SV GIAO TRINH THPTCN [PDF]

Zitiervorschau

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HỒ CHÍ MINH KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC

TÀI LIỆU THỰC HÀNH

THÍ NGHIỆM PHÂN TÍCH CÔNG NGHIỆP

LƯU HÀNH NỘI BỘ TP. HỒ CHÍ MINH, THÁNG 01 NĂM 2019

Khoa Công nghệ hóa học

Tài liệu thực hành thí nghiệm phân tích công nghiệp

MỤC LỤC

NHỮNG ĐIỀU CẦN BIẾT KHI TIẾN HÀNH PHÂN TÍCH ĐỊNH LƯỢNG .................. 1 CHƯƠNG 1: PHÂN TÍCH CÁC CHỈ TIÊU HOÁ HỌC TRONG HOÁ CHẤT CƠ BẢN ....................................................................................................................................... 2 Bài 1: XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG NaCl TRONG MUỐI (TCVN 3974 – 2007) .... 2 Bài 2: XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG HCl VÀ HÀM LƯỢNG Cl2 TỰ DO TRONG ACID CLOHYDRIC KỸ THUẬT (TCVN 1556  97) ............................................. 5 Bài 3: XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG NaOH VÀ Na2CO3 TRONG NaOH KỸ THUẬT BẰNG PHƯƠNG PHÁP ACID – BAZ (TCVN 3795  83) ...................... 8 Bài 4: XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG SẮT TRONG H2SO4 KỸ THUẬT BẰNG PHƯƠNG PHÁP SO MÀU (TCVN 5719 -2: 2009) ............................................... 11 CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH CÁC CHỈ TIÊU HOÁ HỌC TRONG PHÂN BÓN VÔ CƠ 14 Bài 1: XÁC ĐỊNH ĐỘ ẨM VÀ HÀM LƯỢNG AXIT TỰ DO TRONG SUPER PHOSPHAT ĐƠN (TCVN 4440  2004 ) .............................................................. 14 Bài 2: XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG NITƠ TRONG PHÂN HỖN HỢP NPK (TCVN 5815  2018 ) .............................................................................................. 17 Bài 3: XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG P2O5 HỮU HIỆU TRONG PHÂN HỖN HỢP NPK BẰNG PHƯƠNG PHÁP KHỐI LƯỢNG (phương pháp trọng tài) ................... (TCVN 5815 : 2018) ................................................................................................ 21 Bài 4: XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG CẶN KHÔNG TAN VÀ SiO2 TRONG PHÂN HỖN HỢP NPK (TCVN 5815  2001) ........................................................ 26 Bài 5: XÁC ĐỊNH PHỐT PHO HỮU HIỆU CỦA CÁC LOẠI PHÂN BÓN CÓ CHỨA PHỐT PHO DẠNG KHOÁNG VÀ DẠNG HỮU CƠ (TCVN8559:2010) ................................................................................................................ 28 Bài 6: XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG BIURET TRONG PHÂN URE BẰNG PHƯƠNG PHÁP SO MÀU (TCVN- 2620:2014) ................................................... 34

Khoa Công nghệ hóa học

Tài liệu thực hành thí nghiệm phân tích công nghiệp

Bài 7: XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG CaO VÀ MgO TRONG PHÂN HỖN HỢP NPK (TCVN 5815  2001 ) .................................................................................... 37 CHƯƠNG 3: PHÂN TÍCH CÁC CHỈ TIÊU HOÁ HỌC TRONG SILICAT ................... 40 Bài 1: XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG CaO VÀ MgO TRONG XI MĂNG .................... (TCVN 141 : 2008) .................................................................................................. 40 Bài 2: XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG Fe2O3 VÀ Al2O3 TRONG Xi Măng .................... (TCVN 141 : 2008) .................................................................................................. 45 Bài 3: XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG SO3 TRONG XI MĂNG .................................. 50 CHƯƠNG 4: PHÂN TÍCH CÁC CHỈ TIÊU HOÁ HỌC TRONG MỸ PHẨM, CHẤT TẨY RỬA & TRONG DẦU NHỜN .................................................................................. 52 Bài 1: XÁC ĐỊNH CHỈ SỐ MODUL SILICAT TRONG Na2SiO3 NGUYÊN LIỆU (TCN 38 – 86) ................................................................................................ 52 Bài 2: XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG CHẤT HOẠT ĐỘNG BỀ MẶT DẠNG ANION TRONG CHẤT TẨY RỬA (TCVN 5455 : 1998) ................................... 54 Bài 3: XÁC ĐỊNH TỔNG HÀM LƯỢNG CHẤT HOẠT ĐỘNG BỀ MẶT TRONG BỘT GIẶT (TCVN 5720-2001) - bột giặt tổng hợp và gia dụng ............. 57 Bài 4: XÁC ĐỊNH TRỊ SỐ ACID TRONG DẦU NHỜN (TCVN 6325 : 2007) .... 60 TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................................... 63 PHỤ LỤC ............................................................................................................................ 64

Khoa Công nghệ hóa học

Tài liệu thực hành thí nghiệm phân tích công nghiệp

TÁC GIẢ BIÊN SOẠN

STT

Tên bài

Tên tác giả

1

Chương 1: Phân tích các chỉ tiêu hoá học

ThS. Hồ Văn Tài

trong hoá chất cơ bản 2

Chương 2: Phân tích các chỉ tiêu hoá học

ThS. Hồ Văn Tài

trong phân bón vô cơ 3

Chương 3: Phân tích các chỉ tiêu hoá học

ThS. Hồ Văn Tài

trong silicat 4

Chương 4: Phân tích các chỉ tiêu hoá học trong mỹ phẩm, chất tẩy rửa & trong dầu nhờn

ThS. Lê Hoài Ân

NHỮNG ĐIỀU CẦN BIẾT KHI TIẾN HÀNH PHÂN TÍCH ĐỊNH LƯỢNG I. Chuẩn bị thí nghiệm Một thí nghiệm phân tích định lượng thường bao gồm nhiều giai đoạn. Nếu mọi giai đoạn thí nghiệm đều được tiến hành cẩn thận, đúng nguyên tắc thì kết quả cuối cùng mới có thể chính xác. Bởi vậy sinh viên phải chuẩn bị thật kỹ trước khi làm thí nghiệm: -

Nắm vững cơ sở lý thuyết của thí nghiệm, hiểu thấu đáo ý nghĩa của từng thao tác thí nghiệm.

-

Nắm vững cách sử dụng các dụng cụ thí nghiệm, cách pha chế, chuẩn bị các hóa chất cần thiết.

-

Trình tự thí nghiệm.

-

Cách ghi chép và tính toán kết quả thí nghiệm. Để giúp sinh viên chuẩn bị tốt, cuối mỗi bài thí nghiệm đều có câu hỏi và bài tập.

Sinh viên cần hoàn thành đầy đủ các phần này trước mỗi bài thí nghiệm. II. Tiến hành thí nghiệm Muốn tiến hành thí nghiệm có kết quả tốt trong thời gian định sẵn, không lãng phí hóa chất, làm hư hỏng dụng cụ, thiết bị, sinh viên cần chú ý một số qui tắc sau: 1. Sắp xếp chỗ làm việc Chỗ làm việc phải sạch sẽ, khô ráo, các dụng cụ phải bố trí thuận tiện cho việc sử dụng, tránh xảy ra va chạm, đổ vỡ. 2. Chuẩn bị dụng cụ, thiết bị Các dụng cụ thủy tinh, sứ… phải bảo đảm sạch sẽ trước khi dùng, cần kiểm tra dụng cụ thiết bị trước khi dùng và bàn giao đầy đủ cho phòng thí nghiệm sau khi hoàn thành thí nghiệm. 3. Ghi chép Mọi hiện tượng, số liệu trong khi thí nghiệm đều phải ghi vào sổ thí nghiệm. Trước và trong khi làm thí nghiệm nếu còn điều gì chưa nắm vững sinh viên phải hỏi thầy, cô giáo hướng dẫn.

1

CHƯƠNG 1: PHÂN TÍCH CÁC CHỈ TIÊU HOÁ HỌC TRONG HOÁ CHẤT CƠ BẢN BÀI 1: XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG NaCl TRONG MUỐI (TCVN 3974 – 2007)

I. Phạm vi áp dụng Phương pháp áp dụng để xác định NaCl trong các loại mẫu muối, mẫu nước muối chứa hàm lượng đa lượng NaCl. II. Nguyên tắc của phương pháp 1. Phương pháp Mohr (TCVN 2611 – 78) Dựa trên cơ sở của phương pháp chuẩn độ kết tủa, dùng dung dịch chuẩn AgNO3 chuẩn độ trực tiếp dung dịch mẫu chứa thành phần NaCl, phản ứng thực hiện trong môi trường pH = 6  7, với chỉ thị K2CrO4, điểm tương đương nhận được khi xuất hiện kết tủa đỏ gạch. 2. Phương pháp chuẩn độ điện thế (Ti Application Note No.T – 1) Hàm lượng chloride trong mẫu được xác định dựa vào phương pháp chuẩn độ điện thế sử dụng điện cực Ag III. Hóa chất, dụng cụ và thiết bị 1. Hóa chất -

Dung dịch AgNO3 0.05 N.

-

Chỉ thị K2CrO4 5 (%)

-

Dung dịch HNO3 2N

2. Dụng cụ, thiết bị -

Máy chuẩn độ điện thế; Điện cực Ag;

-

Beaker 100mL;

-

Erlen 250mL;

-

Buret 25 mL;

-

Pipet vạch 10mL; Pipet bầu 10 mL; 2

-

Bình định mức 500 mL; 1000mL;

-

Bóp cao su; Bình tia; Đũa thủy tinh.

IV. Thí nghiệm 1. Chuẩn bị mẫu - Cân chính xác khoảng 0.5 g mẫu muối đã sấy khô cho vào becher 100mL, hòa tan bằng nước cất nóng, lọc bỏ cặn. - Dùng nước cất nóng rửa đến hết ion Cl- (thử bằng dung dịch AgNO3). Dịch qua lọc và nước rửa tập trung vào bình định mức 250 mL (dung dịch 1). Để nguội và định mức tới vạch bằng nước cất. 2. Xác định NaCl bằng phương pháp Mohr (TCVN 2611 – 78) (hệ Cao đẳng) - Dùng pipet lấy 3 mẫu cho vào 3 erlen loại 250 mL, mỗi erlen 10 mL dung dịch 1, thêm tiếp 5 giọt chỉ thị K2CrO4, lắc đều. - Chuẩn độ bằng dung dịch AgNO3 0.05 N đến khi xuất hiện kết tủa đỏ gạch. Ghi nhận thể tích dung dịch chuẩn AgNO3 0.05 N tiêu tốn, từ đó tính ra hàm lượng (%) NaCl có trong mẫu. 3. Xác định NaCl bằng phương pháp chuẩn độ điện thế (hệ Đại học) - Lấy 10 mL dung dịch 1 và 5 mL HNO3 2 N cho vào becher 250 mL, đặt điện cực và buret tự động vào, thêm nước cất đến ngập điện cực, cho cá từ vào, khuấy đều, nhấp “Start” và theo dõi kết quả chuẩn độ đến khi nào máy tìm được điểm tương đương thì dừng quá trình chuẩn độ. - Ghi nhận thể tích AgNO3 tương đương trên máy, từ đó tính ra hàm lượng (%) NaCl có trong mẫu. -

Lưu ý:

- Điện cực sử dụng là điện cực Ag - Sinh viên cài đặt các thông số chuẩn độ như sau: Mode

MET U

Parameter ■

Titration parameter

■

Stop condition

V Step

0.1mL

Stop V

Abs

Tirtr. Rate

Max mL/min

Stop V

99 mL

3

Signal. Drift

10mV/min

Stop pH

OFF

Equilibr.time

50 s

Stop EP

5

Start V

OFF

Filling rate

Max.mL/min

Pause

5s

Meas.input

1

EPC

30

Temperature

25oC

EP recognition

All

Evaluation

■

4. Tính toán kết quả Hàm lượng NaCl tính bằng phần trăm:

 %  NaCl = Trong đó:

 CN ×V AgNO

3

×D NaCl

1000

×F×

100 mm

CN, V: nồng độ và thể tích (mL) dung dịch AgNO3 m: khối lượng mẫu (g) F: hệ số pha loãng

V. Câu hỏi 1. Chứng minh công thức tính (%) NaCl. 2. Viết các phương trình phản ứng xảy ra trong qui trình. Điều kiện xác định. 3. Giải thích vai trò của từng hóa chất đã sử dụng trong bài thực hành. 4. Ta có thể xác định hàm lượng NaCl bằng phương pháp nào khác. Nêu sự khác biệt giữa các phương pháp.

4

BÀI 2: XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG HCl VÀ HÀM LƯỢNG Cl2 TỰ DO TRONG ACID CLOHYDRIC KỸ THUẬT (TCVN 1556  97)

I. Phạm vi áp dụng Tiêu chuẩn này áp dụng cho việc xác định hàm lượng acid HCl và Clo tự do trong mẫu acid clohydric kỹ thuật được sản xuất bằng phương pháp tổng hợp từ khí clo, hydro và hấp thụ trong nước. Hàm lượng HCl tính theo (%) HCl không nhỏ hơn 31.0 (%). Hàm lượng Clo tự do tính theo (%) Cl2 không lớn hơn 0.015 (%). II. Nguyên tắc của phương pháp 1. Xác định hàm lượng HCl Chuẩn độ acid HCl bằng dung dịch chuẩn NaOH với chỉ thị MO. Điểm tương đương nhận được khi dung dịch chuyển từ màu hồng sang màu vàng sáng. 2. Xác định hàm lượng Clo tự do Chuẩn độ iod tạo thành khi cho dung dịch KI vào dung dịch mẫu bằng Na2S2O3 với chỉ thị hồ tinh bột. Điểm tương đương nhận đựơc khi dung dịch mất màu xanh. III. Hóa chất, dụng cụ và thiết bị 1. Hóa chất -

NaOH 1N

-

KI 10 %

-

Na2S2O3 0.01N

-

Chỉ thị hồ tinh bột

-

H3PO4 đậm đặc

2. Dụng cụ, thiết bị -

Beaker 100mL; Buret 25 mL; Pipet vạch 10mL;

-

Bình định mức 50mL;500mL; 1000mL;

-

Bóp cao su; Bình tia; Đũa thủy tinh; Erlen nhám.

IV. Tiến hành thí nghiệm 5

1. Xác định hàm lượng HCl - Cho khoảng 20 mL nước vào erlen có nút nhám, đậy nút và cân với độ chính xác 0.001g. Nhanh chóng cho khoảng 1.0 mL mẫu acid vào erlen, đậy nút và cân với độ chính xác như trên. Sau đó, thêm 3 giọt chỉ thị MO và tiến hành chuẩn độ bằng NaOH 1 N cho đến khi dung dịch có màu vàng sáng. - Lặp lại thí nghiệm để lấy giá trị trung bình. 2. Xác định hàm lượng Clo tự do - Cân khoảng 20 g (khoảng 20 mL) mẫu với độ chính xác 0.001g cho vào erlen 250 mL có chứa sẵn 100 mL nước cất. Vừa làm lạnh dung dịch vừa thêm 5 mL H3PO4 đậm đặc, lắc đều. Thêm 10 mL KI 10 (%), đậy nút, lắc đều. - Để trong tối 5 phút. Sau đó, chuẩn độ dung dịch thu được bằng dung dịch Na2S2O3 0.01 N cho đến khi dung dịch có màu vàng rơm, thêm 5 giọt hồ tinh bột. Tiếp tục chuẩn độ cho đến khi mất màu xanh. - Lặp lại thêm 2 lần thí nghiệm để lấy giá trị trung bình. Tiến hành đồng thời với mẫu trắng chứa 100 mL nước cất, 5 mL H3PO4 đậm đặc, 10 mL dung dịch KI 10 (%). 3. Tính toán kết quả -

Hàm lượng acid % HCl; 

 %  HCl =

 CN ×V NaOH ×DHCl 1000

-

Trong đó: m: lượng mẫu cân HCl, g

-

Hàm lượng % clo tự do; 

-

×F×

100 m

C N ×  V1 -V2   Na S O ×DCl2 100 2 2 3 ×F×  %  Cl2 = 1000 m

Trong đó: m: lượng mẫu cân HCl, g  V1, V2: thể tích dung dịch Na2S2O3 tiêu tốn chuẩn độ mẫu thật và mẫu trắng, mL

V. Câu hỏi 1. Tại sao chọn chỉ thị MO trong phép chuẩn độ xác định HCl trong mẫu HCl công nghiệp. Có thể chọn chỉ thị khác được không. 6

2. Chứng minh công thức tính (%) HCl. 3. Viết các phương trình phản ứng xảy ra trong qui trình xác định HCl. 4. Viết các phương trình phản ứng xảy ra trong qui trình xác định Clo tự do. Điều kiện xác định. 5. Chứng minh công thức tính (%) Cl2. 6. Trong qui trình xác định Clo tự do, tại sao phải chuẩn đến màu vàng rơm mới thêm chỉ thị hồ tinh bột vào. 7. Trong qui trình xác định Clo tự do, màu vàng rơm là màu của chất gì. Màu xanh là màu của chất gì.

7

BÀI 3: XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG NaOH VÀ Na2CO3 TRONG NaOH KỸ THUẬT BẰNG PHƯƠNG PHÁP ACID – BAZ (TCVN 3795  83)

I. Phạm vi áp dụng Tiêu chuẩn này quy định phương pháp xác định NaOH với hàm lượng NaOH lớn hơn 10 (%), tổng lượng baz qui về (%) NaOH lớn hơn 10 (%) và Na 2CO3 trong khoảng từ 0.1 (%) đến 3 (%). II. Nguyên tắc của phương pháp 1. Xác định tổng hàm lượng baz Dùng dung dịch acid HCl chuẩn độ tổng lượng baz trong dung dịch với chỉ thị MO. 2. Xác định hàm lượng NaOH và Na2CO3 Dùng dung dịch HCl chuẩn độ mẫu thử với chỉ thị PP, sau đó với chỉ thị MO. Sự chuyển màu theo chỉ thị PP ứng với lượng NaOH và một nửa lượng Na 2CO3. Sự chuyển màu theo chỉ thị MO ứng với một nửa lượng Na2CO3. III. Hóa chất, dụng cụ và thiết bị 1. Hóa chất -

Nước cất

-

Chỉ thị PP 0.1 (%) pha trong cồn

-

Chỉ thị MO 0.1 (%) pha trong nước

-

HCl 0.1N

-

HCl 1 N

2. Dụng cụ, thiết bị -

Beaker 100mL; Buret 25 mL; Pipet vạch 10mL;

-

Bình định mức 50mL;500mL; 1000mL;

-

Bóp cao su; Bình tia; Đũa thủy tinh; Erlen 250 mL.

IV. Thí nghiệm 8

-

Cân chính xác khoảng 5  10 g mẫu (độ chính xác 0.01g), hòa tan bằng nước cất, để nguội, định mức 250 mL, lắc đều. (dung dịch 1).

1. Xác định tổng hàm lượng baz -

Dùng pipet hút 25mL dung dịch 1 cho vào erlen 250mL, thêm 2 giọt MO 0.1 (%).

-

Chuẩn độ bằng dung dịch HCl 1N cho đến khi dung dịch chuyển từ màu vàng sang màu da cam.

-

Lặp lại 2 lần thí nghiệm, ghi các thể tích HCl 1N tiêu tốn (V). Từ đó tính ra tổng hàm lượng baz trung bình sau khi qui về (%) NaOH.

2. Xác định đồng thời NaOH và Na2CO3 -

Dùng pipet hút 25 mL dung dịch 1 cho vào erlen 250mL, thêm khoảng 20 mL nước cất không chứa CO2 và 3 giọt PP 0.1 (%).

-

Chuẩn độ bằng dung dịch HCl 1 N đến mất màu. Ghi nhận thể tích HCl tiêu tốn để làm mốc cho lần chuẩn độ chính xác sau (Lần 1).

-

Dùng pipet hút 25 mL dung dịch 1 cho vào erlen 250 mL, thêm khoảng 20 mL nước cất không chứa CO2 thêm 3 giọt PP 0.1 (%).

-

Chuẩn độ bằng dung dịch HCl 1N đến khi lượng HCl 1N nhỏ hơn 0.5  1mL so với lần 1. Dùng HCl 0.1 N chuẩn độ tiếp cho đến khi dung dịch mất màu. Lượng acid HCl tiêu tốn là V1 (kể cả lượng acid HCl 0.1N sau khi đã quy về HCl 1N).

-

Thêm tiếp 2 giọt chỉ thị MO, tiếp tục chuẩn độ bằng HCl 0.1N đến khi dung dịch chuyển sang màu da cam. Tổng lượng acid tiêu tốn là V2 (kể cả lượng acid HCl đã chuẩn với chỉ thị PP và lượng HCl 0.1N sau khi đã quy về HCl 1N).

3. Tính toán kết quả a. Công thức tính tổng lượng baz (X1) qui về (%) NaOH  X1 = (%)NaOH=

 CN V HCl ×DNaOH 1000

- Trong đó:

9

×

Vbdm 100 × Vxd m m

 V: thể tích dung dịch HCl 1N tiêu tốn khi chuẩn với chỉ thị MO (xác định tổng lượng baz), mL  mm: khối lượng mẫu thử, g b. Công thức tính (%) Na2CO3 (X2)  X2 =

 2(V2 -V1 )×CN HCl ×D Na CO 2

3

1000

×

Vbdm 100 × Vxd mm

- Trong đó: V1: thể tích dung dịch HCl 1N tiêu tốn khi chuẩn độ với chỉ thị PP, mL  V2: thể tích dung dịch HCl 1N tiêu tốn khi chuẩn độ với chỉ thị MO, mL  mm: khối lượng mẫu thử, g c. Công thức tính (%) NaOH (X3)

X3 =(%) NaOH=

 CN V1 HCl ×DNaOH 1000

×

Vbdm 100 × - 0.7547×X 2 Vxd mm

- Trong đó: V1: thể tích dung dịch HCl 1N tiêu tốn khi chuẩn với chỉ thị MO (xác định tổng lượng baz), mL  0.7547: Hệ số tính chuyển Na2CO3 ra NaOH  X2: là phần trăm Na2CO3 tính ở trên  m: Khối lượng mẫu thử, g V. Câu hỏi 1. Viết các phương trình phản ứng xảy ra? 2. Hãy cho biết vai trò các hoá chất sử dụng trong bài thực hành. 3. Hãy chứng minh các công thức tính toán trong qui trình?

10

BÀI 4: XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG SẮT TRONG H2SO4 KỸ THUẬT BẰNG PHƯƠNG PHÁP SO MÀU (TCVN 5719 -2: 2009)

I. Phạm vi áp dụng Phương pháp này quy định cách xác định sắt trong axit sulfuric. Giới hạn dưới của phép xác định sắt là 0,0001 % khối lượng (khối lượng/khối lượng). Các ảnh hưởng: Crom với lượng đáng kể có thể gây nhiễu do màu của ion cromic có hiệu ứng che. Đồng, antimon, coban, thủy ngân (II) và thiếc (II, III) ảnh hưởng ở nồng độ 10 μg/g (ppm) đến 50 μg/g (ppm). Cadimi, thủy ngân (II), kẽm và niken có thể ảnh hưởng nhưng có thể khắc phục bằng việc sử dụng lượng thuốc thử 1,10phenanthrolin. II. Nguyên tắc của phương pháp Sắt bị khử và được xác định bằng cách đo màu với 1,10-phenanthrolin (octophenanthrolin), là chất tạo phức màu đỏ-cam với sắt ferro. III. Hóa chất, dụng cụ và thiết bị 1. Hóa chất -

Amoni axetat - Dung dịch axit axetic: Hòa tan 100 g amoni axetat (CH3COONH4) trong khoảng 600 mL nước, lọc, thêm 200 mL axit axetic băng vào phần lọc và pha loãng đến 1 L.

-

Dung dịch amoni hydroxit (1+1): Pha loãng đến 500 mL ammoni hydroxit (NH4OH) bằng 500 mL nước và lắc đều.

-

Giấy Congo đỏ.

-

Dung dịch hydroxylamin clohydrua (100 g/L): Hòa tan 100 g hydroxylamin clohydrua (NH2OH.HCl) trong khoảng 600 mL nước, lọc và pha loãng đến 1 L.

-

Sắt, dung dịch tiêu chuẩn (1 mL = 0,01 mg Fe) .

-

Dung dịch 1,10-phenanthrolin (o-Phenanthrolin) (3/gL): Hòa tan 3 g octophenanthrolin monohydrat trong 500 mL nước, thêm 1 mL axit clohydric (HCl), lắc, lọc và pha loãng đến 1 L. 11

2. Dụng cụ, thiết bị -

Máy quang phổ UV – Vis ;

-

Cân phân tích 4 số lẻ - Shimadzu;

-

Bình định mức 50mL, 100mL, 500mL, 1000mL;

-

Pipet bầu 1mL, 2mL, 5mL, 10mL;

-

Pipet thẳng 1mL, 2mL, 5mL, 10mL, 20 mL, 50 mL.

-

Cuvet hấp thụ, có chiều dày 2 cm.

IV. Thí nghiệm 1. Dựng đường chuẩn -

Dùng pipet lấy chính xác dãy các dung dịch sắt tiêu chuẩn vào bình định mức dung tích 100 mL như sau: 0, 2, 4, 8 và 10 mL. Thêm vào từng bình định mức thuốc thử sau theo trật tự, lắc sau mỗi lần thêm: 20 mL nước, 1 mL dung dịch hydroxylamin clohydrua, 5 mL dung dịch 1,10-phenanthrolin và NH4OH (1+1) theo yêu cầu để đưa pH về 3,5 đến 4,0 (chỉ kiềm bằng giấy Congo đỏ). Thêm 5 mL dung dịch amoni axetat, pha loãng đến vạch bằng nước, lắc đều và để yên khoảng 15 min.

-

Đo độ hấp thụ của các dung dịch sử dụng quang kế tại bước sóng 510 nm hoặc quang kế lọc màu được trang bị bộ lọc trong dải từ 500 nm đến 525 nm, điều chỉnh quang kế về độ hấp thụ zero đối với phép thử trắng.

-

Trên giấy tọa độ, vẽ đồ thị độ hấp thụ của dung dịch hiệu chuẩn theo miligam sắt có mặt trên 100 mL dung dịch.

2. Phân tích mẫu -

Trộn mẫu bằng cách đảo ngược chai mẫu cho đến khi tất cả các chất rắn ở thể huyền phù

-

Lắp cuống phễu dài 70 mm vào bình định mức dung tích 100 mL và thêm 50 mL nước. Lấy phễu ra và thêm từ từ, vừa thêm vừa khuấy, 1g mẫu đã cân bằng cách trừ chính xác đến 0,001 g. Lấy khoảng 5 mL nước để rửa cổ bình định mức.

-

Thêm vào bình định mức các thuốc thử sau theo trật tự, lắc sau mỗi lần thêm: 1 mL dung dịch hydroxylamin clohydrua, 5 mL dung dịch 1,10-phenanthrolin và NH4OH (1+1) theo yêu cầu để đưa pH của dung dịch về 3,5 đến 4,0 (chỉ kiềm 12

bằng giấy Congo đỏ). Thêm 5 mL dung dịch amoni axetat, pha loãng đến vạch mức bằng nước, lắc kỹ và để yên khoảng 15 phút. -

Chuẩn bị dung dịch mẫu trắng. Để yên khoảng 15 phút.

-

Xác định độ hấp thụ của mẫu tại bước sóng như sử dụng đối với đường chuẩn, hiệu chỉnh thiết bị tại độ hấp thụ zero bằng dung dịch mẫu trắng. Xác định từ đường chuẩn số miligam sắt tương ứng với độ hấp thụ của mẫu quan sát được.

4. Tính toán kết quả -

Tính % khối lượng của sắt.

V. Câu hỏi 1. Hãy cho biết vai trò các hoá chất sử dụng trong bài thực hành. 2. Chứng minh công thức tính (%) Fe có trong mẫu. 3. Viết các phương trình phản ứng xảy ra trong qui trình. Điều kiện thực hiện các phản ứng.

13

CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH CÁC CHỈ TIÊU HOÁ HỌC TRONG PHÂN BÓN VÔ CƠ BÀI 1: XÁC ĐỊNH ĐỘ ẨM VÀ HÀM LƯỢNG AXIT TỰ DO TRONG SUPER PHOSPHAT ĐƠN (TCVN 4440  2004 )

I. Phạm vi áp dụng Tiêu chuẩn này qui định yêu cầu kỹ thuật và phương pháp thử cho supe phosphat đơn, sản xuất bằng phương pháp phân huỷ quặng apatit với axit sunfuric, dùng làm phân bón. Áp dụng cho việc xác định hàm lượng axit tự do (tính chuyển ra P2O5) không lớn hơn 4,0 % và độ ẩm không lớn hơn 12,0% II. Nguyên tắc của phương pháp Chuẩn độ lượng axit tự do có trong mẫu bằng dung dịch kiềm với sự có mặt của chất chỉ thị màu. III. Hóa chất, dụng cụ và thiết bị 1. Hóa chất -

Dung dịch Natri hydroxit hoặc kali hydroxit 0,1 N;

-

Dimetyl vàng, dung dịch 0,04 % trong rượu etylic;

2. Dụng cụ, thiết bị -

Bình định mức dung tích 250 ml, 500 ml;

-

Erlen 250 ml.

-

Chén thủy tinh có nắp, cao 30 mm, đường kính 35 mm hoặc lớn hơn;

-

Tủ sấy;

-

Bình hút ẩm;

-

Cân phân tích với độ chính xác đến 0,0002 g. 14

IV. Thí nghiệm 1. Xác định độ ẩm Cân 10 g mẫu, với độ chính xác đến 0,01 g và cho vào chén thủy tinh có nắp. đã được sấy ở nhiệt độ 100 °C ÷ 105 °C và cân đến khối lượng không đổi với độ chính xác đến 0,0002 g. Mở nắp chén, để chén và nắp vào tủ sấy có nhiệt độ 100 °C ÷ 105 °C. Sau 3 giờ, đậy nắp chén lại, lấy ra và làm nguội trong bình hút ẩm đến nhiệt độ phòng rồi đem cân, chính xác đến 0,0002 g (ghi khối lượng m1). 2. Xác định axit tự do Cân 10 g mẫu (ghi khối lượng m) với độ chính xác đến 0,01 g, cho vào cốc sứ có đường kính 5 cm ÷ 7 cm, tẩm ướt bằng nước, nghiền nhỏ. Thêm 10 ml nước, lại nghiền và gạn phần nước qua phễu lọc vào bình định mức dung tích 500 ml. Lặp lại quá trình trên 3 lần, chuyển toàn bộ kết tủa vào bình, tráng phễu, cối bằng nước, thêm nước đến thể tích khoảng 400 ml ÷ 450 ml, đậy nút và lắc đều trong 30 phút. Sau đó thêm nước đến vạch mức, lắc đều, rồi lọc qua giấy lọc khô, bỏ phần dung dịch lọc lúc đầu. Hút 50 ml dung dịch lọc vào bình nón dung tích 250 ml chứa sẵn 100 ml ÷ 150 ml nước. Chuẩn độ bằng dung dịch kiềm 0,1 N với chỉ thị dimetyl vàng cho đến khi dung dịch chuyển sang màu vàng sáng (ghi thể tích dung dịch kiềm tiêu tốn khi chuẩn độ V). 3. Tính toán kết quả a. Xác định độ ẩm -

Độ ẩm của supe phosphat đơn (X), tính bằng phần trăm (%) theo công thức

%𝑋 =

𝑚 − 𝑚1 × 100 𝑚

 trong đó:  m là khối lượng mẫu cân trước khi sấy, tính bằng gam (g);  m1 là khối lượng mẫu cân sau khi sấy, tính bằng gam (g). b. Xác định axit tự do -

Hàm lượng axit tự do tính chuyển ra P2O5, tính bằng phần trăm (%), theo công thức:

15

%𝑃2 𝑂5 =

𝑉 × 0,0071 × 500 × 100 𝑚 × 50

 trong đó  V là thể tích dung dịch kiềm 0,1 N dùng khi chuẩn độ, tính bằng mililít;  m là khối lượng mẫu cân, tính bằng gam;  0,0071 là lượng P2O5 tương ứng với 1 ml dung dịch natri hydroxit 0,1 N, tính bằng gam. V. Câu hỏi 1. Người ta có thể xác định độ ẩm bằng cách sấy mẫu ở nhiệt độ lớn hơn 2500C được không ? 2. Trong phép chẩn độ này, ta có thể dùng chỉ thị nào khác được không ? 3. Hãy cho biết acid tự do trong supe phosphat đơn là acid nào ? 4. Chứng minh các công thức tính toán.

16

BÀI 2: XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG NITƠ TRONG PHÂN HỖN HỢP NPK (TCVN 5815  2018 ) I. Phạm vi áp dụng Tiêu chuẩn áp dụng cho việc xác định hàm lượng nitơ tổng trong phân bón hỗn hợp NPK. II. Nguyên tắc của phương pháp Khử nitơ dạng nitrat trong phân NPK thành amoni bằng Na2S2O3.5H2O hoặc bột kim loại Zn trong môi trường acid. Chuyển hóa nitơ dạng hữu cơ và urê thành (NH4)2SO4 trong môi trường hỗn hợp axit salisilic và H2SO4 đậm đặc với sự có mặt của hỗn hợp xúc tác CuSO4 + K2SO4. Phân giải NH4+ sinh ra bằng NaOH đặc trong thiết bị chưng cất Kendan để sinh ra NH3. NH3 được hấp thụ bởi một lượng dư chính xác dung dịch tiêu chuẩn H2SO4. Chuẩn lượng dư của acid bằng dung dịch tiêu chuẩn NaOH với chỉ thị Tashiro, điểm tương đương nhận được khi dung dịch chuyển từ màu tím sang màu xanh lá cây nhạt. III. Hóa chất, dụng cụ và thiết bị 1. Hóa chất -

H2SO4 0,1N; và đậm đặc

-

NaOH 0,1N

-

HCl đậm đặc

-

NaOH 40%

-

Na2S2O3.5H2O hoặc bột Zn mịn

-

Hỗn hợp axit salisilic và H2SO4 đậm đặc: Hòa tan 50 g axit salisilic trong 1 lit H2SO4 đậm đặc.

-

Hỗn hợp xúc tác CuSO4 + K2SO4 theo tỉ lệ khối lượng 1/10: cân 10 g CuSO4 và 100 g K2SO4 cho vào cối sứ, nghiền và trộn đều, cho vào chai thủy tinh để sử dụng dần.

-

Chỉ thị Tashiro: 0.2 g MR + 0.1gam Metylen xanh hòa tan trong 200 mL ethanol.

-

Chất chống tạo bọt: parafin hoặc dầu silicon

2. Dụng cụ, thiết bị 17

-

Becher 100mL; Buret 25 mL; Pipet vạch 10mL

-

Bình định mức 50mL; 500mL ;1000mL

-

Bóp cao su; Bình tia; Đũa thủy tinh; Erlen nhám

IV. Thí nghiệm 1. Khử nitơ dạng nitrat thành amoni -

Cân chính xác khoảng 0,1  0,5 g mẫu đã nghiền nhỏ (chính xác đến 0.0001g) sao cho trong đó chứa không quá 60mg nitơ dạng nitrat và 235mg nitơ tổng.

-

Chuyển lượng mẫu đã cân vào bình Kjeldahl, thêm 10 mL nước, thỉnh thoảng lắc đều trong vòng 10 phút cho tan hết các muối nitrat.

-

Cho thêm 20 mL đến 40 mL hỗn hợp axit salisilic và H2SO4 lắc cho đến khi hỗn hợp được trộn đều, để lắng tối thiểu 30 phút, tốt nhất là để lắng qua đêm.

-

Cho 5g Na2S2O3.5H2O hay 2g bột Zn mịn, lắc đều và cho lắng khoảng 5 phút, sau đó đun nóng trên ngọn lửa nhỏ cho đến khi ngừng sủi bọt, ngắt nguồn điện. Lưu ý: bước này không cần thực hiện nếu biết trước trong mẫu thử nitơ chỉ tồn tại ở dạng amoni.

2. Phân hủy mẫu -

Đặt bình Kjeldahl vào tủ hút, cho vào bình 5 g hỗn hợp xúc tác.

-

Đặt bình Kjeldahl vào bếp phá mẫu tự động, đun khoảng 60 phút hoặc đun cho tới khi dung dịch trong bình hoàn toàn sáng màu.

-

Ngừng đun, sau đó để nguội 30 phút (hoặc 2 h cho mẫu có chứa chất hữu cơ ) tới nhiệt độ phòng. Thực hiện đồng thời đối với mẫu trắng chỉ chứa nước cất và các thuốc thử tương tự như mẫu thử.

Hình 2.1. Hệ thống vô cơ hoá mẫu Kjeldahl của Gerhardt 18

3. Chưng cất và chuẩn độ -

Chuẩn bị bình hấp thụ gồm 25 mL H2SO4 0.1 N và 3 giọt chỉ thị Tashiro.

-

Đưa bình Kendan chứa mẫu vừa được phân hủy ở trên vào máy chưng cất tự động. Kiểm tra độ kín của hệ thống, hệ thống cung cấp nước làm lạnh, các bình đựng hóa chất cung cấp cho quá trình chưng cất.

-

Cài đặt chương trình chưng cất và chưng cất đến khi ngừng chương trình. Tháo bình hấp thụ, dùng bình tia, tia sạch dung dịch trên thành ống dẫn khí NH 3 qua bình hấp thụ.

-

Chuẩn độ lượng acid dư trong bình hấp thụ bằng dung dịch NaOH 0.1N cho đến khi màu của dung dịch chuyển từ màu hồng tím sang màu xanh lá cây nhạt. Ghi thể tích NaOH tiêu tốn. Làm mẫu trắng tương tự mẫu thật.

Hình 2.2. Hệ thống chưng cất NH3 của Gerhardt 4. Tính toán kết quả -

Hàm lượng nitơ tính theo công thức:

 % N =

C NaOH  V1 - V2  × 14 100 ×F× 1000 mm

 Trong đó: m: khối lượng mẫu thử  V1: thể tích dung dịch NaOH 0.1N dùng chuẩn độ lượng H2SO4 dư (mẫu trắng) 19

 V2: thể tích dung dịch NaOH 0.1N dùng chuẩn độ lượng H2SO4 dư (mẫu thật) V. Câu hỏi 1. Viết các phương trình phản ứng xảy ra? 2. Giải thích vai trò của từng hóa chất đã sử dụng trong bài thực hành? 3. Nêu các loại xúc tác có thể sử dụng, ưu điểm và nhược điểm mỗi loại? 4. Trong phép chuẩn độ trên, chúng ta có thể sử dụng chỉ thị khác được không? Nêu các chỉ thị khác (nếu có thể)? 5. Cho biết một số điểm cần lưu ý khi vận hành thiết bị và quá trình tiến hành thí nghiệm

20

BÀI 3: XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG P2O5 HỮU HIỆU TRONG PHÂN HỖN HỢP NPK BẰNG PHƯƠNG PHÁP KHỐI LƯỢNG (phương pháp trọng tài) (TCVN 5815 : 2018)

I. Phạm vi áp dụng Tiêu chuẩn này quy định phương pháp xác định các thành phần cơ bản của phần hỗn hợp NPK. II. Nguyên tắc của phương pháp Phương pháp dựa trên việc kết tủa ion phốt phát bằng hỗn hợp muối magie dưới dạng magie amoni phốt phát và nung, cân kết tủa dạng Mg2P2O7. III. Hóa chất, dụng cụ và thiết bị 1. Hóa chất -

Dung dịch axit xitric tinh thể; 2 %;

-

Dung dịch ammoniac 10 %. Xác định lượng dung dịch amoniac 10 % để pha 1 lít dung dịch Peteman như sau: Dùng pipet hút 10 ml dung dịch amoniac 10 % vào bình định mức dung tích 500 ml đã chứa sẵn 400 - 450 ml nước, thêm nước đến vạch, lắc đều. Dùng pipet hút tiếp 25 ml dung dịch trên vào bình tam giác dung tích 250 ml đã có sẵn 25 - 50 ml nước và chuẩn độ bằng dung dịch axit sunfuric 0,1 N với 2 - 3 giọt chỉ thị metyl đỏ đến khi xuất hiện màu hồng.

-

Lượng amoniac cần thiết để chuẩn bị 1 lít dung dịch petecman (X), tính bằng mililít theo công thức: -

𝑋=

42×10×25 𝑉×0,0014×500

 trong đó:  V là thể tích dung dịch axit sunfuric chuẩn 0,1 N tiêu tốn để chuẩn độ, tính bằng mililít; 21

 0,0014 là lượng nitơ tương ứng 1 ml dung dịch chuẩn 0,1 N, tính bằng gam;  42 là lượng nitơ dạng amoni chứa trong 1 ml dung dịch petecman, tính bằng gam; -

Dung dịch axit sunfuric tiêu chuẩn 0,1 N;

-

Metyl đỏ, dung dịch 0,1 % trong rượu etylic;

-

Dung dịch petecman chứa 173 gam axit xitric và 42 gam nitơ dạng amoni trong 1 lít dung dịch được chuẩn bị như sau: Rót vào bình thủy tinh có vạch mức 1 lít lượng dung dịch amoniac 10 % (X) đã tính ở trên. Cân 173 g axit xitric vào cốc, hòa tan bằng 200 - 250 ml nước nóng, để nguội dung dịch đến nhiệt độ phòng sau đó rót từ từ dung dịch axit xitric qua phễu vào bình chứa dung dịch amoniac, cần phải làm lạnh bình chứa dung dịch để nhiệt độ không quá nóng. Sau khi đã chuyển hết axit xitric vào bình, tráng phễu bằng nước, nước tráng cũng được thu vào bình đựng dung dịch petecman, lắc đều. Để nguội dung dịch, thêm nước đến vạch, lại lắc đều dung dịch và để yên hai ngày trước khi đem sử dụng;

-

Amoni hidroxit, dung dịch 2,5; 10 và 25 %;

-

Amoni clorua tinh thể; Magie clorua, tinh thể;

-

Dung dịch axit clohidric 20 %;

-

Dung dịch phenolphtalein 1 % trong rượu etylic;

-

Hỗn hợp magie kiềm tính; hòa tan 70 g amoni clorua và 55 g magie clorua trong 500 ml nước, thêm 250 ml dung dịch amoni hidroxit 10 %, thêm nước đến 1 lít, lắc đều, để qua đêm rồi lọc dung dịch;

-

Amoni xitrat, dung dịch 50 %: hòa tan 500 g axit xitric trong 600 ml dung dịch amoni hidroxit 25 %. Dung dịch phải trung tính theo metyl đỏ, thêm nước đến 1 lít, lắc và rót lọc.

2. Dụng cụ, thiết bị -

Bình định mức 250ml; Bình định mức 500ml; BÌnh định mức 1000ml

-

Becher 250ml; Becher 100ml

-

Pipet thẳng 10ml; Pipet bầu 50ml 22

-

Ống đong 100ml

-

Lò nung; Máy lắc; Cân phân tích; Chén Nung Ni; Bóp cao su; Bình tia

-

Cối sứ + chày; Phễu thủy tinh; Đũa thủy tinh; Bếp cách thủy; Bình hút ẩm

-

Giấy lọc bằng xanh

IV. Thí nghiệm 1. Chuẩn bị mẫu 1.1. Phân hủy mẫu bằng dung dịch axit xitric 2 % (phương pháp phân hủy này áp dụng cho các loại phân hỗn hợp trừ phân lân canxi magiê) Cân khoảng 2g mẫu (chính xác đến 0,0001 g) vào cối sứ và nghiền nhỏ (nếu phân hỗn hợp NPK sử dụng phân lân nung chảy dạng cực chưa nghiền thì trước khi cân phải nghiền nhỏ mẫu bằng cối sắt), thêm vào cối khoảng 1 ml dung dịch axit xitric và nghiền thêm vài phút, sau đó thêm 25 ml dung dịch axit xitric và khuấy đều dung dịch. Để lắng rồi gạn phần dung dịch trong vào bình định mức dung tích 250 ml qua phễu lọc thủy tinh. Tiếp tục nghiền thêm hai lần như thế (mỗi lần thêm 25 ml dung dịch axit xitric sau khi nghiền) rồi chuyển toàn bộ lượng cặn vào bình tráng chày và cối cũng bằng dung dịch axit xitric và thu hết nước rửa vào bình. Toàn bộ lượng axit xitric được dùng khoảng 200 ml. Đậy kín bình và lắc trên máy lắc ít nhất 30 phút cho tan hết mẫu, sau đó định mức bằng nước, lắc đều và lọc dung dịch qua giấy lọc băng xanh, bỏ phần đầu của dung dịch lọc. Dung dịch đã lọc được dùng để xác định P2O5 hữu hiệu. 1.2. Phân hủy mẫu bằng dung dịch petecman (phương pháp phân hủy này được áp dụng cho các loại phân hỗn hợp được sản xuất từ supe phophat) Cân khoảng 2,0 đến 2,5 g mẫu, chính xác đến 0,0001 g và nghiền nhỏ trong cối sứ, thêm 25 ml dung dịch petecman và lại tiếp tục nghiền vài phút. Để lắng phần cặn rồi gạn phần dung dịch trong vào bình định mức 250 ml qua phễu thủy tinh. Tiếp tục nghiền thêm ba lần, mỗi lần với 25 ml dung dịch peteman. Sau đó chuyển toàn bộ cặn trên phễu và trong cối vào bình định mức tráng rửa chày, cối, phễu bằng dung dịch petecman vào bình mức, toàn bộ lượng dung dịch petecman được dùng là 200ml. Nhúng bình vào bếp cách thủy đã được ổn nhiệt ở nhiệt độ 60 oC ± 1 oC. Sau 15 phút lấy bình ra lắc đều và lại để ổn nhiệt thêm 15 phút nữa. Sau đó lấy ra để nguội đến nhiệt

23

độ phòng, thêm nước đến vạch lắc đều và lọc qua giấy lọc băng xanh, bỏ phần dung dịch lọc dầu. Dịch lọc dùng để xác định P2O5 hữu hiệu. 1.3. Phân hủy mẫu theo phương pháp hai bước (phương pháp áp dụng cho các loại phân hỗn hợp không rõ thành phần hoặc chứa nhiều các dạng lân khác nhau) Cân khoảng 2,5 g mẫu chính xác đến 0,0001 g vào cối sứ và nghiền nhỏ (nếu phân hỗn hợp NPK sử dụng phân lân nung chảy dạng cục chưa nghiền thì trước khi cân phải nghiền nhỏ màu bằng cối sắt), thêm 20 ml dung dịch axit xitric 2 % và tiếp tục nghiền. Để lắng cặn rồi gạn phần dung dịch trong qua phễu lọc thủy tinh vào bình mức dung tích 250 ml. Tiếp tục nghiền cặn trên cối hai lần, mỗi lần với 20 ml dung dịch axit xitric 2 %. Sau đó chuyển toàn bộ cặn trên cối vào bình định mức, tráng rửa chày, cối và phễu cũng bằng dung dịch axit xitric. Toàn bộ lượng axit xitric được dùng là 200 ml. Đậy nút bình và lắc bình trên máy lắc ít nhất 30 phút, lọc dung dịch qua giấy lọc băng xanh vào một bình định mức dung tích 250 ml khác. Tráng và rửa cặn bằng khoảng 40 ml nước, thu toàn bộ nước rửa vào bình định mức đựng dung dịch lọc. Khi đã chảy hết dung dịch trên giấy lọc, thêm nước đến vạch và lắc đều ( dung dịch A). Chuyển giấy lọc chứa cặn vào bình định mức đã sử dụng để phân hủy mẫu, thêm vào 100 ml dung dịch petecman, đậy nút bình, lắc mạnh cho giấy lọc tan thành sợi. Đặt bình vào bếp cách thủy đã được ổn nhiệt ở nhiệt độ 60 oC ± 1 oC. Sau 15 phút lấy bình ra lắc đều và lại để ổn nhiệt thêm 15 phút nữa. Sau đó lấy ra để nguội đến nhiệt độ phòng, thêm nước đến vạch, lắc đều và lọc qua giấy lọc băng xanh, bỏ phần dung dịch lọc đầu (dung dịch B). Khi thể tích thử lấy từ dung dịch A và B những lượng bằng nhau. 2. Phân tích mẫu Dùng pipet hút 50 ml dung dịch đã được chuẩn bị theo ((1.1; 1.2 ) hoặc 50 ml dung dịch A và 50 ml dung dịch B theo điều 1.3) vào cốc dung tích 250 ml. Thêm vào cốc 20 ml axit clohidric và đun sôi 15 - 20 phút. Sau đó thêm nước đến 50 ml (trường hợp dung dịch chuẩn bị theo điều 5.3 thì không cần thêm nước). Thêm 10 ml amoni xitric và trung hòa dung dịch bằng dung dịch amoni hidroxit 10 % theo chỉ thị phenolphtalein. Vừa khuấy vừa thêm vào cốc 35 ml hỗn hợp magiê. Sau 10 - 15 phút thêm vào 20 ml dung dịch amoni hidroxit 25 % và tiếp tục khuấy thêm 30 phút nữa 24

hoặc để yên dung dịch ít nhất là 4 giờ nhưng không quá 18 giờ. Nếu khuấy liên tục thì sau đó để yên dung dịch 30 - 40 phút rồi lọc dung dịch qua giấy lọc không tàn, băng xanh có đường kính 9 - 11 cm. Chuyển định lượng toàn bộ kết tủa lên giấy lọc bằng dung dịch amoni hidroxit 2,5 %, tráng kỹ thành và đáy cốc cũng bằng dung dịch đó, sau đó tiếp tục rửa kết tủa trên giấy lọc thêm 3 - 4 lần nữa. Tổng lượng dung dịch amoni hidroxit dùng để rửa khoảng 100 - 125 ml. Giấy lọc chứa kết tủa được chuyển vào chén nung đã được nung ở nhiệt độ 900 950 oC đến khối lượng không đổi và đã được cân, với độ chính xác 0,0001 g. Tro hóa ở 300 - 500 oC đến khi giấy lọc cháy hoàn toàn và tiếp tục nung trong lò ở nhiệt độ 900 950 oC cho tới khi kết tủa trắng hoàn toàn. Lấy chén nung ra, để nguội chén trong bình hút ẩm và cân chính xác đến 0,0001 g. 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. 2. Tính toán kết quả -

Hàm lượng P2O5 hữu hiệu, tính bằng phần trăm theo công thức: %𝑃2 𝑂5 =

(𝑚 − 𝑚1 )250 × 0,638 × 100 50. 𝑚2

Trong đó:  m là khối lượng kết tủa của mẫu phân tích, tính bằng gam;  m1 là khối lượng kết tủa mẫu trắng, tính bằng gam;  m2 là khối lượng mẫu cân, tính bằng gam;  0,638 là hệ số chuyển đổi từ Mg2P2O7 sang P2O5.  Kết quả của phép thử là giá trị trung bình các kết quả của hai lần thử được tiến hành song song, sai lệch cho phép giữa chúng không được vượt quá 0,2 % giá trị tuyệt đối. V. Câu hỏi 1. Viết đầy đủ các phương trình phản ứng? 2. Nêu vai trò của từng hóa chất đã sử dụng trong bài thí nghiệm?

25

BÀI 4: XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG CẶN KHÔNG TAN VÀ SIO2 TRONG PHÂN HỖN HỢP NPK (TCVN 5815  2001)

I. Phạm vi áp dụng Tiêu chuẩn áp dụng cho việc xác định hàm lượng cặn không tan và SiO2 trong phân hỗn hợp NPK II. Nguyên tắc của phương pháp Mẫu được hoà tan trong HCl đậm đặc, lọc thu cặn và kết tủa SiO2.xH2O, nung kết tủa ở 950  1000 oC đến khối lượng không đổi. III. Hóa chất, dụng cụ và thiết bị 1.Hóa chất -

HCl đậm đặc

-

Gelatin

2. Dụng cụ, thiết bị -

Beaker 500mL;

-

Pipet vạch 10mL;

-

Bình định mức 250mL;

-

Bình tia; Đũa thủy tinh; Bóp cao su.

IV. Thí nghiệm 1. Phân tích mẫu -

Cân chính xác khoảng 1 g mẫu đã sấy khô cho vào becher 250 mL, thấm ướt bằng 25 mL H2O và thêm nhanh 5mL HCl đậm đặc. Đun nhẹ và dầm cho tan tối đa.

-

Thêm 25 mL hỗn hợp cường thủy, dùng đũa thủy tinh khuấy đều, cô đến khô trên bếp điện với tốc độ trung bình (khoảng 70

o

C), thêm khoảng 10 mL

HCl đậm đặc và 5 giọt gelantin, cô nhẹ đến vừa khô, để nguội và lặp lại quá trình keo tụ bằng HCl đậm đặc 2 lần nữa, thêm 20 mL nước cất đun sôi, lọc nóng bằng 26

giấy lọc băng vàng, rửa keo bằng nước cất nóng đến khi hết ion Cl- (thử bằng dung dịch nitrat bạc 0.1N), dịch lọc và nước rửa tập trung lại để nguội và định mức bằng nước cất đến 250 mL (dung dịch A) -

Chuyển giấy lọc và cặn vào chén sứ đã nung và cân đến khối lượng không đổi (m0). Than hóa trên bếp điện, sau đó tro hoá trong lò nung ở nhiệt độ 950  1000 oC trong 30 phút. Lấy ra để nguội trong bình hút ẩm đến nhiệt độ phòng và cân. Nung và cân lại đến khối lượng không đổi (m1)

2. Tính toán kết quả - Hàm lượng (%) (CKT + SiO2) tính theo công thức:

 %  CKT + SiO2  =

m1 - m0 ×100 mm

Trong đó: m1: khối lượng chén + CKT + SiO2  m0: khối lượng chén  mm: khối lượng mẫu thử V. Câu hỏi 1. Viết các phương trình phản ứng xảy ra. 2. Giải thích vai trò của từng hóa chất đã sử dụng trong bài thực hành.

27

Bài 5: XÁC ĐỊNH PHỐT PHO HỮU HIỆU CỦA CÁC LOẠI PHÂN BÓN CÓ CHỨA PHỐT PHO DẠNG KHOÁNG VÀ DẠNG HỮU CƠ (TCVN- 8559:2010) I. Phạm vi áp dụng Tiêu chuẩn này quy định phương pháp xác định phốt pho hữu hiệu của các loại phân bón có chứa phốt pho dạng khoáng và dạng hữu cơ (phân khoáng đơn, khoáng phức hợp, khoáng hỗn hợp, phân hữu cơ, hữu cơ vi sinh, hữu cơ sinh học, hữu cơ khoáng, than bùn…). II. Nguyên tắc của phương pháp Tiêu chuẩn này sử dụng dung môi là dung dịch axit xitric 2% hòa tan (chiết) các hợp chất phốt pho “hữu hiệu” trong tất cả các loại phân bón có phốt pho. Hàm lượng phốt pho trong dung dịch chiết được xác định bằng phương pháp trắc quang sau khi đã phân hủy gốc xitrat. Đo màu vàng của phức chất tạo thành giữa phốt pho và vanadomolypdat, hoặc đo màu xanh molipden do phản ứng của phốt pho với molypdat tạo thành phức đa dị vòng có màu xanh khi bị khử, từ đó suy ra hàm lượng phốt pho “hữu hiệu” trong mẫu. Gốc xitrat cản trở quá trình lên màu phốt pho, nên bắt buộc phải oxy hóa gốc xitrat trong dung dịch mẫu trước khi đo nồng độ phốt pho. Phương pháp đo màu vàng vanadomolypdat thích hợp cho các dung dịch mẫu có nồng độ phốt pho cao, còn phương pháp đo màu xanh molypden thích hợp cho các dung dịch mẫu có nồng độ phốt pho thấp. III. Dụng cụ, thiết bị và hóa chất 1. Hóa chất -

Dung dịch axit xitric, nồng độ 2% (dung dịch chiết): Cân 20 g axit xitric tinh thể vào cốc dung tích 1000 ml, thêm 400 ml nước, khuấy tan, chuyển vào bình định mức dung tích 1000 ml, thêm nước đến vạch định mức. Chuẩn bị dung dịch trước khi dung.

-

Dung dịch tiêu chuẩn phốt pho, nồng độ 100 mg P/l: Cân 0,4390 g kali dihydrophotphat (KH2PO4) đã sấy khô 2 h ở 1050C để nguội trong bình hút ẩm vào cốc dung tích 1000 ml, thêm 500 ml nước, khuấy tan thêm 25 ml H2SO4 4 N, 28

chuyển dung dịch vào bình định mức dung tích 1000 ml, thêm nước đến vạch định mức, lắc đều, dung dịch có nồng độ phốt pho 100 mg P/l, bảo quản kín ở 20 0C. -

Axit sunfuric (H2SO4) d = 1,84.

-

Axit nitric (HNO3) d = 1,4.

-

Dung dịch axit nitric (HNO3), nồng độ 2 N.

-

Axit clohydric (HCl) d = 1,18.

-

Natri hydroxyt (NaOH).

*Hỗn hợp khử và tạo màu -

Dung dịch 1, Amoni vanadat 1,25% trong H2SO4 5 N;

-

Cân 12,5 amoni vanadat [(NH4)6MO7O24.4H2O] vào cốc dung tích 1000 ml, thêm 200 ml nước nóng 60 0C, khuấy tan, để nguội (dung dịch a), nếu đục phải lọc.

-

Lấy 140 ml axit sunfuric (H2SO4 d = 1,84) vào cốc đã có sẵn 500 ml nước, khuấy đều (dung dịch b).

-

Rót từ từ dung dịch b vào dung dịch a rồi thêm nước cho đủ 1000 ml, lắc trộn đều, được dung dịch 1.

-

Dung dịch 2, Kali antimoantartrat 0,06 % (W/V trong nước).

-

Dung dịch 3, Axit ascorbic 2 % (W/V trong nước) pha dùng trong ngày.

-

Hỗn hợp ba dung dịch 1, 2, 3 theo tỷ lệ 2:1:1 (V/V/V) được hỗn hợp khử và tạo mẫu; sử dụng trong ngày.

2. Dụng cụ , thiết bị -

Becher 100ml; Becher 250ml;

-

Bình định mức 100ml; 250ml; 500ml; 1000ml;

-

Pipet bầu 10ml; 5ml;

-

Bình tia; Bóp cao su; Đũa thủy tinh; Máy quang so màu; Cuvet; Bể cách thủy.

IV. Tiến hành thí nghiệm 1. Lấy mẫu và chuẩn bị mẫu

29

-

Mẫu đem đến phòng thí nghiệm được đảo trộn đều, trái phẳng trên khay nhựa hoặc tấm nilông, lấy mẫu trung bình theo phương pháp đường chéo góc, trộn đều, lấy hai phần đối diện và loại bỏ dần cho đến khi còn khoảng 500 g.

-

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.

-

Nghiền mịn mẫu rồi qua rây có đường kính lỗ 2 mm, trộn đều làm mẫu phân tích.

-

Các mẫu có ẩm độ cao có thể cân một lượng mẫu xác định, sấy khô ở nhiệt độ 70 0C, xác định độ ẩm, nghiền mịn mẫu khô qua rây có đường kính lỗ 2 mm 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.

*Lưu ý: Các mẫu không thể xử lý như trên, có thể lấy một lượng mẫu khoảng 20 g, nghiền thật mịn làm mẫu phân tích. 2. Chiết mẫu: -

Cân 2 g ± 0,001 g mẫu đã được chuẩn bị cho vào bình tam giác dung tích 500 ml.

-

Thêm 200 ml dung dịch chiết axit xitric 2%.

-

Lắc 60 min (yêu cầu dung dịch chiết và mẫu phải thấm đều; đối với mẫu cứng khó thấm dịch, có thể làm nghiền mẫu trong cối sứ với dịch chiết trước khi lắc lọc).

-

Lọc dung dịch qua phễu khô giấy lọc mịn vào bình tam giác dung tích 250 ml, lắc đều, thu được dung dịch A.

2.1. Chuẩn bị đồng thời 2 mẫu trắng không có mẫu thử, tiến hành đồng nhất điều kiện như mẫu thử. 2.2. Oxy hóa (phân hủy) gốc xitrat trong dung dịch A * Oxy hóa gốc xitrat trong dung dịch A bằng axit HNO3 và H2SO4. -

Dùng pipet lấy chính xác 20 ml dung dịch A cho vào cốc chịu nhiệt dung tích 250 ml.

-

Thêm 2 ml dung dịch H2SO4 trong nước tỷ lệ 1 : 1 theo thể tích.

-

Đun sôi nhẹ trên bếp cách cát khoảng 30 min.

-

Thêm 10 ml HNO3 đậm đặc. 30

-

Đun sôi nhẹ trên bếp cách cát đến gần cạn (không được để cạn khô), có khói SO2 bay ra, dung dịch mất màu nâu, để nguội.

-

Thêm 10 ml nước cất đun sôi 5 min.

-

Chuyển sang bình định mức dung tích 50 ml, thêm nước đến vạch định mức, lắc đều. Gọi dây là dung dịch B để xác định phốt pho.

Chú ý : Dung dịch sau khi oxy hóa phải không còn màu vàng mới áp dụng phương pháp trắc quang đo màu vàng vanadomolypdat, nếu còn màu vàng phải chuyển sang đo màu xanh molipden. 2. Cách tiến hành 2.1. Chuẩn bị đường chuẩn -

Lập thang chuẩn và vẽ đồ thị đường chuẩn phốt pho, khoảng nồng độ từ 0 mg P/l đến 1 mg P/l;

-

Pha loãng dung dịch phốt pho gốc nồng độ 100 ppm P thành dung dịch có nồng độ 10 ppm P.

-

Sử dụng 6 bình định mức dung tích 50 ml, cho vào mỗi bình theo thứ tự ml dung dịch tiêu chuẩn 10 mg P/l theo bảng A.1.

-

Thêm nước cất và 2 giọt chỉ thị a dinitrophenol, trung hòa axit dư bằng từng giọt NH4OH 10% cho đến khi dung dịch chuyển màu vàng, sau đó axit hóa bằng vài giọt HCl 10% cho hết màu vàng (hoặc sử dụng chỉ thị giấy congô đỏ).

-

Thêm nước tới khoảng 30 ml cho mỗi bình. Thêm 8 ml hỗn hợp khử tạo màu và thêm nước cất tới vạch mức, lắc trộn đều, để yên 20 min. Bảng A.1 – Hướng dẫn pha thang chuẩn

Nồng độ dung dịch phốt pho

Số ml dung dịch tiêu chuẩn 10 mg P/l cho

(Từ 0 mg P/l đến 1 mg P/l)

vào mỗi bình định mức dung tích 50 ml

0,0

0,0

0,2

1,0

0,4

2,0

0,6

3,0

0,8

4,0

1,0

5,0 31

Chú thích: Thang chuẩn được lập trước khi tiến hành đo mẫu -

Đo độ hấp thụ quang tại bước sóng 720 nm hoặc 820 nm (ở 200C màu bền 24 h).

-

Lập đồ thị đường chuẩn (hoặc phương trình) biểu diễn tương quan giữa độ hấp thụ quang và nồng độ dung dịch phốt pho tiêu chuẩn.

2.2. Mẫu thử Đo dung dịch mẫu: Lấy chính xác một lượng dung dịch mẫu sau phân hủy có khoảng 0,01 mg P đến

-

0,05 mg P (tùy theo hàm lượng phốt pho trong mẫu) cho vào bình định mức dung tích 50 ml. -

Các bước tiếp theo tiến hành giống lập thang chuẩn.

-

Căn cứ vào độ hấp thụ quang và đồ thị tiêu chuẩn xác định được nồng độ phốt pho trong dung dịch đo, từ đó suy ra hàm lượng phốt pho trong mẫu.

Chú ý: Với mẫu có hàm lượng phốt pho hữu hiệu lớn hơn 0,25 % P, thì nồng độ phốt pho trong dung dịch A sẽ lớn hơn 0,025 mg P/ml và nồng độ phốt pho trong dung dịch B sẽ lớn hơn 0,01 mg P/ml, cần phải pha loãng dung dịch B rồi lấy lượng dung dịch phù hợp thang chuẩn, không nên lấy trực tiếp lượng dung dịch B nhỏ hơn 5 ml. 2.2. Mẫu trắng Chuẩn bị đồng thời 2 mẫu trắng V. Tính toán kết quả 1. Hàm lượng phốt pho hữu hiệu theo phần trăm (%) được tính theo công thức: %P= Trong đó: a

:Nồng độ phốt pho tìm được trên đường chuẩn tính bằng miligam P/lít (mg P/l);

m

:Khối lượng mẫu cân đem chiết tính bằng gam (2 g);

V

:Thể tích dung dịch chiết tính bằng mililít (200 ml dung dịch A);

V1

:Thể tích dung dịch lấy để oxy hóa tính bằng mililít (20 ml);

V2

:Thể tích dung dịch sau oxy hóa tính bằng mililít (50 ml dung dịch B); 32

V3

:Thể tích dung dịch B lấy lên màu tính bằng mililít (ml);

V4

:Thể tích bình lên màu tính bằng mililít ml (50 ml);

100;

1000:Các hệ số quy đổi.

2. Hàm lượng phốt pho hữu hiệu quy đổi về phần trăm P2O5 được tính theo công thức: % P2O5 = % P x 2,291 Trong đó: 2,291 : Hệ số quy đổi từ P sang P2O5. 3. Kết quả phép thử là giá trị trung bình các kết quả của ít nhất hai lần thử được tiến hành song song. Nếu sai lệch giữa các lần thử lớn hơn 5% so với giá trị trung bình của phép thử thì phải tiến hành lại.

33

BÀI 6: XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG BIURET TRONG PHÂN URE BẰNG PHƯƠNG PHÁP SO MÀU (TCVN- 2620:2014) I. Phạm vi áp dụng Tiêu chuẩn áp dụng cho việc xác định hàm lượng biuret trong phân urê nông nghiệp. Hàm lượng biuret tính bằng phần trăm không lớn hơn 1.5%. II. Nguyên tắc của phương pháp Biuret và đồng sulfat tạo phức màu tím đỏ khi có mặt dung dịch kiềm natri-kali tactrat. Đo màu của phức chất tạo thành ở bước sóng 550 nm. Nếu trong phần dung dịch lấy để thử có một lượng muối amoni tính chuyển ra NH3 lớn hơn 15 mg, phải tiến hành loại nó trước khi xác định. III. Dụng cụ, thiết bị và hóa chất 1. Hóa chất -

Dung dịch kiềm natri-kali tactrat: Hòa tan 40 g NaOH vào 500 mL nước trong bình định mức dung tích 1000 mL, làm lạnh, thêm 50 g NaKC4H4O6. 4H2O; pha loãng tới vạch mức. Để ổn định một ngày trước khi sử dụng.

-

Dung dịch đồng sulfat 15 g/L: Hòa tan 15 g CuSO4.5H2O vào nước không có CO2 trong bình định mức dung tích 1000 mL, pha loãng đến vạch mức.

-

Dung dịch acid sulfuric 0,05 M: Lấy 2,8 mL dung dịch H2SO4 đậm đặc (d=1,84) vào cốc dung tích 1000 mL đã có sẵn 500 mL nước, khuấy tan rồi chuyển định lượng sang bình định mức dung tích 1000 mL, lắc đều và thêm nước đến vạch mức. Bảo quản dung dịch trong lọ thủy tinh kín.

-

Biuret [(NH2CO)2NH] kết tinh lại: Cân khoảng 10 g biuret (loại hóa chất tinh khiết) vào cốc dung tích 500 mL, hòa tan trong 100 mL rượu tuyệt đối (rượu khan). Cô đặc đến khoảng 50 mL bằng cách gia nhiệt nhẹ. Làm lạnh ở 5 0C và lọc pha phễu lọc thủy tinh xốp. Lặp lại quá trình kết tinh và sấy khô sản phẩm sau cùng trong tủ sấy ở 105 0C đến 110 0C trong 1 h. Lấy ra khỏi tủ sấy, đặt vào bình hút ẩm và làm lạnh ở nhiệt độ phòng.

34

-

Dung dịch tiêu chuẩn biuret 1 mg/mL: Hòa tan 1,0000 g biuret đã kết tinh lại vào nước không có CO2 và pha loãng đến 1000 mL.

-

Nước không có carbon dioxit (CO2).

2. Dụng cụ , thiết bị -

Becher 100ml; Becher 250ml;

-

Bình định mức 100ml; 250ml; 500ml; 1000ml;

-

Pipet bầu 10ml; 5ml;

-

Bình tia; Bóp cao su; Đũa thủy tinh; Máy quang so màu; Cuvet; Bể cách thủy.

IV. Tiến hành thí nghiệm 1. Chuẩn bị đường chuẩn Dùng pipet lấy lần lượt từ 1 mL đến 50 mL dung dịch tiêu chuẩn biuret cho vào các bình định mức dung tích 100 mL (xem Bảng 1), thêm nước không có CO 2 vào để được khoảng 50 mL, thêm 1 giọt chỉ thị methyl đỏ, trung hòa với H2SO4 0,05 M để được màu hồng. Thêm vào 20 mL dung dịch kiềm natri-kali tactrat và thêm tiếp 20 mL dung dịch CuSO4, sau mỗi lần thêm phải lắc đều. Định mức tới vạch, lắc đều trong 10 s. Chuẩn bị mẫu trắng tương tự. Xác định độ hấp thụ quang A của từng mẫu so với mẫu trắng ở bước sóng 550 nm (thiết bị có bộ lọc ở bước sóng 500 nm đến 570 nm đều phù hợp) với cuvet có chiều dài quang 1 cm đến 5 cm. Vẽ đường chuẩn. Bảng 1 - Chuẩn bị dung dịch tiêu chuẩn Lượng dung dịch biuret tiêu chuẩn, mL

Khối lượng biuret tương đương, mg

0*

0

1

1

10

10

25

25

50

50

2. Cách tiến hành 2.1. Mẫu thử

35

Cân 10 g mẫu thử với độ chính xác 0,0001 g (tương ứng với khoảng 30 mg đến 125 mg biuret), hòa tan với 150 mL nước ở khoảng 50 0C trong 30 min. Lọc và rửa vào bình định mức dung tích 250 mL và định mức tới vạch. Dùng pipet hút 50 mL vào bình định mức dung tích 100 mL và tiến hành như 5.4. 2.2. Mẫu trắng Tiến hành một mẫu trắng song song với mẫu thử, sử dụng thuốc thử và thứ tự cho các thuốc thử như đối với mẫu thử, nhưng không có mẫu thử. V. Tính toán kết quả Hàm lượng biuret [(NH2CO)2NH] tính bằng phần trăm theo công thức : (m -1 m )2 X= .F.100 m0

Trong đó : m1

: khối lượng biuret trong dung dịch mẫu thử, g

m2

: khối lượng biuret trong dung dịch mẫu trắng, g

m0

: khối lượng mẫu thử

F : hệ số pha loãng Nếu chênh lệch giữa các lần thử lớn hơn 5 % thì phải tiến hành thử nghiệm lại. VI. Trả lời câu hỏi 1. Viết các phương trình phản ứng? 2. Điều kiện xác định ? 3. Biuret là thành phần gì trong phân urê nông nghiệp ? Đóng vai trò gì không ? 4.Nêu các phương pháp khác có thể có để xác định hàm lượng biuret trong urê nông nghiệp? 5. Vai trò hóa chất sử dụng ?

36

BÀI 7: XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG CaO VÀ MgO TRONG PHÂN HỖN HỢP NPK (TCVN 5815  2001 ) I. Phạm vi áp dụng Tiêu chuẩn áp dụng cho việc xác định hàm lượng CaO và MgO trong phân bón hỗn hợp NPK. II. Nguyên tắc của phương pháp Xác định canxi và magie trong mẫu bằng phương pháp chuẩn độ complexon sau khi đã tách khỏi ion phốt phat trong mẫu qua cột trao đổi cationit và các oxid R2O3 bằng dung dịch amoniac. III. Hóa chất, dụng cụ và thiết bị 1. Hóa chất -

Dung dịch HCl 10 (%)

-

Dung dịch NaCl 5 (%)

-

Dung dịch KOH 30 (%)

-

Dung dịch KCN 5 (%)

-

Chỉ thị MO 0.1 (%)

-

Chỉ thị murecid 0.01 (%) trong KCl

-

Chỉ thị Eriomchrom T đen (ETOO) 0.01 (%) trong KCl

-

Nhựa cationit

-

Dung dịch EDTA 0.01 M: cân 1.86g muối EDTA đã sấy khô chính xác đến 0.001g, hòa tan rồi đưa vào bình định mức 1000 mL. Định mức, lắc kỹ và xác định lại nồng độ theo dung dịch chuẩn Mg2+ 0.01M

-

Dung dịch đệm pH = 10: cân 54g muối NH4Cl, hòa tan và thêm 350 mL NH3 25 (%) cho vào bình định mức 1000 mL, thêm nước đến vạch.

2. Dụng cụ, thiết bị -

Beaker 100mL;

-

Buret 25 mL;

-

Pipet vạch 10mL; 37

-

Bình định mức 50mL;500mL; 1000mL;

-

Erlen nhám; Bóp cao su; Bình tia; Đũa thủy tinh.

IV. Thí nghiệm 1. Chuẩn bị cột cationit - Cân 40g nhựa cationit vào becher 250 mL, rửa sạch bằng nước cất. Sau đó nạp nhựa vào cột, lắc nhẹ cho hết bọt khí trong cột . - Rót dung dịch HCl 10 (%) qua cột với tốc độ 8 10 mL/phút, lượng acid qua cột cho đến khi hết phản ứng định tính với ion Fe3+ trong dung dịch chảy từ cột (phản ứng với amoni thiocyanat). - Rửa cột bằng nước cất cho đến khi môi trường trung tính theo chỉ thị metyl da cam, sau đó dội qua cột 250 mL dung dịch NaCl 5 (%) với tốc độ như trên. - Tiếp tục rửa cột bằng nước cất cho đến khi dung dịch chảy qua cột trung tính theo chỉ thị metyl. Cột chứa nhựa trao đổi lúc này ở dạng Na+. 2. Chuẩn bị mẫu -

Hút 200 mL dung dịch A cho vào becher 250 mL, pha loãng bằng nước cất đến 250 mL, khuấy đều rồi cho qua cột cationit đã chuẩn bị ở trên với tốc độ 12 14 mL/ phút. Tráng becher vài lần và cho nước tráng qua cột.

-

Dùng dung dịch HCl 10 (%) để rửa các ion canxi, magie và các ion kim loại khác với tốc độ 8 10 mL/phút cho đến khi dung dịch chảy qua cột hết phản ứng với ion Fe3+ (theo amoni thiocyanua) và cho dư thêm 20 mL acid nữa, toàn bộ dung dịch cho vào becher 250 mL.

-

Dùng amoniac (1:1) trung hòa đến khi bắt đầu kết tủa các hydrocid sắt, nhôm rồi cho dư thêm 1mL NH3. Đun nhẹ dung dịch để đuổi bớt amoniac dư (đến pH = 9 theo giấy pH), chú ý không cô cạn quá.

-

Để nguội dung dịch, chuyển vào bình mức 250mL, thêm nước đến vạch, lắc kỹ và lọc bằng giấy lọc băng xanh vào erlen đã sấy khô, bỏ phần dung dịch lọc đầu (dung dịch B).

3. Xác định canxi, magie -

Hút 25 mL dung dịch B cho vào erlen 250 mL, thêm 20 mL đệm pH = 10. 38

-

Thêm 5 mL dung dịch KCN 5 (%) (nếu cần thiết), 1g chỉ thị ETOO. Sau đó, thực hiện quá trình chuẩn độ bằng dung dịch EDTA cho đến khi dung dịch chuyển từ màu đỏ nho sang xanh chàm. Ghi thể tích EDTA đã dùng (V1)

-

Chuẩn độ đồng thời 25 mL nước cất bằng EDTA ở cùng điều kiện (pH = 10). Ghi thể tích EDTA đã tiêu tốn để chuẩn mẫu trắng (V2).

-

Hút 25 mL dung dịch B vào erlen 250 mL, thêm 5 mL dung dịch KOH 30 (%), 5 mL dung dịch KCN, 1g chỉ thị murecid. Chuẩn độ bằng dung dịch EDTA cho đến khi dung dịch chuyển từ màu hồng sang tím. Ghi thể tích EDTA (V3).

-

Chuẩn độ đồng thời 25 mL nước cất bằng EDTA ở cùng điều kiện (pH = 12). Ghi thể tích EDTA đã tiêu tốn để chuẩn mẫu trắng (V4).

4. Tính toán kết quả - Hàm lượng CaO, tính bằng phần trăm theo công thức:

 %  CaO=

CEDTA (V3 - V4 )EDTA ×56 100 ×F× 1000 mm

 - Hàm lượng MgO, tính bằng phần trăm theo công thức:

 %  MgO =

CEDTA [(V1 - V2 ) - (V3 - V4 )]EDTA ×40 100 ×F× 1000 mm

 - Trong đó: V1, V2: thể tích dung dịch EDTA 0.01M chuẩn độ tổng canxi, magie trong mẫu thật và mẫu trắng, mL  V3, V4: thể tích dung dịch EDTA 0.01M chuẩn độ canxi trong mẫu thật và mẫu trắng, mL  m: khối lượng mẫu thử V. Câu hỏi 1. Viết các phương trình phản ứng xảy ra. 2. Giải thích vai trò của từng hóa chất đã sử dụng trong bài thí nghiệm. 3. Chứng minh công thức tính (%) CaO và (%) MgO? 4. Nêu các phương pháp khác có thể có để xác định hàm lượng canxi, magie?

39

CHƯƠNG 3: PHÂN TÍCH CÁC CHỈ TIÊU HOÁ HỌC TRONG SILICAT BÀI 1: XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG CaO VÀ MgO TRONG XI MĂNG (TCVN 141 : 2008)

I. Phạm vi áp dụng Tiêu chuẩn này quy định phương pháp phân tích hóa học cho các loại xi măng poóc lăng, clanhke xi măng poóc lăng. Tiêu chuẩn này không áp dụng cho clanhke và xi măng poóc lăng chứa bari. II. Nguyên tắc của phương pháp 1. Xác định hàm lượng canxi oxit (CaO) Sắt, nhôm, titan và các ion cản trở khác được tách khỏi canxi và magiê bằng amoni hydroxit. Chuẩn độ canxi bằng dung dịch EDTA tiêu chuẩn ở pH lớn hơn 12 với chỉ thị fluorexon, ở điểm tương đương dung dịch chuyển từ màu xanh huỳnh quang sang màu hồng. 2. Xác định hàm lượng magiê oxit (MgO) Chuẩn độ tổng lượng canxi và magiê trong mẫu bằng dung dịch EDTA tiêu chuẩn theo chỉ thị eriocrom T đen ở pH = 10,5. Xác định hàm lượng magiê oxit theo hiệu số thể tích EDTA tiêu thụ. III. Hóa chất, dụng cụ và thiết bị 1. Hóa chất -

KHSO4 khan; NH4Cl tinh thể

-

Dung dịch HCl 1 : 1; 5%; đậm đặc

-

Dung dịch AgNO3 0.5%

-

Dung dịch H2SO4 1 : 1; đậm đặc

-

Acid HF đậm đặc

-

NH4OH 25% 40

-

Dung dịch NH4NO3 2%

-

Dung dịch KOH 25%

-

Dung dịch KCN 5%

-

Rượu etylic (C2H5OH), tuyệt đối

-

Dung dịch tiêu chuẩn EDTA 0,01 M: Pha từ ống chuẩn (fixanal).

-

Dung dịch đệm pH = 10.5: Hòa tan 54 g amoni clorua vào 500 ml nước cất, thêm tiếp 350 ml amoni hydroxit đậm đặc, thêm nước cất thành 1 lít, khuấy đều.

-

Chỉ thị fluorexon 1% : nghiền mịn và trộn đều 0.1g fluorexon với 10g KCl, bảo quản trong lọ tối màu.

-

Chỉ thị eriocrom T đen (ETOO) dung dịch 0,1 %: Hòa tan 0,1 g chỉ thị ETOO trong 100 ml cồn 90 %, thêm tiếp vào dung dịch 3g Hydroxylamin hydroclorua; bảo quản trong chai thủy tinh tối mầu.

2. Dụng cụ, thiết bị -

Becher 100mL; 250mL

-

Pipet 10mL

-

Pipet bầu 10ml; 25ml

-

Erlen 250mL

-

Buret 25mL

-

Bình định mức 250mL ;500mL

-

Giấy lọc băng xanh; Đũa thủy tinh; Chén sứ; Bình tia; Bóp cao su; Bếp điện cách cát

-

Cân phân tích; Mặt kính đồng hồ; Phễu thủy tinh; Bếp điện

IV. Thí nghiệm 1. Xử lý mẫu: Phương pháp phân hủy mẫu bằng axit clohydric và amoni clorua Cân khoảng 1 g mẫu xi măng chính xác đến 0,0001 g (chuẩn bị mẫu phải được tiến hành càng nhanh càng tốt, sấy ở nhiệt độ 105 oC ± 5 oC đến khối lượng không đổi) vào cốc dung tích 100 ml, tẩm ướt mẫu bằng nước cất, dùng đũa thủy tinh dầm tan hết cục. Đậy cốc bằng mặt kính đồng hồ, cho từ từ 10 ml axit clohydric đậm đặc qua miệng cốc, dùng đũa thủy tinh dầm tan hết những hạt đen. Cho vào 1 g amoni clorua NH 4Cl, khuấy đều. Cô cạn dung dịch trên bếp cách cát (ở nhiệt độ từ 100 oC đến 110 oC) đến 41

khô, dùng đũa thủy tinh dầm nhỏ các cục muối tạo thành đến cỡ hạt không lớn hơn 2 mm, tiếp tục cô mẫu ở nhiệt độ trên trong thời gian từ 1 giờ đến 1 giờ 30 phút. Để nguội mẫu thử, thêm vào cốc 15 ml axit clohydric đậm đặc, để yên 10 phút, thêm tiếp từ 90 ml đến 100 ml nước đun sôi, khuấy đều cho tan hết muối. Lọc dung dịch còn nóng qua giấy lọc không tro trung bình. Dùng dung dịch axit clohydric 5 % đã đun nóng, rửa kết tủa và thành bát, lọc gạn 3 lần, sau đó chuyển kết tủa vào giấy lọc, dùng giấy lọc không tro trung bình để lau sạch đũa thủy tinh và thành bát. Tiếp tục rửa bằng nước cất đun sôi để hết ion clorua (thử bằng dung dịch AgNO3 0,5 %). Thu nước lọc và nước rửa vào bình định mức dung tích 500 ml. Chuyển giấy lọc có kết tủa axit silisic vào chén bạch kim, sấy và đốt giấy lọc trên bếp điện. Nung chén ở nhiệt độ 1000 oC ± 50 oC trong 1 h 30 min. Lấy chén ra để nguội trong bình hút ẩm đến nhiệt độ phòng. Nung lại ở nhiệt độ trên đến khối lượng không đổi. Ghi khối lượng chén và kết tủa thu được (m1). Tẩm ướt kết tủa trong chén bằng vài giọt nước, thêm vào 0,5 ml dung dịch axit sunfuric H2SO4 (1 + 1) và 10 ml axit flohydric 40 %. Làm bay hơi chất chứa trong chén trên bếp điện đến khô. Thêm tiếp từ 3 ml đến 4 ml axit flohydric, làm bay hơi trên bếp điện đến ngừng bốc khói trắng. Nung chén bạch kim và cặn ở nhiệt độ 1000 oC ± 50 oC trong 30 min. Lấy chén ra để nguội trong bình hút ẩm đến nhiệt độ phòng. Nung lại ở nhiệt độ trên đến khối lượng không đổi. Ghi khối lượng chén và cặn thu được (m2). Nung cặn còn lại trong chén với từ 2 g đến 3 g kali hydrosulfat KHSO4 (hoặc có thể dùng kali pyrosulfat K2S2O7). Hòa tan khối nóng chảy bằng nước sôi, nếu còn vẩn đục, thêm vài giọt axit sunfuric H2SO4 (d = 1,84) đến tan trong. Gộp phần nước lọc ở trên và thêm nước đến vạch mức lắc đều. Dung dịch này để xác định nhôm, sắt, canxi, mangiê, titan (dung dịch A). 2. Xác định hàm lượng canxi oxit (CaO) Lấy 100 ml dung dịch A (mục xử lý mẫu IV.1 ) vào cốc thủy tinh dung tích 250 ml, thêm 1 g amoni clorua, đun dung dịch đến 60 oC - 70 oC, nhỏ từ từ dung dịch amoni hydroxit NH4OH 25 % và khuấy đều đến khi xuất hiện kết tủa hydroxit, cho dư 1 giọt amoni hydroxit. Đun nóng dung dịch 70 oC - 80 oC trong thời gian từ 45 phút đến 60 phút để đông tụ kết tủa và loại amoni hydroxit dư. Để nguội dung dịch, chuyển dung 42

dịch trong cốc vào bình định mức 250 ml, thêm nước tới vạch mức, lắc đều. Lọc dung dịch qua giấy lọc chảy nhanh (khô), phễu (khô) vào bình nón dung tích 250 ml (khô) (dung dịch B). Lấy vào cốc 25 ml dung dịch B, thêm 80 ml nước, 20 ml dung dịch kali hydroxit 25 %, 2 ml dung dịch kali xianua 5 % và một ít chỉ thị fluorexon 1 %, đặt cốc trên nền màu đen, dùng dung dịch EDTA tiêu chuẩn 0,01 M, chuẩn độ cho đến khi dung dịch chuyển từ màu xanh huỳnh quang sang hồng. Ghi thể tích EDTA 0,01 M tiêu thụ (V1). Làm song song một thí nghiệm mẫu trắng để hiệu chỉnh lượng canxi có trong dung dịch và thuốc thử. Ghi thể tích EDTA 0,01 M tiêu thụ (V2). 3. Xác định hàm lượng magiê oxit (MgO) Lấy 25 ml dung dịch B (mục IV.2 ) thêm 80 ml nước cất, 15 ml dung dịch đệm pH = 10,5 và 2 ml dung dịch kali xyanua 5 % cùng với vài giọt eriocrom T đen 0,1 %, chuẩn độ tổng lượng canxi và magiê bằng dung dịch tiêu chuẩn EDTA 0,01 M đến khi dung dịch chuyển từ màu đỏ rượu nho sang xanh nước biển. Ghi thể tích EDTA 0,01 M tiêu thụ (V2). Làm song song một thí nghiệm mẫu trắng để hiệu chỉnh tổng lượng canxi và magiê có trong các thuốc thử. Ghi thể tích EDTA 0,01 M tiêu thụ (V02). 4. Tính toán kết quả a. Xác định hàm lượng canxi oxit (CaO) -

Hàm lượng canxi oxit (CaO) tính bằng phần trăm, theo công thức: %𝐶𝑎𝑂 =

0,00056 × (𝑉1 − 𝑉0 ) × 100 𝑚

Trong đó  V0 là thể tích dung dịch tiêu chuẩn EDTA 0,01 M tiêu thụ khi chuẩn độ mẫu trắng, tính bằng mililit;  V1 là thể tích dung dịch tiêu chuẩn EDTA 0,01 M tiêu thụ khi chuẩn độ mẫu thử, tính bằng mililit;  0,00056 là khối lượng canxi oxit CaO tương ứng với 1 ml dung dịch EDTA 0,01 M, tính bằng gam; 43

 m là khối lượng mẫu tương ứng với thể tích mẫu lấy để xác định canxi oxit, tính bằng gam.  Chênh lệch giữa hai kết quả xác định song song không lớn hơn 0,43 % b. Xác định hàm lượng magiê oxit (MgO) -

Hàm lượng magiê oxit (MgO) tính bằng phần trăm, theo công thức:

%𝑀𝑔𝑂 =

0,000403 × [(𝑉2 − 𝑉02 ) − (𝑉1 − 𝑉01 )] × 100 𝑚

trong đó  V01 là thể tích dung dịch tiêu chuẩn EDTA 0,01 M tiêu thụ khi chuẩn độ riêng lượng canxi trong mẫu trắng, tính bằng mililit;  V1 là thể tích dung dịch tiêu chuẩn EDTA 0,01 M tiêu thụ khi chuẩn độ riêng lượng canxi trong dung dịch mẫu thử, tính bằng mililit;  V02 là thể tích dung dịch tiêu chuẩn EDTA 0,01 M tiêu thụ khi chuẩn độ tổng lượng canxi và magiê trong mẫu trắng, tính bằng mililit;  V2 là thể tích dung dịch tiêu chuẩn EDTA 0,01 M tiêu thụ khi chuẩn độ tổng lượng canxi và magiê trong dung dịch mẫu thử, tính bằng mililit;  0,000403

là khối lượng magiê oxit MgO tương ứng với 1 ml dung

dịch EDTA 0,01 M tính bằng gam;  m là khối lượng mẫu tương ứng với thể tích mẫu lấy để xác định magiê oxit, tính bằng gam.  Chênh lệch giữa hai kết quả xác định song song không lớn hơn 0,25 %. V. Câu hỏi 1. Viết các phương trình phản ứng xảy ra. 2. Chứng minh công thức tính (%) CaO và (%) MgO. 3. Vai trò các hóa chất đã sử dụng. 4. Vì sao phải rửa sạch ion Cl- trong trường hợp xử lý mẫu.

44

BÀI 2: XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG Fe2O3 VÀ Al2O3 TRONG XI MĂNG (TCVN 141 : 2008)

I. Phạm vi áp dụng Tiêu chuẩn này quy định phương pháp phân tích hóa học cho các loại xi măng poóc lăng, clanhke xi măng poóc lăng. Tiêu chuẩn này không áp dụng cho clanhke và xi măng poóc lăng chứa bari. II. Nguyên tắc của phương pháp 1. Xác định hàm lượng sắt oxit (Fe2O3) Chuẩn độ sắt (III) bằng dung dịch EDTA ở môi trường pH = 1,5  1,8 với chỉ thị axit sunfosalixylic. Khi kết thúc chuẩn độ màu dung dịch chuyển từ tím đỏ sang vàng rơm. 2. Xác định hàm lượng nhôm oxit (Al2O3) Loại canxi và magiê có trong dung dịch bằng cách dùng dung dịch amoni hydroxit NH4OH 25 % kết tủa nhôm sau đó hòa tan tại kết tủa bằng axit clohydric HCl (1 + 1). Tách nhôm khỏi các nguyên tố ảnh hưởng như sắt, titan… bằng kiềm mạnh. Tạo phức giữa nhôm với EDTA dư ở pH = 5,5. Chuẩn độ lượng dư EDTA bằng dung dịch kẽm axetat chỉ thị xylenol da cam. Dùng natri clorua giải phóng EDTA khỏi phức complexonat nhôm, dùng dung dịch tiêu chuẩn kẽm axetat Zn(CH3COO)2 0,01 M chuẩn độ lượng EDTA được giải phóng, từ đó tính ra hàm lượng nhôm. III. Hóa chất, dụng cụ và thiết bị 1. Hóa chất -

H2O2 30%

-

Acid sunfosalicilic 10%

-

Dung dịch HCl (1 +1); (1+19)

-

Dung dịch NaOH 10%; 30%

-

NH4OH đậm đặc

-

Axit axetic đặc 45

-

Dung dịch chuẩn EDTA 0.01M

-

Dung dịch AgNO3 0,5 %,

-

Dung dịch NaF 3%

-

NH4Cl rắn

-

Dung dịch tiêu chuẩn kẽm axetat (Zn(CH3COOH)2) 0,01 M: Hòa tan 2,26 g - 2,3 g Zn(CH3COO)2.2H2O vào 200 ml nước cất, cho thêm 1 ml axit axetic đặc, đun đến tan trong, pha loãng thành 1 lít.

-

Chỉ thị metyl đỏ, dung dịch 0,1 %: Hòa tan 0,1 g thuốc thử trong 100 ml cồn 90 %.

-

Chỉ thị phenolphtalein, dung dịch 0,1 %: Hòa tan 0,1 g thuốc thử trong 100 ml cồn 90 %.

-

Chỉ thị xylenol da cam, dung dịch 0,1 %: Hòa tan 0,1 g thuốc thử trong 100 ml nước cất.

-

Axit clohydric (HCl), dung dịch pH = 1,6 : Cho 2 đến 3 giọt axit HCl đậm đặc vào 1 lít nước đựng trong bình nhựa. Kiểm tra giá trị pH bằng máy đo pH.

-

Dung dịch đệm pH = 5,5: Hòa tan 100 ml amoni hydroxit đậm đặc vào khoảng 400 ml nước, thêm tiếp vào đó 100 ml axit axetic rồi thêm nước cất thành 1 lít, khuấy đều.

-

Xác định hệ số K giữa dung dịch EDTA 0,01 M và dung dịch kẽm axetat 0,01 M: Lấy 20 ml dung dịch EDTA 0,01 M (điều 4.2.41) vào cốc thủy tinh dung tích 250 ml, thêm vào cốc 100 ml nước và 20 ml dung dịch pH = 5,5, thêm 2 đến 3 giọt chỉ thị xylenol da cam 0,1 %. Đun tới nhiệt độ 70 oC đến 80 oC, chuẩn độ dung dịch khi còn nóng bằng dung dịch kẽm axetat pha được đến khi dung dịch trong cốc chuyển từ màu vàng sang hồng, ghi thể tích dung dịch kẽm axetat tiêu thụ (VZn). Tỷ số nồng độ K giữa hai dung dịch được tính như sau: 𝐾=

𝑉𝐸 𝑉𝑍𝑛

Trong đó  VE : là thể tích dung dịch EDTA lấy để chuẩn độ, tính bằng mililit;  VZn : là thể tích dung dịch kẽm axetat tiêu thụ khi chuẩn độ, tính bằng mililit. 46

2. Dụng cụ, thiết bị -

Erlen 250mL

-

Becher 100mL

-

Buret 25mL

-

Pipet bầu 10mL; 25mL

-

Bình định mức 500mL

-

Bình tia; Bóp cao su; Đũa thủy tinh; Bếp điện

-

Máy đo pH

IV. Thí nghiệm 1. Xác định hàm lượng sắt oxit (Fe2O3) Lấy 25 ml dung dịch A (bài1, mục IV.1) cho vào cốc dung tích 250 ml, thêm vào 1 ml dung dịch hydro peroxit H2O230 %. Đun sôi nhẹ, thêm 2 ml dung dịch axit sunfosalixylic 10 %, thêm nước cất đến khoảng 100 ml. Dùng dung dịch axit clohydric (1 + 1) và dung dịch natri hydroxit 10 % nhỏ từ từ từng giọt để điều chỉnh pH đến 1,5 1,8 (dung dịch chuyển sang màu tím đỏ). Đun nóng dung dịch đến 50 oC - 60 oC, chuẩn độ bằng dung dịch tiêu chuẩn EDTA 0,01 M đến khi dung dịch chuyển từ màu tím đỏ sang vàng rơm. 2. Xác định hàm lượng nhôm oxit (Al2O3) Lấy 100 ml dung dịch A (bài1, mục IV.1) cho vào cốc thủy tinh dung tích 250 ml, thêm vào 1 g  2 g amoni clorua NH4Cl, khuấy đều, đun nóng dung dịch, nhỏ vào cốc 1 giọt2 giọt chỉ thị metyl đỏ. Nhỏ từ từ dung dịch amoni hydroxit NH 4OH 25 % và khuấy đều đến khi dung dịch trong cốc vừa chuyển sang màu vàng, sau đó cho dư tiếp 1 giọt NH4OH. Đun sôi nhẹ dung dịch, lọc dung dịch khi còn nóng qua giấy lọc thô, rửa kết tủa và cốc thủy tinh 2 lần  3 lần bằng nước cất nóng. Dùng axit clohydric HCl (1 + 1) hòa tan kết tủa trên giấy lọc trở lại cốc, dùng dung dịch axit HCl (1 + 19) đã đun nóng để rửa sạch thành phễu, tiếp tục rửa bằng nước cất nóng đến hết ion Cl- (thử bằng dung dịch AgNO3 0,5 %). Thêm vào cốc 30 ml dung dịch natri hydroxit NaOH 30 %, khuấy đều, đun sôi dung dịch 1  2 phút, lấy ra để nguội rồi chuyển dung dịch trong cốc vào bình định mức dung tích 250 ml, thêm nước

47

tới vạch mức, lắc đều. Lọc dung dịch qua giấy lọc thô (khô), phễu (khô) vào bình nón dung tích 250 ml (khô). Dung dịch lọc dùng để xác định hàm lượng nhôm oxit. Lấy 100 ml dung dịch lọc ở trên vào cốc thủy tinh dung tích 250 ml, thêm 20 ml dung dịch EDTA 0,01 M, thêm tiếp 1  2 giọt chỉ thị phenolphtalein 0,1 %. Dùng dung dịch axit clohydric HCl (1 + 1) và dung dịch natri hydroxit NaOH 10 % điều chỉnh dung dịch tới trung tính (vừa mất màu hồng), thêm 15 ml dung dịch đệm pH = 5,5. Đun nóng dung dịch trong cốc đến khoảng 80 oC, thêm vài giọt chỉ thị xylenol da cam 0,1 % và dùng dung dịch tiêu chuẩn kẽm axetat 0,01 M chuẩn độ đến khi dung dịch chuyển từ màu vàng sang hồng. Thêm vào cốc 10 ml dung dịch natri florua NaF 3 % và đun sôi 3 phút, dung dịch lúc này có màu vàng, để nguội dung dịch đến 70 oC đến 80 oC, dùng dung dịch tiêu chuẩn kẽm axetat Zn(CH2COO)2 0,01 M chuẩn độ lượng EDTA vừa giải phóng ra đến khi màu của dung dịch chuyển từ vàng sang hồng, ghi thể tích kẽm axetat 0,01 M tiêu thụ (VZn). 3. Tính toán kết quả a. Xác định hàm lượng sắt oxit (Fe2O3) -

Hàm lượng sắt oxit (Fe2O3) tính bằng phần trăm theo công thức

%𝐹𝑒2 𝑂3 =

0,0007985 × 𝑉 . 100 𝑚

Trong đó  V là thể tích dung dịch tiêu chuẩn EDTA 0,01 M tiêu thụ khi chuẩn độ, tính bằng mililit;  0,0007985 là khối lượng Fe2O3 tương ứng với 1 ml dung dịch EDTA 0,01 M, tính bằng gam;  m là khối lượng mẫu tương ứng với thể tích mẫu lấy để phân tích, tính bằng gam.  Chênh lệch giữa hai kết quả xác định song song không lớn hơn 0,15 %. b. Xác định hàm lượng nhôm oxit (Al2O3) -

Hàm lượng nhôm oxit (Al2O3) tính bằng phần trăm theo công thức 48

%𝐴𝑙2 𝑂3 =

0,0005098 × 𝑉𝑍𝑛 × 𝐾 . 100 𝑚

Trong đó  VZn là thể tích dung dịch tiêu chuẩn kẽm axetat 0,01 M tiêu thụ khi chuẩn độ, tính bằng mililit;  0,0005098 là khối lượng Al2O3 tương ứng với 1 ml dung dịch kẽm axetat 0,01 M, tính bằng gam;  K là hệ số nồng độ giữa dung dịch kẽm axetat 0,01 M và dung dịch EDTA tiêu chuẩn 0,01 M;  m là khối lượng mẫu tương ứng với thể tích mẫu lấy để phân tích, tính bằng gam.  Chênh lệch giữa hai kết quả xác định song song không lớn hơn 0,15 %. V. Câu hỏi 1. Viết các phương trình phản ứng xảy ra. 2. Giải thích vai trò hóa chất trong quy trình. 3. Chứng minh công thức tính (%) Fe2O3. 4. Chứng minh công thức tính (%) Al2O3.

49

BÀI 3: XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG SO3 TRONG XI MĂNG I. Phạm vi áp dụng Tiêu chuẩn này quy định phương pháp phân tích hóa học cho các loại xi măng poóc lăng, clanhke xi măng poóc lăng. Tiêu chuẩn này không áp dụng cho clanhke và xi măng poóc lăng chứa bari. II. Nguyên tắc của phương pháp Kết tủa sunfat dưới dạng bari sunfat. Từ bari sunfat thu được tính ra khối lượng anhydric sunfuric. III. Hóa chất, dụng cụ và thiết bị 1. Hóa chất -

Dung dịch BaCl2 10%

-

Dung dịch HCl 5%

-

Dung dịch AgNO3 0.5%

-

Nước cất

2. Dụng cụ, thiết bị -

Bình định mức 500mL

-

Becher 100mL; 250mL

-

Pipet thẳng 10ml

-

Chén sứ; Lò nung; Bếp điện; Cân phân tích; Bình hút ẩm

-

Bóp cao su; Bình tia; Phễu thủy tinh; Đũa thủy tinh; Giấy lọc bằng xanh

IV. Thí nghiệm 1. Xử lý mẫu Cân khoảng 1 g mẫu xi măng chính xác đến 0,0001 g (chuẩn bị mẫu phải được tiến hành càng nhanh càng tốt, sấy ở nhiệt độ 105 oC ± 5 oC đến khối lượng không đổi), cho vào cốc dung tích 100 ml, thêm 45 ml nước cất, khuấy đều, đậy mặt kính đồng hồ, cho từ từ 5 ml axit clohydric HCl đặc (d = 1,19), dùng đũa thủy tinh dầm cho tan hết mẫu, đun sôi nhẹ trên bếp cách cát trong 30 phút. Lọc gạn vào giấy lọc không tro chảy trung bình. Rửa bằng nước sôi đến hết ion Cl- (thử bằng dung dịch AgNO3 0,5 %). Nước lọc và nước rửa giữ lại để xác định SO3. 50

2. Xác định hàm lượng anhydric sunfuric (SO3) Lấy dung dịch lọc đã xử lý ở trên, đun sôi dung dịch này đồng thời đun sôi dung dịch bari clorua 10 %. Cho từ từ 10 ml dung dịch bari clorua 10 % khuấy đều, tiếp tục đun nhẹ trong 5 phút. Để yên kết tủa nơi ấm (40oC đến 50 oC) từ 4 giờ đến 8 giờ để kết tủa lắng xuống. Lọc kết tủa qua giấy lọc không tro chảy chậm, rửa kết tủa và giấy lọc 5 lần bằng dung dịch axit clohydric 5 % đã đun nóng. Tiếp tục rửa với nước cất đun sôi cho đến hết ion Cl- (thử bằng dung dịch AgNO3 0,5 %). Cho kết tủa và giấy lọc vào chén sứ đã nung đến khối lượng không đổi. Sấy và đốt cháy giấy lọc, nung ở nhiệt độ từ 800 oC đến 850 oC trong 60 phút. Lấy ra để nguội trong bình hút ẩm đến nhiệt độ phòng, cân, nung lại ở nhiệt độ trên đến khối lượng không đổi. 3. Tính toán kết quả -

Hàm lượng anhydric sunfuric (SO3) tính bằng phần trăm, theo công thức: %𝑆𝑂3

0,343 × (𝑚1 − 𝑚2 ) . 100 𝑚

Trong đó  m1 là khối lượng chén có kết tủa, tính bằng gam;  m2 là khối lượng chén không, tính bằng gam;  m là khối lượng mẫu tương ứng với thể tích mẫu lấy để xác định anhydric sunfuric, tính bằng gam;  0,343 là hệ số chuyển đổi từ BaSO4 sang SO3.  Chênh lệch giữa hai kết quả xác định song song không lớn hơn 0,10 %. V. Câu hỏi 1. Tại sao phải rửa sạch ion Cl-. 2. Giải thích vai trò hóa chất sử dụng. 3. Chứng minh công thức tính. 4. Dạng cân trong bài nay là chất gì?.

51

CHƯƠNG 4: PHÂN TÍCH CÁC CHỈ TIÊU HOÁ HỌC TRONG MỸ PHẨM, CHẤT TẨY RỬA & TRONG DẦU NHỜN BÀI 1: XÁC ĐỊNH CHỈ SỐ MODUL SILICAT TRONG Na2SiO3 NGUYÊN LIỆU (TCN 38 – 86)

I. Phạm vi áp dụng Phương pháp áp dụng phân tích các mẫu sodium silicate dạng lỏng sản xuất từ soda và cát. Sodium silicate dùng để sản xuất xà phòng, kem giặt, bột giặt tổng hợp và các mục đích khác. II. Nguyên tắc của phương pháp Dùng phương pháp chuẩn độ trung hòa để xác định hàm lượng Na 2O trong mẫu với chỉ thị chuẩn bromothymol xanh. Điểm tương đương nhận được khi dung dịch chuyển từ xanh sang vàng. NaOH + HCl = NaCl + H2O Sau đó thêm KF vào để tạo hợp chất K2SiF6 bền, thêm một lượng dư chính xác dung dịch HCl. SiO2 + 6KF + 2H2O = K2SiF6 + 4KOH KOH +HCl = KCl +H2O Xác định lượng HCl dư bằng cách chuẩn độ với dung dịch NaOH tiêu chuẩn. Điểm tương đương nhận được khi có sự đổi màu của chỉ thị bromothymol xanh từ vàng sang xanh. Lượng SiO2 được tính theo công thức chuẩn độ ngược. III. Hóa chất, dụng cụ và thiết bị 1. Hóa chất -

Dung dịch HCl 0.5N.

-

KF tinh thể.

-

Chỉ thị Bromothymol xanh: Cân 0.1g Dibromothymol sunfonaphtalein xanh pha thành 100mL trong cồn 20%. 52

2. Dụng cụ, thiết bị -

Beaker 100mL

-

Buret 25 mL

-

Pipet vạch 10mL

-

Bình định mức 50mL; 500mL; 1000mL

-

Bóp cao su; Bình tia; Đũa thủy tinh; Cốc nhựa

IV. Thí nghiệm 1. Xác định Na2O - Cân 2g mẫu sodium silicate với độ chính xác 0.0002 g trong becher 100 mL, cho vào một ít nước cất, đun nóng đến tan, chuyển vào bình định mức, tráng cốc nhiều lần bằng nước cất và gộp chung vào bình định mức 100 mL, định mức đến vạch và lắc đều (dung dịch 1). - Hút 25 mL dung dịch 1 cho vào bình nhựa, thêm 3 – 5 giọt chỉ thị Bromothymol xanh, chuẩn độ dung dịch thu được bằng dung dịch HCl 0.5 N cho đến khi dung dịch chuyển từ màu xanh sang màu vàng (V1). Lưu ý: Trong quá trình chuẩn độ phải lắc đều, dung dịch sau khi chuẩn phải giữ lại để xác định SiO2. 2. Xác định hàm lượng SiO2 - Thêm tiếp vào bình nhựa chứa dung dịch sau khi xác định Na2O ở trên 2.5 g KF, lắc nhẹ cho tan hết, dung dịch có màu xanh. - Thêm chính xác 25 mL dung dịch HCl 0.5 N, dung dịch có màu vàng. Cho 10 g KCl lắc đều, để yên khoảng 10 phút. Dùng NaOH 0.5 N chuẩn độ lượng acid dư cho đến khi dung dịch chuyển từ màu vàng sang màu xanh. (V2) 3. Tính toán kết quả a. Công thức tính (%) Na2O:  %  Na 2O =

C× V1 ×12.4 m

 25×CHCl  -  C NaOH × V2  ×6 b. Công thức tính (%) SiO2:  %  SiO2 = m

c. Công thức tính:Modul silicate: M =

 %  SiO2 ×1.0323  %  Na 2O 53

 Trong đó: 1.0323 là hệ số được tính theo công thức: k=

M Na 2O MSiO2

=

62.03 = 1.0323 60.09

 C: Nồng độ chuẩn HCl (N).  m: Khối lượng của mẫu (g). V. Câu hỏi 1. Viết đầy đủ các phương trình phản ứng trong bài thí nghiệm? 2. Giải thích vai trò của từng hóa chất đã sử dụng trong bài thí nghiệm? 3. Chứng minh các công thức tính.

BÀI 2: XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG CHẤT HOẠT ĐỘNG BỀ MẶT DẠNG ANION TRONG CHẤT TẨY RỬA (TCVN 5455 : 1998) 54

I. Phạm vi áp dụng Phương pháp này áp dụng xác định chất hoạt động bề mặt anion có trong các loại chất tẩy rửa ở dạng rắn hoặc lỏng như: alkylbenzen sulfonat, alkyl sulfonat, sulfat, hydroxi – sulfat, alkyl phenol sulfat, các alcol ethoxi sulfat béo và alcaol methoxi sulfat béo và các chất hoạt động khác có chứa 1 nhóm nước trong phân tử. Phương pháp này không áp dụng khi có mặt chất hoạt động cation. Khi có mặt các chất hoạt động bề mặt nonionic thì ảnh hưởng của nó cần được đánh giá trong từng trường hợp cụ thể. II. Nguyên tắc của phương pháp Xác định chất hoạt động anion trong môi trường chứa pha nước và clorofom bằng cách chuẩn độ với một thể tích dung dịch chuẩn chất hoạt động cation (benzentoni clorua), có mặt chất chỉ thị là hỗn hợp của thuốc nhuộm cation (dimidi bromua) và thuốc nhuộm anion (đisunfin xanh 1) Trong quá trình chuẩn độ bezentoni clorua sẽ thay thế dimidi bromua trong muối và màu hồng sẽ biến khỏi lớp clorofom khi thuốc nhuộm chuyển sang pha nước. Lưọng dư bezentoni clorua sẽ tạo muối với thuốc nhuộm anion tan được trong clorofom và có màu xanh. III. Hóa chất, dụng cụ và thiết bị 1. Hóa chất -

Cloroform.

-

Phenolphtalein (PP).

-

Hyamine 0.004N.

-

Dung dịch chỉ thị hỗn hợp

-

Dung dịch gốc: Dung dịch này được pha từ disunfin xanh 1 (Dinatri-4’,4’’ dinitrilodietyl triphenyl metan-2,4disunfonat) và dimidi bromua (3,8- diamo- 5 metyl-6 phenyl phenantridini bromua). Cân 0.5 g dimidi bromua, chính xác đến 1 mg, cho vào becher 50 mL, và 0.25 g disunfin xanh 1 cho vào becher 50 mL thứ hai. Thêm khoảng 20 đến 30 mL etanol 10% (V/V) nóng vào becher. Khuấy đến khi tan hết và chuyển các dung dịch vào bình định mức dung tích 250 mL. Tráng becher bằng dung dịch etanol, gộp vào bình và định mức bằng etanol đến vạch. 55

-

Dung dịch làm việc: Thêm 200 mL nước vào 20 mL dung dịch gốc trong một bình định mức dung tích 500 mL. Thêm 20 mL dung dịch acid sunfuric nồng độ xấp xỉ 245 g/L, lắc kỹ và pha loãng bằng nước đến vạch mức. Giữ ở chỗ tối.

2. Dụng cụ, thiết bị -

Pipet bầu 2mL; 10 mL;

-

Ống đong 20mL;

-

Bình định mức 500mL;

-

Becher 100mL.

-

Erlen 250 mL

-

Đũa thuỷ tinh; Máy chuẩn độ 2 pha

IV.Thí nghiệm 1. Phân tích mẫu - Cân một lượng mẫu phòng thí nghiệm chính xác đến 1mg (có chứa khoảng 0.003mol đến 0.005 mol chất hoặc động bề mặt) cho vào cốc becher 100mL. Hoặc lấy mẫu theo bảng sau, bảng dưới đây được tính trên cơ sở khối lượng phân tử trung bình là 360. Lượng chất hoạt động Khối lượng phần Lượng chất hoạt động Khối lượng phần trong mẫu, %( m/m) mẫu thử, g trong mẫu, %(m/m) mẫu thử, g 15

10.0

6.0

2.4

30

5.0

8.0

1.8

45

3.2

10.0

1.4

- Hoà tan phần mẫu thử trong nước. Thêm vài giọt dung dịch phenolphtalein và trung hoà đến màu hồng nhạt bằng dung dịch natri hidroxit hoặc dung dịch acid sunfuric nếu cần. - Chuyển định lượng vào bình định mức dung tích 500 mL có nút nhám và pha loãng đến vạch bằng nước. Lắc kỹ, dùng pipet hút 10 mL dung dịch này cho vào erlen hoặc bình chuẩn độ, thêm 10 mL nước, 15 mL clorofom và 10 mLdung dịch chỉ thị acid hỗn hợp. - Chuẩn độ bằng dung dịch benzentoni clorua, khi dung dịch chuyển từ màu hồng sang xanh thì kết thúc quá trình chuẩn độ. 56

Hình 4.1. Bình chuẩn độ 2 pha 2. Tính toán kết quả -

Hàm lượng chất hoạt động anion, biểu thị bằng phần trăm khối lượng, được tính theo công thức: V1 ×C1 × M1 ×1000×100 4× V3 ×C1 × M1 = m0 × 25×1000 m0

Trong đó:  V3 :

Thể tích dung dịch benzentoni clorua đã sử dụng để chuẩn

độ 25 mL dung dịch chất hoạt động anion trong nước.  M1:

Khối lượng phân tử trung bình của chất hoạt động anion.

MLAS = 320  m0:

Khối lượng của phần mẫu thử, tính bằng gam.

 C1:

Nồng độ của benzentoni clorua (0.004 N)

V. Câu hỏi 1. Giải thích vai trò của từng hóa chất đã sử dụng trong bài thí nghiệm 2. Chứng minh các công thức tính

BÀI 3: XÁC ĐỊNH TỔNG HÀM LƯỢNG CHẤT HOẠT ĐỘNG BỀ MẶT TRONG BỘT GIẶT TCVN 5720-2001 - bột giặt tổng hợp và gia dụng I. Phạm vi áp dụng

57

Tiêu chuẩn này áp dụng cho bột giặt tổng hợp gia dụng dùng nguyên liệu là các chất hoạt động bề mặt dễ bị phân hủy sinh học và một số chất phụ gia khác. II. Nguyên tắc Các chất hoạt động bề mặt được tách khỏi bột giặt bằng etanol và được tính sau khi trừ đi những thành phần khác cũng tan trong etanol như natri clorua, natri cacbonat. Chuẩn độ muối clorua (quy ra NaCl) bằng bạc nitrat theo chỉ thị kali cromat. Chuẩn độ muối natri cacbonat bằng axit theo chỉ thị metyl da cam. III. Hoá chất, dụng cụ, và thiết bị 1. Hóa chất -

Axit Clohidric d= 1.19 (1 : 1);

-

Natri hidroxit không có cacbonat 30% và 0.1N;

-

Metyl da cam 0.1%;

-

Phenolphtalein 0.1% pha trong etanol;

-

Al2(SO4)3 .18 H2O;

-

H2 SO4 5N

-

Bi(NO3)3. 5 H2O

-

MnSO4. H2O

-

KMnO4 0.1 N: Nồng độ xác định

2. Dụng cụ, thiết bị -

Pipet bầu 2 mL; 10 mL;

-

Bình định mức 500 mL;

-

Becher 100 mL;

-

Đũa thuỷ tinh; Chén nung; Ống đong 20 mL;

-

Erlen 250 mL.

IV. Tiến hành thí nghiệm 1. Xác định tổng hàm lượng chất tan trong Etanol Cân khoảng 2 g mẫu (chính xác đến 0,001 g) vào cốc thủy tinh dung tích 250 ml, thêm vào đó 40 ml etanol. Đậy cốc bằng mặt kính đồng hồ, đun nóng trên bếp cách thủy và khuấy cho mẫu phân tán hoàn toàn. Lọc mẫu qua giấy lọc vào bình tam giác đã được sấy khô và cân trước đến khối lượng không đổi mo (chính xác đến 0,001 g). 58

Tiếp tục quá trình hòa tan trên hai lần nữa, mỗi lần với 20 ml etanol. Thu gộp tất cả dung dịch lọc vào bình tam giác trên, và cô nhẹ bình này trên bếp cách thủy cho đến khi chỉ còn lại cặn. Sấy bình tam giác này ở nhiệt độ 105oC đến khối lượng không đổi. Để nguội bình trong bình hút ẩm, sau 30 phút đem cân (chính xác đến 0,001 g) được giá trị m1. 2. Xác định hàm lượng Natri cacbonat trong Etanol Hòa tan phần cặn sau khi xác định chất tan trong etanol trong 30 ml nước cất nóng, để nguội, thêm vài giọt chỉ thị metyl da cam và chuẩn độ bằng axit nitric 0,1 N đến khi mầu của dung dịch chuyển từ vàng sáng sang da cam, thể tích chuẩn độ là V. Dung dịch sau khi chuẩn độ giữ lại để xác định clorua. 3. Xác định hàm lượng muối clorua tan trong Etanol Dung dịch sau khi xác định natri cacbonat ở điều (2), điều chỉnh đến pH = 6 - 8, thêm 10 ml magie nitrat, rồi đun nóng trên bếp cách thủy đến khi xuất hiện kết tủa, lọc và rửa kỹ kết tủa, thu hồi dung dịch lọc vào bình tam giác, thêm vào 1 ml dung dịch kali cromat 10%. Chuẩn độ bằng dung dịch bạc nitrat 0,1 N đến khi xuất hiện màu đỏ gạch, thể tích chuẩn độ là V1. Đồng thời tiến hành thí nghiệm với mẫu trắng với đầy đủ các thuốc thử nhưng không có mẫu, thể tích chuẩn độ là Vo. V.Tính toán kết quả Phần trăm tổng hàm lượng chất tan trong cồn (X1%) :

X1%=

-

m0:Khối lượng bình không; g

-

m1: Khối lượng bình và cặn; g

-

m : khối lượng mẫu ; g

m1  m0  100 m

Hàm lượng Natri Cacbonat (X2%):

X2 % 

V  Nx53  100 mx1000 59

-

V: thể tích chuẩn độ Axit Sunfuric 0.1N, ml

-

m: Khối lượng mẫu thử, g

-

Sai số cho phép giữa giữa hai kết quả lặp lại không quá 2%

Hàm lựơng muối Clorua quy ra NaCl tan trong rượu(%):

X3 % =

V1  V2 xN  58.5  100 mx1000

-

V1:

Thể tích AgNO3 0.1N, chuẩn độ mẫu, ml

-

V2:

Thể tích AgNO3 0.1N, chuẩn độ mẫu trắng, ml

-

m:

Khối lượng mẫu, g

Tổng hàm lượng chất hoạt động bề mặt tan trong cồn

XI=X1-(X2+X3)

-

X1: Hàm lượng chất tan trong rượu, %

-

X2: Hàm lượng Natri Cacbonat tan trong rượu,%

-

X3: Hàm lượng Natri Clorua tan trong rượu, %

BÀI 4: XÁC ĐỊNH TRỊ SỐ ACID TRONG DẦU NHỜN (TCVN 6325 : 2007)

60

I. Phạm vi áp dụng Tiêu chuẩn này quy định phương pháp phân tích chỉ số axit của biodiesel và dầu ăn nguyên liệu II. Nguyên tắc của phương pháp Chỉ số axit là số mg KOH cần thiết để trung hòa hết axit béo tự do có trong 1g dầu mỡ hay biodiesel. Chỉ số này xác định lượng axit béo tự do có trong biodiesel và dùng để đánh giá khả năng ăn mòn động cơ của nhiên liệu. Nguyên tắc xác định chỉ số axit dựa vào phản ứng trung hòa giữa axit béo tự do và KOH 0,1N trong môi trường hỗn hợp gồm etanol:ete dầu hỏa theo tỷ lệ 1:1 với chỉ thị phenolphthalein 1%. III. Hóa chất, dụng cụ và thiết bị 1. Hóa chất -

Dầu ăn: 43 g

-

KOH 0,1N: 100 ml

-

Ete dầu hỏa (60 – 90oC): 25 ml

-

Cồn tuyệt đối (99,9%): 25 ml

-

Chỉ thị phenolphtalein 1%

2. Dụng cụ, thiết bị -

Buret 25 mL;

-

Bình định mức 500 mL;

-

Becher 100 mL; 250 mL;

-

Erlen 250 mL

IV. Thí nghiệm 1. Chuẩn bị mẫu dầu đã sử dụng - Trong trường hợp này, tuân thủ chặt chẽ qui trình lấy mẫu là cần thiết, vì các cặn chính là axit hoặc kiềm hoặc cặn đã hấp thụ axit hoặc kiềm có trong mẫu. Khi lấy mẫu đại diện, nếu có sai sót sẽ gây ra những sai lỗi nghiêm trọng. - Khi lấy mẫu các dầu bôi trơn đã qua sử dụng, mẫu phải đảm bảo đại diện và không bị nhiễm bẩn từ bên ngoài vào. Cần phân tích ngay các mẫu sau khi lấy khỏi hệ thống bôi trơn. Ghi ngày tháng lấy mẫu và ngày tháng phân tích. 61

- Đun nóng mẫu dầu đã sử dụng trong vật chứa ban đầu lên 60 oC ± 5oC rồi khuấy cho đến khi cặn lơ lửng đều trong dầu. Nếu vật chứa ban đầu là can hoặc cốc chứa đầy quá 3/4 dung tích, chuyển mẫu ở bên trong vật chứa đó vào một chai thuỷ tinh không màu có dung tích lớn hơn 1/3 thể tích mẫu. Chuyển tất cả cặn từ vật chứa ban đầu vào chai này bằng cách khuấy mạnh nhiều lần từng lượng nhỏ mẫu trong vật chứa ban đầu. Lưu ý: Khi thấy mẫu không có cặn thì có thể không cần đun nóng. - Khi tất cả các cặn đã lơ lửng hoàn toàn thì lọc mẫu qua lưới lọc loại 100 mesh để loại những hạt bẩn lớn. Lưu ý: Khi thấy mẫu không có cặn lắng thì không cần lọc. 2. Phân tích mẫu Bảng 1 - Lượng mẫu khuyến cáo Trị số axit

Khối lượng mẫu, g

Độ chính xác khi cân, g

từ 0,05 đến < 1,0

20,0 ± 2,0

0,10

từ 1,0 đến < 5,0

5,0 ± 0,5

0,02

từ 5 đến < 20

1,0 ± 0,1

0,005

từ 20 đến < 100

0,25 ± 0,02

0,001

từ 100 đến < 260

0,1 ± 0,01

0,0005

- Cân chính xác khoảng 2 g mẫu cho vào Erlen 250 mL, thêm vào Erlen 25 mL hỗn hợp dung môi etanol: ete dầu hỏa pha theo tỷ lệ 1:1, lắc nhẹ để hòa tan hoàn toàn mẫu (Lưu ý là hỗn hợp dung môi phải được trung hòa trước bằng KOH), thêm vài giọt chỉ thị phenolphtalein 1% - Chuẩn độ bằng dung dịch KOH 0,1N trên buret cho đến khi xuất hiện màu hồng bền trong 30 giây. 3. Phân tích mẫu trắng - Nếu dung môi không được trung hòa trước thì có thể tiến hành mẫu trắng song song. Thực hiện tương tự mẫu thật. 4.Tính toán kết quả thử 62

- Chỉ số axít của mỡ được tính như sau: V * 0.1 * 56.11 Av  KOH m

Trong đó: Av: chỉ số axít (mg KOH/g) VKOH: thể tích KOH dùng để chuẩn độ (mL) m: khối lượng mẫu đem chuẩn độ (g) V. Câu hỏi 1. Chứng minh công thức tính toán.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1]. TCVN 1556  97, “Acid clohydric kỹ thuật” [2]. TCVN 3973  84, “Muối và phương pháp phân tích” 63

[3]. TCVN 3795  83, “Natri hydroxit kỹ thuật và phương pháp xác định NaOH” [4]. TCVN 57192:2009; ASTM E 223 – 08 “Axit sulfuric, phương pháp thử” [5]. TCVN 44402004 Supe phosphat đơn. [6]. TCVN 5815 : 2001, “Phân hỗn hợp NPK, phương pháp thử” [7]. TCVN 141 : 2008, “Xi măng- phương pháp phân tích hoá học” [8]. TCVN 6325 : 2007 Sản phẩm dầu mỏ - xác định trị số axit – phương pháp chuẩn độ điện thế [9]. TCVN 5455 : 1998, “Xác định chất hoạt động anion bằng phương pháp chuẩn độ hai pha trực tiếp” [10]. TCVN 5816 : 1994, “Kem đánh răng, Yêu cầu kỹ thuật và phương pháp thử” [11]. TCVN 5720 : 1993, “Bột giặt tổng hợp” [12]. Viện Thổ nhưỡng nông hoá, “Sổ tay phân tích đất nước, phân bón, cây trồng” [13]. Application Metrohm [14]. Application Gerhardt

PHỤ LỤC CÁC CÔNG THỨC PHA HOÁ CHẤT I. Nồng độ - Các loại nồng độ dung dịch 1. Nồng độ phần trăm (C%):

64

Là khối lượng (g) của chất tan có trong 100g dung dịch: C  %  =

mct ×100 mdd

2. Nồng độ phần triệu (Cppm) Là khối lượng g chất tan có trong 1 triệu gam dung dịch hay khối lượng mg chất tan có trong 1kg dung dịch hay khối lượng g chất tan trong g dung dịch. Công thức:

Cppm =

m A (g) 106 mddA (g)

Nếu dung dịch có nồng độ < 100 ppm thì d 1 và ppm là khối lượng (mg) chất tan có trong 1 lít dung dịch. Công thức:

Cppm = Cmg/ L = m A (mg) V(L)

3. Nồng độ phần tỷ (Cppb) Là khối lượng (g) chất tan có trong 1 tỷ gam dung dịch hay khối lượng g chất tan có trong 1kg dung dịch hay khối lượng ng chất tan trong g dung dịch. Do dung dịch rất loãng nên d =1 và ppb là khối lượng (g) chất tan có trong 1 lít dung dịch. Công thức:

Cppb =.

m A (g) 10-9 = m A (μg) m ddA (g) V(L)

4. Nồng độ đương lượng gam (CN) Là số đương lượng gam chất tan có trong 1 lít dung dịch: CN = Trong đó:  =

δA VddA.

M mA là số đương lượng gam của chất tan A. Và D = A là đương D Z

lượng gam chất A. - Số z được xác định như sau:  Trong phản ứng oxy hóa khử: số z là số electron n mà một phân tử hoặc một ion đó trao đổi.  Trong phản ứng trung hoà: số z là số H+ hoặc số OH- trong phân tử acid/baz đã tham gia phản ứng 5. Nồng độ mol/L (CM) Là số mol chất tan có trong 1 lít dung dịch: CM = 65

nA (V : lít). VddA .

Trong đó : nA là số mol chất tan.( nA = mA/MA) 6. Quan hệ giữa các nồng độ -

Chuyển đổi giữa CM và C%: C M =

-

Chuyển đổi giữa CM và CN: C M =

-

Chuyển đổi giữa CN và C%: C N =

10.C%.d MA

CN z 10.C%.d DA

II. Pha chế dung dịch 1. Pha dung dịch có nồng độ mol/L (CM) a. Đối với chất rắn Để pha V(mL) dung dịch (A) có nồng độ CM từ tinh thể rắn (A) có độ tinh khiết (p%) thì khối lượng chất rắn cần lấy là : m

CM  V(mL)  M. p 10

Trong đó: M: Khối lượng phân tử của chất cần pha. b. Đối với chất lỏng Để pha V(mL) dung dịch (A) CM từ dung dịch (A) C% có d(g/mL). Dùng pipet hút từ dung dịch (A) C% một lượng: V0 

C M  V  MA 10  d  C %

2. Pha dung dịch có nồng độ đương lượng CN a. Đối với chất rắn Để pha V(mL) dung dịch (A) có nồng độ CN từ tinh thể rắn (A) có độ tinh khiết (p%) thì khối lượng chất rắn cần lấy là: m 

CN  V  D 10  p

b. Đối với chất lỏng Để pha V(mL) dung dịch (A) CN từ dung dịch có nồng độ (A) C% có d(g/mL). Dùng pipet hút từ dung dịch (A) có nồng độ C% một lượng: V0  3. Pha dung dịch có nồng độ phần trăm thể tích – thể tích (C%) 66

CN  V  D 10  C %  d

Để pha V(mL) dung dịch (A) C1% có d1 (g/mL) từ dung dịch đậm đặc có nồng độ (A) C2% có d2 (g/mL), ta dùng pipet hút từ dung dịch đậm đặc (A) có nồng độ C1% một lượng:

C1.V1.d1 = C2 .V2.d2

4. Pha dung dịch có nồng độ phần trăm khối lượng – khối lượng a. Đối với chất rắn không ngặm nước Để pha mdd (g) dung dịch (A) có nồng độ C(%) từ tinh thể rắn không ngặm nước (A) có độ tinh khiết (p%) thì khối lượng chất rắn cần lấy là: m ct 

C%  m dd  100 (g) 100  p

b. Đối với chất rắn ngặm nước Để pha mdd (g) dung dịch (A) có nồng độ C% từ tinh thể rắn ngặm nước (A) có độ tinh khiết (p%) thì khối lượng chất rắn cần lấy là : m ct 

C%  m dd 100 M1  100  p M2

 Trong đó M1 là khối lượng phân tử ngậm nước.  M2 là khối lượng phân tử không ngậm nước. 5. Pha dung dịch có nồng độ Cppm Để pha V (mL) dung dịch có nồng độ ppm từ tinh thể rắn (A) có độ tinh khiết (p%) thì khối lượng chất rắn cần lấy là: V(mL)  Cppm 3

10

V M 100  M 103  Mion p

67

(mL)

 Cppm p



MM 104 (g) Mion

KHỐI LƯỢNG CỦA MỘT SỐ HOÁ CHẤT THÔNG DỤNG

H2SO4 M = 98.08

CH3COOH M= 60.05

HCl M= 36.46

HNO3 M= 63.01

H2 O2 M = 34.01

C% = 96 d = 1.84

C% = 99.5 d = 1.05

C%= 36 d= 1.18

C% = 68 d = 1.4

C% = 30 d = 1.11

C% = d= 0

EDTA.2H2O

CaCl2.2H2O

FeCl3.6H2O

M = 372.24 P = 98%

M= 147.02 P= 98%

M=270.3

SnCl2 M=225.63

P=99%

P = 98%

NH4Cl M = 53.49 P = 99.5%

NaO M= P = 9

Pb(NO3)2 M=331.21

Na2SiO3 M=284.20

K2CrO4 M=194.19

K2Cr2O7 M=294.18

Ba(NO3)2 M=261.34

NaN M=69

NH4 M= 1

P=99%

P=20%

P=95.5%

P=99.8%

P=99.5%

P=9

CdCl2.H2O

CoCl2.6H2O

NiCl2.6H2O

MnSO4.H2O

FeSO4.7H2O

Na2S

M= 228.35 P= 99%

M=237.93

M=237.70

M=169.02

M=278.02

M=14

P=99%

P=98%

P=99%

P=99%

P=9

KCl M=74.55

KMnO4 M= 158.03

CuSO4.5H2O

MgCl2.6H2O

M=249.68

M=203.3

BaCl2 M=244.28

NaB M=10

P=99.5%

P=99.5%

P=99%

P=98%

P=99%

P=9

Iod M=253.81

HgCl2 M=271.5 P=99.5%

Na2CO3 M=105.99

CH3COONa

ZnCl2 M=163.3

K M = p = 98

Na2HPO4 M= 358.14

p = 98.5%

NH4SCN M = 76.12 P = 98.5%

NH4SCN

P=99.5% KSCN M = 97.18

p=99%

M = 16.08 p =99%

p=98%

(NH4)2C2O4

K4[Fe(CN)6]

p = 99%

M= 142.11 p = 99.8%

M = 422.59 p = 99%

AgNO3

MgSO4.7H2O

KH2PO4

NH4NO3

M = 76.12 P = 98.5%

M=169.87 P = 99.8%

M= 246.47 P=99%

M=136.09 P=99.5%

M=80.04 P= 99%

C6H8O7.H2O M= 210.14

KOH M=56.11

NaCl M=58.44

KCN M = 65.15

H2C2O4. 2H2O M=126.07

P= 99.5%

P=82%

P=99.5%

p = 96%

P= 99.5

68

K3[Fe(

M=38

p = 9

FeCl2.

M= 19 P= 99

AlCl3.

M= 24

P= 9