2. PHƯƠNG PHÁP SO MÀU

2.1. Nội dung phương pháp

Đốt mẫu nhiên liệu thành tro, đuổi silic diôxit bằng axit fluohydric và axit nitric, xác định photpho dưới dạng axit môlipden bằng phương pháp so mầu.

2.2. Thiết bị và thuốc thử.

Máy so mầu;

Bếp cách cát;

Chén bạch kim dung tích 50 ml;

Bình định mức 100 ml;

Giấy lọc thường;

...

...

...

Natri pirôsunfit, dung dịch gồm: 20 g natri pirôsunfit hòa tan trong 80 ml nước. Dung dịch này có thể giữ để sử dụng trong 1 tuần;

Axit fluohydric khoảng 38 – 40 %;

Axit sunfuric, dung dịch d = 1,06;

Amôni môlipdat dung dịch điều chế bằng cách cho hòa tan 75 g amôni môlipdat trong 500 ml nước, đổ từ từ từng lượng nhỏ axit nitric (d = 1,4) vào khuấy đều, để lắng một đêm rồi lọc;

Dung dịch khử: 0,2 g mônômetyl parêaminô phênol sunfat (mêtol), 20 g natri sunfit và 1 g pirôsunfit hòa tan trong nước và pha thành 100 ml; dung dịch này có thể giữ để sử dụng trong 1 tuần;

Dung dịch chuẩn photphat: hòa tan 0,1756 g kali dihydro photphat đã được sấy khô và nghiền nhỏ trong bình định mức 1000 ml bằng nước cất, sau đó thêm nước cất đến vạch và lắc đều 1 ml dung dịch chuẩn này chứa 0,01 mg photpho.

Tất cả các hóa phẩm phải có độ tinh khiết hóa học hoặc tinh tinh khiết phân tích.

2.3. Xây dựng đường chuẩn

2.3.1 Lấy những thể tích dung dịch chuẩn photphat lần lượt là 0,5 ml; 1 ml; 2 ml; 3 ml; 4 ml; 5 ml; 6 ml; 8 ml; 10 ml vào các bình định mức 100 ml. Thêm vào mỗi bình 10 ml axit sunfuric (c = 1,06) và 5 ml dung dịch natri pyrôsunfit pha loãng với nước cất đến khoảng 60 ml. Cho vào mỗi bình một que thủy tinh, đun sôi đến khi đuổi hết sunfua điôxyt và để nguội đến nhiệt độ phòng. Sau đó lấy que thủy tinh ra và rửa. Vừa lắc vừa lần lượt cho vào mỗi bình những lượng dung dịch sau đây: 1 ml dung dịch natri pyrosunfit, 12 ml dung dịch amôni môlipdat, 2 ml dung dịch khử. Thêm nước đến vạch và lắc kỹ.

...

...

...

2.3.2 Vẽ đường cong chuẩn trên một hệ trục tọa độ: trục hoành ghi hàm lượng photpho tính bằng mg trong dung dịch chuẩn, trục tung ghi số mật độ quang tương ứng.

2.4. Tiến hành xác định

2.4.1 Đốt thành tro mẫu nhiên liệu theo TCVN 173 – 75. Để nguội, nghiền tro đến lọt hết qua rây 0,06 mm. Trộn đều và nung thêm 2 giờ nữa ở nhiệt độ đốt tro.

Cân 0,02 g tro chính xác đến 0,0002 g cho vào chén bạch kim, thấm ướt bằng vài giọt nước, thêm vào 5 ml axit nitric và 5 ml axit sunfuric và 5 ml axit fluohydric, đun cho tới khô, rồi tiếp tục đun thêm 5 phút nữa cho đến khi có khối lượng có khói trắng bốc lên để đuổi hoàn toàn axit fluohydric.

2.4.2 Dùng 20 ml axit sunfuric (d = 1,06) để lấy lại bã, đậy chén bằng mắt kính đồng hồ và đun sôi trong khoảng 20 phút. Lọc qua giấy lọc thường cho vào bình định mức 100 ml và rửa kỹ giấy lọc với nước nóng.

Sau khi để nguội dung dịch đến nhiệt độ phòng, pha nước đến vạch, lắc đều, dùng pipet lấy 5 ml dung dịch cho sang một bình định mức 100 ml khác, thêm 5 ml dung dịch natri pyrôsun-fit. Sau khi cho một que thủy tinh vào, đun nóng từ từ cho đến sôi trên bếp cách cát để đuổi hết sunfua điôxyt. Để nguội dung dịch đến nhiệt độ phòng. Sau đó tiếp tục làm như chỉ dẫn ở điều 2.3,1. của tiêu chuẩn này.

Làm thí nghiệm trắng với những lượng axit fluohydric và axit nitric như khi xác định chính.

Chú thích:

1. Thời gian xử lý tro của nhiên liệu với  axit fluohydric, axit nitric, axit sunfuric cần 3 – 4  giờ. Bã còn lại nói chung tan hoàn toàn trong axit sunfuric (d = 1,06). Chỉ khi nào có nhiều sắt oxyt thì một phần sẽ không tan và phải lọc.

...

...

...

3. Dung dịch thí nghiệm phải chứa 10 ml axit sunfuric (d = 1,06) trước khi cho dung dịch natri pyrosunfit. Nếu hàm lượng asen trong tro than cao hơn 0,2% thì phải khử trên bếp cách thủy trên 1 giờ.

Để tránh lượng sunfua dioxit và pyrosunfit tác dụng với dung dịch môlipdat, trước khi thêm dung dịch này vào cần đun dung dịch mẫu đến khi bốc hơi lên không còn mùi sunfua điôxyt nữa.

4. Với 12 ml dung dịch amôni môlidat thì chỉ đo được đến 0,400 mg photpho cao hơn, phải lấy một lượng ít hơn 5 ml dung dịch sau khi phá mẫu và pha loãng thành 100 ml. Trong trường hợp này trước khi cho 5 ml dung dịch natri pyrosunfit vào dung dịch thí nghiệm cho thêm axit sunfuric (d = 1,06) để hòa tan bã còn lại sau khi xử lý với axit fluohydric.

2.5. Tính kết quả

2.5.1 Hàm lượng photpho trong tro nhiên liệu P_tro tính bằng % theo công thức:

Trong đó:

a – hàm lượng photpho trong dung dịch thí nghiệm, mg;

b – khối lượng tro, g.

...

...

...

Trong đó:

P^tro – hàm lượng photpho trong tro nhiên liêu, %;

A^pt – độ tro phân tích trong nhiên liệu, %, xác định theo TCVN 173 – 75.

2.6. Sai số cho phép

Sai số cho phép điều 1.5, trong tiêu chuẩn này.

Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 254:1986 về Than - Phương pháp xác định hàm lượng photpho