TCVN 5979:2021 ĐẤT, CHẤT THẢI SINH HỌC ĐÃ XỬ LÝ VÀ BÙN - XÁC ĐỊNH pH
ĐẤT, CHẤT THẢI SINH HỌC ĐÃ XỬ LÝ VÀ BÙN
- XÁC ĐỊNH pH
Soil, treated
biowaste and sludge - Determination of pH
Lời nói đầu
TCVN 5979:2021
thay thế cho TCVN 5979:2007.
TCVN 5979:2021
hoàn toàn tương đương với ISO 10390:2021.
TCVN 5979:2021
do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC 190 Chất lượng đất biên soạn, Tổng cục
Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.
ĐẤT, CHẤT THẢI SINH HỌC
ĐÃ XỬ LÝ VÀ BÙN - XÁC ĐỊNH pH
Soil,
treated biowaste and sludge - Determination of pH
Tiêu chuẩn này
quy định phương pháp sử dụng thiết bị để xác định thường xuyên pH trong khoảng
pH từ 2 đến 12 sử dụng điện cực thủy tinh trong huyền phù 1:5 (theo thể tích) của
đất, chất thải sinh học đã xử lý và bùn trong nước (pH H2O), trong dung dịch
kali clorua 1 mol/L (pH KCl)
hoặc trong dung dịch canxi clorua 0,01 mol/L (pH CaCI2).
Tiêu chuẩn này
áp dụng cho tất cả các loại mẫu đất khô không khí và mẫu chất thải sinh học đã
xử lý.
CHÚ THÍCH Ví dụ về xử lý sơ bộ
trong TCVN 6647 (ISO 11464) hoặc EN 16179 hoặc EN 15002.
Tiêu chuẩn này
không sử dụng tài liệu viện dẫn
Trong tiêu chuẩn
này không có thuật ngữ, định nghĩa
Huyền phù của
mẫu thử được làm thể tích gấp năm lần thể tích mẫu thử khi dùng một trong những
dung dịch dưới đây:
- Nước;
- Dung dịch
kali clorua (KCl)
trong nước, c = 1 mol/L;
- Dung dịch
canxi clorua (CaCl2)
trong nước, c = 0,01 mol/L;
pH của huyền
phù được đo bằng máy đo pH.
CHÚ THÍCH 1 Để
xây dựng một qui trình tổng quát áp dụng cho tất cả các loại mẫu đất, các mẫu
thải sinh học đã xử lý và mẫu bùn (trừ bùn ở thể lỏng) cần lựa chọn tỉ lệ thể tích/thể tích thích hợp
vì tất cả các mẫu thử được xử theo cùng một phương pháp. Nếu lựa chọn tỷ lệ khối
lượng/thể tích, thì lượng mẫu thử đã cân phải phù hợp với các loại đất có
tì trọng (khối lượng riêng) thấp để có thể dùng để điều chế huyền phù. Trong
tiêu chuẩn này, lấy thể tích phần mẫu thử yêu cầu bằng một cái thìa đong là đủ chính
xác.
CHÚ THÍCH 2 Với mẫu thử có hàm lượng lớn các hạt
mang điện (ví dụ: chất hữu cơ, sét) hiệu ứng huyền phù có thể thay đổi sự chênh lệch thế giữa
các điện cực, và vì vậy ảnh hưởng đến giá trị pH. Để hạn chế tối đa tác động
này, khuấy nhẹ huyền phù. Với vật liệu đá vôi, cacbon đioxit có thể hấp
phụ bởi
huyền phù, điều này dẫn đến khó khăn để đạt giá trị cân bằng. Nguồn gây sai số
khác là liên kết với vật liệu chứa khoáng hoặc axit dễ bay hơi.
Chỉ dùng các
thuốc thử tinh khiết phân tích.
5.1 Nước, có độ dẫn điện
riêng không lớn hơn 0,2 mS/m ở 25 °C.
5.2 Dung dịch kali clorua, (KCl) = 1 mol/L.
Hòa tan 74,5 g
kali clorua trong nước (5.1) và pha loãng bằng nước đến 1000 mL.
5.3 Dung dịch canxi clorua,
(CaCl2)
= 0,01 mol/L
Hòa tan 1,47 g
canxi clorua ngậm hai phân tử nước (CaCl2.2H2O) trong nước (5.1) và
pha loãng bằng nước đến 1 000 mL.
5.4 Dung dịch đệm,
để hiệu chuẩn máy đo pH
Sử dụng ít nhất
hai trong số các dung dịch đệm sau đây để hiệu chuẩn. Có thể dùng dung dịch đệm
có pH bằng hoặc tương đương với pH có bán sẵn trên thị trường.
CHÚ THÍCH 1 Dung
dịch đệm 5.4.1, 5.4.2 và 5.4.3 bền trong một tháng nếu bảo quản trong bình
polyetylen.
CHÚ THÍCH 2 Nếu
sử dụng hệ thống tự động hoặc bán tự động, sử dụng các dung dịch đệm theo khuyến
nghị của nhà sản xuất hoặc dung dịch đệm có bán sẵn trên thị trường.
5.4.1 Dung dịch đệm,
pH 4,00 ở
20 °C
Hòa tan 10,21
g kali hydro phtalat (C8H5O4K) trong nước
(5.1) và pha loãng bằng nước đến 1000 mL. Kali hidro phtalat phải được sấy khô ở 115 °C ± 5 °C trong
2 h trước khi sử dụng.
5.4.2 Dung dịch đệm,
pH 6,88 ở
20 °C
Hòa tan 3,39 g
kali dihydro phosphat (KH2PO4) và 3,53 g dinatri hydro
phosphat (Na2HPO4)
trong nước (5.1) và pha loãng bằng nước đến 1000 mL.
Kali dihydro
phosphat phải được sấy khô ở 115 °C ± 5 °C trong 2 h trước khi sử dụng.
5.4.3 Dung dịch đệm,
pH 9,22 ở
20 °C
Hòa tan 3,80 g
dinatri tetraborat ngậm mười phân tử nước (Na2B4O7.10
H2O) trong nước (5.1) và pha loãng bằng nước đến 1000 mL.
CHÚ THÍCH Dinatri
tetraborat ngậm mười phân tử nước có thể mất nước hoặc kết tinh khi được bảo quản
trong một thời gian dài.
6.1 Máy lắc hoặc máy trộn
6.2 Máy đo pH,
có thể
điều hỉnh
độ dốc và nhiệt độ, có khả năng đọc chính xác đến hai chữ số thập phân.
6.3 Điện cực thủy tinh và một điện cực so sánh hoặc
một điện cực tổ hợp có đặc tính tương đương
Trong trường hợp
giá trị pH lớn hơn 10, một điện cực đặc biệt sẽ được dùng cho khoảng pH này hoặc
thêm dung dịch đệm pH 12.
CHÚ THÍCH Trong trường hợp đất, nguy cơ giảm hiệu năng
tăng do vỡ hoặc nhiễm bẩn điện cực.
6.4 Nhiệt kế hoặc đầu dò nhiệt độ,
có thang đo chính xác 1 °C.
6.5 Bình mẫu
có thể tích nhỏ nhất là 50 mL, bình thích hợp để lắc hoặc trộn và đo lường hiệu
quả làm bằng thủy tinh (bosilicat) hoặc polyetylen có nắp hoặc nút kín.
6.6 Thìa có
thể tích nhỏ nhất là 5,0 mL.
Dùng phần mẫu
đất được hong khô ngoài không khí, hoặc mẫu đất được làm khô ở nhiệt độ không quá
40 °C, đã qua rây có cỡ lỗ 2 mm.
CHÚ THÍCH 1 Ví
dụ, có thể dùng mẫu đất
được xử lý trước theo TCVN 6647 (ISO 11464) hoặc EN 16179 (xem Thư mục tài liệu
tham khảo).
CHÚ THÍCH 2 Việc
làm khô có thể ảnh hưởng đến pH của đất. Trong một số mẫu đất, đặc biệt những mẫu
có chứa sunfua, việc làm khô đất có thể làm giảm đáng kể giá trị pH.
CHÚ THÍCH 3 Đối
với chất thải đã xử lý, kích cỡ hạt từ 10 mm đến 40 mm thì các mẫu chất thải
sinh học đã xử lý có thể
được đo mà không cần xử lý sơ bộ.
Khi đo các mẫu
ẩm hiện trường, sử dụng mẫu đã được đồng nhất.
CHÚ THÍCH Ví
dụ về xử lý sơ bộ xem trong EN 16179 (xem Thư mục tài liệu tham khảo).
Bùn lỏng (mẫu
với hàm lượng chất khô thấp) được đo trực tiếp mà không cần xử lý sơ bộ.
CHÚ THÍCH Ví
dụ về xử lý sơ bộ xem trong EN 15002 (xem Thư mục tài liệu tham khảo).
8.1.1 Sử
dụng thìa (6.6) lấy một phần mẫu thử ít nhất 5 mL đại diện từ mẫu phòng thử
nghiệm.
Với mẫu chất lỏng
(bùn), huyền phù được chuẩn bị mà không cần thêm nước. Đo mẫu trong chất lỏng (bùn) phải được thực
hiện trực tiếp trong huyền phù.
8.1.2 Chuyển
phần mẫu thử vào bình mẫu (6.5) và thêm 5 lần thể tích nước (5.1), dung dịch
kali clorua
(5.2) hoặc dung dịch canxi clorua (5.3) tùy theo mục đích của phép thử.
Đối với chất
thải sinh học đã xử lý thì không cần xử lý sơ bộ, quy trình và tỷ lệ thể tích
(1:5) tương tự, ngoại trừ việc ít nhất 60 mL thể tích mẫu thử được thêm vào 300
mL nước hoặc dung dịch canxi clorua.
8.1.3 Trộn hoặc
lắc mạnh huyền phù trong 60 min ± 10 min bằng máy lắc hoặc máy trộn (6.1) và chờ
ít nhất 1 h nhưng không quá 3 h.
Cần tránh để không khí lọt vào
trong khoảng thời gian sau khi lắc.
CHÚ THÍCH Có
thể sử dụng sự sai khác trong quy trình lắc hoặc trộn và thời gian chờ nếu
phòng thử nghiệm chứng
minh việc thu được các kết quả có thể so sánh được.
Điều chỉnh máy
đo pH theo hướng dẫn ghi trong sách hướng dẫn của nhà sản xuất.
Hiệu chỉnh máy
đo pH như quy định trong sách hướng dẫn của nhà sản xuất, dùng các dung dịch đệm
(5.4) ở
20 °C ± 2 °C.
CHÚ THÍCH Sử
dụng các điện cực trong điều kiện tốt, cân bằng thường đạt được trong 30 s. Việc bù nhiệt độ có
thể được sử dụng khi đo các mẫu.
Đo pH trong
huyền phù ở 20 °C ± 2 °C ngay sau khi hoặc trong khi lắc. Quá trình lắc cần đạt
được trạng thái huyền phù đồng nhất của các hạt đất, nhưng phải tránh không khí
lọt vào. Đọc giá trị pH sau khi đã đạt được trạng thái ổn định. Ghi các giá trị
pH tới hai số thập phân. Trong trường hợp không đạt được sự ổn định của giá trị
pH, ghi chú phải được bổ sung vào báo cáo (xem 10 e).
CHÚ THÍCH 1 Ví
dụ phép đo có thể được coi là ổn định khi giá trị pH đo được trong vòng 5 s
không sai khác quá 0,02 đơn vị pH. Thời gian yêu cầu để ổn định thường là 1 min
hoặc ít hơn nhưng có thể
phụ thuộc vào một số yếu
tố sau.
- Giá trị pH (ở giá trị pH cao, khó
đạt tới trạng thái ổn định);
- Chất lượng của
điện cực thủy tinh (sự khác nhau trong chế tạo các điện cực) và thời hạn sử dụng
của chúng;
- Môi trường
dùng để đo pH (trạng thái ổn định trong môi trường KCl hoặc CaCl2 đạt được nhanh hơn so với trong nước);
- Sự khác nhau
về giá trị pH giữa các mẫu trong cùng một loạt mẫu đo;
- Thực hiện sự
khuấy trộn cơ học trước hoặc trong khi đo có thể giúp đạt số đọc ổn định trong
thời gian ngắn hơn.
CHÚ THÍCH 2 Trong
các mẫu có hàm lượng chất hữu cơ cao (đất than bùn, đất trồng trong chậu,...)
hiệu ứng huyền phù có thể đóng một vai trò quan trọng. Đối với đất đá vôi, huyền
phù có thể hấp
thụ cacbon dioxit. Trong những trường hợp như vậy rất khó đạt tới một giá trị
pH cân
bằng.
Đặc tính tính
năng của phương pháp đã được đánh giá và bảng tóm tắt những kết quả thử nghiệm liên
phòng về phép xác định pH được nêu ở Phụ lục A.
Báo cáo thử
nghiệm phải bao gồm những thông tin sau đây:
a) Viện dẫn
tiêu chuẩn này;
b) Tất cả thông tin cần thiết
để nhận biết đầy đủ mẫu;
c) Môi trường
chất lỏng được dùng để tạo huyền phù hoặc trong trường hợp phép đo trực tiếp
bùn lỏng
trong phần mẫu thử;
d) Kết quả của
phép xác định, chính xác đến 0,1 đơn vị pH;
e) Mọi khó khăn
gặp phải trong khi thiết lập điều kiện cân bằng;
f) Mọi thao
tác chi tiết không được quy định trong tiêu chuẩn này, hoặc là tùy chọn, cũng
như các yếu tố
có
thể ảnh hưởng đến kết quả thử nghiệm.
Dữ
liệu về độ lặp lại và độ tái lập
A.1 Khái quát
Dưới đây là dữ
liệu về độ lặp lại và độ tái lập của các phép thử liên phòng được thực hiện bởi ban kỹ thuật quốc tế
ISO là ISO/TC 190 Chất lượng đất để xác nhận ISO 10390:2005 (Xem A.2) và các
tiêu chuẩn do CEN/TC 400 thực hiện để xác nhận của EN 15933:2012 (xem A.3). Khi
thử nghiệm xác nhận ISO 10390 bao gồm các phép xác định độ pH đối với huyền phù
với nước, CaCl2
và KCl,
xác nhận EN 15933 không xem xét việc huyền phù với KCl.
A.2 Kết quả của thử nghiệm liên phòng về phép xác định
pH trong đất
Một phép thử
nghiệm liên phòng thử nghiệm đã được tổ chức vào năm 2004 để kiểm tra qui trình
được quy định trong tiêu chuẩn này.
Trong phép thử
liên phòng thử
nghiệm này, 35 phòng thử nghiệm đã thực hiện phép xác định pH của bốn loại đất.
Tóm tắt kết quả phép thử liên phòng
thử nghiệm được trình bày trong các Bảng từ A.1 đến A.3.
Các mẫu 1 (đất
cát canh tác) và mẫu 2 (đất chứa sét canh tác) là các mẫu lấy ở Cộng hòa Séc. Mẫu
3 và mẫu 4 (đều là đất thịt canh tác) được lấy ở Pháp.
Giá trị độ lặp
lại, r, và giá trị độ tái lập, R, được liệt kê trong các Bảng từ A.1 đến
Bảng
A.3, được tính toán theo TCVN 6910-2 (ISO 5725-2).
Bảng A.1 - Kết quả
phép thử liên phòng thử
nghiệm xác định pH trong H2O
Mẫu |
1 |
2 |
3 |
4 |
Số phòng thử
nghiệm còn lại sau khi loại trừ ngoại lệ |
35 |
33 |
32 |
33 |
Số phòng thử nghiệm bị loại |
0 |
2 |
3 |
2 |
Số kết quả
được chấp nhận |
70 |
66 |
64 |
66 |
Giá trị
trung bình |
5,72 |
7,60 |
8,08 |
6,40 |
Giá trị độ lặp
lại (r =
2,8 sr) |
0,08 |
0,12 |
0,10 |
0,10 |
Giá trị độ
tái lập (R = 2,8 sR) |
0,79 |
0,45 |
0,42 |
0,36 |
Bảng A.2 - Kết quả
phép thử liên phòng thử nghiệm xác định pH trong KCl
Mẫu |
1 |
2 |
3 |
4 |
Số phòng thử nghiệm còn lại sau
khi loại trừ ngoại lệ |
35 |
35 |
34 |
33 |
Số phòng thử nghiệm bị loại |
0 |
0 |
1 |
2 |
Số kết quả
được chấp nhận |
70 |
70 |
68 |
66 |
Giá trị
trung bình |
5,00 |
7,13 |
7,38 |
5,67 |
Giá trị độ lặp
lại (r =
2,8 sr) |
0,09 |
0,08 |
0,08 |
0,14 |
Giá trị độ
tái lập (R = 2,8 sR) |
0,47 |
0,37 |
0,36 |
0,25 |
Bảng A.3 - Kết quả
phép thử liên phòng thử nghiệm xác định pH trong CaCl2
Mẫu |
1 |
2 |
3 |
4 |
Số phòng thử
nghiệm còn lại sau khi loại trừ ngoại lệ |
33 |
33 |
32 |
34 |
Số phòng thử
nghiệm bị loại |
2 |
2 |
3 |
1 |
Số kết quả
được chấp nhận |
66 |
66 |
64 |
68 |
Giá trị
trung bình |
5,15 |
6,98 |
7,45 |
5,81 |
Giá trị độ lặp
lại
(r =
2,8 sr) |
0,07 |
0,06 |
0,06 |
0,09 |
Giá trị độ
tái lập (R = 2,8 sR) |
0,37 |
0,25 |
0,32 |
0,33 |
A.3 Kết quả của một thử nghiệm liên phòng về phép
xác định pH trong đất, bùn thải và chất thải sinh học đã xử lý
A.3.1 Vật liệu sử dụng trong nghiên cứu so sánh liên
phòng thử
nghiệm
So sánh liên
phòng thử nghiệm về xác định pH trong bùn, chất thải sinh học đã xử lý và đất
được đưa ra bởi 14 đến 18 phòng thử nghiệm ở Châu Âu trên sáu vật liệu khác nhau.
Bảng A.4 liệt
kê các loại vật liệu đã được thử nghiệm.
Bảng A.4 - Vật liệu
đã thử nghiệm trong so sánh liên phòng thử nghiệm với phép xác định pH trong
đất, bùn và chất thải
sinh học đã xử lý
Cỡ hạt |
Mẫu thử |
Vật liệu |
Bùn (< 0,5
mm) |
Bùn 1 |
Hỗn hợp 1 của
nhà máy xử lý nước thải đô thị bùn thải từ North Rhine Westphalia, Đức |
Bùn 2 |
Bùn thải 2 hỗn
hợp của nhà máy xử lý nước thải đô thị được thải ra từ North Rhine
Westphalia, Đức |
|
Hạt mịn (<2,0 mm) |
Compost 1 |
Compost tươi
từ Vienna, Áo |
Compost 2 |
Compost từ Đức |
|
Đất 4 |
Đất đã được
cải tạo bùn từ Hohenheim, Đức |
|
Đất 5 |
Đất nông
nghiệp từ Reading, Vương quốc Anh |
A.3.2 Kết quả so sánh thử nghiệm liên phòng
Đánh giá thống
kê được thực hiện theo TCVN 6910-2 (ISO 5725-2). Giá trị trung bình, độ lệch
chuẩn lặp lại (sr) và độ lệch chuẩn tái lập (sR) được nêu
trong Bảng A.5.
Bảng A.5 - Kết quả của
các nghiên cứu so sánh thử nghiệm
liên phòng về xác định pH trong đất,
bùn và chất thải đã xử lý
Nền mẫu |
l |
n |
no |
|
sr |
sR |
pH CaCl2 |
||||||
Bùn 1 |
11 |
52 |
1 |
6,59 |
0,02 |
0,12 |
Bùn 2 |
12 |
63 |
0 |
7,09 |
0,03 |
0,22 |
Compost 1 |
13 |
64 |
0 |
7,68 |
0,02 |
0,15 |
Compost 2 |
13 |
52 |
3 |
7,68 |
0,02 |
0,17 |
Đất 4 |
12 |
58 |
0 |
6,48 |
0,04 |
0,15 |
Đất 5 |
12 |
55 |
2 |
6,64 |
0,04 |
0,14 |
pH aq |
||||||
Bùn 1 |
16 |
69 |
2 |
6,74 |
0,05 |
0,10 |
Bùn 2 |
18 |
80 |
2 |
7,48 |
0,04 |
0,18 |
Compost 1 |
16 |
70 |
2 |
8,13 |
0,04 |
0,08 |
Compost 2 |
18 |
80 |
3 |
8,39 |
0,05 |
0,16 |
Đất 4 |
16 |
66 |
2 |
7,05 |
0,04 |
0,18 |
Đất 5 |
14 |
51 |
3 |
7,12 |
0,03 |
0,15 |
CHÚ DẪN l
số phòng thử nghiệm tham gia n số kết quả
phân tích sau khi loại bỏ ngoại lệ no
số lượng ngoại lệ tổng trung bình của các kết quả (không có ngoại lệ) sr
độ lệch chuẩn lặp lại sR
độ lệch chuẩn tái lập pHCaCl2 pH trong
dung dịch canxi clorua 0,01 mol/L pH aq pH
trong nước huyền phù |
Thư mục tài liệu tham
khảo
[1] TCVN
6910-2 (ISO 5725-2), Độ chính xác (độ đúng và độ
chụm) của phương pháp đo và kết quả đo - Phần 2: Phương pháp cơ bản xác định độ
lặp lại và độ tái lập của phương pháp đo tiêu chuẩn
[2] TCVN 6647
(ISO 11464), Chất lượng đất - Xử lý sơ bộ
đất
để
phân tích lý - hoá
[3] EN
15933:2012, Sludge, treated biowaste and
soil - Determination of pH
[4] EN 12176, Characterization of sludge - Determination
of pH-value
[5] EN 13037, Soil improvers and growing media -
Determination of pH
[6] Nilsson
S.I., Johnsson L, Jennische P., 2005). A horizontal standard for pH
measurements - The influence on pH measurements of sample pretreatment, ionic
composition/ionic strength of the extractant and centrifugation/filtration.
Swedish University of Agricultural Sciences, Uppsala
[7] EN 15002, Characterization of waste - Preparation of
test portions from the laboratory sample
[8] EN 16179, Sludge, treated biowaste and soil - Guidance
for sample pretreatment
LINK 2 - TÌM KIẾM SÁCH/TÀI LIỆU ONLINE (GIÁ ƯU ĐÃI NHẤT)
LINK 3 - TÌM KIẾM SÁCH/TÀI LIỆU ONLINE (GIÁ ƯU ĐÃI NHẤT)
LINK 4 - TÌM KIẾM SÁCH/TÀI LIỆU ONLINE (GIÁ ƯU ĐÃI NHẤT)
ĐẤT, CHẤT THẢI SINH HỌC ĐÃ XỬ LÝ VÀ BÙN
- XÁC ĐỊNH pH
Soil, treated
biowaste and sludge - Determination of pH
Lời nói đầu
TCVN 5979:2021
thay thế cho TCVN 5979:2007.
TCVN 5979:2021
hoàn toàn tương đương với ISO 10390:2021.
TCVN 5979:2021
do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC 190 Chất lượng đất biên soạn, Tổng cục
Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.
ĐẤT, CHẤT THẢI SINH HỌC
ĐÃ XỬ LÝ VÀ BÙN - XÁC ĐỊNH pH
Soil,
treated biowaste and sludge - Determination of pH
Tiêu chuẩn này
quy định phương pháp sử dụng thiết bị để xác định thường xuyên pH trong khoảng
pH từ 2 đến 12 sử dụng điện cực thủy tinh trong huyền phù 1:5 (theo thể tích) của
đất, chất thải sinh học đã xử lý và bùn trong nước (pH H2O), trong dung dịch
kali clorua 1 mol/L (pH KCl)
hoặc trong dung dịch canxi clorua 0,01 mol/L (pH CaCI2).
Tiêu chuẩn này
áp dụng cho tất cả các loại mẫu đất khô không khí và mẫu chất thải sinh học đã
xử lý.
CHÚ THÍCH Ví dụ về xử lý sơ bộ
trong TCVN 6647 (ISO 11464) hoặc EN 16179 hoặc EN 15002.
Tiêu chuẩn này
không sử dụng tài liệu viện dẫn
Trong tiêu chuẩn
này không có thuật ngữ, định nghĩa
Huyền phù của
mẫu thử được làm thể tích gấp năm lần thể tích mẫu thử khi dùng một trong những
dung dịch dưới đây:
- Nước;
- Dung dịch
kali clorua (KCl)
trong nước, c = 1 mol/L;
- Dung dịch
canxi clorua (CaCl2)
trong nước, c = 0,01 mol/L;
pH của huyền
phù được đo bằng máy đo pH.
CHÚ THÍCH 1 Để
xây dựng một qui trình tổng quát áp dụng cho tất cả các loại mẫu đất, các mẫu
thải sinh học đã xử lý và mẫu bùn (trừ bùn ở thể lỏng) cần lựa chọn tỉ lệ thể tích/thể tích thích hợp
vì tất cả các mẫu thử được xử theo cùng một phương pháp. Nếu lựa chọn tỷ lệ khối
lượng/thể tích, thì lượng mẫu thử đã cân phải phù hợp với các loại đất có
tì trọng (khối lượng riêng) thấp để có thể dùng để điều chế huyền phù. Trong
tiêu chuẩn này, lấy thể tích phần mẫu thử yêu cầu bằng một cái thìa đong là đủ chính
xác.
CHÚ THÍCH 2 Với mẫu thử có hàm lượng lớn các hạt
mang điện (ví dụ: chất hữu cơ, sét) hiệu ứng huyền phù có thể thay đổi sự chênh lệch thế giữa
các điện cực, và vì vậy ảnh hưởng đến giá trị pH. Để hạn chế tối đa tác động
này, khuấy nhẹ huyền phù. Với vật liệu đá vôi, cacbon đioxit có thể hấp
phụ bởi
huyền phù, điều này dẫn đến khó khăn để đạt giá trị cân bằng. Nguồn gây sai số
khác là liên kết với vật liệu chứa khoáng hoặc axit dễ bay hơi.
Chỉ dùng các
thuốc thử tinh khiết phân tích.
5.1 Nước, có độ dẫn điện
riêng không lớn hơn 0,2 mS/m ở 25 °C.
5.2 Dung dịch kali clorua, (KCl) = 1 mol/L.
Hòa tan 74,5 g
kali clorua trong nước (5.1) và pha loãng bằng nước đến 1000 mL.
5.3 Dung dịch canxi clorua,
(CaCl2)
= 0,01 mol/L
Hòa tan 1,47 g
canxi clorua ngậm hai phân tử nước (CaCl2.2H2O) trong nước (5.1) và
pha loãng bằng nước đến 1 000 mL.
5.4 Dung dịch đệm,
để hiệu chuẩn máy đo pH
Sử dụng ít nhất
hai trong số các dung dịch đệm sau đây để hiệu chuẩn. Có thể dùng dung dịch đệm
có pH bằng hoặc tương đương với pH có bán sẵn trên thị trường.
CHÚ THÍCH 1 Dung
dịch đệm 5.4.1, 5.4.2 và 5.4.3 bền trong một tháng nếu bảo quản trong bình
polyetylen.
CHÚ THÍCH 2 Nếu
sử dụng hệ thống tự động hoặc bán tự động, sử dụng các dung dịch đệm theo khuyến
nghị của nhà sản xuất hoặc dung dịch đệm có bán sẵn trên thị trường.
5.4.1 Dung dịch đệm,
pH 4,00 ở
20 °C
Hòa tan 10,21
g kali hydro phtalat (C8H5O4K) trong nước
(5.1) và pha loãng bằng nước đến 1000 mL. Kali hidro phtalat phải được sấy khô ở 115 °C ± 5 °C trong
2 h trước khi sử dụng.
5.4.2 Dung dịch đệm,
pH 6,88 ở
20 °C
Hòa tan 3,39 g
kali dihydro phosphat (KH2PO4) và 3,53 g dinatri hydro
phosphat (Na2HPO4)
trong nước (5.1) và pha loãng bằng nước đến 1000 mL.
Kali dihydro
phosphat phải được sấy khô ở 115 °C ± 5 °C trong 2 h trước khi sử dụng.
5.4.3 Dung dịch đệm,
pH 9,22 ở
20 °C
Hòa tan 3,80 g
dinatri tetraborat ngậm mười phân tử nước (Na2B4O7.10
H2O) trong nước (5.1) và pha loãng bằng nước đến 1000 mL.
CHÚ THÍCH Dinatri
tetraborat ngậm mười phân tử nước có thể mất nước hoặc kết tinh khi được bảo quản
trong một thời gian dài.
6.1 Máy lắc hoặc máy trộn
6.2 Máy đo pH,
có thể
điều hỉnh
độ dốc và nhiệt độ, có khả năng đọc chính xác đến hai chữ số thập phân.
6.3 Điện cực thủy tinh và một điện cực so sánh hoặc
một điện cực tổ hợp có đặc tính tương đương
Trong trường hợp
giá trị pH lớn hơn 10, một điện cực đặc biệt sẽ được dùng cho khoảng pH này hoặc
thêm dung dịch đệm pH 12.
CHÚ THÍCH Trong trường hợp đất, nguy cơ giảm hiệu năng
tăng do vỡ hoặc nhiễm bẩn điện cực.
6.4 Nhiệt kế hoặc đầu dò nhiệt độ,
có thang đo chính xác 1 °C.
6.5 Bình mẫu
có thể tích nhỏ nhất là 50 mL, bình thích hợp để lắc hoặc trộn và đo lường hiệu
quả làm bằng thủy tinh (bosilicat) hoặc polyetylen có nắp hoặc nút kín.
6.6 Thìa có
thể tích nhỏ nhất là 5,0 mL.
Dùng phần mẫu
đất được hong khô ngoài không khí, hoặc mẫu đất được làm khô ở nhiệt độ không quá
40 °C, đã qua rây có cỡ lỗ 2 mm.
CHÚ THÍCH 1 Ví
dụ, có thể dùng mẫu đất
được xử lý trước theo TCVN 6647 (ISO 11464) hoặc EN 16179 (xem Thư mục tài liệu
tham khảo).
CHÚ THÍCH 2 Việc
làm khô có thể ảnh hưởng đến pH của đất. Trong một số mẫu đất, đặc biệt những mẫu
có chứa sunfua, việc làm khô đất có thể làm giảm đáng kể giá trị pH.
CHÚ THÍCH 3 Đối
với chất thải đã xử lý, kích cỡ hạt từ 10 mm đến 40 mm thì các mẫu chất thải
sinh học đã xử lý có thể
được đo mà không cần xử lý sơ bộ.
Khi đo các mẫu
ẩm hiện trường, sử dụng mẫu đã được đồng nhất.
CHÚ THÍCH Ví
dụ về xử lý sơ bộ xem trong EN 16179 (xem Thư mục tài liệu tham khảo).
Bùn lỏng (mẫu
với hàm lượng chất khô thấp) được đo trực tiếp mà không cần xử lý sơ bộ.
CHÚ THÍCH Ví
dụ về xử lý sơ bộ xem trong EN 15002 (xem Thư mục tài liệu tham khảo).
8.1.1 Sử
dụng thìa (6.6) lấy một phần mẫu thử ít nhất 5 mL đại diện từ mẫu phòng thử
nghiệm.
Với mẫu chất lỏng
(bùn), huyền phù được chuẩn bị mà không cần thêm nước. Đo mẫu trong chất lỏng (bùn) phải được thực
hiện trực tiếp trong huyền phù.
8.1.2 Chuyển
phần mẫu thử vào bình mẫu (6.5) và thêm 5 lần thể tích nước (5.1), dung dịch
kali clorua
(5.2) hoặc dung dịch canxi clorua (5.3) tùy theo mục đích của phép thử.
Đối với chất
thải sinh học đã xử lý thì không cần xử lý sơ bộ, quy trình và tỷ lệ thể tích
(1:5) tương tự, ngoại trừ việc ít nhất 60 mL thể tích mẫu thử được thêm vào 300
mL nước hoặc dung dịch canxi clorua.
8.1.3 Trộn hoặc
lắc mạnh huyền phù trong 60 min ± 10 min bằng máy lắc hoặc máy trộn (6.1) và chờ
ít nhất 1 h nhưng không quá 3 h.
Cần tránh để không khí lọt vào
trong khoảng thời gian sau khi lắc.
CHÚ THÍCH Có
thể sử dụng sự sai khác trong quy trình lắc hoặc trộn và thời gian chờ nếu
phòng thử nghiệm chứng
minh việc thu được các kết quả có thể so sánh được.
Điều chỉnh máy
đo pH theo hướng dẫn ghi trong sách hướng dẫn của nhà sản xuất.
Hiệu chỉnh máy
đo pH như quy định trong sách hướng dẫn của nhà sản xuất, dùng các dung dịch đệm
(5.4) ở
20 °C ± 2 °C.
CHÚ THÍCH Sử
dụng các điện cực trong điều kiện tốt, cân bằng thường đạt được trong 30 s. Việc bù nhiệt độ có
thể được sử dụng khi đo các mẫu.
Đo pH trong
huyền phù ở 20 °C ± 2 °C ngay sau khi hoặc trong khi lắc. Quá trình lắc cần đạt
được trạng thái huyền phù đồng nhất của các hạt đất, nhưng phải tránh không khí
lọt vào. Đọc giá trị pH sau khi đã đạt được trạng thái ổn định. Ghi các giá trị
pH tới hai số thập phân. Trong trường hợp không đạt được sự ổn định của giá trị
pH, ghi chú phải được bổ sung vào báo cáo (xem 10 e).
CHÚ THÍCH 1 Ví
dụ phép đo có thể được coi là ổn định khi giá trị pH đo được trong vòng 5 s
không sai khác quá 0,02 đơn vị pH. Thời gian yêu cầu để ổn định thường là 1 min
hoặc ít hơn nhưng có thể
phụ thuộc vào một số yếu
tố sau.
- Giá trị pH (ở giá trị pH cao, khó
đạt tới trạng thái ổn định);
- Chất lượng của
điện cực thủy tinh (sự khác nhau trong chế tạo các điện cực) và thời hạn sử dụng
của chúng;
- Môi trường
dùng để đo pH (trạng thái ổn định trong môi trường KCl hoặc CaCl2 đạt được nhanh hơn so với trong nước);
- Sự khác nhau
về giá trị pH giữa các mẫu trong cùng một loạt mẫu đo;
- Thực hiện sự
khuấy trộn cơ học trước hoặc trong khi đo có thể giúp đạt số đọc ổn định trong
thời gian ngắn hơn.
CHÚ THÍCH 2 Trong
các mẫu có hàm lượng chất hữu cơ cao (đất than bùn, đất trồng trong chậu,...)
hiệu ứng huyền phù có thể đóng một vai trò quan trọng. Đối với đất đá vôi, huyền
phù có thể hấp
thụ cacbon dioxit. Trong những trường hợp như vậy rất khó đạt tới một giá trị
pH cân
bằng.
Đặc tính tính
năng của phương pháp đã được đánh giá và bảng tóm tắt những kết quả thử nghiệm liên
phòng về phép xác định pH được nêu ở Phụ lục A.
Báo cáo thử
nghiệm phải bao gồm những thông tin sau đây:
a) Viện dẫn
tiêu chuẩn này;
b) Tất cả thông tin cần thiết
để nhận biết đầy đủ mẫu;
c) Môi trường
chất lỏng được dùng để tạo huyền phù hoặc trong trường hợp phép đo trực tiếp
bùn lỏng
trong phần mẫu thử;
d) Kết quả của
phép xác định, chính xác đến 0,1 đơn vị pH;
e) Mọi khó khăn
gặp phải trong khi thiết lập điều kiện cân bằng;
f) Mọi thao
tác chi tiết không được quy định trong tiêu chuẩn này, hoặc là tùy chọn, cũng
như các yếu tố
có
thể ảnh hưởng đến kết quả thử nghiệm.
Dữ
liệu về độ lặp lại và độ tái lập
A.1 Khái quát
Dưới đây là dữ
liệu về độ lặp lại và độ tái lập của các phép thử liên phòng được thực hiện bởi ban kỹ thuật quốc tế
ISO là ISO/TC 190 Chất lượng đất để xác nhận ISO 10390:2005 (Xem A.2) và các
tiêu chuẩn do CEN/TC 400 thực hiện để xác nhận của EN 15933:2012 (xem A.3). Khi
thử nghiệm xác nhận ISO 10390 bao gồm các phép xác định độ pH đối với huyền phù
với nước, CaCl2
và KCl,
xác nhận EN 15933 không xem xét việc huyền phù với KCl.
A.2 Kết quả của thử nghiệm liên phòng về phép xác định
pH trong đất
Một phép thử
nghiệm liên phòng thử nghiệm đã được tổ chức vào năm 2004 để kiểm tra qui trình
được quy định trong tiêu chuẩn này.
Trong phép thử
liên phòng thử
nghiệm này, 35 phòng thử nghiệm đã thực hiện phép xác định pH của bốn loại đất.
Tóm tắt kết quả phép thử liên phòng
thử nghiệm được trình bày trong các Bảng từ A.1 đến A.3.
Các mẫu 1 (đất
cát canh tác) và mẫu 2 (đất chứa sét canh tác) là các mẫu lấy ở Cộng hòa Séc. Mẫu
3 và mẫu 4 (đều là đất thịt canh tác) được lấy ở Pháp.
Giá trị độ lặp
lại, r, và giá trị độ tái lập, R, được liệt kê trong các Bảng từ A.1 đến
Bảng
A.3, được tính toán theo TCVN 6910-2 (ISO 5725-2).
Bảng A.1 - Kết quả
phép thử liên phòng thử
nghiệm xác định pH trong H2O
Mẫu |
1 |
2 |
3 |
4 |
Số phòng thử
nghiệm còn lại sau khi loại trừ ngoại lệ |
35 |
33 |
32 |
33 |
Số phòng thử nghiệm bị loại |
0 |
2 |
3 |
2 |
Số kết quả
được chấp nhận |
70 |
66 |
64 |
66 |
Giá trị
trung bình |
5,72 |
7,60 |
8,08 |
6,40 |
Giá trị độ lặp
lại (r =
2,8 sr) |
0,08 |
0,12 |
0,10 |
0,10 |
Giá trị độ
tái lập (R = 2,8 sR) |
0,79 |
0,45 |
0,42 |
0,36 |
Bảng A.2 - Kết quả
phép thử liên phòng thử nghiệm xác định pH trong KCl
Mẫu |
1 |
2 |
3 |
4 |
Số phòng thử nghiệm còn lại sau
khi loại trừ ngoại lệ |
35 |
35 |
34 |
33 |
Số phòng thử nghiệm bị loại |
0 |
0 |
1 |
2 |
Số kết quả
được chấp nhận |
70 |
70 |
68 |
66 |
Giá trị
trung bình |
5,00 |
7,13 |
7,38 |
5,67 |
Giá trị độ lặp
lại (r =
2,8 sr) |
0,09 |
0,08 |
0,08 |
0,14 |
Giá trị độ
tái lập (R = 2,8 sR) |
0,47 |
0,37 |
0,36 |
0,25 |
Bảng A.3 - Kết quả
phép thử liên phòng thử nghiệm xác định pH trong CaCl2
Mẫu |
1 |
2 |
3 |
4 |
Số phòng thử
nghiệm còn lại sau khi loại trừ ngoại lệ |
33 |
33 |
32 |
34 |
Số phòng thử
nghiệm bị loại |
2 |
2 |
3 |
1 |
Số kết quả
được chấp nhận |
66 |
66 |
64 |
68 |
Giá trị
trung bình |
5,15 |
6,98 |
7,45 |
5,81 |
Giá trị độ lặp
lại
(r =
2,8 sr) |
0,07 |
0,06 |
0,06 |
0,09 |
Giá trị độ
tái lập (R = 2,8 sR) |
0,37 |
0,25 |
0,32 |
0,33 |
A.3 Kết quả của một thử nghiệm liên phòng về phép
xác định pH trong đất, bùn thải và chất thải sinh học đã xử lý
A.3.1 Vật liệu sử dụng trong nghiên cứu so sánh liên
phòng thử
nghiệm
So sánh liên
phòng thử nghiệm về xác định pH trong bùn, chất thải sinh học đã xử lý và đất
được đưa ra bởi 14 đến 18 phòng thử nghiệm ở Châu Âu trên sáu vật liệu khác nhau.
Bảng A.4 liệt
kê các loại vật liệu đã được thử nghiệm.
Bảng A.4 - Vật liệu
đã thử nghiệm trong so sánh liên phòng thử nghiệm với phép xác định pH trong
đất, bùn và chất thải
sinh học đã xử lý
Cỡ hạt |
Mẫu thử |
Vật liệu |
Bùn (< 0,5
mm) |
Bùn 1 |
Hỗn hợp 1 của
nhà máy xử lý nước thải đô thị bùn thải từ North Rhine Westphalia, Đức |
Bùn 2 |
Bùn thải 2 hỗn
hợp của nhà máy xử lý nước thải đô thị được thải ra từ North Rhine
Westphalia, Đức |
|
Hạt mịn (<2,0 mm) |
Compost 1 |
Compost tươi
từ Vienna, Áo |
Compost 2 |
Compost từ Đức |
|
Đất 4 |
Đất đã được
cải tạo bùn từ Hohenheim, Đức |
|
Đất 5 |
Đất nông
nghiệp từ Reading, Vương quốc Anh |
A.3.2 Kết quả so sánh thử nghiệm liên phòng
Đánh giá thống
kê được thực hiện theo TCVN 6910-2 (ISO 5725-2). Giá trị trung bình, độ lệch
chuẩn lặp lại (sr) và độ lệch chuẩn tái lập (sR) được nêu
trong Bảng A.5.
Bảng A.5 - Kết quả của
các nghiên cứu so sánh thử nghiệm
liên phòng về xác định pH trong đất,
bùn và chất thải đã xử lý
Nền mẫu |
l |
n |
no |
|
sr |
sR |
pH CaCl2 |
||||||
Bùn 1 |
11 |
52 |
1 |
6,59 |
0,02 |
0,12 |
Bùn 2 |
12 |
63 |
0 |
7,09 |
0,03 |
0,22 |
Compost 1 |
13 |
64 |
0 |
7,68 |
0,02 |
0,15 |
Compost 2 |
13 |
52 |
3 |
7,68 |
0,02 |
0,17 |
Đất 4 |
12 |
58 |
0 |
6,48 |
0,04 |
0,15 |
Đất 5 |
12 |
55 |
2 |
6,64 |
0,04 |
0,14 |
pH aq |
||||||
Bùn 1 |
16 |
69 |
2 |
6,74 |
0,05 |
0,10 |
Bùn 2 |
18 |
80 |
2 |
7,48 |
0,04 |
0,18 |
Compost 1 |
16 |
70 |
2 |
8,13 |
0,04 |
0,08 |
Compost 2 |
18 |
80 |
3 |
8,39 |
0,05 |
0,16 |
Đất 4 |
16 |
66 |
2 |
7,05 |
0,04 |
0,18 |
Đất 5 |
14 |
51 |
3 |
7,12 |
0,03 |
0,15 |
CHÚ DẪN l
số phòng thử nghiệm tham gia n số kết quả
phân tích sau khi loại bỏ ngoại lệ no
số lượng ngoại lệ tổng trung bình của các kết quả (không có ngoại lệ) sr
độ lệch chuẩn lặp lại sR
độ lệch chuẩn tái lập pHCaCl2 pH trong
dung dịch canxi clorua 0,01 mol/L pH aq pH
trong nước huyền phù |
Thư mục tài liệu tham
khảo
[1] TCVN
6910-2 (ISO 5725-2), Độ chính xác (độ đúng và độ
chụm) của phương pháp đo và kết quả đo - Phần 2: Phương pháp cơ bản xác định độ
lặp lại và độ tái lập của phương pháp đo tiêu chuẩn
[2] TCVN 6647
(ISO 11464), Chất lượng đất - Xử lý sơ bộ
đất
để
phân tích lý - hoá
[3] EN
15933:2012, Sludge, treated biowaste and
soil - Determination of pH
[4] EN 12176, Characterization of sludge - Determination
of pH-value
[5] EN 13037, Soil improvers and growing media -
Determination of pH
[6] Nilsson
S.I., Johnsson L, Jennische P., 2005). A horizontal standard for pH
measurements - The influence on pH measurements of sample pretreatment, ionic
composition/ionic strength of the extractant and centrifugation/filtration.
Swedish University of Agricultural Sciences, Uppsala
[7] EN 15002, Characterization of waste - Preparation of
test portions from the laboratory sample
[8] EN 16179, Sludge, treated biowaste and soil - Guidance
for sample pretreatment
LINK 2 - TÌM KIẾM SÁCH/TÀI LIỆU ONLINE (GIÁ ƯU ĐÃI NHẤT)
LINK 3 - TÌM KIẾM SÁCH/TÀI LIỆU ONLINE (GIÁ ƯU ĐÃI NHẤT)
LINK 4 - TÌM KIẾM SÁCH/TÀI LIỆU ONLINE (GIÁ ƯU ĐÃI NHẤT)
Không có nhận xét nào: