Kỹ thuật lấy mẫu và xử lý mẫu

Kỹ thuật hóa học lấy mẫu Bảo quản mẫu nước cho các chỉ tiêu được thực hiện theo TCVN 666332008. Nêu yêu cầu, dụng cụ, hóa chất, cách bảo quản mẫu và thời gian bảo quản mẫu tối đa sau khi bảo quản mẫu cho từng chỉ tiêu Trình bày kỹ thuật xử lý xác định hàm lượng P2O5 dễ tiêu trong quặng apatit

1.Giả sử số bao N=200 Khối lượng mẫu thử nghiệm tối đa B=500g cho k=3, n=3 a Tính số bao gói cần lấy? b Khối lượng mẫu tối thiểu cần lấy? c Xác định vị trí lấy mẫu? Dụng cụ lấy mẫu chứa mẫu? Ghi thông tin nhãn dán mẫu? Trả lời: a Số bao gói cần lấy b Khối lượng mẫu tối thiểu cần lấy c *Vị trí lấy mẫu: Các mẫu đơn lấy bao, thùng, hộp carton phân bổ ngẫu nhiên vị trí trên, giữa, dưới, ngồi lơ phân bón *Dụng cụ lấy mẫu Ống xăm ống hình trụ có kích cỡ khác tùy thuộc vào kích thước đơn vị bao gói lơ phân bón, dùng để lấy loại phân bón dạng rắn (hạt, viên, bột) đựng bao đống Ống xăm phải có độ dài đủ để xuyên hết đường chéo bao độ sâu đống phân bón Đường kính rãnh ống xăm phải lớn lần đường kính hạt viên sản phẩm *Dụng cụ chứa mẫu: chứa mẫu bao bì làm nylon, giấy chống ẩm (Nếu sử dụng túi nylon để chứa mẫu phải loại bỏ khơng khí ngồi, buộc chặt) *Ghi thông tin nhãn dán mẫu: Thông tin viết nhãn viết trực tiếp bao đựng mẫu phải khơng tẩy xóa được; dấu sử dụng khơng nhiễm vào mẫu làm thay đổi chất mẫu Thông tin nhãn phải ghi đầy đủ nội dung bắt buộc sau: Mã số mẫu, tên sở lấy mẫu, tên phân bón, số hiệu lô hàng, ngày tháng năm sản xuất, địa điểm lấy mẫu ngày tháng năm lấy mẫu, họ tên chữ ký người lấy mẫu Bảo quản mẫu nước cho tiêu thực theo TCVN 6663-3-2008 Nêu yêu cầu, dụng cụ, hóa chất, cách bảo quản mẫu thời gian bảo quản mẫu tối đa sau bảo quản mẫu cho tiêu? Dụng cụ chứa mẫu Phương pháp bảo Thời gian bảo STT Chỉ tiêu quản quản tối đa COD Nhựa tinh thủy Axit hóa pH = – H2SO4 NH + Nhựa tinh thủy Axit hóa pH = – 21 ngày H2SO4 Fe tổng PE, PP, FEP Axit hóa pH = – HNO3 Mn PE, PP, FEP Axit hóa pH = – tháng HNO3 tháng tháng As PE, PP, FEP Axit hóa pH = – HNO3 tháng Cr(III) PE, PP, FEP Axit hóa pH = – HNO3 tháng Cr(VI) Nhựa thủy tinh borosilicat Axit hóa pH = – HNO3 ngày Cd PE, PP, FEP, thủy tinh borosilicat Axit hóa pH = – tháng HNO3 Pb PE, PP, FEP Axit hóa pH = – HNO3 tháng Hg Nhựa tinh borosilicat Axit hóa pH = – HNO3 tháng Độ cứng PE, PP Axit hóa pH = – HNO3 HCl tháng 12 NO Nhựa tinh thủy Axit hóa pH = – HCl ngày 13 NO Nhựa tinh thủy Làm lạnh – 5oC 24 P tổng Nhựa tinh/ thủy Axit hóa pH = – tháng HNO3 thủy Axit hóa pH = – H2SO4 21 ngày Khơng có tháng 10 11 14 15 N tổng Kjeldahl) (N 16 Phi kim (Hầu hết phi kim) thủy tinh borosilicat Nhựa tinh borosilicat thủy PE thủy tinh PE: polyetylen; PP: polypropylen: FEP: perfloro (Tham khảo bảng TCVN 6663-3:2016) *Phân tích đá vơi * Phân tích đất sét *Xử lý mẫu rau để xác định As Mẫu thử → Phân hủy mẫu HNO3, đậy nắp kín, đun khoảng 2h 150 →Để nguội, định mức 100ml → Thêm 1ml dd Mg(NO3)2→Đun cạn→Nung mẫu 450 để oxi hóa hợp chất cacbon phân hủy Mg(NO3)2 → Hòa tan phần cặn 2ml ddHCl → Thêm 1ml KI để yên vài phút → Nắp bình hóa hydrua vào máy AAS điều chỉnh thông số máy phù hợp → Thêm 2ml NaBH4 vào cốc thuốc thử bình tạo khí * Quặng apatit Câu 7: Trình bày kỹ thuật xử lý xác định hàm lượng P2O5 dễ tiêu quặng apatit? a Theo phương pháp khối lượng * Nguyên tắc: Phá mẫu quặng apatit nước cường thủy (HNO3 đặc: HCl đặc = 1:3), khơ mẫu, tiếp tục hịa tan dung dịch HCl nước cất, tiến hành lọc, rửa thu phần: dung dịch lọc phần kết tủa chứa keo silic H2SiO3, tạp chất không tan Phần dung dịch lọc có chứa PO3-, kết tủa hoàn toàn PO3- dạng MgNH4PO4 thuốc thử magie (gồm MgCl2 NH4Cl) môi trường NH3 Lọc, rửa kết tủa sau đem nung 1000±50oC đến khối lượng khơng đổi Mg2P2O7, đem cân Từ xác định hàm lượng P2O5 tồn phần - Phương trình phản ứng: PO43- + 3H+ + Mg2+ + 3NH3 + 6H2O ⟶ MgNH4PO4 6H O ↓ + 2NH4+ 2MgNH4PO4.6H2O → Mg2P2O7 ↓ + 2NH3↑ + 7H2O * Điều kiện tiến hành: - Loại bỏ silic tạp chất không tan trước xác định kiềm Loại bỏ ion Fe3+ Al3+ amoni xitrat hai ion tạo kết tủa mơi trường MgNH4PO4 hạt mịn, có tính kiềm, dễ tan dung dịch nước nên phải tạo kết tủa dung dịch nguội lỗng, mơi trường kiềm yếu (dung dịch NH3) Vai trò thuốc thử magie: MgCl2 có tác dụng tạo kết tủa MgNH4PO4, NH4Cl có tác dụng tạo hệ đệm amoni tránh Mg(OH)2 kết tủa gây sai số Khơng cho NH4Cl dư nhiều tạo thành kết tủa không xác định Mg(NH4)2(PO4)2 to gây sai số 2Mg(NH4)2(PO4)2 → Mg2P2O7 ↓ + P2O5 ↓ + 4NH3 ↑ + 4H2O Giai đoạn tạo mần kết tủa MgNH4PO4 khó lâu phải vừa thêm thuốc thử vừa khuấy Vì MgNH4PO4 kết tủa hạt mịn nên cần lọc lấy toàn kết tủa giấy lọc băng xanh không tàn - Rửa kết tủa dung dịch NH3 2,5% - Nung 1000±50oC - Để nguội bình hút ẩm cân nhanh kết tủa dễ hút ẩm khơng khí gây sai số b Theo phương pháp thể tích * Nguyên tắc Phá mẫu quặng apatit nước cường thủy (HNO3 đặc: HCl đặc = 1:3), cô khô mẫu, tiếp tục hòa tan dung dịch HCl nước cất, tiến hành lọc, rửa thu phần: dung dịch lọc phần kết tủa chứa keo silic H2SiO3, tạp chất khơng tan Phần dung dịch lọc có chứa PO43-, kết tủa hoàn toàn PO43- thuốc thử amoni molipdat (NH4)2MoO4 kết tủa (NH4)3H4[P(Mo2O7)6] (màu vàng) - Hòa tan hoàn toàn kết tủa dung dịch NaOH tiêu chuẩn dư Chuẩn độ NaOH dư dung dịch HCl tiêu chuẩn theo thị phenolphtalein tới dung dịch màu hồng => Xác định hàm lượng P2O5 toàn phần - Phương trình phản ứng: PO 3- + 12MoO 2- + 24H+ + 3NH + ⟶ (NH ) H [P(Mo O ) ] ↓ + 10H O 2(NH4)3H4[P(Mo2O7)6] ↓ + 46NaOH ⟶ (NH4)2MoO4 + 2(NH4)2HPO4 + 23Na2MoO4+ 26H2O NaOH + HCl ⟶ NaCl + H2O * Điều kiện tiến hành - Loại bỏ silic tạp chất không tan F- có thành phần quặng apatit gây cản trở tạo thành CaF2 gây sai số Loại bỏ F- cách thêm dung dịch H3BO3 bão hòa, đun sôi dung dịch: 4HF + H3BO3 ⟶ HBF4 + 3H2O Si As hàm lượng lớn dễ hình thành kết tủa giống P (NH4)3H4[Si(Mo2O7)6], gặp thành phần khử tạo thành phức màu xanh ảnh hưởng đến trình xác định Do loại bỏ cách khơ mẫu với nước cường thủy Si tách dạng keo silic As bay dạng AsH3 (đã loại xong) Kết tủa hạt mịn dễ hấp phụ ion lạ Do cần tạo kết tủa điều kiện dung dịch lỗng, nóng, lượng thuốc thử (NH4)2MoO4 cho dư vừa phải tăng cường chất điện ly mạnh NH4NO3 để tăng vận tốc tạo kết tủa Tuy nhiên cho dư NH4NO3 làm tăng nồng độ NH + lại sinh kết tủa không xác định Mg(NH4)2(PO4)2 làm ảnh hưởng đến trình phân tích - Kết tủa vàng dễ bị keo nên trình tạo kết tủa tránh việc khuấy trộn mạnh Rửa kết tủa dung dịch loãng chất điện ly mạnh trung tính KNO3 NaNO3 để hạn chế kết tủa tan, rửa phải axit để tránh gây sai số chuẩn độ Khi chuẩn độ: điểm tương đương dung dịch tồn muối (NH4)2HPO4 có pH = – nên dùng thị phenolphtalein (pT = 9)  Xi măng Câu 13: Trình bày kỹ thuật xử lý mẫu xi măng xác định hàm lượng Al2O3 phương pháp chuẩn độ phức chất EDTA Kích thước mẫu, điều kiện mẫu trước xử lý mẫu - Kích thước mẫu: gia cơng đến kích thước d ≤ 0,063 mm - Điều kiện: mẫu phải sấy khô tủ sấy 100oC sau nghiền mịn Dụng cụ, thiết bị, hóa chất - Dụng cụ, thiết bị: bếp điện, cốc thủy tinh, bát sứ, giấy lọc, dụng cụ thủy tinh,… Hóa chất: HCl đặc, NH4Cl tinh thể, NaOH tinh thể, NH3 đặc, EDTA, kali xyanua, kali hidroxit, AgNO3, ETOO,… Các điều kiện hòa tan mẫu, loại bỏ SiO2 CKT * Điều kiện hòa tan mẫu - Hòa tan mẫu HCl đặc: CaSiO3 + 2HCl ⟶ CaCl2 + H2SiO3 ↓ MgO + 2HCl ⟶ MgCl2 + H2O Fe2O3 + 6HCl ⟶ 2FeCl3 + 3H2O Al2O3 + 6HCl ⟶ 2AlCl3 + 3H2O TiO2 + 4HCl ⟶ TiCl4 + 2H2O Cô khô để đuổi nước nhân keo, làm hạt keo dễ kết tủa hòa tan mẫu sau cô khô Nhiệt độ cô khô mẫu phải < 110oC, nhiệt độ sôi HCl Nếu cô khô nhiệt độ lớn làm cho HCl bay ảnh hưởng tới q trình hịa tan oxit kim loại mẫu làm không triệt để Trong trình khơ mẫu người ta cho thêm NH4Cl có tác dụng làm trung hịa điện tích hạt keo, làm cho hạt keo silic dễ kết tủa - Mẫu sau khơ hịa tan HCl để tạo mơi trường axit làm muối dễ hịa tan * Loại bỏ SiO2 CKT Mẫu sau hòa tan HCl để lắng Đem lọc qua giấy băng xanh, rửa giấy lọc nước cất nóng đến hết Cl- (thử AgNO3) Dung dịch nước lọc thu chứa ion Fe3+, Al3+, Ca2+, Mg2+, Ti4+ Loại bỏ ion gây ảnh hưởng Fe3+, Ti4+, Mg2+ NaOH đặc, dư Lọc, định mức dung dịch C • Xác định Al2O3 Tạo phức với EDTA pH 5,5 Chuẩn độ lần 1: Chuẩn độ EDTA dư Zn(CH3COO)2/ XO Thêm NaF giải phóng EDTA tạo phức với nhơm Al3+ + H2Y2- → AlY- + 2H+ Zn2+ + H2Y2- → ZnY- + 2H+ AlY- + 6F- + 2H+ → H2Y2- + [AlF6]3Chuẩn độ lần 2: Chuẩn độ EDTA sinh Zn(CH3COO)2/XO Zn2+ + H2Y2- → ZnY- + 2H+ b Phương pháp đo quang - Nguyên tắc: Loại Mg2+ Ca2+ cách dùng NH3 để kết tủa Al3+, sau lại hịa tan kết tủa HCl Tách Al3+ khỏi nguyên tố ảnh hưởng sắt, titan,… kiềm mạnh Tạo phức Al3+ với thuốc thử Aluminon pH = 4,2 có màu vàng Đem đo quang bước sóng 530 – 535 nm Từ xác định hàm lượng Al2O3 - Phương trình phản ứng: (Giống phương trình loại bỏ Ca2+, Mg2+, Fe3+, Ti4+) Al3+ + Aluminon ⇌ Phức màu vàng Câu 14: Nguyên tắc, điều kiện xử lý mẫu để xác định hàm lượng MgO, CaO, SiO2 xi măng chuẩn độ EDTA a Nguyên tắc xử lý mẫu xi măng Dùng kỹ thuật vơ hóa ướt cách mẫu hòa tan HCl đặc khơ mẫu Hịa tan mẫu, lọc loại bỏ SiO2 CKT thu dung dịch chứa ion gồm: Fe 3+, Ca2+, Al3+, Mg2+, Ti4+ Tiếp tục loại bỏ ion Fe3+, Al3+, Ca2+, Ti4+ thu dung dịch Mg2+ b Kích thước mẫu, điều kiện mẫu trước xử lý mẫu - Kích thước mẫu: gia cơng đến kích thước d ≤ 0,063 mm - Điều kiện: mẫu phải sấy khô tủ sấy 100oC sau nghiền mịn c Dụng cụ, thiết bị, hóa chất - Dụng cụ, thiết bị: bếp điện, cốc thủy tinh, bát sứ, giấy lọc, dụng cụ thủy tinh,… Hóa chất: HCl đặc, NH4Cl tinh thể, NaOH tinh thể, NH3 đặc, EDTA, kali xyanua, kali hidroxit, AgNO3, ETOO,… d Các điều kiện hòa tan mẫu, loại bỏ SiO2 CKT * Điều kiện hòa tan mẫu - Hòa tan mẫu HCl đặc: CaSiO3 + 2HCl ⟶ CaCl2 + H2SiO3 ↓ MgO + 2HCl ⟶ MgCl2 + H2O Fe2O3 + 6HCl ⟶ 2FeCl3 + 3H2O Al2O3 + 6HCl ⟶ 2AlCl3 + 3H2O TiO2 + 4HCl ⟶ TiCl4 + 2H2O Cô khô để đuổi nước nhân keo, làm hạt keo dễ kết tủa hòa tan mẫu sau cô khô Nhiệt độ cô khô mẫu phải < 110oC, nhiệt độ sôi HCl Nếu cô khô nhiệt độ lớn làm cho HCl bay ảnh hưởng tới q trình hịa tan oxit kim loại mẫu làm không triệt để Trong q trình khơ mẫu người ta cho thêm NH4Cl có tác dụng làm trung hịa điện tích hạt keo, làm cho hạt keo silic dễ kết tủa - Mẫu sau khơ hịa tan HCl để tạo môi trường axit làm muối dễ hòa tan * Loại bỏ SiO2 CKT Mẫu sau hịa tan HCl để lắng Đem lọc qua giấy băng xanh, rửa giấy lọc nước cất nóng đến hết Cl- (thử AgNO3) Dung dịch nước lọc thu chứa ion Fe3+, Al3+, Ca2+, Mg2+, Ti4+ e Loại bỏ ion gây ảnh hưởng Fe3+, Al3+, Ti4+, Mg2+ Loại bỏ Fe3+, Al3+, Ti4+, Mg2+ cách tạo hidroxit Cho dung dịch NH3 có mặt NH4Cl đun đến nhiệt độ 70 – 80oC, sôi Fe3+ + 3NH3 + 3H2O ⟶ Fe(OH)3 + 3NH4+ Al3+ + 3NH3 + 3H2O ⟶ Al(OH)3 + 3NH4+ Ti4+ + 4NH3 + 4H2O ⟶ Ti(OH)4 + 4NH4+ Mg2+ + 2NH3 + 2H2O ⟶ Mg(OH)2 + 2NH4+ Ban đầu có xuất Mg(OH)2 nhiên đun sơi có mặt NH4+ Mg(OH)2 tan Mg(OH)2 + 2NH4+ ⟶ Mg2+ + 2NH3 + 2H2O - Đem lọc giấy lọc băng xanh loại bỏ kết tủa thu dung dịch chứa Ca2+, Mg2+ - Điều chỉnh pH = 10 KOH đem chuẩn độ EDTA với thị ETOO - Xác định tổng CaO MgO trừ hàm lượng CaO hàm lượng MgO Câu 11: Nguyên tắc, điều kiện tiến hành xác định hàm lượng CaO xi măng? a Nguyên tắc xử lý mẫu xi măng Dùng kỹ thuật vơ hóa ướt cách mẫu hịa tan HCl đặc khơ mẫu Hịa tan mẫu, lọc loại bỏ SiO2 CKT thu dung dịch chứa ion gồm: Fe3+, Ca2+, Al3+, Mg2+, Ti4+ Tiếp tục loại bỏ ion Fe3+, Al3+, Mg2+, Ti4+ thu dung dịch Ca2+ b Kích thước mẫu, điều kiện mẫu trước xử lý mẫu - Kích thước mẫu: gia cơng đến kích thước d ≤ 0,063 mm - Điều kiện: mẫu phải sấy khô tủ sấy 100oC sau nghiền mịn c Dụng cụ, thiết bị, hóa chất - Dụng cụ, thiết bị: bếp điện, cốc thủy tinh, bát sứ, giấy lọc, dụng cụ thủy tinh,… Hóa chất: HCl đặc, NH4Cl tinh thể, NaOH tinh thể, NH3 đặc, EDTA, kali xyanua, kali hidroxit, fluorexon, AgNO3,… d Các điều kiện hòa tan mẫu, loại bỏ SiO2 CKT * Điều kiện hòa tan mẫu - Hòa tan mẫu HCl đặc: CaSiO3 + 2HCl ⟶ CaCl2 + H2SiO3 ↓ MgO + 2HCl ⟶ MgCl2 + H2O Fe2O3 + 6HCl ⟶ 2FeCl3 + 3H2O Al2O3 + 6HCl ⟶ 2AlCl3 + 3H2O TiO2 + 4HCl ⟶ TiCl4 + 2H2O Cô khô để đuổi nước nhân keo, làm hạt keo dễ kết tủa hịa tan mẫu sau khơ Nhiệt độ khô mẫu phải < 110oC, nhiệt độ sôi HCl Nếu cô khô nhiệt độ lớn làm cho HCl bay ảnh hưởng tới trình hịa tan oxit kim loại mẫu làm khơng triệt để Trong q trình khơ mẫu người ta cho thêm NH4Cl có tác dụng làm trung hịa điện tích hạt keo, làm cho hạt keo silic dễ kết tủa - Mẫu sau cô khô hịa tan HCl để tạo mơi trường axit làm muối dễ hòa tan * Loại bỏ SiO2 CKT Mẫu sau hịa tan HCl để lắng Đem lọc qua giấy băng xanh, rửa giấy lọc nước cất nóng đến hết Cl- (thử AgNO3) Dung dịch nước lọc thu chứa ion Fe3+, Al3+, Ca2+, Mg2+, Ti4+ e Loại bỏ ion gây ảnh hưởng Fe3+, Al3+, Ti4+, Mg2+ Loại bỏ Fe3+, Al3+, Ti4+, Mg2+ cách tạo hidroxit Cho dung dịch NH3 có mặt NH4Cl đun đến nhiệt độ 70 – 80oC, sôi Fe3+ + 3NH3 + 3H2O ⟶ Fe(OH)3 + 3NH4+ Al3+ + 3NH3 + 3H2O ⟶ Al(OH)3 + 3NH4+ Ti4+ + 4NH3 + 4H2O ⟶ Ti(OH)4 + 4NH4+ Mg2+ + 2NH3 + 2H2O ⟶ Mg(OH)2 + 2NH + Ban đầu có xuất Mg(OH)2 nhiên đun sơi có mặt NH4+ Mg(OH)2 tan Mg(OH)2 + 2NH4+ ⟶ Mg2+ + 2NH3 + 2H2O 10 - Đem lọc giấy lọc băng xanh loại bỏ kết tủa thu dung dịch chứa Ca2+, Mg2+ - Loại bỏ Mg2+ cách điều chỉnh pH > 12 NaOH Mg2+ + 2OH- ⟶ Mg(OH)2 - Lọc lấy dung dịch chứa Ca2+ đem chuẩn độ EDTA 11 ... măng Câu 13: Trình bày kỹ thuật xử lý mẫu xi măng xác định hàm lượng Al2O3 phương pháp chuẩn độ phức chất EDTA Kích thước mẫu, điều kiện mẫu trước xử lý mẫu - Kích thước mẫu: gia cơng đến kích... tắc, điều kiện xử lý mẫu để xác định hàm lượng MgO, CaO, SiO2 xi măng chuẩn độ EDTA a Nguyên tắc xử lý mẫu xi măng Dùng kỹ thuật vơ hóa ướt cách mẫu hòa tan HCl đặc khơ mẫu Hịa tan mẫu, lọc loại... tiến hành xác định hàm lượng CaO xi măng? a Nguyên tắc xử lý mẫu xi măng Dùng kỹ thuật vơ hóa ướt cách mẫu hịa tan HCl đặc khơ mẫu Hịa tan mẫu, lọc loại bỏ SiO2 CKT thu dung dịch chứa ion gồm: