Tiêu chuẩn ngành 10 TCN 308:2004 về phân bón - Phương pháp xác định kali tổng số

TIÊU CHUẨN NGÀNH

10 TCN 308:2004

PHÂN BÓN

PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH KALI TỔNG SỐ

Fertilizers - Method for determination of total potassium

1. Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này áp dụng cho các loại phân bón có chứa kali bao gồm phân kali khoáng (khoáng đơn, khoáng hỗn hợp, khoáng phức hợp) và phân có chứa chất hữu cơ (phân hữu cơ, hữu cơ vi sinh, hữu cơ sinh học, hữu cơ khoáng, than bùn)

Tiêu chuẩn này chỉ xác định phần kali có khả năng cung cấp cho cây trồng (Immediately available, morderately available), không xác định phần kali không có khả năng cung cấp cho cây trồng

2. Tiêu chuẩn trích dẫn, định nghĩa

2.1. Có thể xếp phân bón chứa kali thành hai nhóm:

- Nhóm một: Bao gồm các loại phân khoáng chứa kali dễ hoà tan như phân khoáng đơn, khoáng phức hợp, khoáng hỗn hợp (phân kali clorua, kali sunphat, MOP, phân khoáng hỗn hợp NPK, PK)

- Nhóm hai: Bao gồm các loại phân có thêm chất hữu cơ như phân hữu cơ, hữu cơ vi sinh, hữu cơ sinh học, phân hữu cơ khoáng, than bùn

Xác định kali tổng số trong phân kali khoáng (nhóm một) là xác định kali hoà tan hữu hiệu (Immediately available)

Xác định kali tổng số trong phân có thêm chất hữu cơ là xác định tổng kali hữu hiệu (Immediately available) và kali hữu hiệu chậm (morderately available)

2.2. "TCVN 5815-1994 Phương pháp xác định kali trong phân NPK"

2.3. "TCN 301-97 Phương pháp lấy mẫu và chuẩn bị mẫu"

2.4. "TCN 308-97 Phương pháp xác định kali hoà tan"

3. Quy định chung

3.1. Hoá chất: Hoá chất sử dụng để pha các chất chuẩn đạt loại tinh khiết hoá học (TKHH), hoá chất sử dụng để phân tích đạt loại tinh khiết phân tích (TKPT).

3.2. Nước: Nước dùng để phân tích phải phù hợp với TCVN 4852-98 (có độ dẫn điện nhỏ hơn 2 mS/cm, pH 5,6 đến 6,8)

3.3. Lấy mẫu trung bình, xử lý mẫu phân tích

3.3.1. Lấy mẫu trung bình (theo 10 TCN 301-97)

- Lấy mẫu trung bình theo phương pháp đường chéo góc, trộn đều và loại bỏ dần cho đến khi còn khoảng 500g

- Chia mẫu trung bình thành hai phần bằng nhau, cho vào hai túi PE buộc kín, ghi mã số phân tích, ngày, tháng, tên mẫu (và các thông tin cần thiết), một phần làm mẫu lưu, một phần làm mẫu phân tích

3.3.2. Xử lý mẫu phân tích

3.3.2.1. Nghiền mịn mẫu rồi qua rây 2mm, trộn đều làm mẫu phân tích

3.3.2.2. Các mẫu có ẩm độ cao có thể cân một lượng mẫu xác định, sấy khô ở nhiệt độ 70^oC, xác định độ ẩm (theo 10 TCN 302-97), nghiền mịn mẫu khô qua rây 2mm làm mẫu phân tích . Lưu ý khi tính kết quả phải nhân với hệ số chuyển đổi từ khối lượng mẫu khô sang khối lượng mẫu thực tế ban đầu

3.3.2.3. Các mẫu không thể xử lý theo mục 3.2.2.1, 3.2.2.2 có thể lấy một lượng mẫu khoảng 20gam, nghiền thật mịn làm mẫu phân tích

4. Phương pháp xác định

4.1. Nguyên tắc

Chuyển hoá các hợp chất chứa kali trong mẫu thành kali hoà tan, xác định kali trong dung dịch mẫu bằng quang kế ngọn lửa (Flamphotometer)

4.2. Phương tiện thử

4.2.1. Máy móc thiết bị

- Máy quang kế ngọn lửa đo kali (Flamphotometer)

- Tủ sấy 200^oC ±1^oC

- Bình phân huỷ mẫu dung tích 250ml và bếp phân huỷ tương thích, điều khiển được nhiệt độ

- Cân phân tích độ chính xác 0,0002g

- Rây 2mm

- Bình định mức dung tích 50ml, 100ml, 1000ml

- Phễu lọc f 8mm, giấy lọc và các dụng cụ khác trong phòng thí nghiệm

4.2.2. Thuốc thử

- Axit sunfuric d=1,84 (H₂SO₄)

- Axit clohydric d=1,18 (HCl)

- Axit nitric d=1,4 (HNO₃)

- Dung dịch HCl 0,05N (pha từ dung dịch HCl 1N)

- Axit peclohydric (HClO₄)

- Hỗn hợp cường thuỷ HNO₃+HCl 1:3 (V/V)

- Dung dịch tiêu chuẩn kali 1000mgK/lít (1000ppmK)

Cân 1,9067g kaliclorua TKHH (KCl) đã sấy khô ở 105^oC để nguội trong bình hút ẩm vào cốc, thêm 100ml dung dịch axit HCl 0,1N, khuấy tan, chuyển vào bình định mức 1 lít, thêm nước đến vạch định mức, lắc đều, dung dịch này có nồng độ 1000mgK/lít (1000ppm K). Bảo quản kín ở 20^oC

- Nước cất, độ dẫn điện nhỏ hơn 2mS/cm, pH 5,6 -6,8

4.3. Chuẩn bị thử

Kiểm tra máy quang kế ngọn lửa theo hướng dẫn của nhà sản xuất thiết bị. Khởi động máy trước khi đo ít nhất 15phút cho máy ổn định

4.4. Tiến hành thử

4.4.1. Phân huỷ mẫu

Áp dụng hai cách phân huỷ mẫu với hai nhóm mẫu khác nhau

4.4.1.1. Sử dụng dung dịch HCl 0,05N để hoà tan (phân huỷ) kali trong mẫu thuộc nhóm một, bao gồm các loại phân kali khoáng dễ hoà tan (kali clorua, kali sunphat, MOP, phân khoáng hỗn hợp NPK, PK).

- Cân 2g ± 0,001g mẫu đã được chuẩn bị theo điều 3.3 cho vào bình tam giác 250ml

- Thêm 100ml dung dịch HCl 0,05N lắc 30 phút

- Chuyển vào bình định mức 200ml, thêm dung dịch HCl 0,05N đến vạch định mức, lắc đựu, để lắng trongؠhoặcؠlọc qua phễu lọc khô, được dungؠdịch A để xácؠđịnh kali.

4.4.1.2. Sử dụng H₂SO₄ vàؠHClO₄ để hoà tanؠ(phânؠhuỷ) kali trong mẫu thuộc nhóm hai bao gồm các loại phân có thêm chất hữu cơ như phân hữu cơ, hữu cơ vi sinh, hữu cơ sinh học, phân hữu cơ khoáng, than bùn. Kali tổng số là tổng kali hoà tan hữu hiệu (Immediately available) và kali hữu hiệu chậm (morderately available).

- Cân 2g ± 0,001g mẫu đã được chuẩn bị theo điều 3.2 cho vào bình phân huỷ (không để dính mẫu ở cổ và thành bình).

- Thêm 30ml axit H₂SO₄ đậm đặc và 0,5ml HClO₄ để qua đêm hoặc ngâm ít nhất vài giờ.

- Chuẩn bị đồng thời 2 mẫu trắng không có mẫu thử, tiến hành đồng nhất điều kiện như mẫu thử.

- Tăng nhiệt độ từ từ đến 120^oC, sôi nhẹ trong khoảng 120 phút.

- Để nguội, thêm vài giọt HClO₄

- Tăng nhiệt độ lên 200^oC khoảng 60 phút, trong bình xuất hiện khói trắng đậm đặc, dung dịch mẫu trắng trong. Nếu dung dịch chưa trắng trong, tiếp tục để nguội, thêm vài giọt HClO₄ rồi tăng dần nhiệt độ lên 200^oC khoảng 60 phút, đến khi dung dịch mẫu trắng trong là được (có thể phải lặp lại hai ba lần với HClO₄).

- Để nguội, thêm vào 50ml nước cất đun sôi 10 phút

- Chuyển dung dịch và cặn trong bình phân huỷ sang bình định mức 200ml, thêm nước đến vạch định mức, lắc đều, lọc hoặc để lắng trong. Gọi đây là dung dịch A để xác định kali tổng số. (Với mẫu có hàm lượng kali thấp sử dụng bình định mức 100ml là thích hợp)

Chú ý:

* Quá trình phân huỷ mẫu phải theo dõi thường xuyên, đặc biệt ở giai đoạn đầu, không để trào bắn mẫu ra ngoài. Không để khô mẫu (luôn luôn dư axit ít nhất 2ml, nếu thiếu phải cho thêm axit)

* Nồng độ SO₄ cao có thể ảnh hưởng đến kết quả đo kali. Sử dụng hỗn hợp cường thuỷ để phân huỷ mẫu thay cho sử dụng H₂SO₄ và HClO₄ là tối ưu song thực hiện khó hơn

4.4.2. Phương pháp đo kali

4.2.2.1. Lập thang chuẩn và đồ thị đường chuẩn kali

- Pha loãng dung dịch tiêu chuẩn kali 1000ppmK thành dung dịch kali 100ppmK

- Sử dụng 7 bình định mức dung tích 100ml

- Cho vào mỗi bình thứ tự số ml dung dịch kali 100ppmK theo bảng 1

Bảng 1

- Thêm dung dịch HCl 1% đến vạch định mức 100ml

- Đo thang chuẩn trên máy quang kế ngọn lửa với kính lọc kali, hiệu chỉnh máy sao cho đường chuẩn có dạng hàm bậc một (y=ax), hoặc hàm bậc hai (Y=aX²+bX với X² lớn hơn 0,95), lập đồ thị đường chuẩn (hoặc phương trình tương đương) biểu diễn tương quan giữa số đo trên máy và nồng độ dung dịch tiêu chuẩn kali.

4.4.2.2. Đo dung dịch mẫu

- 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 80ppmK phải pha loãng thành dung dịch B có nồng độ trong khoảng từ 40 ppm đến 60ppmK. Cách pha loãng theo bảng 2.   

Bảng 2

Chú ý

* Nồng độ H₂SO₄ trong dung dịch mẫu đo quá cao có ảnh hưởng đến độ chính xác của phép đo

* Để khắc phục ảnh hưởng của nồng độ canxi, cần cho thêm dung dịch 0,2% Cs vào dung dịch mẫu đo theo tỷ lệ thể tích 1:1           

- 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.

Trong đó:

a- Nồng độ kali trong dung dịch A (mg/lít)

V- Toàn bộ thể tích dung dịch A (ml)

m- Khối lượng mẫu phân huỷ gam (gam)

1,205- Hệ số quy đổi từ K sang K₂O

4.5.2. Phân tích kiểm định chất lượng phân bón phải tiến hành lặp lại ít nhất hai mẫu song song, nếu kết quả sai lệch lớn hơn 5% so với trị số trung bình của phép đo thì phải kiểm tra lại.