Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 9294:2012 quy định phương pháp xác định cacbon tổng số trong phân bón bằng phương pháp Walkley - Black. Đây là phương pháp hóa học phổ biến, có độ chính xác cao, được áp dụng rộng rãi trong việc kiểm nghiệm chất lượng phân bón hữu cơ tại Việt Nam. Dưới đây là tóm tắt chi tiết nội dung từ Phần mở đầu đến Điều 4 của tiêu chuẩn này.

- Phạm vi áp dụng (Điều 1)

• Tiêu chuẩn này quy định quy trình xác định hàm lượng cacbon tổng số (cacbon hữu cơ) trong các loại phân bón có nguồn gốc hữu cơ.
• Đối tượng áp dụng bao gồm phân bón hữu cơ, phân bón hữu cơ sinh học, phân bón hữu cơ vi sinh, phân bón hữu cơ khoáng và các loại phân bón khác có công bố hàm lượng chất hữu cơ.
• Phương pháp Walkley - Black đặc biệt phù hợp cho các mẫu phân bón có hàm lượng cacbon hữu cơ dễ bị oxy hóa, giúp đánh giá nhanh chóng và chính xác hàm lượng hữu cơ tổng số phục vụ công tác quản lý chất lượng.

- Tài liệu viện dẫn (Điều 2)

• Để áp dụng tiêu chuẩn này một cách chính xác, việc viện dẫn các tài liệu kỹ thuật liên quan là bắt buộc. Tài liệu viện dẫn cốt lõi bao gồm:
• TCVN 4851 (ISO 3696) - Nước dùng cho phòng thí nghiệm phân tích: Quy định các yêu cầu kỹ thuật và phương pháp thử đối với nước sử dụng trong quá trình phân tích hóa học, đảm bảo không lẫn tạp chất gây sai lệch kết quả chuẩn độ.
• Các tài liệu viện dẫn áp dụng phiên bản được nêu trong tiêu chuẩn. Trường hợp tài liệu viện dẫn có sự thay đổi, bổ sung hoặc thay thế thì áp dụng phiên bản mới nhất.

- Nguyên lý xác định (Điều 3)

• Phương pháp Walkley - Black dựa trên nguyên lý oxy hóa khử hóa học trong môi trường axit mạnh.
• Cacbon hữu cơ trong mẫu phân bón được oxy hóa hoàn toàn bằng một lượng dư dung dịch kali dicromat (K2Cr2O7) tiêu chuẩn trong môi trường axit sunfuric (H2SO4) đậm đặc.
• Phản ứng oxy hóa được thúc đẩy bởi nhiệt lượng tự sinh ra khi hòa tan axit sunfuric đậm đặc vào dung dịch muối dicromat, không cần nguồn nhiệt ngoài (hoặc có thể gia nhiệt nhẹ tùy điều kiện mẫu cụ thể để đảm bảo phản ứng hoàn toàn).
• Lượng kali dicromat dư không tham gia phản ứng oxy hóa được xác định bằng cách chuẩn độ ngược với dung dịch sắt (II) sunfat (FeSO4) hoặc dung dịch muối Mohr (Fe(NH4)2(SO4)2) tiêu chuẩn.
• Điểm tương đương (điểm cuối chuẩn độ) được nhận biết rõ ràng thông qua sự thay đổi màu sắc của chất chỉ thị màu diphenylamin (chuyển từ màu tím đậm sang màu xanh lục).

- Hóa chất và thuốc thử (Điều 4)

• Trong quá trình phân tích, chỉ sử dụng các hóa chất có độ tinh khiết phân tích và nước dùng cho phòng thí nghiệm phù hợp với TCVN 4851. Các hóa chất chính bao gồm:
• Axit sunfuric (H2SO4) đậm đặc: Có khối lượng riêng d = 1,84 g/ml, đóng vai trò tạo môi trường axit mạnh và sinh nhiệt cho phản ứng oxy hóa.
• Dung dịch kali dicromat (K2Cr2O7) tiêu chuẩn nồng độ 1 N: Được chuẩn bị bằng cách hòa tan lượng kali dicromat tinh khiết (đã sấy khô ở 105 độ C) trong nước cất và định mức đến thể tích quy định.
• Dung dịch sắt (II) sunfat (FeSO4) hoặc muối Mohr khoảng 0,5 N: Được pha chế và phải được chuẩn hóa lại hàng ngày trước khi tiến hành chuẩn độ mẫu bằng dung dịch kali dicromat tiêu chuẩn để xác định nồng độ thực tế chính xác.
• Axit photphoric (H3PO4) đậm đặc hoặc Natri florua (NaF): Được thêm vào trước khi chuẩn độ nhằm tạo phức với ion sắt (III) sinh ra trong phản ứng, giúp điểm chuyển màu của chỉ thị diphenylamin trở nên sắc nét và dễ quan sát hơn.
• Chất chỉ thị màu diphenylamin: Được pha chế bằng cách hòa tan diphenylamin trong axit sunfuric đậm đặc và nước cất, dùng để nhận biết điểm cuối của quá trình chuẩn độ ngược.