Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 9291:2018 về Phân bón - Xác định hàm lượng cadimi tổng số bằng phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa và nhiệt điện (không ngọn lửa) do Viện Quy hoạch và Thiết kế Nông nghiệp biên soạn, Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn đề nghị, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng thẩm định và Bộ Khoa học và Công nghệ công bố. Tiêu chuẩn này hướng dẫn chi tiết quy trình kỹ thuật nhằm xác định chính xác hàm lượng cadimi (Cd) - một kim loại nặng độc hại cần kiểm soát nghiêm ngặt trong các sản phẩm phân bón lưu hành tại Việt Nam.

Phạm vi áp dụng (Điều 1)

Tiêu chuẩn này quy định hai phương pháp chính để xác định hàm lượng cadimi tổng số trong các loại phân bón:

• Phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa (F-AAS): Được áp dụng đối với các mẫu phân bón có hàm lượng cadimi tổng số lớn hơn hoặc bằng 1,0 mg/kg.
• Phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử nhiệt điện (GF-AAS): Hay còn gọi là phương pháp không ngọn lửa (lò graphit), được áp dụng đối với các mẫu phân bón có hàm lượng cadimi tổng số thấp, nhỏ hơn 1,0 mg/kg.

Tài liệu viện dẫn (Điều 2)

Để áp dụng tiêu chuẩn này một cách chính xác, các tài liệu viện dẫn sau đây là cực kỳ cần thiết. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng bản được nêu, đối với tài liệu không ghi năm công bố thì áp dụng bản mới nhất:

• TCVN 4851 (ISO 3696): Quy định về nước dùng cho phòng thí nghiệm phân tích, yêu cầu kỹ thuật và phương pháp thử.
• TCVN 10683 (ISO 8397): Quy định về phân bón rắn và phương pháp phân chia mẫu thử để đảm bảo tính đại diện của mẫu phân tích.

Nguyên lý xác định (Điều 3)

Nguyên lý chung của phương pháp xác định hàm lượng cadimi tổng số bao gồm các bước xử lý mẫu và đo phổ hấp thụ:

• Quá trình phân hủy mẫu: Mẫu phân bón được xử lý và phân hủy hoàn toàn bằng hỗn hợp các axit mạnh (như axit nitric, axit clohydric hoặc axit flohydric tùy thuộc vào bản chất của từng loại phân bón) để giải phóng và chuyển hóa toàn bộ lượng cadimi có trong mẫu vào dung dịch.
• Đo phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa (F-AAS): Dung dịch mẫu sau khi phân hủy được phun trực tiếp vào ngọn lửa không khí-axetylen của thiết bị quang phổ. Tại đây, các nguyên tử cadimi ở trạng thái tự do sẽ hấp thụ bức xạ đặc trưng phát ra từ đèn catốt rỗng (HCL) hoặc đèn phóng điện không cực (EDL) ở bước sóng cực đại 228,8 nm. Trị số độ hấp thụ quang thu được tỷ lệ thuận với nồng độ cadimi trong dung dịch mẫu.
• Đo phổ hấp thụ nguyên tử nhiệt điện (GF-AAS): Một lượng thể tích dung dịch mẫu rất nhỏ được bơm vào ống graphit của bộ hóa hơi nhiệt điện. Trải qua các giai đoạn sấy khô, tro hóa và nguyên tử hóa bằng dòng điện nhiệt độ cao, các nguyên tử cadimi tự do được tạo ra và hấp thụ bức xạ ở bước sóng 228,8 nm. Phương pháp này có độ nhạy cực cao, phù hợp cho việc phân tích lượng vết cadimi.

Hóa chất và thuốc thử (Điều 4)

Trong suốt quá trình phân tích, chỉ được phép sử dụng các hóa chất, thuốc thử có độ tinh khiết hóa học cao (loại tinh khiết phân tích - tinh khiết quang phổ) và nước dùng trong phân tích phải đạt tiêu chuẩn tối thiểu là nước loại 2 hoặc loại 3 theo TCVN 4851:

• Axit nitric (HNO3): Axit đậm đặc có khối lượng riêng d = 1,42 g/ml, hoặc dung dịch axit nitric loãng được pha chế theo các tỷ lệ thể tích quy định để phục vụ quá trình hòa tan và rửa thiết bị.
• Axit clohydric (HCl): Axit đậm đặc có khối lượng riêng d = 1,19 g/ml, dùng phối hợp trong quá trình phân hủy mẫu.
• Dung dịch tiêu chuẩn cadimi (Cd): Dung dịch gốc cadimi có nồng độ chính xác đã biết trước (thường là 1000 mg/l). Từ dung dịch gốc này, tiến hành pha loãng bằng dung dịch axit nitric loãng để tạo ra dãy dung dịch chuẩn làm việc có nồng độ phù hợp với dải đo của từng thiết bị.
• Chất điều biến hóa học: Sử dụng các chất như amoni dihydro photphat (NH4H2PO4) hoặc magie nitrat (Mg(NO3)2) đối với phương pháp nhiệt điện nhằm hạn chế tối đa sự ảnh hưởng của các thành phần nền mẫu đến quá trình nguyên tử hóa cadimi trong lò graphit.

Lưu ý: Việc tuân thủ nghiêm ngặt các quy định về an toàn hóa chất và hiệu chuẩn thiết bị đo là bắt buộc để đảm bảo tính chính xác và độ lặp lại của kết quả thử nghiệm theo tiêu chuẩn quốc gia.