Tiêu chuẩn Quốc gia TCVN 1048:2007 - ISO 1176:1985

Tiêu chuẩn Quốc gia TCVN 1048:2007 quy định phương pháp phổ phát xạ ngọn lửa (FES) hoặc phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa (FAAS) để xác định hàm lượng oxít kim loại kiềm thôi ra từ bề mặt của dụng cụ thủy tinh khi chịu sự tác động của dung dịch axit clohydric ở 100oC.

TCVN 1048: 2007 ISO 1176: 1985 THỦY TINH - ĐỘ BỀN ĂN MÒN BỞI AXIT CLOHYDRIC Ở 100oC - PHƯƠNG PHÁP PHỔ PHÁT XẠ NGỌN LỬA HOẶC PHƯƠNG PHÁP PHỔ HẤP THỤ NGUYÊN TỬ NGỌN LỬA Glass - Resistance to attack by hydrochlohydric acid at 100 oC - Flame emission or flame atomic absorption spectrometric method Lời nói đầu TCVN 1048: 2007 thay TCVN 1048: 1988 TCVN 1048: 2007 hoàn toàn tương đương với ISO 1776: 1985 TCVN 1048: 2007 Ban kỹ thuật Tiêu chuẩn TCVN/TC 48 Dụng cụ thí nghiệm thủy tinh biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học Công nghệ công bố THỦY TINH - ĐỘ BỀN ĂN MÒN BỞI AXIT CLOHYDRIC Ở 100oC - PHƯƠNG PHÁP PHỔ PHÁT XẠ NGỌN LỬA HOẶC PHƯƠNG PHÁP PHỔ HẤP THỤ NGUYÊN TỬ NGỌN LỬA Glass - Resistance to attack by hydrochlohydric acid at 100oC - Flame emission or flame atomic absorption spectrometric method Phạm vi áp dụng Tiêu chuẩn quy định phương pháp phổ phát xạ lửa (FES) phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử lửa (FAAS) để xác định hàm lượng oxít kim loại kiềm từ bề mặt dụng cụ thủy tinh chịu tác động dung dịch axit clohydric 100oC Hàm lượng oxít kim loại kiềm xác định tiêu chuẩn để đánh giá độ bền axit thủy tinh Lĩnh vực áp dụng Tiêu chuẩn áp dụng cho mảnh thủy tinh, thường dạng phẳng, cần có dạng cong cắt từ dụng cụ thí nghiệm thủy tinh, từ phần thủy tinh, ống phụ tùng từ số dụng cụ khác sử dụng thí nghiệm hóa học Độ bền axit thủy tinh “dạng sản phẩm”, độ bền axit bề mặt ban đầu đánh bóng lửa xác định diện tích bề mặt cắt cạnh nhẵn khơng vượt q 10 % tổng diện tích bề mặt mẫu thử Độ bền axit thủy tinh “dạng vật liệu” xác định bề mặt ban đầu bị biến đổi xử lý axit clohydric mô tả 7.3 Việc xử lý axit sơ áp dụng cho tất mẫu thử thủy tinh boro silicat 3.3 lấy từ phần thủy tinh, ống phụ kiện Sự khác độ bền axit thủy tinh “dạng sản phẩm” “dạng vật liệu” trường hợp dụng cụ xử lý bề mặt sau sản xuất quan trọng Tài liệu viện dẫn Các tài liệu viện dẫn sau cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn Đối với tài liệu ghi năm cơng bố áp dụng nêu Đối với tài liệu viện dẫn khơng ghi năm cơng bố áp dụng phiên nhất, bao gồm sửa đổi TCVN 1046: 2004 (ISO 719: 1985), Thủy tinh - Độ bền nước hạt thủy tinh 98oC Phương pháp thử phân cấp TCVN 4851: 1989 (ISO 3696: 1987) Nước dùng để phân tích phòng thí nghiệm - u cầu kỹ thuật phương pháp thử TCVN 7431: 2004 (ISO 720: 1985) Thủy tinh - Độ bền nước hạt thủy tinh 121 0C Phương pháp thử phân cấp TCVN 7150: 2007(ISO 835: 2007), Dụng cụ thí nghiệm thủy tinh - Pipet chia độ TCVN 7153: 2002 (ISO 1042: 1985) Dụng cụ thí nghiệm thủy tinh - Bình định mức TCVN 7154: 2002 (ISO 3819: 1985) Dụng cụ thí nghiệm thủy tinh - Cốc thí nghiệm có mỏ ISO 1773, Laboratory glassware - Boiling flasks (narrow necked) [Dụng cụ thí nghiệm thủy tinh - Bình đun sơi (cổ hẹp)] ISO 3585, Glass plant, pipeline and fittings - Properties of borosilicate glass 3.3.(Thiết bị kỹ thuật, đường ống phụ kiện thủy tinh - Đặc tính thủy tinh boro silicat 3.3) ISO 6955, Analytical spectroscopic methods - Flame emission, atomic absorption, and atomic fluorescence - Vocabulary (Phương pháp phân tích quang phổ - Phổ phát xạ lửa, phổ hấp thụ nguyên tử phổ huỳnh quang nguyên tử - Từ vựng) Nguyên tắc Phương pháp phép thử cho thủy tinh “dạng sản phẩm” “dạng vật liệu” Cho ăn mòn mẫu thử có diện tích từ 30 cm2 đến 40 cm2 dung dịch axit clohydric (HCl) = mol/l h nhiệt độ 100oC c Xác định hàm lượng oxít kim loại kiềm dựa đơn vị diện tích chiết phương pháp phổ phát xạ lửa phổ hấp thụ nguyên tử lửa Thuốc thử Trong suốt trình thử, trừ có quy định khác, sử dụng thuốc thử có cấp độ tinh khiết phân tích 5.1 Nước loại 2, phù hợp với yêu cầu quy định TCVN 4851: 1989 (ISO 3696: 1987) 5.2 Dung dịch axit clohydric, c(HCl) = ± 0,2 mol/l, chuẩn bị cách thêm thể tích dung dịch axit clohydric đậm đặc (ρ = 1,18 g/ml) vào thể tích nước loại (5.1) Hàm lượng kiềm (Na2O K2O) dung dịch phải nhỏ 0, µg/ml tính theo oxít Axit clohydric có cấp độ phân tích thơng thường phải đáp ứng u cầu Điều phải đảm bảo tất chai axit clohydric cung cấp Nếu hàm lượng kim loại kiềm cao dung dịch axit clohydric phải tinh chế, ví dụ theo quy trình mơ tả phụ lục 5.3 Dung dịch axit clohydric, c(HCl) ≈ mol/l, chuẩn bị cách thêm thể tích dung dịch axit clohydric đậm đặc (ρ = 1,18 g/ml) vào thể tích nước loại (5.1) 5.4 Dung dịch axit clohydric, c(HCl) ≈ mol/l 5.5 Dung dịch axit flohydric, HF = 40 % (m/m) 5.6 Dung dịch đệm ion hóa, dùng để xác định xác kim loại kiềm, đặc biệt chiết thủy tinh có hàm lượng canxi cao Hàm lượng kiềm (Na2O K2O) dung dịch đệm ion hóa đo dung dịch 10 % (V/V) dung dịch đệm ion hóa nước loại (5.1) phải nhỏ 0,5 µg/ml tính theo oxít Chú thích: Dung dịch đệm ion hóa chuẩn bị cách hòa 250 g nhơm nitrat ngậm 9H2O [Al(NO3)3.9H2O] 50 g xesi clorua (CsCl) nước loại (5.1) pha lỗng đến lít Có thể sử dụng dung dịch bán sẵn thị trường loại “dung dịch đệm “Schuhnecht-Schinkel” 5.7 Etanol (C2H5OH) aceton (CH3COCH3) Thiết bị, dụng cụ Sử dụng thiết bị thí nghiệm thơng thường 6.1 Tủ sấy, có khả trì nhiệt độ 100oC ± 1oC 6.2 Tủ sấy, thích hợp để sấy đến 130oC 6.3 Máy quang phổ phát xạ lửa máy quang phổ hấp thụ nguyên tử lửa 6.4 Dụng cụ đo độ dài, phù hợp để đo chiều dài đường kính, xác đến 0,2 mm 6.5 Đĩa, làm polytetrafloretylen (PTFE) nén có khối lượng riêng cao độ rỗng thấp, có dung tích khoảng 70 ml (dung tích tràn), độ dày thành khoảng mm, đường kính khoảng 60 mm chiều cao bên khoảng 25 mm Đĩa phải đậy kín nắp xốy có ren Đĩa phải trang bị giá đỡ phù hợp làm polytetrafloretylen (PTFE) bốn đế hình chóp nhọn PTFE, cao khoảng mm gắn cố định đáy để giữ mẫu khoảng cách này, tính từ đáy Chú thích: Nắp có khe hở đến mm đường kính, cho đưa cặp nhiệt kế vào đĩa để đo kiểm soát nhiệt độ 100oC ± 1oC, ví dụ với cặp nhiệt kế sắt-đồng/niken (Fe-CuNi) 6.6 Kẹp, đầu kẹp bịt vật liệu có độ bền hóa học phù hợp, ví dụ platin chất dẻo chịu hóa chất Trước sử dụng, đầu kẹp xử lý trước với dung dịch axit clohydric (5.3) phải rửa nước loại (5.1) 6.7 Cốc thí nghiệm có mỏ, làm chất dẻo, dung tích 250 ml, gắn với giá đỡ (xem hình 1) làm sợi platin để giữ mẫu xử lý sơ axit Hình - Cốc thí nghiệm có mỏ với giá đỡ để giữ mẫu xử lý sơ axit 6.8 Cốc thí nghiệm có mỏ, dung tích 50 ml phù hợp yêu cầu quy định TCVN 7154: 2002 (ISO 3819: 1985) làm thủy tinh boro silicat 3.3 theo quy định ISO 3585 Cốc cốc bị nhiễm bẩn phải xử lý trước theo cách sau: nhúng cốc vào axit clohydric (5.3) đun sơi h Sau cốc tráng rửa với nước, nhúng vào nước đun nóng, làm hai lần, lần h với nước 6.9 Bình đun sơi, (ví dụ bình nón bình định mức), dung tích 50 ml phù hợp yêu cầu quy định ISO 1773 làm polypropylen thủy tinh thạch anh Cổ bình polypropylen phải có độ dài vừa đủ để giữ bình đun nóng bể (6.10) Xung quanh cổ bình làm thủy tinh thạch anh bọc lớp nhơm mỏng để cách ly Chú thích: Polypropylen phải chịu nhiệt độ ≈ 130oC 6.10 Bể gia nhiệt, dùng dầu, có khả giữ nhiệt độ 125oC ± 5oC Chú thích: Đối với bình thủy tinh thạch anh, dùng cát 6.11 Máy khuấy từ, có phần quay bọc chất dẻo 6.12 Bình định mức, dung tích ml, phù hợp yêu cầu quy định bình định mức cấp A TCVN 7153: 2002 (ISO 1042: 1985), làm thủy tinh, có độ bền nước thủy tinh hạt cấp HGA quy định TCVN 7431: 2004 (ISO 720: 1985) 1) 6.13 Pipet chia độ kiểu xả phần, dung tích ml phù hợp với quy định pipet kiểu 1, cấp A TCVN 7150: 2007(ISO 835: 2007) 1) Thủy tinh có hạt bền nước cấp HGB 1- ISO 719 phải thỏa mãn yêu cầu cấp HGA quy định ISO 720 7 Chuẩn bị mẫu thử 7.1 Điều hòa mẫu thử để chuẩn bị thử Các mẫu thử phải có tổng diện tích bề mặt từ 30 cm đến 40 cm2 lấy từ dụng cụ thủy tinh xuất xưởng ủ kỹ Tách bỏ góc cạnh sắc, xù xì mảnh nhỏ khỏi cạnh cách mài nhẹ Không đánh bóng cạnh lửa 7.2 Đo kích thước dạng thẳng Đo tất kích thước xác đến 0,2 mm tính tổng diện tích bề mặt thực tế 7.3 Đối với phép thử thủy tinh “dạng vật liệu” thủy tinh tấm, ống phụ tùng (xử lý sơ với axit) Để mẫu thử có độ dày vào giá đỡ (6.7) gắn cốc thí nghiệm có mỏ (6.7), hình Lắp quay máy khuấy (6.11) vào sau cẩn thận, cho thêm hỗn hợp gồm phần dung dịch axit clohydric (5.5) phần dung dịch axit clohydric (5.3) dọc theo thành cốc mẫu ngập hoàn toàn Nhiệt độ hỗn hợp phải nhiệt độ môi trường Khuấy hỗn hợp khuấy từ 10 Giữ mẫu nguyên vị trí que khuấy chất dẻo, đổ hỗn hợp Rót nước loại (5.1) vào cốc gạn chất lỏng Dùng kẹp (6.6) lấy mẫu rửa kỹ nước loại Cuối tráng mẫu etanol (5.7) axeton (5.7) sau đem sấy chúng 30 tủ sấy (6.2) nhiệt độ 115oC 7.4 Đối với phép thử thủy tinh “dạng sản phẩm” Độ dày mẫu không vượt ≈ mm cho tổng diện tích bề mặt từ 30 cm đến 40 cm2 Có nghĩa diện tích bề mặt cắt khơng vượt 10 % tổng diện tích bề mặt Rửa kỹ mẫu với nước loại (5.1), sau tráng etanon (5.7) axeton (5.7) Sấy mẫu tủ sấy (6.2) 30 nhiệt độ khoảng 115oC Cách tiến hành 8.1 Số lượng mẫu dùng để xác định Thử ba mẫu ba dung dịch trắng quy định 8.2 8.2 Ăn mòn axit thử mẫu trắng Làm nóng tủ sấy (6.2) đến 115oC tủ sấy (6.1) đến 100oC ± 1oC Dùng kẹp (6.6) cho mẫu (đã chuẩn bị theo điều 7) vào đĩa riêng biệt, đậy kín ba đĩa nắp, cho vào tủ sấy nóng (6.2) để qua đêm Bằng cách trên, làm nóng ba đĩa khơng có mẫu dùng cho phép thử mẫu trắng mẫu để kiểm tra nhiệt độ Ngày đun nóng bảy phần, phần xác 25 ml axit clohydric (5.2) cốc (6.8) sơi Sau chuyển đĩa nóng dùng để kiểm tra nhiệt độ (khơng có mẫu) vào tủ hút đổ dung dịch axit clohydric sôi vào Đậy đóng đĩa lại, đưa cặp nhiệt kế vào đặt lại đĩa vào tủ sấy khác (6.1) 100oC Lặp lại quy trình đầy đủ với ba đĩa khác khơng có mẫu (để thử mẫu trắng) cuối với ba đĩa có chứa mẫu (dung dịch chiết) Thời gian tính từ đĩa có mẫu đặt lại vào tủ sấy h Chú thích: Thời gian trước đĩa đặt trở lại vào tủ sấy không Phải bảo vệ đến mức đĩa tủ sấy khỏi luồng khơng khí lạnh lọt vào qua cửa tủ sấy Đo nhiệt độ đĩa điều chỉnh nhiệt độ tủ sấy (6.1), cần, để giữ nhiệt độ 100 oC ± 1oC Sau h, lấy đĩa khỏi tủ sấy, gạn dung dịch ngâm chiết dung dịch thử mẫu trắng vào bình đun sơi riêng biệt, trừ đĩa dùng để kiểm sốt nhiệt độ Nhúng bình vào bể gia nhiệt (6.10), 120oC đến 130oC, sâu tốt Dùng kẹp lấy mẫu khỏi đĩa Rửa kỹ tia nước loại (5.1) Tùy thuộc vào mức độ bay dung dịch bình mà cho thêm nước rửa vào kết thúc việc rửa đĩa tia nước Trong ưu giữ nước rửa, đĩa phải đậy kín Khi hầu hết chất lỏng bay hơi, cho vào đĩa thêm bốn giọt dung dịch axit flohydric (5.5) tiếp tục cho bay khơ hồn tồn (tổng thời gian khoảng h) Chú thích Nếu sử dụng bình thủy tinh thạch anh, khơng cho thêm dung dịch axit flohydric Nếu sau h khơng đạt độ khơ hồn tồn (còn lại vài giọt dung dịch), đưa bình vào tủ sấy 30 125oC Khi đạt độ khơ hồn tồn, để nguội dùng pipet chia độ (6.13) cho thêm vào bình 0,2 ml dung dịch axit clohydric (5.3) ml nước loại (5.1) Hòa tan phần lại cách lắc tròn dung dịch Chuyển dung dịch vào bình định mức riêng biệt (6.12), dùng pipet cho thêm 0,5 ml dung dịch đệm ion hóa (5.6), tráng bình đun sơi (6.9) với khoảng 1,5 ml nước, cho lượng vào bình định mức, pha lỗng với nước đến vạch mức trộn 8.3 Xác định hàm lượng oxít kim loại kiềm Chuẩn bị dung dịch chuẩn cách hòa tan natri clorit kali clorit sấy khơ dung dịch hiệu chuẩn có nồng độ thích hợp cách cho 0,2 ml dung dịch axit clohydric (5.3) 0,5 ml dung dịch đệm ion hóa (5.6) vào ml dung dịch cuối Bố trí thận trọng điều chỉnh thiết bị chuẩn đến độ nhạy lớn nhất, để đo nồng độ natri oxít khoảng 0,1 mg/l Các phổ kế phải thao tác theo hướng dẫn nhà sản xuất, cho phép đo thực khoảng làm việc tối ưu quy định Xác định hàm lượng oxít kim loại kiềm dung dịch chiết dung dịch mẫu trắng (8.2) máy quang phổ phát xạ lửa máy quang phổ hấp thụ nguyên tử lửa (6.3) Tính giá trị trung bình ba dung dịch chiết ba dung dịch mẫu thử trắng (tính microgam mililít) Nếu giá trị riêng biệt dung dịch mẫu trắng chênh lệch q 0,2 µg/ml so với giá trị trung bình, hàm lượng tuyệt đối Na2O cao µg, bị nhiễm bẩn; giá trị bị nhiễm bẩn dùng để tham khảo cho việc thực phép đo sau việc tính tốn Phép thử (8.2) phải làm lại Để đạt mục đích cần phải: a) thử thủy tinh “dạng vật liệu”, phải xử lý sơ trước với axit (7.3); b) thử thủy tinh “dạng sản phẩm”, phải thử mẫu thử có bề mặt nguyên dạng ban đầu (7.4) Nếu giá trị mẫu trắng đủ tính kết cuối Biểu thị kết Tính giá trị trung bình kết thu Nếu chênh lệch giá trị cao thấp khác so với phạm vi cho phép cho Bảng phải lặp lại phép thử Bảng - Phạm vi cho phép giá trị thu Giá trị trung bình thu µg Na2O 100 cm2 Phạm vi cho phép giá trị thu Đến 30 30 % giá trị trung bình Từ 30 đến 70 20 % giá trị trung bình Từ 70 trở lên 15 % giá trị trung bình Trừ giá trị trung bình hàm lượng oxít kim loại kiềm thu từ dung dịch mẫu trắng khỏi giá trị trung bình thu từ dung dịch chiết Tính hàm lượng oxít kim loại kiềm chiết 100 cm2 diện tích bề mặt mẫu xử lý Nếu hàm lượng kali oxít thơi nhỏ µg/100 cm2 bỏ qua Biểu thị kết theo khối lượng natri oxít (Na2O) hoặc, có quy định, theo khối lượng riêng biệt oxít kim loại kiềm chiết được, 100 cm2 diện tích bề mặt ăn mòn 10 Báo cáo thử nghiệm Báo cáo thử nghiệm bao gồm thông tin sau: a) viện dẫn tiêu chuẩn này; b) nhận dạng mẫu thử; c) ghi rõ hai phép thử sử dụng cho loại thủy tinh “dạng vật liệu” hay “dạng sản phẩm” sau bề mặt ăn mòn; d) độ dày thủy tinh thử, xác đến 0,1 mm, tính milimét; e) bề mặt thử, xác đến 0,1 cm2, tính centimét vng; f) nồng độ ban đầu natri oxít đo dung dịch chiết, xác đến 0,01 µg/ml, tính microgam Na2O mililít; g) giá trị trung bình hàm lượng thơi tính được, xác đến 0,1 µg/dm2, tính microgam Na2O decimét vng; h) đặc điểm bất thường xảy xác định Phụ lục A (tham khảo) Ví dụ quy trình làm dung dịch axit clohydric Dùng hệ thống thiết bị mơ tả Hình A.1, lắp thiết bị chống bắn bình đun sơi phải đảm bảo cho ống chất dẻo không ngập nước bình gom Các bình phải làm thủy tinh boro silicat có độ bền cao “tôi”, chẳng hạn đun sôi h với dung dịch axit clohydric, c(HCl ≈ mol/l (5.4) với ống tuần hồn, sau h với nước cất Cho dung dịch axit clohydric đậm đặc (ρ = 1,18 g/ml) vào bình đun sơi, cho nước vào bình gom, kết nối với phận đun sôi Chỉ cho phép axit clohydric chuyển sang bình đựng nước Khi chất lỏng bắt đầu chảy nhỏ giọt, lặp lại với axit tiếp tục chưng cất nồng độ axit bình gom vượt mol/l Điều chỉnh nồng độ đến ± 0,2 mol/l Hình A.1 - Chuẩn bị dung dịch axit clohydric, c(HCl) = mol/l với nồng độ natri oxít thấp  ...7153: 2002 (ISO 1042: 1985) Dụng cụ thí nghiệm thủy tinh - Bình định mức TCVN 7154: 2002 (ISO 3819: 1985) Dụng cụ thí nghiệm thủy tinh - Cốc thí nghiệm có mỏ ISO 1773, Laboratory glassware - Boiling... kiểu 1, cấp A TCVN 7150: 2007 (ISO 835: 2007) 1) Thủy tinh có hạt bền nước cấp HGB 1- ISO 719 phải thỏa mãn yêu cầu cấp HGA quy định ISO 720 7 Chuẩn bị mẫu thử 7.1 Điều hòa mẫu thử để chuẩn bị thử... tinh boro silicat 3.3) ISO 6955, Analytical spectroscopic methods - Flame emission, atomic absorption, and atomic fluorescence - Vocabulary (Phương pháp phân tích quang phổ - Phổ phát xạ lửa, phổ