Giới thiệu chung về Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 10977:2015 (ISO 10716:1994)

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 10977:2015 hoàn toàn tương đương với tiêu chuẩn quốc tế ISO 10716:1994, quy định phương pháp xác định lượng kiềm dự trữ của các loại giấy và các tông. Đây là một chỉ số kỹ thuật cực kỳ quan trọng trong việc đánh giá độ bền và tuổi thọ của giấy, đặc biệt là các loại giấy dùng trong lưu trữ tài liệu, sách báo và tác phẩm nghệ thuật, giúp chống lại sự suy giảm chất lượng do tác động của axit từ môi trường hoặc sinh ra trong quá trình tự lão hóa. Dưới đây là phần tóm tắt chi tiết nội dung cốt lõi từ Điều 1 đến Điều 4 của tiêu chuẩn này.

Điều 1: Phạm vi áp dụng

Phạm vi áp dụng của tiêu chuẩn được quy định rõ ràng nhằm đảm bảo tính chính xác và phù hợp của phương pháp thử nghiệm đối với từng loại vật liệu:

• Tiêu chuẩn này áp dụng cho hầu hết các loại giấy và các tông có chứa các chất màu hoặc chất độn mang tính kiềm (ví dụ điển hình là canxi cacbonat - CaCO3) được thêm vào trong quá trình sản xuất nhằm mục đích trung hòa các chất axit.
• Tiêu chuẩn này không áp dụng cho các loại giấy nhiều lớp hoặc các tông nhiều lớp mà trong đó các lớp cấu tạo khác nhau có chứa lượng kiềm dự trữ khác nhau một cách đáng kể. Việc thử nghiệm trên các mẫu này sẽ không phản ánh chính xác đặc tính của từng lớp riêng biệt.

Điều 2: Tài liệu viện dẫn

Để thực hiện tiêu chuẩn này một cách chính xác, việc áp dụng các tài liệu viện dẫn sau đây là bắt buộc và không thể tách rời:

• TCVN 3658 (ISO 186): Giấy và các tông - Lấy mẫu để xác định chất lượng trung bình. Tiêu chuẩn này quy định quy trình lấy mẫu đại diện từ một lô sản phẩm nhằm đảm bảo tính khách quan cho kết quả thử nghiệm.
• TCVN 4360 (ISO 287): Giấy và các tông - Xác định độ ẩm của lô - Phương pháp sấy khô. Việc xác định độ ẩm là bước bắt buộc để tính toán chính xác khối lượng khô tuyệt đối của mẫu thử trước khi tiến hành phân tích hóa học.

Điều 3: Thuật ngữ và định nghĩa

Tiêu chuẩn đưa ra định nghĩa thống nhất về khái niệm cốt lõi để làm cơ sở cho việc đo lường và biểu thị kết quả:

• Lượng kiềm dự trữ (Alkali reserve): Là lượng chất kiềm có trong giấy hoặc các tông có khả năng trung hòa axit, được xác định theo phương pháp quy định trong tiêu chuẩn này.
• Đơn vị biểu thị: Lượng kiềm dự trữ được biểu thị bằng milimol axit trên kilogam giấy khô tuyệt đối (mmol/kg). Ngoài ra, kết quả cũng có thể được quy đổi và biểu thị dưới dạng phần trăm khối lượng của canxi cacbonat (CaCO3) so với khối lượng giấy khô tuyệt đối (trong đó, 1 % CaCO3 tương đương với 200 mmol axit trên mỗi kilogam giấy).

Điều 4: Nguyên tắc của phương pháp

Nguyên tắc hóa học của phương pháp xác định lượng kiềm dự trữ dựa trên phản ứng trung hòa axit-bazơ và kỹ thuật chuẩn độ ngược, bao gồm các bước cơ bản sau:

• Chiết mẫu thử: Mẫu giấy hoặc các tông được cắt nhỏ và tiến hành chiết bằng nước nóng có chứa một lượng dung dịch axit clohydric (HCl) tiêu chuẩn đã biết trước nồng độ và thể tích. Lượng axit này phải dư so với lượng kiềm có trong mẫu để đảm bảo phản ứng trung hòa diễn ra hoàn toàn.
• Đun sôi giải phóng khí: Hỗn hợp sau khi chiết được đun sôi nhẹ nhằm giải phóng hoàn toàn lượng khí carbon dioxide (CO2) sinh ra từ phản ứng giữa axit và các muối cacbonat có trong giấy. Việc loại bỏ hoàn toàn CO2 là bắt buộc để tránh gây sai số cho quá trình chuẩn độ tiếp theo.
• Chuẩn độ ngược: Lượng axit clohydric dư (lượng axit không tham gia phản ứng với chất kiềm trong giấy) sẽ được chuẩn độ bằng dung dịch natri hydroxit (NaOH) tiêu chuẩn.
• Xác định điểm cuối: Điểm cuối của quá trình chuẩn độ được xác định bằng cách sử dụng máy đo pH (chuẩn độ điện thế) hoặc sử dụng chất chỉ thị màu thích hợp (như metyl đỏ) để nhận biết sự thay đổi màu sắc của dung dịch. Từ lượng dung dịch NaOH tiêu tốn, tiến hành tính toán lượng axit đã phản ứng, từ đó suy ra lượng kiềm dự trữ có trong mẫu giấy ban đầu.