nguyên tắc

Khử nitơ dạng nitrat trong phân NPK thành amoni bằng hỗn hợp khử Dewarda hay bột kim loại crôm trong môi trường axit. Chuyển hóa nitơ dạng hữu cơ và urê thành amoni sulfat bằng axit sulfuric và chất xúc tác. Chưng cất amoni từ dung dịch kiềm và hấp thụ vào một lượng dư dung dịch axit boric. Chuẩn độ lượng amontetraborat bằng dung dịch tiêu chuẩn axit sulfuric với sự có mặt của chỉ thị màu.

3.2.2  Hóa chất và thuốc thử

3.2.2.1  Axit sulfuric (H₂SO₄) đậm đặc (d = 1,84).

3.2.2.2  Axit sulfuric chuẩn (H₂SO₄) 0,1 N: Pha từ ống chuẩn.

3.2.2.3  Natri hydroxit (NaOH) tinh thể.

3.2.2.4  Dung dịch natri hydroxit 400 g/L

Hòa tan 400 g natri hydroxit tinh thể (3.2.2.3) với khoảng 500 mL nước trong bình định mức dung tích 1000 mL. Thêm nước đến vạch định mức và lắc đều. Bảo quản dung dịch này trong bình nhựa kín.

3.2.2.5  Metyl đỏ (C₁₅H₁₅N₃O₂) tinh thể.

3.2.2.6  Bromocresol xanh (C₂₁H₁₄Br₄O₅S) tinh thể.

3.2.2.7  Dung dịch chỉ thị màu hỗn hợp

Hòa tan 0,1 g metyl đỏ tinh thể (3.2.2.5) với khoảng 50 mL rượu etylic 95 % trong cốc dung tích 100 mL, sau đó thêm 0,5 g bromocresol xanh tinh thể (3.2.2.6). Đưa toàn bộ hỗn hợp vào bình định mức dung tích 100 mL, lắc cho tan hết. Thêm rượu etylic đến vạch định mức và lắc đều. Bảo quản ở 20 °C trong lọ màu nâu

3.2.2.8  Kali sulfat (K₂SO₄) tinh thể.

3.2.2.9  Đồng sulfat (CuSO₄.2H₂O) tinh thể.

3.2.2.10  Hỗn hợp xúc tác

Cân 1000 g kali sulfat tinh thể (3.2.2.8) trộn đều với 100 g đồng sulfat tinh thể (3.2.2.9), nghiền nhỏ.

3.2.2.11  Kẽm kim loại (Zn), dạng bột mịn.

3.2.2.12  Axit salixilic (C­₇H₆O₃) tinh thể.

3.2.2.13  Natri thiosulfat (Na₂S₂O₃.5H₂O) tinh thể.

3.2.2.14  Axit boric (HBO₃) tinh thể.

3.2.2.15  Dung dịch axit boric 5 %

Hòa tan 50 g axit boric (3.2.2.14) với khoảng 900 mL nước nóng trong bình định mức dung tích 1000 mL. Để nguội, thêm nước đến vạch định mức và lắc đều.

3.2.2.16  Hỗn hợp khử Dewarda.

3.2.2.17  Axit clohydric (HCl) đậm đặc (d = 1,18).

3.2.2.18  Đá bọt.

3.2.2.19  Chất chống tạo bọt: Parafin hoặc dầu silicon.

3.2.2.20  Giấy chỉ thị pH.

3.2.3  Thiết bị và dụng cụ

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

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

3.2.3.2  Cân kỹ thuật, có độ chính xác đến ± 0,01 g.

3.2.3.3  Bếp phân hủy mẫu, có điều khiển nhiệt độ.

3.2.3.4  Thiết bị chưng cất Kjeldahl.

3.2.3.5  Giấy lọc, Whatman số 1 hoặc tương đương.

3.2.3.6  Rây, có đường kính lỗ 0,5 mm; 1 mm.

3.2.4  Cách tiến hành

3.2.4.1  Cân khoảng 0,5 g đến 2 g mẫu phân bón NPK (chính xác đến 0,0001 g) đã được chuẩn bị theo (3.1.2.1 và 3.1.2.2), và cho vào bình phân hủy mẫu (không để mẫu dính ở cổ và thành bình). Đối với mẫu dạng lỏng (3.1.2.2), dùng pipet hút 2 mL đến 3 mL 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.

3.2.4.2  Khử nitơ dạng nitrat thành amoni (bước này cần thực hiện cho mẫu thử có nitơ tồn tại ở dạng nitrat).

Thêm 35 mL nước vào bình đã chứa mẫu (3.2.4.1), thỉnh thoảng lắc đều trong vòng 10 min cho tan hết các muối nitrat. Thêm 1,2 g hỗn hợp khử Dewarda (3.2.2.16), 7 mL axit clohydric đậm đặc (3.2.2.17), để yên 5 min đến 10 min ở nhiệt độ phòng.

Đun sôi từ từ hỗn hợp trên đến nhiệt khoảng 250 °C trong vòng 7 min đến 8 min. Lấy bình ra, để nguội.

3.2.4.3  Thủy phân mẫu (bước này áp dụng cho mẫu chỉ có nitơ ở dạng urê).

Cho cẩn thận vào bình chứa mẫu (3.2.4.1) vài viên đá bọt và 25 mL axit sulfuric đậm đặc (3.2.2.1) (thao tác được thực hiện trong tủ hút), đậy bình bằng nút thủy tinh rỗng hoặc phễu thủy tinh nhỏ.

Đun sôi từ từ hỗn hợp trên đến nhiệt khoảng 250 °C trong vòng 20 min đến 30 min, đến khi hết khói trắng. Sau đó đun thêm 15 min nữa. Để nguội dung dịch, sau đó thêm cẩn thận 250 mL nước và tiếp tục để nguội dung dịch đến nhiệt độ phòng.

3.2.4.4  Phân hủy mẫu (bước này áp dụng cho mẫu có chứa nitơ hữu cơ ở các dạng khác với urê hoặc mẫu không biết rõ thành phần).

Đặt bình đã chứa mẫu (3.2.4.1) vào tủ hút, cho vào bình khoảng 20 g hỗn hợp xúc tác (3.2.2.10). Thêm cẩn thận 30 mL axit sulfuric đậm đặc (3.2.2.1) và 0,5 g chất chống tạo bọt (3.2.2.19). Đậy bình bằng nút thủy tinh rỗng hoặc phễu thủy tinh nhỏ.

Đun sôi từ từ hỗn hợp trên đến nhiệt độ khoảng 250 °C trong vòng 7 min đến 8 min (giảm bớt nhiệt độ khi mẫu nhiều bọt). Khi hết bọt lại tăng thêm nhiệt và đun cho đến khi hết khói trắng. Thỉnh thoảng lắc bình và tiếp tục đun thêm 60 min nữa hoặc cho đến khi dung dịch trong bình hoàn toàn sáng màu. Để nguội dung dịch, sau đó thêm cẩn thận 250 mL nước và tiếp tục để nguội dung dịch đến nhiệt độ phòng.

3.2.4.5  Chưng cất và chuẩn độ

3.2.4.5.1  Lắp đặt, kiểm tra thiết bị chưng cất Kjeldahl

Tùy theo thực tế của mỗi thiết bị mà cách lắp đặt có thể khác nhau, nhưng phải tuyệt đối kín trong suốt quá trình hoạt động, có khả năng điều chỉnh được tốc độ chưng cất và tốc độ ngưng.

3.2.4.5.2  Chưng cất mẫu

Giữ nguyên dung dịch sau khi được phân hủy (hoặc thủy phân) trong bình Kjeldahl hoặc chuyển toàn bộ chúng sang bình cầu (nếu dùng bình cầu để chưng cất). Đối với mẫu chỉ chứa nitơ dưới dạng amoni thì cho thẳng lượng mẫu đã cân (3.2.4.1) vào bình chưng cất và thêm 250 mL nước (cho thêm vài viên đá bọt để tránh bắn mẫu).

Dùng phễu nhỏ giọt, rót từ từ vào bình chưng cất 100 mL dung dịch natri hydroxit 400 g/L (3.2.2.4), giữ lại khoảng 2 mL trong phễu.

Dùng buret cho vào bình hứng chứa 50 mL dung dịch axit boric 5 % (3.2.2.15) có chứa sẵn hỗn hợp chỉ thị (3.2.2.7).

Lắp bình vào bộ chưng cất sao cho đầu ra của ống sinh hàn thấp hơn bề mặt dung dịch axit, nếu cần cho thêm nước.

Tiến hành chưng cất cho đến khi thu được khoảng 200 mL dung dịch ở bình hứng. Ngừng đun, tháo ống sinh hàn, dùng bình tia tráng rửa ống sinh hàn, nước rửa thu vào bình hứng.

3.2.4.5.3  Chuẩn độ mẫu

Chuẩn độ lượng amontetraborat trong bình hứng bằng dung dịch axit sulfuric chuẩn 0,1 N (3.2.2.2) đến khi dung dịch chuyển sang màu đỏ nhạt;

Tiến hành phép thử trắng trong cùng một điều kiện với cùng lượng các loại thuốc thử nhưng không có mẫu phân tích.

3.2.4.6  Tính kết quả

Tổng hàm lượng nitơ (N), được tính bằng phần trăm khối lượng theo công thức (1)

trong đó

V₁ là thể tích dung dịch axit sulfuric chuẩn dùng để chuẩn độ lượng amontetraborat trong mẫu trắng, tính bằng mililít (mL);

V₂ là thể tích dung dịch axit sulfuric chuẩn dùng để chuẩn độ lượng amontetraborat trong mẫu phân tích, tính bằng mililít (mL);

C_n là nồng độ đương lượng của axit sulfuric dùng để chuẩn độ, tính bằng đương lượng gam trên lít (N);

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

14,01 là khối lượng mol của nitơ, tính bằng gam (g).

3.3  Xác định hàm lượng phospho hữu hiệu

3.3.1  Nguyên tắc

Phospho hữu hiệu được chiết lần lượt bằng dung dịch axit xitric 2 % và dung dịch petecman. Kết tủa ion phosphat bằng amoni molipdat trong môi trường axit nitric, dùng amoni hydroxit với lượng dư để hòa tan kết tủa trên. Sau đó dùng hỗn hợp magiê kết tủa ion phosphat dưới dạng NH₄MgPO₄. Từ lượng cân Mg₂P₂O₇ thu được sau khi lọc, rửa, nung kết tủa và cân, tính ra hàm lượng phospho hữu hiệu.

3.3.2  Hóa chất và thuốc thử

3.3.2.1  Axit citric (C₆H₈O₇) tinh thể.

3.3.2.2  Dung dịch axit citric 2 %

Hòa tan 2 g axit citric (3.3.2.1) với khoảng 50 mL nước trong bình định mức dung tích 100 mL. Thêm nước đến vạch định mức và lắc đều.

3.3.2.3  Axit nitric (HNO₃) đậm đặc, (d = 1,40).

3.3.2.4  Amoni hydroxit (NH₄OH) đậm đặc (d = 0,907)

3.3.2.5  Dung dịch amoni hydroxit 2,5 %

Lấy 100 mL amoni hydroxit đậm đặc (3.3.2.4) hòa tan với khoảng 500 mL nước trong bình định mức dung tích 1000 mL. Thêm nước đến vạch định mức và lắc đều.

3.3.2.6  Dung dịch amoni hydroxit 10 %

Lấy 400 mL amoni hydroxit đậm đặc (3.3.2.4) hòa tan với khoảng 500 mL nước trong bình định mức dung tích 1000 mL. Thêm nước đến vạch định mức và lắc đều.

3.3.2.7  Dung dịch amoni citrat 50 %

Hòa tan 500 g axit citric tinh thể (3.3.2.1) trong 500 mL dung dịch amoni hydroxit đậm đặc (3.3.2.4). Dung dịch phải trung tính theo metyl đỏ, thêm nước đến 1000 mL, lắc rồi lọc.

3.3.2.8  Axit clohydric (HCl) đậm đặc (d=1,184).

3.3.2.9  Dung dịch axit clohydric 20 %

Lấy 500 mL axit clohydric đậm đặc (3.3.2.8) hòa tan với khoảng 300 mL nước trong bình định mức dung tích 1000 mL. Thêm nước đến vạch định mức và lắc đều.

3.3.2.10  Axit sulfuric chuẩn (H₂SO₄) 0,1 N: Pha từ ống chuẩn.

3.3.2.11  Amoni clorua (NH₄Cl) tinh thể.

3.3.2.12  Magiê clorua (MgCl₂.6H₂O) tinh thể.

3.3.2.13  Metyl đỏ (C₁₅H₁₅N₃O₂) tinh thể.

3.3.2.14  Dung dịch metyl đỏ 0,1 %

Hòa tan 0,1 g metyl đỏ tinh thể (3.3.2.13) với khoảng 50 mL rượu etylic 95 % trong bình định mức dung tích 100 mL. Thêm rượu etylic đến vạch định mức và lắc đều.

3.3.2.15  Phenolphtalein (C₂₀H₁₄O₄) tinh thể.

3.3.2.16  Dung dịch phenolphthalein 1 %

Hòa tan 1 g phenolphtalein tinh thể (3.3.2.15) với khoảng 50 mL rượu etylic 95 % trong bình định mức dung tích 100 mL. Thêm rượu etylic đến vạch định mức và lắc đều.

3.3.2.17  Dung dịch hỗn hợp magiê

Hòa tan 55 g magiê clorua tinh thể (3.3.2.12), 70 g amoni clorua tinh thể (3.3.2.11) và 250 mL dung dịch amoni hydroxit 10 % (3.3.2.6) trong bình định mức dung tích 1000 mL. Thêm nước đến vạch định mức và lắc đều. Dung dịch được lọc trước khi dùng.

3.3.2.18  Dung dịch petecman

Xác định lượng dung dịch amoni hydroxit 10 % để pha 1000 mL dung dịch petecman như sau:

Dùng pipet hút 10 mL dung dịch amoni hydroxit 10 % (3.3.2.6) hòa tan với khoảng 400 mL nước trong bình định mức dung tích 500 mL, thêm nước đến vạch định mức, lắc đều.

Dùng pipet hút 25 mL dung dịch đã pha loãng trên cho vào bình tam giác dung tích 250 mL đã có sẵn 25 mL đến 50 mL nước và chuẩn độ bằng dung dịch axit sulfuric 0,1 N với 2 giọt đến 3 giọt chỉ thị metyl đỏ đến khi xuất hiện màu hồng (V mL).

Lượng amoni hydroxit (X) cần thiết để chuẩn bị 1000 mL dung dịch petecman, tính bằng mililít theo công thức (2):

trong đó:

V là thể tích dung dịch axit sulfuric chuẩn 0,1 N tiêu tốn để chuẩn độ, tính bằng mililit (mL);

0,0014 là lượng nitơ tương ứng 1 mL dung dịch axit sulfuric chuẩn 0,1 N, tính bằng gam (g);

42 là lượng nitơ dạng amoni chứa trong 1 mL dung dịch petecman, tính bằng gam (g).

Dung dịch petecman chứa 173 g axit citric và 42 g nitơ dạng amoni trong 1000 mL dung dịch được chuẩn bị như sau:

Hòa tan 173 g axit citric (3.3.2.1) bằng 200 mL nước nóng, lắc đều. Để nguội dung dịch đến nhiệt độ phòng, sau đó rót từ từ qua phễu vào bình định mức 1000 mL đã chứa sẵn X mL dung dịch amoni hydroxit 10 % được tính ở công thức 2 (nên đặt bình trong chậu nước để làm nguội dung dịch). Sau khi đã chuyển hết dung dịch axit citric vào bình, tráng phễu bằng nước, để nguội, thêm nước đến vạch định mức, lắc đều và để yên hai ngày trước khi đem sử dụng.

3.3.3  Thiết bị và dụng cụ

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

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

3.3.3.2  Cân kỹ thuật, có độ chính xác đến ± 0,01 g.

3.3.3.3  Bếp phân hủy mẫu, có điều khiển nhiệt độ.

3.3.3.4  Rây, có đường kính lỗ 0,5 mm; 1 mm.

3.3.3.5  Tủ sấy, có điều chỉnh nhiệt độ.

3.3.3.6  Lò nung, có điều chỉnh nhiệt độ.

3.3.3.7  Bình hút ẩm.

3.3.3.8  Chén cân, bằng thủy tinh hoặc nhôm, có nắp đậy, dung tích khoảng 30 mL.

3.3.4  Cách tiến hành

Cân khoảng 2,0 g đến 2,5 g mẫu phân bón NPK (chính xác đến 0,0001 g) đã được chuẩn bị theo (3.1.2.1 và 3.1.2.2), vào bình nón dung tích 250 mL, có nút nhám đã được sấy khô. Đối với mẫu dạng lỏng (3.1.2.2), dùng pipet hút 2 mL đến 3 mL mẫu và cân chính xác đến 0,0001 g để xác định khối lượng (g).

Dùng pipet hút 50 mL dung dịch axit citric 2 % (3.3.2.2) cho vào bình đã chứa mẫu. Lắc với tốc độ khoảng 30 r/min đến 40 r/min, ít nhất trong 60 min. Chú ý không để mẫu vón cục hoặc dính lên thành bình. Lọc dung dịch qua giấy lọc vào bình có dung tích 100 mL, tráng và rửa cặn bằng khoảng 40 mL nước (thu được dung dịch A).

Chuyển giấy lọc chứa cặn vào bình nón dung tích 250 mL đã sử dụng để hòa tan mẫu, thêm vào 100 mL dung dịch petecman (3.3.2.18), đậy nút bình, lắc cho giấy lọc tan thành sợi. Nhúng bình vào bếp cách thủy đã được ổn nhiệt ở nhiệt độ 60 °C ± 1 °C. Sau 15 min lấy bình ra, lắc đều và lại để ổn nhiệt thêm 15 min nữa. Sau đó lấy ra để nguội đến nhiệt độ phòng, lọc qua giấy lọc (thu được dung dịch B).

Chuyển toàn bộ dung dịch A và dung dịch B vào bình định mức dung tích 250 mL, thêm nước đến vạch định mức, lắc đều. Dung dịch dùng để xác định phospho hữu hiệu (dung dịch C).

Hút 50 mL dung dịch C cho vào cốc dung tích 250 mL, thêm 2 g amoni clorua tinh thể (3.3.2.11), khuấy cho tan. Thêm vào cốc 10 mL axit nitric đậm đặc (3.3.2.3) và đun trên bếp ở nhiệt độ 200 °C đến khi dung dịch sền sệt. Lấy cốc xuống để nguội, tẩm ướt bằng 10 mL nước cất và 5 mL axit nitric đậm đặc (3.3.2.3). Tiếp tục đun trên bếp ở nhiệt độ 200 °C đến sôi, hạ nhiệt độ của bếp xuống 150 °C và cô mẫu đến khô hoàn toàn. Sau đó để nguội, hòa tan mẫu bằng 50 mL nước cất và 5 mL axit nitric đậm đặc (3.3.2.3), đun nhẹ trên bếp điện cho tan (không để lâu trên bếp sẽ khó lọc). Lọc, rửa dung dịch qua giấy lọc bằng nước vào cốc 250 mL.

Thêm 20 mL axit clohydric 20 % (3.3.2.9) vào dung dịch sau lọc, đun sôi 15 min đến 20 min. Sau đó thêm 50 mL nước. Thêm 10 mL dung dịch amoni citrat 50 % (3.3.2.7) và trung hòa dung dịch bằng dung dịch amoni hydroxit 10 % (3.3.2.6) theo chỉ thị phenolphtatein.

Vừa khuấy vừa thêm từ từ 35 mL dung dịch hỗn hợp magiê (3.3.2.17). Sau 10 đến 15 min, thêm 20 mL amoni hydroxit đậm đặc (3.3.2.4). Tiếp tục khuấy thêm 30 min, sau đó để yên 30 min đến 40 min (nếu không khuấy thì để yên dung dịch ít nhất là 4 h nhưng không quá 18 h) rồi lọc qua giấy lọc.

Chuyển toàn bộ kết tủa lên giấy lọc, tráng kỹ thành và đáy cốc bằng dung dịch amoni hydroxit 2,5 % (3.3.2.5), sau đó tiếp tục rửa kết tủa trên giấy lọc thêm 3 đến 4 lần nữa bằng amoni hydroxit 2,5 %. Tổng lượng dung dịch amoni hydroxit 2,5 % dùng để rửa khoảng 100 mL đến 125 mL.

Giấy lọc chứa kết tủa được chuyển vào chén nung (đã được nung ở nhiệt độ 900 °C đến 950 °C đến khối lượng không đổi và đã được cân với độ chính xác 0,0001 g). Tro hóa ở 300 °C đến 500 °C đến khi giấy lọc cháy hoàn toàn và tiếp tục nung trong lò ở nhiệt độ 900 °C đến 950 °C cho tới khi kết tủa trắng hoàn toàn (nung trong khoảng 30 min). Lấy chén nung ra, để nguội chén trong bình hút ẩm và cân chính xác đến 0,0001 g (ghi khối lượng m₁).

Mẫu trắng được tiến hành đồng thời trong cùng một điều kiện với cùng một lượng các dung dịch và thuốc thử nhưng không chứa mẫu cần xác định.

3.3.5  Biểu thị kết quả

Hàm lượng phospho hữu hiệu, tính bằng phần trăm khối lượng P₂O₅, theo công thức (3):

trong đó

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

m₁ là khối lượng kết tủa của mẫu phân tích, tính bằng gam (g);

m₂ là khối lượng kết tủa của mẫu trắng, tính bằng gam (g);

0,6379 là hệ số chuyển đổi từ Mg₂P₂O₇ sang P₂O₅;

250 là thể tích dung dịch mẫu sau khi chiết bằng axit xitric và dung dịch petecman, tính bằng mililit (mL);

50 là thể tích dung dịch mẫu đem phân tích, tính bằng mililit (mL).

3.4  Xác định hàm lượng kali bằng phương pháp quang kế ngọn lửa

3.4.1  Nguyên tắc

Chiết kali trong NPK bằng axit clohydric 0,05 N, sau đó xác định kali trong dung dịch mẫu bằng quang kế ngọn lửa.

3.4.2  Hóa chất và thuốc thử

3.4.2.1  Axit clohydric (HCl) đậm đặc (d=1,184)

3.4.2.2  Dung dịch axit clohydric 0,1 N

Lấy 8,34 mL axit clohydric đậm đặc (3.4.2.1) hòa tan với khoảng 300 mL nước trong bình định mức dung tích 1000 mL. Thêm nước đến vạch định mức và lắc đều.

3.4.2.3  Dung dịch axit clohydric 0,05 N

Lấy 4,17 mL axit clohydric đậm đặc (3.4.2.1) hòa tan với khoảng 300 mL nước trong bình định mức dung tích 1000 mL. Thêm nước đến vạch định mức và lắc đều.

3.4.2.4  Xesi clorua (CsCl) tinh thể.

3.4.2.5  Dung dịch xesi clorua (CsCl) 25 g/L

Hòa tan 25 g xesi clorua tinh thể (3.4.2.4) trong 50 mL axit clohydric đậm đặc (3.4.2.1) và 450 mL nước trong bình định mức dung tích 1000 mL. Thêm nước đến vạch định mức và lắc đều. (Một lít dung dịch này chứa khoảng 20 g Cs).

3.4.2.6  Dung dịch chuẩn kaii gốc 1000 mg/L.

3.4.2.7  Dung dịch chuẩn kali 200 mg/L

Dùng pipet hút chính xác 50 mL dung dịch chuẩn kali gốc 1000 mg/L (3.4.2.6) cho vào bình định mức dung tích 250 mL, thêm dung dịch axit clohydric HCl 0,1 N (3.4.2.2) tới vạch định mức, lắc đều, thu được dung dịch chuẩn kali 200 mg/L.

Sử dụng bình định mức dung tích 100 mL, cho vào mỗi bình thứ thự số mililit dung dịch chuẩn kali, dung dịch xesi clorua 25 g/L (3.4.2.5), dung dịch axit clohydric HCl 0,1 N (3.4.2.2) vừa đủ 100 mL thu được dung dịch chuẩn kali theo Bảng 1.

Bảng 1 - Dãy dung dịch chuẩn kali nồng độ từ 0 mg/L đến 80 mg/L

CHÚ THÍCH 1: Dung dịch chuẩn kali (bảng 1) bảo quản trong tủ lạnh có thể sử dụng trong một tuần.

3.4.3  Thiết bị và dụng cụ

Các thiết bị, dụng cụ thông thường trong phòng thi nghiệm và thiết bị, dụng cụ thí nghiệm sau.

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

3.4.3.2  Cân kỹ thuật, có độ chính xác đến ± 0,01 g.

3.4.3.3  Bếp phân hủy mẫu, có điều khiển nhiệt độ.

3.4.3.4  Rây, có đường kính lỗ 0,5 mm; 1 mm.

3.4.3.5  Máy quang kế ngọn lửa.

3.4.4  Cách tiến hành

3.4.4.1  Chiết mẫu

Cân khoảng 2 g đến 2,5 g mẫu phân bón NPK (chính xác đến 0,0001 g) đã được chuẩn bị theo (3.1.2.1 và 3.1.2.2), và cho vào bình tam giác dung tích 250 mL (không để mẫu dính ở cổ và thành bình). Đối với mẫu dạng lỏng (3.1.2.2), dùng pipet hút 2 mL đến 3 mL 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.

Thêm 200 mL axit clohydric 0,05 N, lắc với tốc độ 30 r/min đến 40 r/min trong khoảng 30 min. Chuyển vào bình định mức dung tích 250 mL, định mức tới vạch bằng nước lắc đều, để lắng hoặc lọc qua phễu lọc khô, được dung dịch A để xác định kali.

Để xác định kali, cần thêm dung dịch xesi clorua 25 g/L (3.4.2.5) vào dung dịch “A” trước khi đo với tỉ lệ về thể tích dung dịch xesi clorua 25 g/L (3.4.2.5) và dung dịch “A” là 1:1.

3.4.4.2  Chuẩn bị đồng thời mẫu trắng không có phân bón, tiến hành tương tự như mẫu phân tích.

3.4.4.3  Xác định hàm lượng kali bằng phép đo quang kế ngọn lửa

Kiểm tra máy quang kế ngọn lửa theo hướng dẫn của nhà sản xuất thiết bị. Khởi động máy trước khi đo ít nhất 15 min cho máy ổn định. Thiết lập các điều kiện làm việc tối ưu cho thiết bị theo hướng dẫn của nhà sản xuất.

Xây dựng đường chuẩn kali: Đo dãy dung dịch tiêu chuẩn kali (Bảng 1) để xây dựng đường chuẩn kali trên máy quang kế ngọn lửa, dùng dung dịch xesi clorua để khắc phục ảnh hưởng của canxi. Các thông số làm việc tuân theo hướng dẫn của nhà sản xuất.

Tiến hành đo dung dịch mẫu đồng nhất với điều kiện đo dung dịch tiêu chuẩn. Đo khoảng 10 mẫu phải kiểm tra lại thang chuẩn, nếu sai lệch phải hiệu chỉnh máy, lập lại đường chuẩn và đo lại mẫu.

Các mẫu có nồng độ kali trong dung dịch A lớn hơn 80 mg/L phải pha loãng cho phù hợp.

Căn cứ vào số đo trên máy, hệ số pha loãng và đồ thị đường chuẩn (hoặc phương trình tương đương) tính ra nồng độ kali trong dung dịch A, suy ra hàm lượng kali trong mẫu.

CHÚ THÍCH 2: Tùy thuộc các thông số kỹ thuật máy của từng nhà sản xuất và nồng độ kali trong mẫu, nồng độ dãy dung dịch chuẩn (bảng 1) được điều chỉnh sao cho phù hợp.

3.4.5  Biểu thị kết quả

3.4.5.1  Hàm lượng kali (% K) theo phần trăm khối lượng, được tính theo công thức (4)

trong đó

a là nồng độ của kali trong dung dịch mẫu, tính bằng miligam trên lit (mg/L);

b là nồng độ của kali trong dung dịch mẫu trắng, tính bằng miligam trên lít (mg/L);

f là hệ số pha loãng;

V là thể tích dung dịch A của mẫu sau khi chiết, tính bằng mililit (mL);

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

3.4.5.2  Hàm lượng kali theo phần trăm khối lượng qui đổi về K₂O (% K₂O) được tính theo công thức (5):

trong đó

1,205 là hệ số quy đổi từ K sang K₂O.

3.5  Xác định hàm lượng ẩm

3.5.1  Cách tiến hành

Sử dụng cối chày sứ đập dập hạt NPK. Cân khoảng 2 g đến 3 g mẫu (ghi khối lượng m) với độ chính xác đến 0,0001 g vào chén thủy tinh (đã được sấy ở nhiệt độ 60 °C và cân đến khối lượng không đổi). Cân mẫu và chén thủy tinh với độ chính xác đến 0,0001 g (ghi khối lượng m₁). Sấy khô chén có mẫu trong tủ sấy chân không ở nhiệt độ 50 °C ± 1,5 °C, áp suất tuyệt đối 60 kPa đến 70 kPa. Sau khoảng 2 h, lấy chén ra và để nguội chén trong bình hút ẩm đến nhiệt độ phòng và cân chính xác đến 0,0001 g (ghi khối lượng m₂).

3.5.2  Tính kết quả

Độ ẩm (w) tính bằng phần trăm khối lượng theo công thức (6)

trong đó

m₁ là khối lượng mẫu và chén trước khi sấy, tính bằng g;

m₂ là khối lượng mẫu và chén sau khi sấy, tính bằng g;

m là khối lượng mẫu phân tích, tính bằng g;

4  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.