25.1 Tóm tắt phương pháp thử nghiệm – Trong phương pháp thử nghiệm này, phốtpho được xác định theo phương pháp đo thể tích bằng cách kết tủa phốtpho dưới dạng amoni phốtpho môlypđát và chuẩn độ với NaOH và H2SO4.
25.2 Thuốc thử:
25.2.1 Dung dịch amoni molypđát – Chuẩn bị dung dịch theo 9.3.1 25.2.2 Amoni nitrát (NH4NO3).
25.2.3 Dung dịch kali nitrát (10 g/L) – Hòa tan 10 g kali nitrát (KNO3) vào nước mới đun soi để phun CO2 và để cho tới nguội, pha loãng tới 1L.
25.2.4 Dung dịch tiêu chuẩn Natri hydroxít (0,3 N) – Hòa tan 12 g natri hydroxit (NaOH) vào 1 L nước mới sôi để phun CO2 và để nguội. Cho 10 mL dung dịch bari hydroxit (Ba(OH)2) mới lọc, bão hòa. Lắc dung dịch thường xuyên trong khoảng vài giờ và lọc nó. Bảo vệ dung dịch khỏi bị nhiễm bẩn bởi CO2 trong không khí. Chuẩn hóa dung dịch theo axít kali phthalate chuẩn (Mẫu tiêu chuẩn số 84) hoặc axít benzoic (Mẫu tiêu chuẩn số 39) do Viện Tiêu chuẩn và Công nghệ Quốc gia cung cấp theo các hướng dẫn kèm theo mẫu tiêu chuẩn. Tính phốtpho pentôxít (P2O5) tương đương (Chú ý 103) của dung dịch, g/mL như sau:
E = N x 0,003086 (18)
trong đó:
E = P2O5 tương đương của dung dịch NaOH, g/mL,
N = độ chuẩn của dung dịch NaOH, và
0,003086 = P2O5 tương đương của dung dịch NaOH 1N, g/mL.
CHÚ Ý 103 – Giá trị của dung dịch dựa trên giả thiết rằng phốtpho trong xi măng bị kết tủa dưới dạng amoni phốtpho môlypđát (2(NH4)3PO4·12MoO3) và chất kết tủa phản ứng với dung dịch NaOH, do vậy:
2(NH4)3PO4·12MoO3 = 46 NaOH = 2(NH4)2 HPO4 + (NH4)2MoO4 + 23 Na2MoO4 + 22H2O (19)
Số 0,003086 thu được bằng cách chia khối lượng phân tử của P2O5 (141,96) nhân với 46 (đối với 46 NaOH trong phương trình) và nhân với 1000 (số lượng ml trong 1L).
Vì thành phần thực tế của chất kết tủa bị ảnh hưởng bởi các điều kiện kết tủa, vì vậy toàn bộ chi tiết của quy trình cần được tuân thủ nghiêm ngặt như quy định.
25.2.5 Natri nitrít (50 g NaNO2/L).
25.2.6 Dung dịch tiêu chuẩn axít sunphuríc (0,15N) – Pha loãng 4,0 mL H2SO4 tới 1L với nước mới được đun sôi và để nguội. Chuẩn hóa theo dung dịch NaOH tiêu chuẩn. Xác định tỷ số cường độ của dung dịch H2SO4 tiêu chuẩn với dung dịch NaOH tiêu chuẩn bằng cách chia thể tích dung dịch NaOH cho thể tích dung dịch H2SO4 đã sử dụng trong chuẩn độ.
25.3 Quy trình:
25.3.1 Cân 1 đến 3 g mẫu (Chú ý 104) và 10 g NH4NO3 vào một cốc 150 mL. Trộn các thành phần, cho 10 mL HNO3, và khuấy nhanh đồng thời sử dụng đầu dẹt của thanh thủy tinh để đập vỡ các hòn cục xi măng cho đến khi xi măng được phân hủy hoàn toàn và lớp keo silíc ôxít dày (SiO2) được phá vỡ. Đậy cốc bằng một thủy tinh có thể quan sát được, cho cốc lên
một bể nước hoặc một bếp điện ở nhiệt độ chừng 1000C khoảng 15 đến 20 phút và thỉnh
thoảng khuấy các thành phần trong khi đun nóng. Cho 20 mL nước nóng vào cốc và khuấy các thành phần. Nếu xi măng chứa một lượng lớn mangan như thể hiện bằng sự tồn tại của một chất dư màu đỏ hoặc nâu, hãy cho vài ml NaNO2 (50 g/L) để hòa tan chất dư này. Đun sôi các thành phần trong cốc cho đến khi toàn bộ khói nitơ được phun ra hoàn toàn. Quy trình này không được kéo dài quá 5 phút và phải bổ sung nước để bù cho nước bị bay hơi. Lọc bằng cách sử dụng giấy có kết cấu trung bình vào một cốc 400 mL bên dưới hút và có côn platin để đỡ giấy lọc. Rửa chất dư SiO2 bằng nước nóng cho đến khi thể tích phần lọc và phần rửa khoảng 150 mL.
CHÚ Ý 104 – Lượng mẫu và thuốc thử được sử dụng phụ thuộc vào hàm lượng phốtpho trong xi măng. Chỉ cần đáp ứng các yêu cầu lượng tối thiểu nếu xi măng chứa 0,5% P2O5 trở nên. Lượng tối đa được yêu cầu nếu hàm lượng P2O5 là 0,1% hoặc ít hơn.
25.3.2 Đun nóng dung dịch tới 69 hoặc 710C, lấy ra khỏi nguồn nhiệt và cho ngay 50 đến 100 mL dung dịch amoni molypđát vào. Khuấy dung dịch mạnh khoảng 5 phút, rửa các mặt cốc bằng dung dịch KNO3 nguội (10 g/L), đậy cốc bằng kính quan sát được và để yên khoảng 2h. Bằng cách sử dụng phương pháp hút, lọc chất kết tủa (Chú ý 105), gạn dung dịch với mức xáo động ít nhất đến chất kết tủa như có thể. Khuấy chất kết tủa trong cốc bằng một luồng dung dịch KNO3 nguội, gạn chất lỏng, sau đó rửa chất kết tủa trên bộ lọc. Cọ thanh khuấy và cốc bằng dùi cho đến khi không còn axít (Chú ý 106), để từng phần dung dịch rửa được hút hoàn toàn trước khi cho vào phần tiếp theo.
CHÚ Ý 105 – Bộ lọc có thể là một giấy lọc kết cấu trung bình nhỏ được đỡ bằng một côn platin hoặc có thể sử dụng một phễu Hirsch nhỏ với giấy lọc được cắt vừa khít và một lớp mỏng bột giấy hoặc bột amiang rửa axít. Phải thực hiện lọc một cách cẩn thận để tránh bất kỳ tổn hao chất kết tủa. Giấy lọc phải vừa khít và bắt đầu hút trước khi lọc và duy trì cho đến khi kết thúc rửa.
CHÚ Ý 106 – Thường yêu cầu khoảng mười lần rửa. Thử phần rửa lần thứ mười bằng một giọt chất chỉ thị phenolphthalein trung hòa và nửa giọt dung dịch NaOH tiêu chuẩn. Nếu một màu hồng xác định tồn tại tối thiểu khoảng 5 phút, chất kết tủa được coi là không có axít; ngược lại, tiếp tục rửa.
25.3.3 Chuyển phần lọc và chất kết tủa sang cốc đã kết tủa bằng cách sử dụng mẩu giấy nhỏ ướt để lau phễu và thu các phần chất kết tủa mà vẫn còn trên phễu. Cho 20 mL nước không CO2 nguội vào cốc, làm tan phần lọc bằng cách khuấy nhanh bằng dùi mà thường dùng để cọ cốc. Cho lượng dư dung dịch NaOH 0,3N, khuấy các thành phần cho đến khi toàn bộ các vết màu vàng đã biến mất, rửa dùi và các mặt cốc bằng 50 mL nước không CO2, nguội và cho 2 giọt dung dịch chất chỉ thị phenolphthalein trung hòa. Xử lý dung dịch với một lượng dung dịch H2SO4 0,15 N đã đo đủ để làm mất hoàn toàn màu hồng. Hoàn tất chuẩn độ bằng dung dịch NaOH cho đến khi có màu hồng nhạt rõ tồn tại được tối thiểu 5 phút.
25.3.4 Mẫu trống – Thực hiện xác định mẫu trống theo quy trình tương tự, sử dụng cùng lượng thuốc thử và hiệu chỉnh các kết quả thu được trong phân tích một cách thích hợp.
25.4 Tính toán – Tính tỷ lệ phần trăm P2O5 tới 0,01 gần nhất như sau:
P2O5, % = [E(V1 – V2R)/S] x 100 (20)
trong đó:
E = P2O5 tương đương của dung dịch NaOH, g/mL,
V1 = ml dung dịch NaOH đã sử dụng, (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
V2 = ml dung dịch H2SO4 đã sử dụng,
R = tỷ số cường độ của dung dịch H2SO4 với dung dịch NaOH và
S = gam mẫu đã sử dụng.