Tiêu chuẩn ngành 10 TCN 452:2001 về phân tích cây trồng - Phương pháp xác định Nitrat và Nitrit do Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn ban hành

TIÊU CHUẨN NGÀNH

10 TCN 452:2001

PHÂN TÍCH CÂY TRỒNG

PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG NITRAT VÀ NITRIT

1. Phạm vi áp dụng.

Tiêu chuẩn này quy định phương pháp xác định  hàm lượng nitrat và nitrit tổng số cho các mẫu cây trồng tươi.

2. Nguyên tắc.

Sử dụng lò vi sống hoà tan nhanh (chiết) nitrat và nitrit (NO3-  NO2-) trong mẫu tươi bằng nước, đun vi sóng ở mức năng lượng cao.

Xác định hàm lượng  nitrat bằng phương pháp trắc quang, dựa trên phản ứng của nitrat với axit disunfophenol tạo thành nitrofenoldisunfonic trong môi trường kiềm có mầu vàng đặc trưng, đo tại bước sóng 410nm.

Xác định hàm lượng nitrit bằng phương pháp trắc quang, dựa trên phản ứng của nitrit với axit sunfanilic và ( naphtylamin trong môi trường axit có mầu hồng, đo tại bước sóng 540nm.

3. Thiết bị và thuốc thử

3.1. Thiết bị

3.1.1. Máy quang phổ kế (Spectrophotometer)

3.1.2. Máy nghiền mẫu thực vật tươi

3.1.3. Cân phân tích độ chính xác 0,0002g

3.1.4. Lò vi sóng (Công xuất 850w, tần số hoạt động 2450MHz)

3.1.5. Nồi cách thuỷ.

3.1.5. Các loại cốc, bình định mức 50ml, 100ml, 250ml, 1000ml

3.2. Thuốc thử

3.2.1. Dung dịch axit phenoldisunfonic (*)

(*)Có thể tự chế tạo dung dịch axit phenoldisunfonic bằng cách:  Hoà tan 25g phenol tinh khiết vào 150ml H2SO4 đặc (d= 1,84), thêm 75ml axit H2SO4 bốc khói. Đun nóng 2 giờ trong nước sôi, bảo quản trong lọ mầu tối. Cũng có thể  hoà tan  30g phenol tinh khiết vào 200ml H2SO4 đặc (d= 1,84), lắc đều. Sau đó nối bình với ống sinh hàn hồi lưu và đun trong 6 giờ, bảo quản trong lọ mầu tối.

3.2.2. Dung dịch thuốc thử Griss (**)

10TCN  452-2001

(**) Thuốc thử Griss kiểu cũ-1:  Pha dung dịch axit  Sunfanilic: hoà tan 0,5g axit sunfanilic trong 150ml axit acetic 10%.  Pha dung dịch ( naphtylamin: hoà tan 0,1g ( naphtylamin vào 20ml nước cất, khuấy đều, đun sôi dung dịch thu

được, để lắng trong, lọc lấy phần trong và thêm vào phần trong 150ml axit acetic 10% lắc đều, bảo quản trong lọ mầu tối.

Hoặc kiểu cũ -2:  Hoà tan 150ml axit acetic 99% với 350ml nước, tiếp đó hoà tan thêm  0,10g Napthylamin và sau đó 0,30g axit Sunfanilic, khuấy  tan và trộn đều.

(**) Thuốc thử Griss cải tiến: Gồm 2 dung dịch Sunfanylamit và N(1-naphtyl) etylen diamine dihydrroclorua (NED)

1/ Sunfanylamit: cân 5g sunfanylamit hoà tan trong bình định mức 500ml có chứa 50ml HCL đặc và 300ml nước cất. pha loãng đến 500ml bằng nước cất, lắc kỹ. dung dịch ổn định trong nhiều tháng.

2/ N(1-naphtyl) etylen diamine dihydrroclorua(NED): Cân 0,5g NED hoà tan trong 500ml nước cất, bảo quản trong bình tối mầu. Dung dịch không bền, thay thế hàng tháng hoặc khi chuyển sang mầu nâu.

3.2.3. Dung dịch tiêu chuẩn nitrat 10ppm

Cân chính xác 0,1631g KNO3 khô tinh khiết, hoà tan bằng nước và thêm nước đến 1000 ml trong bình định mức. Trộn đều dung dịch, thu được dung dịch tiêu chuẩn có nồng độ 100mg/lít (100ppm), hoà loãng tiếp10 lần có dung dịch tiêu chuẩn nitrat 10ppm.

3.2.4. Dung dịch tiêu chuẩn nitrit 5ppm

Cân chính xác 0,375g NaNO2 tinh khiết và khô, hoà tan bằng nước thành 1 lít dung dịch, thu được dung dịch tiêu chuẩn 250ppm NO2-. Pha loãng 50 lần để có dung dịch tiêu chuẩn 5 ppm NO2-.

3.2.5. Dung dịch NH4OH(1:1). Hoặc NaOH 10%

3.2.6. Nước không có NO3- và NO2-, độ dẫn điện nhỏ hơn 2(S/cm  pH  5,6-7,0

4. Phương pháp chiết nitrat và nitrit bằng lò vi sóng( *** )

4.1. Chiết NO3- và NO2- bằng lò vi sóng có thể loại trừ được hầu hết các ảnh hưởng xấu tới kết quả phân tích nitrat và nitrit. Cách làm như sau:

4.2. thái nhỏ trộn đều mẫu, cân 10g mẫu cho vào cốc 250ml, thêm nước cất đến khoảng 200ml.

4.3. Cho cốc vào lò vi sóng và tiến hành đun vi sóng ở mức năng lượng cao 100% trong thời gian 7 phút (Cũng có thể đun ở mức năng lượng 70% với thời gian 12 phút).

Lấy ra để nguội, lọc bỏ bã và định mức dịch lọc bằng nước cất đến 200ml. Lấy 10ml để xác định NO3 và 10ml để xác định NO2 

(***) Tham khảo tài liệu “Nghiên cứu xác định hàm lượng NO3,NO2”  của Phạm Huy Đồng, Trần Tử Hiếu, Ngô Huy Du-2000 )

5. Phương xác định nitrat:

Xây dựng đường chuẩn NO3. Dẫy tiêu chuẩn 0-1ppm NO3

5.1.1 Chuẩn bị một dẫy cốc 250ml, thêm vào mỗi cốc một lượng dung dịch nitrat tiêu chuẩn nồng độ 10mg/l theo thứ tự lần lượt 0,0 ; 0,5 ; 1,0 ; 2,0 ; 3,0 ; 4,0 ; 5,0 ml.

Đun cách thuỷ cho bay hơi đến khô cạn không cháy, để nguội (****)

5.1.2. (****) Có thể cô cạn bằng lò vi sóng ở mức năng lượng thấp 30%, thời gian mất khoảng 7-10 phút.

5.1.3. Thêm vào mỗi cốc 1ml dung dịch axit phenoldisunfonic và lắc mạnh để cho phản ứng sẩy ra nhanh chóng.

5.1.4. Để yên trong 10 phút, sau đó thêm mỗi cốc khoảng 20ml nước.

Cẩn thận thêm vào mỗi cốc 8ml dung dịch NH4OH (1:1) để cho pH nằm trong khoảng 10-11. (*****)

5.1.5. (*****) Có thể trung hoà dung dịch bằng cách nhỏ từng giọt dung dịch NaOH 10% (thử bằng giấy quỳ tím). Dung dịch sẽ chuyển màu vàng (dư một ít NaOH không ảnh hưởng đến màu của dung dịch.

5.1.6. Chuyển dung dịch trong cốc vào bình định mức 50ml và định mức đến vạch, lắc kỹ.

Đo độ hấp thụ quang của dung dịch ở bước sống 410nm. Sau đó biểu diễn lên đồ thị ta được đường chuẩn có  NO3 có nồng độ từ 0-1ppm NO3

5.2.1. Đo mẫu:

5.2.2. Chuẩn bị cốc 250ml, lấy vào mỗi cốc 10ml dung dịch mẫu đã chiết bằng lò vi sóng(4.3.)

5.2.3. Tiêp tục các bước 5.1.2 ... 5.1.6 như với dẫy tiêu chuẩn

5.2.4. Đo độ hấp thụ quang của dung dịch mẫu ở bước sống 410nm.

5.2.5. Đồng thời tiến hành mẫu trắng với 10ml nước,  như với  dung dịch mẫu.

5.2.6. Đo dung dich mẫu đồng nhất điều kiện với đo dung dịch tiêu chuẩn.

Căn cứ vào đồ thị tiêu chuẩn và số đo mẫu trên máy xác định nồng độ ppmNO3 trong dung dịch đo, từ đó suy ra hàm lượng NO3 trong mẫu

Công thức tính toán:

 

Trong đó:

a: hàm lượng NO3- trong thể tích trích (mg)

V: thể tích dung dịch mẫu sau khi chiết (ml)

v’: thể tích dung dịch trích ra để xác định (ml)

m: khối lượng mẫu tươi (g)

6. Phương xác định nitrit:

6.1.1. Xây dựng đường chuẩn NO2. Dẫy tiêu chuẩn 0 - 0,5ppm NO2- sử dụng thuốc thử Griss kiểu cũ.

6.1.2. Chuẩn bị một dẫy bình định mức 50ml, lần lượt thêm vào mỗi bình một lượng dung dịch nitrit tiêu chuẩn nồng độ 5ppm theo thứ tự ...0,0 ; 0,5 ; 1,0 ; 2,0 ; 3,0 ; 4,0 ; 5,0 ml.

6.1.3. Thêm vào mỗi bình 1ml thuốc thử Sunfanilic và 1ml thuốc thử ( naphtylamin.

6.1.4. Lên định mức bằng nước đến vạch và lắc kỹ.

Sau 20 phút đo độ hấp thụ quang của dung dịch ở bước sóng 520nm. Sau đó biểu diễn lên đồ thị ta được đường chuẩn có nồng độ NO2 trong dung dịch từ 0 - 0,5ppm NO2

(Có thể dùng thuốc thử Griss cải tiến: Mục 6.1.2 thay bằng thêm vào mỗi bình 1ml thuốc thử Sunfanylamit và 1ml thuốc thử N(1-naphtyl) etylen diamine dihydrroclorua (NED)

6.1.5. Đo mẫu:

6.1.6. Chuẩn bị một dẫy bình định mức 50ml, lần lượt thêm vào mỗi bình 10ml dung dịch mẫu

6.1.7. Thêm vào mỗi bình 1ml thuốc thử Sunfanilic và 1ml thuốc thử ( naphtylamin.

6.1.8. Lên định mức bằng nước cất đến vạch và lắc kỹ.

6.1.9. Sau 20 phút đo độ hấp thụ quang của dung dịch ở bước sóng 520nm.

6.1.10. Đồng thời tiến hành mẫu trắng với 10ml nước, tiến hành như với  dung dịch mẫu.

6.1.11. Đo dung dich mẫu đồng nhất điều kiện với đo dung dịch tiêu chuẩn.

Căn cứ vào đồ thị tiêu chuẩn và số đo mẫu trên máy xác định nồng độ ppmNO2 trong dung dịch đo, từ đó suy ra hàm lượng NO2 trong mẫu

(Có thể dùng thuốc thử griss cải tiến: mục 6.2.2 thay bằng thêm vào mỗi bình 1ml thuốc thử sunfanylamit và 1ml thuốc thử n(1-naphtyl) etylen diamine dihydrroclorua (ned)

Công thức tính toán:

Trong đó:

a: hàm lượng NO3- trong thể tích trích (mg)

V: thể tích dung dịch mẫu sau khi chiết (ml)

v’: thể tích dung dịch trích ra để xác định (ml)

m: khối lượng mẫu tươi (g)