trong đó

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

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

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

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

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

3.3  Xác định hàm lượng phospho hữu hiệu

3.3.1  Nguyên tắc

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

...

...

...

3.3.2.1  Axit citric (C₆H₈O₇) tinh thể.

3.3.2.2  Dung dịch axit citric 2 %

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

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

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

3.3.2.5  Dung dịch amoni hydroxit 2,5 %

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

3.3.2.6  Dung dịch amoni hydroxit 10 %

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

...

...

...

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

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

3.3.2.9  Dung dịch axit clohydric 20 %

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

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

3.3.2.11  Amoni clorua (NH₄Cl) tinh thể.

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

3.3.2.13  Metyl đỏ (C₁₅H₁₅N₃O₂) tinh thể.

3.3.2.14  Dung dịch metyl đỏ 0,1 %

...

...

...

3.3.2.15  Phenolphtalein (C₂₀H₁₄O₄) tinh thể.

3.3.2.16  Dung dịch phenolphthalein 1 %

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

3.3.2.17  Dung dịch hỗn hợp magiê

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

3.3.2.18  Dung dịch petecman

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

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

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

...

...

...

(2)

trong đó:

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

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

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

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

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

3.3.3  Thiết bị và dụng cụ

...

...

...

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

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

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

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

3.3.3.5  Tủ sấy, có điều chỉnh nhiệt độ.

3.3.3.6  Lò nung, có điều chỉnh nhiệt độ.

3.3.3.7  Bình hút ẩm.

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

3.3.4  Cách tiến hành

...

...

...

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

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

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

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

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

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

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

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

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

...

...

...

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

(3)

trong đó

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

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

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

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

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

...

...

...

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

3.4.1  Nguyên tắc

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

3.4.2  Hóa chất và thuốc thử

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

3.4.2.2  Dung dịch axit clohydric 0,1 N

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

3.4.2.3  Dung dịch axit clohydric 0,05 N

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

...

...

...

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

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

3.4.2.6  Dung dịch chuẩn kaii gốc 1000 mg/L.

3.4.2.7  Dung dịch chuẩn kali 200 mg/L

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

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

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

Số hiệu bình

S0

...

...

...

S2

S3

S4

S5

S6

Thể tích dung dịch chuẩn kali 200 mg/L lấy vào mỗi bình (mL)

0

2,5

5

...

...

...

20

30

40

Thể tích dung dịch xesi clorua 25 g/L thêm vào mỗi bình (mL)

50

50

50

50

50

...

...

...

50

Thể tích dung dịch axit clohydric 0,1 N thêm đến vạch định mức (mL)

50

47,5

45

40

30

20

10

...

...

...

0,00

5,0

10,0

20,0

40,0

60,0

80,0

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

3.4.3  Thiết bị và dụng cụ

...

...

...

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

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

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

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

3.4.3.5  Máy quang kế ngọn lửa.

3.4.4  Cách tiến hành

3.4.4.1  Chiết mẫu

Cân khoảng 2 g đến 2,5 g mẫu phân bón NPK (chính xác đến 0,0001 g) đã được chuẩn bị theo (3.1.2.1 và 3.1.2.2), và cho vào bình tam giác dung tích 250 mL (không để mẫu dính ở cổ và thành bình). Đối với mẫu dạng lỏng (3.1.2.2), dùng pipet hút 2 mL đến 3 mL mẫu và cân chính xác đến 0,0001 g để xác định khối lượng (g), sau đó tiến hành tương tự như đối với mẫu rắn và mẫu lỏng dạng sền sệt.

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

...

...

...

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

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

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

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

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

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

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

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

3.4.5  Biểu thị kết quả

...

...

...

(4)

trong đó

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

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

f là hệ số pha loãng;

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

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

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

...

...

...

(5)

trong đó

1,205 là hệ số quy đổi từ K sang K₂O.

3.5  Xác định hàm lượng ẩm

3.5.1  Cách tiến hành

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

3.5.2  Tính kết quả

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

...

...

...

trong đó

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

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

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

4  Báo cáo thử nghiệm

Báo cáo thử nghiệm bao gồm ít nhất những thông tin sau:

a) Viện dẫn tiêu chuẩn này;

b) Đặc điểm nhận dạng mẫu;

c) Kết quả thử nghiệm;

...

...

...

e) Ngày thử nghiệm.

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