Tiêu chuẩn Quốc gia TCVN 5081:2008 về Thuốc lá và sản phẩm thuốc lá - Xác định hàm lượng nước - Phương pháp Karl Fischer quy định phương pháp xác định hàm lượng nước bằng phương pháp Karl Fischer. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.
TCVN 5081:2008 ISO 6488:2004 THUỐC LÁ VÀ SẢN PHẨM THUỐC LÁ - XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG NƯỚC - PHƯƠNG PHÁP KARL FISCHER Tobacco and tobacco products - Determination of water content - Karl Fischer method Lời nói đầu TCVN 5081:2008 thay TCVN 5081-1:2002; TCVN 5081:2008 hoàn toàn tương đương với ISO 6488:2004; TCVN 5081:2008 Ban kỹ thuật tiêu chuẩn TCVN/TC 126 Thuốc sản phẩm thuốc biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học Công nghệ công bố Giới thiệu Trong suốt trình xây dựng Tiêu chuẩn quốc tế, phép thử nghiệm liên phòng thực theo hai nguyên tắc khác để xác định hàm lượng nước thuốc nguyên liệu sản phẩm cuối cùng, phương pháp là: - phương pháp Karl Fishcher - phương pháp sắc ký khí Các nghiên cứu cho thấy khơng có khác kết thu hai phương pháp Phương pháp sắc ký khí quy định ISO 16632 THUỐC LÁ VÀ SẢN PHẨM THUỐC LÁ - XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG NƯỚC - PHƯƠNG PHÁP KARL FISCHER Tobacco and tobacco products - Determination of water content - Karl Fischer method Phạm vi áp dụng Tiêu chuẩn quy định phương pháp xác định hàm lượng nước phương pháp Karl Fischer Tiêu chuẩn áp dụng cho thuốc nguyên liệu sản phẩm thuốc Phương pháp phù hợp với phần khối lượng có hàm lượng nước từ % đến 55 % Tài liệu viện dẫn Các tài liệu viện dẫn sau cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn Đối với tài liệu viện dẫn ghi năm cơng bố áp dụng phiên nêu Đối với tài liệu viện dẫn khơng ghi năm cơng bố áp dụng phiên nhất, bao gồm sửa đổi TCVN 7151 (ISO 648), Dụng cụ thí nghiệm thủy tinh - Pipet mức TCVN 4851 (ISO 3696), Nước dùng để phân tích phòng thí nghiệm - u cầu kỹ thuật phương pháp thử TCVN 5080 (ISO 4874), Thuốc nguyên liệu - Lấy mẫu - Nguyên tắc chung TCVN 6684 (ISO 8243), Thuốc điếu - Lấy mẫu TCVN 6936-2 (ISO 10362-2), Thuốc điếu - Xác định hàm lượng nước phần ngưng tụ khói thuốc - Phần 2: Phương pháp Karl Fischer ISO 15592-1, Fine-cut tobacco and smoking articles made from it - Method of sampling, conditioning and analysis - Part 1: Sampling (Thuốc sợi sản phẩm hút từ thuốc sợi Phương pháp lấy mẫu, bảo ơn phân tích Phần 1: Lấy mẫu) Thuật ngữ định nghĩa Trong tiêu chuẩn áp dụng thuật ngữ định nghĩa sau đây: 3.1 Thuốc có độ ẩm cao (highưmoisture tobacco) Mẫu thuốc chứa hàm lượng chất bay 20 % xác định sấy nhiệt độ từ 100oC đến 105oC Nguyên tắc Hàm lượng nước thuốc sản phẩm thuốc xác định cách chiết nước qua việc lắc mẫu với metanol khơ, sau bơm phần dịch lỏng vào bình chuẩn độ chuẩn độ thuốc thử Karl Fischer khơng chứa pyridin tính hàm lượng nước Phương pháp áp dụng cho loại mẫu thuốc với điều kiện giảm cỡ mẫu nhỏ mm CHÚ THÍCH Nếu giảm cỡ mẫu (nghiền cắt) làm giảm hàm lượng nước ban đầu Có thể sử dụng kỹ thuật đông lạnh để ngăn ngừa thất thoát ẩm Thuốc thử Chỉ sử dụng thuốc thử tinh khiết phân tích 5.1 Thuốc thử Karl Fischer, khơng chứa pyridin, có đương lượng nước mililít thuốc thử khoảng từ mg đến mg 5.2 Metanol, có hàm lượng nước nhỏ 0,05 g/100 g Vì loại có tính hút ẩm, nên đậy kín chai đựng pipet phân phối tự động có ống sấy CẢNH BÁO - Metanol nguy hiểm đến người môi trường Cần thận trọng sử dụng 5.3 Chất hút ẩm, silicagel hoạt hóa 5.4 Nước, phù hợp với loại TCVN 4851 (ISO 3696) có chất lượng tốt Thiết bị, dụng cụ Sử dụng thiết bị, dụng cụ phòng thử nghiệm thơng thường cụ thể sau: Tất dụng cụ thủy tinh sử dụng để chuẩn bị xác định hàm lượng nước phải sấy h nhiệt độ 105oC ± 5oC sau nước bay hết Sau làm nguội bảo quản tủ hút ẩm có chất hút ẩm (5.3) sử dụng 6.1 Thiết bị chuẩn độ tự động Karl Fischer, bao gồm phận từ 6.1.1 đến 6.1.5 6.1.1 Dụng cụ phát điểm kết thúc chuẩn độ, theo phương pháp biamperiometrical 6.1.2 Điện cực kép, platin 6.1.3 Máy khuấy từ 6.1.4 Bình chuẩn độ 6.1.5 Buret tự động, dùng cho metanol thuốc thử Karl Fischer 6.2 Máy lắc học, dạng bệ quay, điều chỉnh tần số lắc đến 155 lần/min 6.3 Microxyranh, dùng để xác định đương lượng nước, dung tích 50 µl 6.4 Pipet vạch, dung tích 10 ml 20 ml, phù hợp với loại A TCVN 7151 (ISO 648) 6.5 Bình nón, dung tích 250 ml 500 ml, có khớp nối thủy tinh mài hình nón 6.6 Tủ sấy dùng khí nóng, trì nhiệt độ 105oC ± 5oC Tiêu chuẩn hóa thuốc thử Karl Fischer Cho lượng metanol (5.2) vào bình chuẩn độ (6.1.4) đủ để làm ngập đầu điện cực Chuẩn độ đến hết lượng dung dịch dư (xem thích ) bình chuẩn độ thuốc thử Karl Fischer (5.1) Dùng microxyranh (6.3) thêm 50 µl nước vào bình chuẩn độ Chú ý khơng để bọt khí xyranh cách làm đầy vạch 50 µl, lật ngược xyranh gõ để bọt khí lên Sau ấn pitơng đến vạch 50 µl dùng khăn thấm nhanh lượng nước dư khỏi đầu đầu kim tiêm Cách khác, làm đầy xyranh 50 µl nước cân xyranh Sau bơm, cân lại xyranh ghi lại xác khối lượng nước Chuyển 50 µl nước sang bình chuẩn độ, ý bơm nước trực tiếp vào dung dịch, không để nước rơi vào cổ thành bình Nếu có thể, sử dụng bình đậy nút màng cao su kim tiêm cắm qua nút Nếu nước sót lại đầu kim loại bỏ cách chạm đầu kim tiêm vào bề mặt dung dịch bình Chuẩn độ thuốc thử Karl Fischer (5.1) ghi giá trị chuẩn độ Lặp lại trình Nếu chênh lệch giá trị hai lần xác định không lớn 0,05 ml, lấy giá trị trung bình hai lần xác định Nếu không thỏa mãn yêu cầu lặp lại phép xác định Chuẩn hóa thuốc thử Karl Fischer ngày làm việc Để đạt kết tốt sử dụng kỹ thuật Karl Fischer, điều quan trọng phải đảm bảo tất bước phân tích thực theo phương thức thống nhất, từ khâu chiết, lấy mẫu cơng việc hàng ngày CHÚ THÍCH Trong thực tế thường chuẩn độ trực tiếp “lên trên” dung dịch dư bình chuẩn độ, nghĩa khơng lấy dung dịch dư khỏi bình Khi thể tích bình đạt đến mức định, loại bỏ phần dịch thừa, giữ vừa đủ ngập đầu điện cực Tuy nhiên, nồng độ metanol bình giảm xuống đến mức tiến hành phản ứng Có thể tạo kết tủa thu giá trị chuẩn độ sai Chỉ có kinh nghiệm thực tế biết chuẩn độ "lên trên” dung dịch dư kết thúc sau cần phải làm rỗng hồn tồn bình chuẩn độ, tráng thay metanol Tính đương lượng nước thuốc thử Karl Fischer theo cơng thức sau đây: E mW VW E đương lượng nước, tính miligam nước mililit thuốc thử; mW khối lượng nước sử dụng để tiêu chuẩn hóa thuốc thử Karl Fischer, tính miligam; VW thể tích trung bình thuốc thử Karl Fischer sử dụng để chuẩn độ, tính mililit Hàng ngày, lặp lại phép xác định đương lượng nước mẻ thuốc thử Lấy mẫu Lấy mẫu thuốc nguyên liệu theo TCVN 5080 (ISO 4874) thuốc điếu theo TCVN 6684 (ISO 8243) Lấy mẫu thuốc sợi theo ISO 15592-1 Mẫu lấy bảo quản vật đựng kín khí có dung tích vừa đủ để đựng mẫu Nếu mẫu bảo quản 4oC, để hộp đựng mẫu cân đến nhiệt độ phòng trước mở Cách tiến hành 9.1 Xử lý mẫu Gộp trộn đủ đơn vị mẫu riêng lẻ để có mẫu 100 g Nếu giảm cỡ mẫu mẫu phải cắt đủ nhỏ để lọt qua rây mm Nếu cần xác định độ ẩm tuyệt đối, mẫu làm đơng lạnh với nitơ lỏng trước cắt Sợi thuốc lấy từ điếu không cần thiết phải giảm cỡ mẫu Nếu mẫu có độ ẩm cao (xem 3.1) khơng thể phân tích ngay, phải bảo quản nhiệt độ thấp 4oC không 10 ngày 9.2 Phần mẫu thử 9.2.1 Lấy phần mẫu thử khoảng g từ mẫu chuẩn bị theo 9.1 Cân xác đến 0,001 g chuyển phần mẫu thử vào bình nón 500 ml (6.5) Thêm 250 ml ± ml metanol đậy nắp bình Lắc 30 máy lắc học (6.2) tần số lắc 155 lần/min 9.2.2 Nếu khơng có đủ cỡ mẫu, phép xác định tiến hành với phần mẫu thử nhỏ Phần mẫu thử nhỏ 0,5 g Trong trường hợp này, sử dụng bình nón dung tích 250 ml thêm 50 ml metanol 9.2.3 Khi xác định hàm lượng nước cọng thuốc lá, thời gian chiết 30 không đủ Trong trường hợp này, chiết mẫu bình nón dung tích 500 ml 250 ml metanol, lắc 30 để yên 24 h Phần mẫu thử cần xoay nhẹ trộn nhẹ học trước lấy phần dung dịch mẫu phân tích Trong trường hợp đặc biệt, thời gian chiết lâu Khi đó, chiết mẫu thu kết không đổi, nghĩa chênh lệch hai phép tính thời điểm khác nhỏ 0,5 g/100 g 9.2.4 Nếu dịch chiết khơng phân tích ngày bảo quản tủ lạnh Cần, tiến hành phân tích sau để dịch chiết cân đến nhiệt độ phòng 9.3 Chuẩn bị thiết bị chuẩn độ Chuẩn bị thiết bị chuẩn độ theo hướng dẫn sử dụng Thêm lượng vừa đủ metanol (5.2) vào bình chuẩn độ (6.1.4) cho đầu điện cực kép platin ngập hồn tồn suốt q trình khuấy Chuẩn độ lượng chứa bình kết thúc thuốc thử Karl Fischer 9.4 Phép thử trắng Chuyển 250 ml ± ml metanol (5.2) vào bình nón dung tích 500 ml (6.5), thực thao tác giống dịch chiết mẫu (9.2) Dùng pipet vạch (6.4) lấy 20,0 ml metanol từ bình nón cho vào bình chuẩn độ (6.1.4) Chuẩn độ thuốc thử Karl Fischer ghi lại giá trị thu Lặp lại phép thử trắng Nếu chênh lệch giá trị hai lần xác định nhỏ 0,05 ml, lấy giá trị trung bình Nếu khơng thỏa mãn u cầu lặp lại toàn phép xác định Giá trị mẫu trắng, B, tính theo cơng thức sau đây: B Vb Vm Vb thể tích trung bình thuốc thử Karl Fischer dùng cho phép thử trắng, tính mililit; Vm thể tích dung dịch metanol, tính mililit 9.5 Xác định Dùng pipet vạch (6.4) chuyển 10 ml dịch chiết mẫu metanol vào bình chuẩn độ chuẩn độ Sau kết thúc chuẩn độ, loại bỏ dung dịch chuẩn độ tráng bình metanol Lặp lại phép xác định Tính hàm lượng nước Nếu chênh lệch giá trị hai lần xác định nhỏ 0,5 g 100 g, lấy giá trị trung bình hai lần xác định Nếu khơng thỏa mãn u cầu lặp lại tồn phép xác định 10 Biểu thị kết Hàm lượng thuốc lá, wT, tính theo miligam gam, theo cơng thức sau đây: wT [Vt ( B Va ) E V ] m Va Vt thể tích thuốc thử Karl Fischer sử dụng để chuẩn độ dịch chiết mẫu, tính mililit; B giá trị mẫu trắng (9.4); Va thể tích phần dịch chiết mẫu chuẩn độ, tính mililit; E đương lượng nước thuốc thử Karl Fischer, tính miligam nước mililit thuốc thử (điều 7); V tổng thể tích dịch chiết mẫu chuẩn bị, tính mililit; m khối lượng phần mẫu thử, tính gam Biểu thị kết xác đến miligam gam 11 Độ lặp lại độ tái lập Một nghiên cứu cộng tác quốc tế tiến hành loại mẫu thuốc lá, lõi thuốc điếu, thuốc tẩu, thuốc nhai thuốc ngửi Mười phòng thử nghiệm ghi lại kết chấp nhận với độ lệch chuẩn trung bình độ lặp lại (sr) độ tái lập (sR) sau đây, phạm vi rộng nêu Việc xác định giới hạn lặp lại tái lập phương pháp Karl Fischer thực theo TCVN 6910-2 (ISO 5725-2) Bảng - Các kết phép thử liên phòng thử nghiệm Hàm lượng nước sr sR mg/g mg/g mg/g Thuốc ngửi khô 88 1,2 3,6 Lá thuốc burley 105 3,0 4,8 Thuốc tẩu 110 2,0 4,6 Lá oriental 112 2,8 5,7 Thuốc điếu, tự nhiên 116 2,7 3,4 Thuốc điếu, bạc hà 121 2,9 3,4 Lá thuốc nhai 223 2,9 6,9 Thuốc ngửi ướt, thái sợi dài 344 4,1 10,9 Thuốc ngửi ướt, thái sợi dài 494 5,0 11,6 Thuốc ngửi ướt, thái sợi dài 501 5,0 11,9 Thuốc ngửi ướt, thái sợi nhỏ 515 6,1 11,6 Loại mẫu thuốc Chú giải X hàm lượng nước, mg/g Y độ lệch chuẩn, mg/g sR = 0,0194 x + 2,29 R2 = 0,930 sr = 0,0076 x + 1,55 R2 = 0,868 Hình - Độ lệch chuẩn lặp lại (sr) độ lệch chuẩn tái lập (sR) hàm lượng nước thu phương pháp Karl Fischer 12 Báo cáo thử nghiệm Báo cáo thử nghiệm phải ghi rõ hàm lượng nước mẫu thử, tính miligam gam phương pháp sử dụng Viện dẫn tiêu chuẩn Báo cáo thử nghiệm phải đề cập đến chi tiết thao tác không quy định tiêu chuẩn này, tùy ý lựa chọn, với chi tiết bất thường khác ảnh hưởng tới kết Báo cáo thử nghiệm bao gồm tất thông tin cần thiết việc nhận biết đầy đủ mẫu thử Thư mục tài liệu tham khảo [1] TCVN 6910-2 (ISO 5725-2), Độ xác (độ độ chụm) phương pháp đo kết đo Phần 2: Phương pháp xác định độ lặp lại độ tái lập phương pháp đo tiêu chuẩn [2] ISO 16632, Tobacco and tobacco products - Determination of water content - Gaschromatographic method ... [1] TCVN 691 0-2 (ISO 572 5-2 ), Độ xác (độ độ chụm) phương pháp đo kết đo Phần 2: Phương pháp xác định độ lặp lại độ tái lập phương pháp đo tiêu chuẩn [2] ISO 16632, Tobacco and tobacco products -. .. độ lệch chuẩn trung bình độ lặp lại (sr) độ tái lập (sR) sau đây, phạm vi rộng nêu Việc xác định giới hạn lặp lại tái lập phương pháp Karl Fischer thực theo TCVN 691 0-2 (ISO 572 5-2 ) Bảng - Các... mẻ thuốc thử Lấy mẫu Lấy mẫu thuốc nguyên liệu theo TCVN 5080 (ISO 4874) thuốc điếu theo TCVN 6684 (ISO 8243) Lấy mẫu thuốc sợi theo ISO 1559 2-1 Mẫu lấy bảo quản vật đựng kín khí có dung tích vừa