TIÊU CHUẨN VIỆT NAM TCVN 2616-1993 Soát xét lần 1 AMONIAC LỎNG TỔNG HỢP PHƯƠNG pptx

TIÊU CHUẨN VIỆT NAM TCVN 2616-1993 Soát xét lần AMONIAC LỎNG TỔNG HỢP PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG NƯỚC Liquid synthetic amoniac Method for the determination of water content Tiêu chuẩn qui định phương pháp Karl Fisher, xác định hàm lượng nước khoảng nồng độ 0,05 – 0,16 %; phương pháp khối lượng xác định hàm lượng nước ( phần lại sau bay hơi) khoảng nồng độ từ 0,01 – 1,00 % PHƯƠNG PHÁP KARL FISCHER 1.1 Nguyên tắc Phương pháp dựa tác dụng iot với lưu huỳnh dioxit ( SO2) có mặt nước mơi trường metanol piridin trình chuẩn độ mẫu thử với thuốc thử Karl Fischer hỗn hợp dung dịch iot axetat 1.2 Quy định chung 1.2.1 Khi tiến hành thử, khơng có dẫn khác, phải sử dụng thuốc thử loại TKPT nước cất theo TCVN 2117-77 1.2.2 Lấy mẫu để thử theo TCVN 2614-1993, lượng mẫu 200 ml 1.2.3 Dùng hỗn hợp metanol với axit axetic ( + 1) ( theo thể tích) làm dung mơi hồ tan ( chuẩn bị trước thử) 1.2.4 Chỉ tiến hành thử tủ hút có thơng gió tốt 1.3 Thiết bị, thuốc thử dung dịch 1.3.1 Thiết bị dùng để chuẩn độ điện xác định hàm lượng nước theo phương pháp Karl Fisher Trường hợp khơng có thiết bị thích hợp cho phép chuẩn bị thiết bị khác theo sơ đồ dẫn phụ lục tiêu chuẩn 1.3.2.Thuốc thử Karl Fisher thương phẩm Trường hợp khơng có thuốc thử Karl Fischer thương phẩm, tiến hành chuẩn bị theo dẫn phụ lục tiêu chuẩn n ày 1.3.3 Hỗn hợp dung dịch iot-axetat, chuẩn bị theo dẫn phụ lục tiêu chuẩn 1.3.4 Metanol có hàm lượng nước dưói 0,05 % Khi có hàm lượng nước lớn hơn, tiến hành khử nước theo dẫn phụ lục tiêu chuẩn 1.3.5 Canxi clorua nung chảy( vừa nung) 1.3.6 Magie clorua khan ( anhidron) 1.3.7 Etylen glicol có hàm lượng nước không lớn 0,15 % 1.3.8 Axit axetic, TKHH 1.3.9 Thuốc thử chuẩn để xác định độ chuẩn ( hệ số chuẩn ) thuốc Karl Fischer (Na2C4H4O6 2H2O 0, natri oxalat ( hàm lượng nước 0,1565 mg/mg muối) 1.3.10 Dung dịch nước chuẩn metanol có hàm lượng nước khoảng mg / cm3 chuẩn bị sau: Cân khoảng 0,2 g nước với sai số khơng lớn 0,0002 g cho vào bình định mức khơ dung tích 100 ml thêm metanol đến vạch mức Phải bảo quản dung dịch bình có nút đậy chặt, dung dịch chuẩn bị hàng ngày 1.4 Chuẩn bị thử 4.1 Sau bốc amoniac, mở bình lấy mẫu rửa bình 10 ml hỗn hợp metanol với axit axetic Dùng hỗn hợp metanol với axit axetic chuyển định lợng chứa bình vào bình định mức dung tích 50 ml, thêm đến vạch mức hỗn hợp lắc 1.4.2 Xác định độ chuẩn thuốc thử Karl Fisher 1.4.2.1 Cho vào bình dùng để chuẩn độ lượng metanol tuyệt đối cần thiết để ngập điện cực platin dùng thuốc thử Karl Fischer chuẩn độ ngược lượng nước chứa metanol tuyệt đối lượng nước bám dính thành bình điện cực 1.4.2.2 Tiến hành chuẩn độ phù hợp với dẫn thiết bị Trường hợp sử dụng thiết bị theo dẫn phụ lục 1, ban đầu nhỏ giọt thuốc thử Karl Fischer vào bình với vận tốc giọt/ giây Khi kim cuar microampe kế bắt đầu giao động mạnh, thêm thuốc thử Karl Fischer vồ bình với vận tốc giọt / giây, gần điểm tương đương với vận tốc giọt / 10 giây Tiến hành chuẩn độ kim microampe kế đạt vạch chia định thang đo, khác nhiều so với điểm giữ vạch vạch chia khoảng thời gian30 giây, việc thêm -2 giọt thuốc Karl Fisher khơng làm thay đổi vị trí kim Vị trí kim đồng hồ microampe kế rõ điểm kết thúc chuẩn độ Lượng thuốc thử , tiêu tốn cho chuẩn độ, khơng dùng dể tính toán 1.4.2.3 Cho vào hỗn hợp chuẩn độ ngược lượng cân mẫu xác ( thể tích dung dịch xác ) thuốc Vthử chuẩn kể tên cho tương ứng với 5-8 ml thuốc thử Karl Fischer vàl ại chuẩn độ Khi xác định độ chuẩn theo dung dịch nước chuẩn metanol, tiến hành chuẩn độ lượng metanol tương ứng dùng để chuẩn bị dung dịch nước chuẩn ( thí nghiệm trắng ) 1.4.2.4 Độ chuẩn thuốc thử Karl Fischer rõ lượng nước tính mg tương ứng với ml thuốc thử Karl Fischer xác định theo nước chuẩn theo natri oxalat tính theo cơng thức: m.a T = ——— V Trong : m-lượng cân mẫu thuốc thử, tính mg; a-hàm lượng nước thuốc thử chuẩn, tính mg/ ml; V-thể tích thuốc thử Karl Fischer , tiêu tốn cho chuẩn độ, tính ăbngf ml Khi xác định độ chuẩn theo nước chuẩn; độ chuẩn thuốc thử Karl Fischer tính theo cơng thức: V1 a T = ———— V2 V Trong đó: V1- Lượng nước chuẩn metanol, tiêu tốn cho chuẩn độ, ml; a-hàm lượng nước dung dịch chuẩn, mg/ml; V2-Lượng thuốc thử Karl Fischer , tiêu tốn cho chuẩn độ dung dịch nước chuẩn metanol, ml; V3- Lượng thuốc thử Karl Fischer , tiêu tốn cho chuẩn độ mẫu trắng, ml Kết cuối phép thử trung bình cộng kết khơng lần xác định song song, sai lệch chúng không lớn 0,005 mg/ ml Chú thích ; Phải kiểm tra độ chuẩn thuốc thử Karl Fischer trước sử dụng , sử dụng liên tục kiểm tra ngày lần Độ chuản thuốc thử Karl Fischer phải khoảng 3-4 mg/ ml Để xác định lượng nước 0,05 % cho phép sử dụng thuốc thử Karl Fischer có độ chuẩn thấp 1.5 Tiến hành thử 1.5.1 Lấy 20 ml dung dịch thử chuẩn bị theo điều 1.4.1 cho vào bình để chuẩn độ, chứa sẵn dung dịch metanol chuẩn tiến hành chuẩn độ theo điều 1.4.2 1.5.2 Lấy ml etylen glicol cho vào bình lấy mẫu kể để tiến hành thí nghiệm kiểm tra song song dã làm với mẫu thử sau bôc amoniac 1.6 Tính kết 1.6.1 Hàm lượng nước ( X ) tính phần trăm theo cơng thức : ( V1 – V0 ) K1 50 K 100 X = ————————————— ( V2 – V3 ) 0.682 20 100 : V1 - lượng thuốc thử Karl Fischer tiêu tốn cho chuẩn độ mẫu thử, ml; V0- lượng thuốc thử Karl Fischer, tiêu tốn cho chuẩn độ thí nghiệm kiểm tra, ml; K1- hệ số hiệu chỉnh (độ chuẩn ) thuốc thử Karl Fischer theo nước, mg/ ml ( theo điều 1.4.2.3 ) 50-dung tích bình định mức, ml 20-lượng dung dịch mẫu lấy dể thử, ml V2 - lượng mẫu thử, ml V3- lượng dung dịch etylen glicol, ml; 0,682 - khối lượng riêng amoniac lỏng, g/ ml; K- hệ số bay theo phụ lục tiêu chuẩn 1.6.2 Kết cuối trung bình cộng kết hai phép xác định song song, sai lệch chúng không vượt 0,005% xác xuất P = 0,95 PHƯƠNG PHÁP THỂ TÍCH 2.1 Nguyên tắc Phương pháp dựa việc cho bay tự amoniac bình lấy mẫu đo thể tích cặn cịn lại có chứa nước, dầu chất khác, không bay điều kiện thử 2.2 Tiến hành thử Đặt bình lấy mẫu có chứa mẫu amoniac vào tủ hút, để amoniac lỏng bay qua ống dẫn khí -10 giờ( phụ thuộc vào lượng mẫu) Sau cho phần bình lấy mẫu vào bếp cách thuỷ để điều nhiệt nhiệt độ 15 -20 0C đo thể tích phần cịn lại 2.3 Tính kết 2.3.1 Hàm lượng nước ( X ) tính phần trăm theo cơng thức V2 K 0,890 0,684 100 X = ———————————— V 0,682 Trong : V2- thể tích phần lại sau bay hơi, ml; K - hệ số bay theo bảng phụ lục TCVN 2616 -1993 0,890- khối lượng riêng phần lại sau bay 0,684 – hàm lượng nớc phần sau bay hơi; 0,682- khối lượng riêng amoniac, g/ ml 2.3.2 Kết phép thử trung bình cộng két hai lần xác định song song, sai lệch chúng không vượt 0,05 % xác suất P = 0,95 TCVN 2616-1993 PHỤ LỤC CHUẨN BỊ THUỐC THỬ ĐỂ XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG NƯỚC THEO PHƯƠNG PHÁP KARLFISCHER - Thuốc thử dung dịch Metanol có hàm lượng nước 0,5 % Khi hàm lượng nước lớn hơn, tiến hành khử nước theo mục phụ lục - Kali hidroxit; - Piridin có hàm lượng nước 0,05% Khi hàm lượng nước lớn tiến hành khử nước theo mục phụ lục - Etylen glicol; có h àm lượng nước 0,05 % Khi hàm lượng nước lớn tiến hành khử nước theo mục phụ lục - Magie kim loại dạng phôi( mùn cưa) - Anhidrit sunfurơ( lưu huỳnh dioxit) sấy khô - Iot thăng hoa làm khô canxi oxit ( CaO) - Kali clorua, nung chảy, nung - Magie clorua khan ( anhidron) 2.Chuẩn bị metanol khử nước Cho vào bình cầu đáy trịn dung tích lit có nút đậy ống sinh hàn hồi lưu chứa canxi clorua; g magie kim loại dạng mùn cưa, 0,5 g iot thêm từ 250-300 ml metanol Khi xuất tách khí hidro Nếu hidro tách yếu, đun nhẹ hỗn hợp bếp cách thuỷ hpà tan hạt nhỏ magie Sau qua ống sinh hàn ngược thêm 500 – 600 ml metanol đun sôi hỗn hợp khoảng 30 phút Sau dùng thiết bị hồi lưu chưng cất metanol Lấy phần cất sôi khỏng nhiệt độ từ 65- 67 0C cho vào bình thu có nút thuỷ tinh canxi clorua áp xuất 0,102 Mpa Khi chưng cất phải tuân thủ biện pháp phòng ngừa tránh để độ ẩm khí thấm vào metanol Cho phép điều chế metanol khử nước cách chưng cất metanol cột chưng cất phương pháp khác, đảm bảo hàm lượng nước cho trước 3.Chuẩn bị piridin tuyệt đối Đun sơi kali hidroxit có khối lượng từ 150 đến 200 g lit piridin khoảng 30 phút bình cầu đáy trịn dung tích lit; có nút ốnh sinh hàn ngược với canxi clorua Sau đổi sinh hàn ngược sinh hàn thường chưng cất piridin Lấy phần cất có nhiệt độ sôi từ 114 – 116 C áp xuất 0,104 MPa cho vào bình thu có nút đậy kín chứa canxi clorua khan Khi chưng cất phải tuân thủ biện pháp phòng ngừa tránh để độ ẩm khí thấm vào piridin Chuẩn bị etylen glicol Khử nước etylen glicol cách chưng cất etylen glicol, bỏ phân đoạnchưng cất có chứa nước 5.Chuẩn bị thuốc thử Karl Fisher Cho vào bình khơ 670 ml metanol khử nước etylen glicol , thêm 85 g iot, đậy kín nút mài lắc iot tan hồn tồn Sau thêm 270 ml piridin lại lắc Đạy bình nút ba lỗ Lỗ thứ cắm nhiệt kế, hai lỗ khác- ống thuỷ tinh Một ống cắm sâu xuống gần đáy bình để đưa SO2 vào để làm ống khí Cho bình vào bình khác có đá, với độ xác tới g làm lạnh tiến hành bão hoà dung dịch SO2 khối lượng đạt 65 g Nhiẹt độ củ dung dịch thời gian bão hồ khơng lớn 200C Đậy bình nút mài, lắc dung dịch để yên trước dùng 24 Độ chuẩn thuốc thử Karl Fischer, chuẩn bị theo cách đạt 3-4 mg /ml Bảo quản thuốc thử Karl Fischer bình nút mài tránh ánh sáng TCVN 2116-1993 Phụ lục SƠ ĐỒ ĐỂ CHẨN ĐỘ ĐIỆN THẾ 1.Qủa bóp Bình sấy 3.Bình chứa thuốc thử Karl Fischer; Microburet dung tích 10 ml; 5.6 Ố ng sấy Bình để chuẩn độ- bình cầu đáy trịn có ba lỗ nút nhám; Ống nối có mao quản Điện cực platin 10 Các khuấy từ 11.Microampe kế 100 Ma 12 Von kế điện trở 13 Nguồn điện chiều 1,5 V 9-11.K; 14 Cái ngắt điện TCVN 2616- 1993 Phụ lục CHUẨN BỊ DUNG DỊCH IOT AXETAT Thuốc thử - Metanol khử nước - Iot thăng hoa sấy CaO - Natri iodua, khử nước - SO2 khô - CH3COONa Natri axetat khan, chuẩn bị sau: Đun natri axetat ngậm nước chén lửa nhỏ đến chảy bay kết tinh Sau giứ natri axetat lửa to vài phút trạng thái nóng chảy Trong trường hợp khơng để chế phẩm bị hố than đun q nóng Sau làm nguội nhanh bình hút ẩm chứa P2O5 , nghiền lượng chế phẩm hút ẩm cối sứ chứa bình hút ẩm chứa P2O5 Cho phép kử nước chân không nhiệt độ 130 0C -4 Chuẩn bị Hoà tan 25 g natri iodua, 63,5 g iot 85 g natri axetat 600 ml metanol Thêm vào dung dịch dung dịch có 23,7 g SO2 90 ml metanol Sau thêm metanol đến 1000 ml Quấy dung dịch cho đáy bình khơng có cặn Bảo quản dung dịch bình cổ hẹp có nút mài tránh ánh sáng GIÁ TRỊ HỆ SỐ BAY HƠI AMONIAC LỎNG PHỤ THUỘC VÀO NHIỆT ĐỘ (ÁP SUẤT HƠI BÃO HOÀ ) AMONIAC VÀ MƠI TRƯỜNG Á Nhiệt độ mơi trường, 0C N p hiệt xuất độ amon bão iac, hoà amon iac -30 - - 25 15 + + 15 + 25 + 30 MPa 0, 10 0, 11 C - 1,00 1, 34 - 00 1,00 32 0, 99 0, 99 0, 99 0, 99 0, 98 0, 98 0, 98 0, 98 0, 97 0, 98 0, 97 0, 97 0, 96 0, 97 0, 96 0,99 0, 12 0, 14 0, 15 30 28 - 0, 0,98 0,98 0,97 0,96 26 99 0, 98 0, 97 0, 98 0, 97 0, 97 0, 97 0, 97 0, 96 0, 97 0, 97 0, 96 0, 97 0, 96 0, 96 0, 96 0, 96 0, 95 0, 96 0, 95 0, 94 0, 96 0, 95 0, 94 0,96 0, 17 0, 19 - 0, 24 0,95 - 0,94 22 97 0, 96 0, 96 0, 95 0, 96 0, 95 0, 95 0, 95 0, 95 0, 94 0, 94 0, 94 0, 94 0, 93 0, 94 0, 93 0,94 0, 19 0, 21 0, 23 - 0, 20 0,93 - 0,92 18 16 0,92 0,91 95 0, 95 0, 94 0, 95 0, 94 0, 94 0, 94 0, 94 0, 93 0, 94 0, 93 0, 92 0, 94 0, 93 0, 92 0, 93 0, 93 0, 92 0, 93 0, 92 0, 91 0, 92 0, 92 0, 91 0, 26 - 0,90 14 0, 93 0, 93 0, 92 0, 92 0, 92 0, 91 0, 91 0, 90 0,90 0, 29 12 0, 30 0, 10 -8 0, 0,89 0,88 0,88 0,87 32 -4 -2 +2 42 +4 0, 44 0, +6 +8 46 +1 0, 0, 0, 39 0, 92 51 92 0, 92 0, 91 0, 92 0, 91 0, 90 0, 91 0, 91 0, 90 0, 91 0, 90 0, 90 0, 91 0, 90 0, 89 0, 90 0, 89 0, 89 0, 90 0, 89 0, 88 0,86 0, 0, 0, 91 -6 35 93 0, 0,86 0,85 91 0, 90 0, 90 90 0, 90 0, 89 0, 89 0, 89 0, 89 0, 89 0, 89 0, 88 0, 88 0, 87 0, 88 0, 87 0,84 0, 0,84 0,83 0,82 0,81 0,81 80 0, 89 0, 88 0, 87 0, 89 0, 88 0, 87 0, 87 0, 88 0, 88 0, 87 0, 86 0, 88 0, 88 0, 87 0, 86 0, 88 0, 87 0, 87 0, 86 0, 87 0, 87 0, 86 0, 85 0, 87 0, 86 0, 86 0, 85 0, 87 0, 86 0, 85 0, 85 +1 0, 55 0, +14 +1 0, 87 0, 0, 86 0, 0, 86 0, 0, 86 0, 0, 85 0, 0, 85 0, 0, 84 0, 0, 84 0, 59 0, 63 0, 67 0, 72 0, 77 0, 82 0, 87 0, 93 0, 99 +1 +2 +2 +2 86 0, 85 0, 85 0, 84 0, 83 0, 83 0, 82 0, 81 0, 81 86 0, 85 0, 84 0, 84 0, 81 0, 82 0, 81 0, 81 0, 80 85 0, 84 0, 84 0, 83 0, 82 0, 82 0, 81 0, 80 0, 80 85 0, 84 0, 83 0, 83 0, 82 0, 81 0, 81 0, 80 0, 79 85 0, 84 0, 83 0, 83 0, 82 0, 81 0, 80 0, 80 0, 79 84 0, 83 0, 83 0, 83 0, 81 0, 81 0, 80 0, 79 0, 79 84 0, 83 0, 82 0, 82 0, 81 0, 80 0, 80 0, 79 0, 78 83 0, 83 0, 82 0, 82 0, 81 0, 80 0, 79 0, 79 0, 78 ... có độ chuẩn thấp 1. 5 Tiến hành thử 1. 5 .1 Lấy 20 ml dung dịch thử chuẩn bị theo điều 1. 4 .1 cho vào bình để chuẩn độ, chứa sẵn dung dịch metanol chuẩn tiến hành chuẩn độ theo điều 1. 4.2 1. 5.2 Lấy... bôc amoniac 1. 6 Tính kết 1. 6 .1 Hàm lượng nước ( X ) tính phần trăm theo cơng thức : ( V1 – V0 ) K1 50 K 10 0 X = ————————————— ( V2 – V3 ) 0.682 20 10 0 : V1 - lượng thuốc thử Karl Fischer tiêu. .. cho chuẩn độ, tính ăbngf ml Khi xác định độ chuẩn theo nước chuẩn; độ chuẩn thuốc thử Karl Fischer tính theo cơng thức: V1 a T = ———— V2 V Trong đó: V1- Lượng nước chuẩn metanol, tiêu tốn cho chuẩn