Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 9132:2011 (ISO 7485 : 2000) về Thức ăn chăn nuôi - Xác định hàm lượng kali và natri - Phương pháp đo phổ phát xạ ngọn lửa
THỨC ĂN CHĂN NUÔI – XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG KALI VÀ NATRI – PHƯƠNG PHÁP ĐO PHỔ PHÁT XẠ NGỌN LỬA
Animal feeding stuffs – Determination of potassium and sodium contents – Methods using flame – emission spectrometry
Tiêu chuẩn này quy định phương pháp hiệu chuẩn và phương pháp bổ sung chuẩn để xác định hàm lượng kali và natri trong thức ăn chăn nuôi bằng đo phổ phát xạ ngọn lửa.
Áp dụng phương pháp bổ sung chuẩn nếu chưa biết liệu phát xạ được đo đối với kali hay natri có hiệu ứng nền hay không. Giới hạn của phép xác định đối với kali và natri là 0,04 g/kg.
Áp dụng phương pháp hiệu chuẩn nếu không có hiệu ứng nền.
Các tài liệu viện dẫn sau rất cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả các sửa đổi, bổ sung (nếu có).
TCVN 6952:2001 (ISO 6498:1998), Thức ăn chăn nuôi – Chuẩn bị mẫu thử.
Phần mẫu thử được nung để phân hủy mọi tạp chất hữu cơ. Xử lý bằng axit clohydric để hòa tan kali và natri. Hàm lượng kali và natri được xác định bằng đo phổ phát xạ ngọn lửa ở các bước sóng 766 nm và 589 nm tương ứng, sử dụng đường chuẩn (phương pháp hiệu chuẩn) hoặc đường bổ sung chuẩn (phương pháp thêm chuẩn).
Chỉ sử dụng các thuốc thử đạt chất lượng tinh khiết phân tích.
4.1. Nước, được chưng cất hai lần hoặc đã khử ion hai lần.
4.2. Kali clorua (KCl), được sấy ở 2 h ở (110 ± 2) oC.
4.3. Natri clorua (NaCl), được sấy 2 h ở (110 ± 2) oC.
4.4. Axit clohydric đậm đặc, c(HCl) = 12 mol/l (p20(HCl) = 1,19 g/ml).
4.5. Axit clohydric, c(HCl) = 6 mol/l.
4.6. Axit clohydric loãng, c(HCl) = 0,1 mol/l.
4.7. Dung dịch đệm hóa hơi và ion hóa
Hòa tan 50 g xesi clorua và 250 g nhôm nitrat ngậm chín phân tử nước [Al(NO3)3.9H2O] trong nước. Thêm nước đến 1 lít và trộn đều. Bảo quản trong lọ bằng chất dẻo, ví dụ: polyetylen hoặc polypropylen.
4.8. Dung dịch chuẩn kali.
4.8.1. Dung dịch gốc kali, p(K) = 1 mg/ml
Cân 1,906 kali clorua (4.2) và chuyển vào bình định mức 1 000 ml với khoảng 250 ml axit clohydric loãng (4.6). Hòa tan và thêm axit clohydric (4.6) đến vạch.
Bảo quản dung dịch này trong lọ bằng chất dẻo, ví dụ: polyeten hoặc polypropylen. Khi được bảo quản ở nhiệt độ phòng, dung dịch này có thể bền được 6 tháng.
4.8.2. Dung dịch trung gian kali, p(K) = 100 μg/ml
Chuyển 10 ml dung dịch gốc kali (4.8.1) vào bình định mức 100 ml. Pha loãng đến vạch bằng axit clohydric loãng (4.6) và trộn.
Bảo quản dung dịch này trong lọ bằng chất dẻo, ví dụ: polyeten hoặc polypropylen. Khi được bảo quản ở nhiệt độ phòng, dung dịch này có thể bền được 1 tháng.
4.8.3. Dung dịch hiệu chuẩn kali, p(K) = 10 (μg/ml)
Chuyển 10 ml dung dịch trung gian kali (4.8.2) vào bình định mức 100 ml. Thêm 10 ml dung dịch đệm hóa hơi và ion hóa (4.7). Pha loãng đến vạch bằng axit clohydric loãng (4.6) và trộn.
Chuẩn bị dung dịch mới trong ngày sử dụng.
4.9. Dung dịch chuẩn natri
4.9.1. Dung dịch gốc natri, p(Na) = 1 mg/ml.
Cân 2,542 natri clorua (4.3) và chuyển vào bình định mức 1 000 ml với khoảng 250 ml axit clohydric loãng (4.6). Hòa tan và thêm axit clohydric (4.6) đến vạch. Trộn kỹ.
Bảo quản dung dịch này trong lọ bằng chất dẻo. Khi được bảo quản ở nhiệt độ phòng, dung dịch này có thể bền được 6 tháng.
4.9.2. Dung dịch trung gian natri, p(Na) = 100 μg/ml.
Chuyển 10 ml dung dịch gốc natri (4.9.1) vào bình định mức 100 ml. Thêm 10 ml dung dịch đệm hóa hơi và ion hóa (4.7). Pha loãng đến vạch bằng axit clohydric (4.6) và trộn.
Bảo quản dung dịch này trong lọ bằng chất dẻo. Khi được bảo quản ở nhiệt độ phòng, dung dịch có thể bền được 1 tháng.
4.9.3. Dung dịch hiệu chuẩn natri, p(Na) = 10 mg/ml
Chuyển 10 ml dung dịch trung gian natri (4.9.2) vào bình định mức 100 ml. Thêm 10 ml dung dịch đệm hóa hơi và ion hóa (4.7). Pha loãng đến vạch bằng axit clohydric (4.6) và trộn.
Chuẩn bị dung dịch mới trong ngày sử dụng.
4.10. Mẫu chuẩn có nguồn gốc sinh học đã được chứng nhận
Ví dụ: Bột lúa mì đen V8 hoặc bột cỏ khô V10 của Cơ quan Năng lượng nguyên tử quốc tế (IAEA) Áo; bột mì SRM 157, bột gạo SRM 1568a hoặc khẩu phần tổng số (total diet) SRM 1548 của Viện Tiêu chuẩn và Công nghệ quốc gia (NIST), Mỹ.
Sử dụng các thiết bị, dụng cụ của phòng thử nghiệm thông thường và cụ thể như sau:
5.1. Cân phân tích, có khả năng cân chính xác đến 1 mg.
5.2. Lò nung, được đốt nóng bằng điện, có khả năng duy trì ở (550 ± 20) oC.
5.3. Đĩa tro hóa, bằng platin hoặc silica.
5.4. Máy quang phổ ngọn lửa với ngọn lửa không khí – butan hoặc không khí – propan hoặc không khí – axetylen với tỷ lệ thích hợp để đốt cháy hoàn toàn; hoặc máy đo phổ hấp thụ nguyên tử hoạt động ở chế độ phát xạ và thành lập để xác định kali và natri với ngọn lửa không khí – axetylen.
5.5. Bể cát hoặc bếp điện, có khả năng duy trì được ở nhiệt độ khoảng 150 oC.
5.6. Pipet hoặc microburet chính xác, dung tích 5 ml (để phân phối).
5.7. Pipet chính xác, dung tích khác nhau (để chứa).
5.8. Cốc có mỏ, có dung tích 250 ml.
5.9. Bình định mức, có dung tích khác nhau.
Việc lấy mẫu không quy định trong tiêu chuẩn này. Nên lấy mẫu theo phương pháp trong TCVN 4325 (ISO 6497 [1]).
Điều quan trọng là phòng thử nghiệm nhận đúng mẫu đại diện và không bị hư hỏng hoặc thay đổi trong quá trình vận chuyển hoặc bảo quản.
Chuẩn bị mẫu thử theo TCVN 6952 (ISO 6498).
8.1. Phần mẫu thử
8.1.1. Mẫu chứa chất hữu cơ
Tùy thuộc vào hàm lượng dự kiến, cân từ 1 g đến 5 g mẫu thử đã chuẩn bị (Điều 7), chính xác đến 1 mg, cho vào đĩa tro hóa (5.3). Tiến hành theo 8.2.1.
8.1.2. Mẫu không chứa chất hữu cơ
Tùy thuộc vào hàm lượng dự kiến, cân từ 1 g đến 5 g mẫu thử đã chuẩn bị, chính xác đến 1 mg, cho vào cốc có mỏ (5.8). Tiến hành theo 8.2.2.
8.2. Chuẩn bị dung dịch thử
8.2.1. Nung và thu lấy silica không hòa tan
Đặt đĩa chứa phần mẫu thử (8.1.1) vào lò nung khi đang nguội (5.2). Đóng nắp lò, tăng dần nhiệt độ đến 550 oC và tro hóa trong 3 h ở nhiệt độ này.
Nếu vẫn còn nhiều hạt cacbon, thì để nguội, làm ẩm mẫu trong đĩa bằng 2 ml nước và sấy khô đĩa trên bể cát hoặc bếp điện (5.5). Tro hóa trong lò nung thêm 2 h ở 550 oC.
Để nguội, làm ẩm tro bằng vài giọt nước rồi chuyển vào cốc có mỏ 250 ml (5.8). Tráng đĩa nung với khoảng 5 ml axit clohydric đậm đặc (4.4), sau đó bằng vài mililit nước, thu lấy dịch tráng vào cốc có mỏ.
CẢNH BÁO – Cẩn thận trong khi bổ sung axit clohydric, vì đối với một số mẫu có thể xảy ra phản ứng sủi bọt.
Đậy mặt kính đồng hồ lên cốc có mỏ để hạn chế bị bắn tung tóe rồi làm bay hơi từ từ lượng chứa trong cốc đến gần khô trên bể cát hoặc bếp điện (5.5). Để nguội đến nhiệt độ phòng.
Tiến hành tiếp theo 8.2.3.
8.2.2. Hòa tan kali và natri
Cẩn thận thêm từ từ một lượng vừa đủ (15 ml đến 30 ml) axit clohydric đậm đặc (4.4) vào phần mẫu thử (8.1.2) đựng trong cốc có mỏ. Đậy mặt kính đồng hồ lên cốc có mỏ để hạn chế bị bắn tung tóe rồi làm bay hơi chậm lượng nước chứa trong cốc có mỏ đến khô trên bể cát hoặc bếp điện (5.5). Để nguội đến nhiệt độ phòng.
8.2.3. Hòa tan lại kali và natri
Xử lý cặn (8.2.1 hoặc 8.2.2) bằng 5 ml axit clohydric (4.5) và 45 ml nước. Đun sôi và để nguội đến nhiệt độ phòng. Chuyển định lượng sang bình định mức 100 ml. Pha loãng đến vạch bằng nước và trộn. Để cho các hạt lắng xuống ít nhất 4 h. Lọc nếu dung dịch không trong.
CẢNH BÁO – Thực hiện các thao tác trên trong thiết bị hút khói hiệu quả.
8.3. Dung dịch thử trắng
Chuẩn bị dung dịch thử trắng theo cách như đã chuẩn bị dung dịch thử, thực hiện tất cả các thao tác quy định trong 8.2 nhưng không dùng phần mẫu thử.
8.4. Lựa chọn phương pháp
Nếu chưa biết phát xạ được đo đối với kali hay natri có phụ thuộc vào hiệu ứng nền hay không, thì tiến hành theo 8.6.
Nếu không có hiệu ứng nền, thì tiến hành theo 8.5.
8.5. Phương pháp hiệu chuẩn
8.5.1. Dung dịch thử
Chuyển vào bình định mức 100 ml một lượng dung dịch thử (8.2.3) chứa tối đa 1 mg kali hoặc natri. Thêm 10 ml dung dịch đệm hóa hơi và ion hóa (4.7), pha loãng đến vạch bằng nước và trộn.
Chuẩn bị dung dịch pha loãng tương tự của dung dịch thử trắng (8.3) theo cùng cách như trên.
8.5.2. Dung dịch hiệu chuẩn
Chuyển vào sáu bình định mức dung tích 100 ml: 0 ml, 2,0 ml, 4,0 ml, 6,0 ml, 8,0 ml và 10,0 ml dung dịch trung gian kali (4.8.2) hoặc dung dịch trung gian natri (4.9.2). Thêm 10 ml dung dịch đệm hóa hơi và ion hóa (4.7) vào mỗi bình. Pha loãng đến vạch bằng axit clohydric (4.6) và trộn. Hàm lượng kali hoặc natri của dung dịch này tương ứng là: 0 μl/ml, 2,0 μl/ml, 4,0 μl/ml, 6,0 μl/ml, 8,0 μl/ml và 10,0 μl/ml.
Chuẩn bị các dung dịch mới này trong ngày sử dụng.
8.5.3. Phép đo phổ
8.5.3.1. Chỉnh thiết bị
Tiến hành chỉnh thiết bị theo chỉ dẫn của nhà sản xuất.
Bật lửa và để một vài phút cho ngọn lửa ổn định. Chỉnh vị trí đầu đốt, tốc độ dòng khí và bước sóng (về lý thuyết là 766 nm đối với kali và 589 nm đối với natri) hoặc chọn các bộ lọc sao cho thu được số đọc tối đa khi dung dịch hiệu chuẩn kali (4.8.3) hoặc natri (4.9.3) được nguyên tử hóa trong ngọn lửa.
8.5.3.2. Phép đo dung dịch thử
Đo sự phát xạ của các dung dịch hiệu chuẩn (8.5.2) và sau đó do sự phát xạ của dung dịch thử (8.5.1).
Hiệu chỉnh sự phát xạ của dung dịch thử theo sự phát xạ của dung dịch thử trắng đã pha loãng (8.5.1), nếu sự phát xạ của dung dịch thử trắng đã pha loãng khác với sự phát xạ của dung dịch hiệu chuẩn có nồng độ zero.
8.5.4. Đường hiệu chuẩn
Dựng đường hiệu chuẩn bằng cách vẽ sự phát xạ của các dung dịch hiệu chuẩn dựa theo hàm lượng kali hoặc natri tương ứng, tính bằng microgram trên mililit.
8.6. Phương pháp bổ sung chuẩn
8.6.1. Dung dịch thử
Chuẩn các dung dịch pha loãng theo hàm lượng kali hoặc natri dự kiến.
Chuyển vào ba bình định mức dung tích thích hợp (bình A, B và C), mỗi bình cùng một lượng dung dịch thử (8.2.3). Thêm vào bình B và bình C các lượng dung dịch trung gian kali (4.8.2) hoặc trung gian natri (4.9.2) tương ứng với hàm lượng 2,5 μl/ml đối với bình B và 5 μl/ml đối với bình C. Thêm vào mỗi bình một phần dịch lỏng của dung dịch đệm hóa hơi và ion hóa (4.7) tương ứng với 10 ml trên 100 ml dung dịch cuối cùng.
Pha loãng lượng chứa trong ba bình (A, B và C) đến vạch bằng nước và trộn.
Hàm lượng kali hoặc natri của dung dịch trong bình A phải nhỏ hơn 5 μl/ml.
Chuẩn bị một dung dịch pha loãng tương tự của dung dịch thử trắng (8.3) theo cùng một cách như đối với dung dịch trong bình A.
8.6.2. Phép đo phổ
8.6.2.1. Chỉnh thiết bị
Chỉnh thiết bị theo 8.5.3.1.
8.6.2.2. Phép đo dung dịch thử
Chỉnh thiết bị về zero bằng dung dịch thử trắng đã pha loãng (8.6.1).
Chỉnh lại số đọc tối đa bằng dung dịch hiệu chuẩn (4.8.3 đối với kali và 4.9.3 đối với natri). Nguyên tử hóa các dung dịch từ bình A, B, và C (8.6.1) và đo sự phát xạ tương ứng (E1, E2 và E3).
8.6.3. Thể hiện bằng đồ thị
Dựng đồ thị bằng cách vẽ sự phát xạ đo được dựa theo hàm lượng kali hoặc natri bổ sung tương ứng, tính bằng microgram trên mililít. Đồ thị phải là một đường thẳng cắt trục tung tại E2. Giao điểm phần kéo dài của đường này với đường nồng độ ở ρx cho hàm lượng cần tìm của dung dịch thử (trong bình A).
Tính giá trị bằng số của hàm lượng kali hoặc hàm lượng natri của mẫu thử bằng công thức:
Trong đó:
w là hàm lượng kali hoặc natri của mẫu thử, tính bằng gam trên kilogam (g/kg);
là hàm lượng kali hoặc natri của dung dịch thử xác định được từ đường hiệu chuẩn (8.5.4) hoặc từ đồ thị (8.6.3), tính bằng microgam trên mililit (μg/ml);
f là nghịch đảo của hệ số pha loãng;
m là khối lượng phần mẫu thử (8.1), tính bằng gam (g).
Báo cáo kết quả được làm tròn theo Bảng 1.
Bảng 1 – Làm tròn hàm lượng tính được
Giá trị tính bằng gam trên kilogam
| Hàm lượng | Làm tròn đến | |
| từ | đến | |
| - | 1,0 | 0,01 |
| 1,0 | 10,0 | 0,1 |
| 10,0 | - | 1,0 |
Dùng mẫu chuẩn có nguồn gốc sinh học đã được chứng nhận (4.10) đã biết hàm lượng kali và natri để kiểm tra thuốc thử và thiết bị.
11.1. Phép thử liên phòng thử nghiệm
Các chi tiết của phép thử liên phòng thử nghiệm về độ chụm của phương pháp được nêu trong Phụ lục A. Các giá trị thu được từ phép thử liên phòng thử nghiệm này có thể không áp dụng cho các dải nồng độ và các chất nền ngoài các dải nồng độ và các chất nền đã nêu.
11.2. Độ lặp lại
Chênh lệch tuyệt đối giữa các kết quả của hai phép thử độc lập, đơn lẻ thu được khi sử dụng cùng phương pháp trên vật liệu thử giống hệt nhau trong cùng một phòng thử nghiệm, do một người thực hiện, sử dụng cùng thiết bị, thực hiện trong khoảng thời gian ngắn, không được quá 5% các trường hợp vượt quá giới hạn lặp lại (r) được nêu trong Bảng 2.
Bảng 2 – Giới hạn lặp lại (r) và giới hạn tái lập (R)
| Nguyên tố | r g/kg | R g/kg |
| Kali | 0,168 g/kg + 0,073 | 0,555 g/kg + 0,161 |
| Natri | 0,0054 g/kg + 0,105 | 0,03 g/kg + 0,164 |
| là giá trị trung bình của hai kết quả thử nghiệm đơn lẻ, tính bằng gam trên kilogam. | ||
11.3. Độ tái lập
Chênh lệch tuyệt đối giữa các kết quả của hai phép thử độc lập, đơn lẻ, thu được khi sử dụng cùng phương pháp trên vật liệu thử giống hệt nhau trong các phòng thử nghiệm khác nhau, do những người khác nhau thực hiện, sử dụng các thiết bị khác nhau, không vượt quá 5% các trường hợp vượt quá giá trị tái lập (R) nêu trong Bảng 2.
Báo cáo thử nghiệm phải ghi rõ:
- mọi thông tin cần thiết để nhận biết đầy đủ về mẫu thử;
- phương pháp lấy mẫu đã sử dụng, nếu biết;
- phương pháp thử nghiệm đã dùng, viện dẫn tiêu chuẩn này;
- mọi chi tiết thao tác không được quy định trong tiêu chuẩn này hoặc những điều được coi là tùy ý cũng như các sự cố bất kỳ mà có thể ảnh hưởng đến kết quả thử;
- kết quả thử nghiệm thu được, hoặc hai kết quả thử nghiệm thu được nếu độ lặp lại được kiểm tra.
(tham khảo)
KẾT QUẢ CỦA PHÉP THỬ LIÊN PHÒNG THỬ NGHIỆM
Độ chụm của phương pháp được thiết lập bởi các phép thử liên phòng thử nghiệm tiến hành theo TCVN 6910 (ISO 5725). Trong phép thử này 13 phòng thử nghiệm từ 5 nước đã tham gia, mỗi phòng thử nghiệm thực hiện trên 5 mẫu khác nhau lặp lại hai lần (ngô, bột đậu tương, bột alfalfa, thức ăn hỗn hợp hoàn chỉnh và thức ăn hỗn hợp đậm đặc). Các kết quả thống kê được nêu trong Bảng A.1 và A.2
Bảng A.1 – Các kết quả thống kê đối với phép xác định hàm lượng kali
| Thông số | Mẫu a | ||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |
| Số phòng các phòng thử nghiệm còn lại sau khi đã loại trừ ngoại lệ | 13 | 13 | 13 | 13 | 13 |
| Số lượng ngoại lệ (phòng thử nghiệm) | - | - | - | - | - |
| Số lượng các kết quả được chấp nhận | 26 | 26 | 26 | 26 | 26 |
| Hàm lượng kali trung bình, g/kg | 3,30 | 23,00 | 28,30 | 9,34 | 12,05 |
| Độ lệch chuẩn lặp lại (sr), g/kg | 0,148 | 0,70 | 0,78 | 0,28 | 0,40 |
| Hệ số biến thiên lặp lại, % | 4,5 | 3,0 | 2,8 | 3,0 | 3,3 |
| Giới hạn lặp lại (r) [r = 2,8 x sr], g/kg | 0,414 | 1,96 | 2,18 | 0,78 | 1,12 |
| Hệ số biến thiên tái lập (sR), g/kg | 0,40 | 1,43 | 2,13 | 0,69 | 0,92 |
| Hệ số biến thiên tái lập, % | 12,2 | 6,2 | 7,5 | 7,4 | 7,6 |
| Giới hạn tái lập (R) [R = 2,8 x sR], g/kg | 1,12 | 4,00 | 5,96 | 1,93 | 2,58 |
| a Mẫu 1: Ngô; Mẫu 2: Bột đậu tương; Mẫu 3: Bột alfalfa; Mẫu 4: Thức ăn hỗn hợp hoàn chỉnh; Mẫu 5: Thức ăn hỗn hợp đậm đặc. | |||||
Bảng A.2– Các kết quả thống kê đối với phép xác định hàm lượng natri
| Thông số | Mẫu a | ||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |
| Số phòng các phòng thử nghiệm còn lại sau khi đã loại trừ ngoại lệ | 8 | 8 | 13 | 13 | 13 |
| Số lượng ngoại lệ (phòng thử nghiệm) | 5 | 5 | - | - | - |
| Số lượng các kết quả được chấp nhận | 16 | 16 | 16 | 26 | 26 |
| Hàm lượng kali trung bình, g/kg | 0,248 | 0,391 | 0,391 | 0,853 | 0,293 |
| Độ lệch chuẩn lặp lại (sr), g/kg | 0,014 | 0,015 | 0,015 | 0,036 | 0,013 |
| Hệ số biến thiên lặp lại, % | 4,93 | 3,84 | 3,84 | 4,22 | 4,44 |
| Giới hạn lặp lại (r) [r = 2,8 x sr], g/kg | 0,039 | 0,042 | 0,042 | 0,100 | 0,036 |
| Hệ số biến thiên tái lập (sR), g/kg | 0,030 | 0,032 | 0,032 | 0,055 | 0,027 |
| Hệ số biến thiên tái lập, % | 10,6 | 8,08 | 8,08 | 6,45 | 9,2 |
| Giới hạn tái lập (R) [R = 2,8 x sR], g/kg | 0,084 | 0,090 | 0,090 | 0,154 | 0,076 |
| a Mẫu 1: Ngô; Mẫu 2: Bột đậu tương; Mẫu 3: Bột alfalfa; Mẫu 4: Thức ăn hỗn hợp hoàn chỉnh; Mẫu 5: Thức ăn hỗn hợp đậm đặc. | |||||
THƯ MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] TCVN 4325:2007 (ISO 6497:2002), Thức ăn chăn nuôi – Lấy mẫu
[2] ISO 5725:1986, Precision of test methods – Determination of repeatability and reproducibility for a standard test method by inter-laboratory tests.
[3] TCVN 6910-1:2001 (ISO 5725-1:1994) Độ chính xác (độ đúng và độ chụm) của phương pháp đo và kết quả đo – Phần 1: Nguyên tắc và định nghĩa chung.
[4] TCVN 6910-2:2001 (ISO 5725-2:1994) Độ chính xác (độ đúng và độ chụm) của phương pháp đo và kết quả đo – Phần 2: Phương pháp cơ bản xác định độ lặp lại và độ tái lập của phương pháp đo tiêu chuẩn.
Ý kiến bạn đọc
