Đồ án Phương pháp phân tích các chỉ tiêu môi trường

BỘ CÔNG THƯƠNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH VIỆN KHOA HỌC CÔNG NGHỆ & QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG PHÖÔNG PHAÙP PHAÂN TÍCH CAÙC CHÆ TIEÂU MOÂI TRÖÔØNG ThS. ÑINH HAÛI HAØ TP.HOÀ CHÍ MINH, thaùng 02 naêm 2009 (Cập nhật lần 3) Phöông phaùp phaân tích caùc chæ tieâu moâi tröôøng - ThS. Ñinh Haûi Haø -2- LÔØI NOÙI ÑAÀU Kinh teá caøng phaùt trieån keùo theo oâ nhieãm moâi tröôøng ngaøy caøng nhieàu. Neáu nhö chuùng ta khoâng coù nhöõng chính saùch phaùt trieån beàn vöõng – phaùt trieån kinh teá ñi ñoâi vôùi baûo veä moâi tröôøng thì theá heä töông lai cuûa chuùng ta seõ phaûi gaùnh chòu nhöõng haäu quaû naëng neà nhö thieân tai, luõ luït do thay ñoåi khí haäu toaøn caàu, caùc caên beänh ung thö ngaøy caøng nhieàu do caùc chaát thaûi ñoäc haïi ñöôïc thaûi ra moâi tröôøng moät caùch tuøy tieän, söï suy giaûm taàng ozon... Hieän nay coù raát nhieàu nhaø maùy, khu coâng nghieäp haøng ngaøy thaûi ra moâi tröôøng haøng traêm khoái nöôùc thaûi gaây oâ nhieãm moâi tröôøng. Nhaèm ñaùnh giaù möùc ñoä oâ nhieãm do caùc hoaït ñoäng naøy gaây neân töø ñoù ñöa ra höôùng xöû lyù thích hôïp, saùch Phöông Phaùp Phaân Tích Caùc Chæ Tieâu Moâi Tröôøng cung caáp caùc kieán thöùc cho ngöôøi kyõ sö moâi tröôøng khaû naêng ñaùnh giaù chaát löôïng nguoàn nöôùc vaø ñaát taïi khu vöïc ñoù. Ngoaøi ra saùch Phöông Phaùp Phaân Tích Caùc Chæ Tieâu Moâi Tröôøng coøn coù theå söû duïng cho moân hoïc Thöïc Haønh Hoùa Kyõ Thuaät Moâi Tröôøng vaø Thöïc Haønh Moâi Tröôøng Ñaát duøng cho sinh vieân thuoäc caùc chuyeân ngaønh nhö Coâng ngheä Moâi tröôøng, Quaûn lyù Moâi tröôøng, Khoa hoïc Moâi tröôøng trong caùc tröôøng Cao ñaúng vaø Ñaïi hoïc trong caû nöôùc cuõng nhö cho caùc caùn boä thuoäc caùc trung taâm nghieân cöùu, phaân tích chaát löôïng nöôùc vaø ñaát, caùc phoøng thí nghieäm cuûa caùc khu coâng nghieäp… Raát mong nhaän ñöôïc yù kieán ñoùng goùp ñeå laàn xuaát baûn sau ñöôïc hoaøn thieän hôn. Moïi yù kieán ñoùng goùp xin göûi veà ñòa chæ haihak6@yahoo.com Sách này có thể tải tại www.ebook.edu.vn Xin chaân thaønh caûm ôn. Taùc giaû Phöông phaùp phaân tích caùc chæ tieâu moâi tröôøng - ThS. Ñinh Haûi Haø -3- MUÏC LUÏC Chöông 1: Môû ñaàu......................................................................................................... 5 Baøi 1: Laáy maãu vaø baûo quaûn maãu ................................................................................ 5 Baøi 2: Dung dòch chuaån............................................................................................... 16 Chöông 2: Phaân tích caùc thoâng soá vaät lyù .................................................................... 22 Baøi 3: pH, EC, ñoä maën ................................................................................................ 22 Baøi 4: Chaát raén ............................................................................................................ 23 Baøi 5: Ñoä ñuïc............................................................................................................... 25 Baøi 6: Ñoä maøu ............................................................................................................. 26 Chöông 3: Phaân tích caùc thoâng soá theå tích ................................................................. 28 Baøi 7: Chloride ............................................................................................................ 28 Baøi 8: Ñoä acid.............................................................................................................. 30 Baøi 9: Ñoä kieàm ............................................................................................................ 32 Baøi 10: Ñoä cöùng toång coäng ......................................................................................... 34 Baøi 11: Ñoä cöùng calci.................................................................................................. 38 Baøi 12: Nitrogen – organic.......................................................................................... 39 Chöông 4: Phaân tích caùc thoâng soá traéc quang ............................................................ 42 Baøi 13: Saét ................................................................................................................... 42 Baøi 14: Nitrogen – nitrite (N-NO2-) ............................................................................ 45 Baøi 15: Nitrogen-nitrate (NO3-) .................................................................................. 48 Baøi 16: Nitrogen – ammonia (NH3) ............................................................................ 50 Baøi 17: Phosphate........................................................................................................ 54 Baøi 18: Sunfat .............................................................................................................. 57 Baøi 19: Mangan ........................................................................................................... 59 Baøi 20: Chlorine –Cl2 .................................................................................................. 61 Chöông 5: Phaân tích caùc thoâng soá sinh hoaù................................................................ 62 Baøi 21: Oxi hoøa tan (DO)........................................................................................... 62 Baøi 22: Nhu caàu oxy sinh hoïc (biological oxygen demand – BOD) ......................... 65 Baøi 23: Nhu caàu oxi hoùa hoïc (chemical oxygen demand – COD) ............................ 68 Chöông 6: Phöông phaùp phaân tích caùc chæ tieâu moâi tröôøng ñaát ................................ 71 Baøi 24: Chuaån bò maãu ñaát ........................................................................................... 71 Baøi 25: Xaùc ñònh tæ troïng, dung troïng vaø ñoä xoáp ñaát ................................................. 72 Baøi 26: Phaân tích haït keát ñaát ...................................................................................... 74 Baøi 27: Độ chua của đất .............................................................................................. 78 Baøi 28: Phaân tích toång soá muoái tan, clo...................................................................... 81 Baøi 29: Phaân tích muøn trong ñaát ................................................................................. 82 Phöông phaùp phaân tích caùc chæ tieâu moâi tröôøng - ThS. Ñinh Haûi Haø -4- Baøi 30: Phaân tích N toång soá trong ñaát ........................................................................ 86 Baøi 31: Phaân tích Si, R2O3 trong ñaát ........................................................................... 89 Baøi 32: Phaân tích Al3+ trao ñoåi trong ñaát .................................................................... 95 Baøi 33: Xaùc ñònh caùc daïng toàn taïi cuûa saét trong ñaát.................................................. 97 Baøi 34: Xaùc ñònh pH ñaát.............................................................................................. 99 Baøi 35: Phaân tích CaO, MgO trong ñaát .................................................................... 102 Chöông 7: Phöông phaùp phaân tích caùc chæ tieâu moâi tröôøng khí .............................. 106 Baøi 36: Xaùc ñònh acid HCl - phöông phaùp haáp thuï baèng nöôùc caát ......................... 106 Baøi 37: Xaùc ñònh CO2 - phöông phaùp haáp thuï CO2 baèng Ba(OH)2.......................... 107 Baøi 38: Xaùc ñònh sunfur dioxit (SO2)........................................................................ 109 Baøi 39: Xaùc ñònh Dioxyt nitô (NO2) ......................................................................... 111 Baøi 40: Xaùc ñònh Ammoniac..................................................................................... 114 Baøi 41: Xaùc ñònh Hydrosunfua ................................................................................. 116 Phöông phaùp phaân tích caùc chæ tieâu moâi tröôøng - ThS. Ñinh Haûi Haø -5- CHÖÔNG 1: MÔÛ ÑAÀU BAØI 1: LAÁY MAÃU VAØ BAÛO QUAÛN MAÃU 1.1 Giôùi thieäu chung ÖÙng vôùi nhu caàu cuûa xaõ hoäi ngaøy caøng ñoøi hoûi chaát löôïng phaân tích caøng cao vaø yeâu caàu cuûa khaùch haøng cuõng ngaøy caøng ña daïng, kieåm soaùt vaø baûo ñaûm chaát löôïng cuûa pheùp phaân tích QAQC (Quanlity Assurance and Quanlity Control) laø nhaèm muïc ñích taêng ñoä tin caäy cuûa khaùch haøng ñoái vôùi keát quaû cuûa pheùp phaân tích. Chính vì vaäy maø yeâu caàu veà chaát löôïng cuûa pheùp phaân tích ñaët ra haøng ñaàu. Muïc ñích cuûa pheùp phaân tích laø tìm ra moät caùch ñònh tính vaø ñònh löôïng thaønh phaàn cuûa caùc chaát coù trong moâi tröôøng. Trong phaân tích moâi tröôøng coù moät soá muïc tieâu cuï theå:  Để chuẩn bị một ngân hàng dữ liệu nhằm xác định xu hướng sự biến đổi một hợp chất nào đó trong môi trường  Xác định chính xác thành phần và nồng độ của một mẫu môi trường nào đó nhằm đưa ra giải pháp công nghệ và xử lý nó Với đà phát triển này thì hàng loạt các máy móc, thiết bị phân tích kỹ thuật cao ra đời góp phần tăng độ chính xác của một phép phân tích. Tuy nhiên sai số của một phép phân tích có thể đến từ nhiều nguồn: lấy mẫu, vận chuyển và bảo quản mẫu, chọn lựa phương pháp phân tích, bản thân người phân tích, không hiệu chỉnh thiết bị hợp lý, xử lý và báo cáo số liệu không chính xác. 1.2 Laáy maãu, vaän chuyeån vaø baûo quaûn maãu Chaát löôïng cuûa moät pheùp phaân tích phuï thuoäc raát nhieàu vaøo quy trình laáy maãu. Theo thoáng keâ coù tôùi 66% sai soá cuûa keát quaû phaân tích ñeán töø vieäc laáy maãu sai. Ñoä tin caäy cuûa moät keát quaû phaân tích phuï thuoäc vaøo chieán löôïc laáy maãu, keá hoaïch laáy maãu vaø sô ñoà laáy maãu. Trong phaân tích moâi tröôøng ngöôøi ta phaân bieät laøm 4 loaïi maãu, öùng vôùi moãi loaïi seõ coù sô ñoà laáy maãu töông öùng  Loaïi 1: maãu ñaïi dieän (Representative) laø loaïi maãu mang nhieàu tính chaát. Ñeå baûo ñaûm ñöôïc tính ñaïi dieän cuûa maãu moâi tröôøng ngöôøi ta phaûi xem xeùt traïng thaùi toàn taïi cuûa maãu ngoaøi moâi tröôøng ñoù Ví duï: maãu ñoàng theå (nöôùc soâng, hoà…) Maãu dò theå (chaát thaûi raén) Maãu tónh (nöôùc trong ao, hoà) Maãu ñoäng (nöôùc soâng, bieån)  Loaïi 2: maãu choïn löïa (Selective) hoaøn toaøn phuïc thuoäc vaøo keá hoaïch laáy maãu. Chuùng ta choïn löïa maãu sao cho thoûa maõn moät tính chaát thích hôïp naøo ñoù maø chuùng ta döï ñònh vaø boû qua caùc chi tieát khaùc  Loaïi 3: maãu baát kyø (Random) khi tính ñaïi dieän khoâng ñaûm baûo, laáy baát kyø nhöng phaûi xem xeùt cho thoûa maõn moät soá tieâu chí, nhu caàu ñeà ra.  Loaïi 4: maãu hoãn hôïp (Composite) hay coøn goïi laø maãu troän (mixed) Phöông phaùp phaân tích caùc chæ tieâu moâi tröôøng - ThS. Ñinh Haûi Haø -6- 1.2.1 Thôøi gian löu maãu Là khoảng thời gian cực đại từ thời điểm lấy mẫu đến lúc đo mẫu mà mẫu không có sự biến đổi đáng kể nào, về mặt nguyên tắc nên đo mẫu càng nhanh càng tốt sau khi lấy mẫu. Trong quá trình vận chuyển và lưu mẫu mọi thao tác đều phải được ghi nhận. 1.2.2 Moät soá tính chaát cuûa maãu phaân tích Khi xaây döïng chieán löôïc laáy maãu phaûi xem xeùt ñeán caùc yeáu toá nhö: ñoä bay hôi, tính nhaïy vôùi aùnh saùng maët trôøi, tính beàn vöõng veà nhieät, tính phaûn öùng hoùa hoïc… Moïi nguyeân nhaân veà söï nhieãm baån cuûa maãu phaûi ñöôïc xem xeùt caån thaän: söï hoøa tan cuûa moät soá chaát, cuûa vaät chöùa maãu vaøo maãu, thaønh phaàn moâi tröôøng beân ngoaøi (buïi, hoùa chaát khaùc), ñaëc bieät chaát deã bay hôi Moät vaøi nguyeân nhaân gaây bieán ñoåi maãu: - Vi khuaån, taûo vaø caùcvi sinh vaät khaùc coù theå tieâu thuï moät soá thaønh phaàn coù trong maãu, chuùng cuõng coù theå laøm bieán ñoåi baûn chaát cuûa caùc thaønh phaàn vaø taïo ra caùc thaønh phaàn môùi. Hoaït ñoäng sinh hoïc naøy gaây aûnh höôûng ñeán, thí duï haøm löôïng oxi hoøa tan, cacbondioxit, caùc hôïp chaát nitô, photpho vaø ñoâi khi coù caû silic. - Moät soá hôïp chaát coù theå bò oxy hoaù bôûi oxy hoaø tan trong maãu hoaëc oxy khoâng khí (thí duï nhö caùc hôïp chaát höõu cô, saét II, sunfua). - Moät soá chaát keát tuûa ví duï nhö CaCO3, Al(OH)3, Mg(PO4)2, hoaëc bay hôi ví duï nhö oxy, thuyû ngaân, xianua - pH, ñoä daãn ñieän, haøm löôïng caùcbonñioxit coù theå bò thay ñoåi do haáp thuï cacbonñioxit töø khoâng khí. - Caùc kim loaïi hoaø tan hoaëc ôû daïng keo cuõng nhö moät soá hôïp chaát höõu cô coù theå bò haáp phuï khoâng thuaän nghòch leân bình chöùa hoaëc leân caùc haït raén coù trong maãu - Caùc saûn phaåm polyme hoaù coù bò depolyme hoaù, ngöôïc laïi, caùc hôïp chaát ñôn giaûn coù theå bò polyme hoaù. 1.2.3 Ñieàu kieän löu tröõ maãu, muïc ñích phaân tích Moãi moät maãu caàn phaûi coù cheá ñoä baûo quaûn thích hôïp, muïc ñích laø taïo ra moâi tröôøng löu tröõ toát laøm haïn cheá toái thieåu phaûn öùng hoùa hoïc, sinh hoïc ñoái vôùi maãu. Haàu heát caùc phaûn öùng enzyme xaûy ra ôû nhieät ñoä 20-30oC (nhieät ñoä phoøng) neân löu tröõ maãu trong ñieàu kieän laïnh vaø trong khoâng gian toái. Ñoâi khi ñeå löu maãu phaûi theâm vaøo nhöõng chaát trôï nhö chaát choáng oxy hoùa, choáng keo tuï. 1.2.4 Tieàn xöû lyù maãu Muïc ñích cuûa pheùp phaân tích laø maãu ta ño phaûi phuø hôïp vôùi tính ñaïi dieän cuûa maãu moâi tröôøng. Tröôùc khi ño thöôøng coù moät soá coâng ñoaïn phaûi thao taùc vôùi maãu ñeå phuø hôïp vôùi thieát bò ño vaø phöông phaùp ño nhö: laéc, pha loaõng, coâ ñaëc, nghieàn, caét, loïc, troän… 1.2.5 Löïa choïn phöông phaùp phaân tích Khi caân nhaéc löïa choïn phöông phaùp phaân tích thöôøng döïa vaøo moät soá gôïi yù sau ñaây: Nhöõng phöông phaùp phaân tích maø ta töï xaây döïng neân Phöông phaùp phaân tích caùc chæ tieâu moâi tröôøng - ThS. Ñinh Haûi Haø -7- Nhöõng phöông phaùp ñöôïc coâng boá trong nhöõng taïp chí khoa hoïc chuyeân ngaønh Nhöõng phöông phaùp do caùc toå chöùc thöông maïi cung caáp Nhöõng phöông phaùp ñöôïc cung caáp trong saùch chuyeân ngaønh Nhöõng phöông phaùp do caùc toå chöùc tieâu chuaån hoùa coâng boá (ISO, TCVN…) 1.2.6 Caùc yeáu toá caàn caân nhaéc khi löïa choïn phöông phaùp phaân tích  Giôùi haïn phaùt hieän (LOD – Limit of detection): laø löôïng nhoû nhaát cuûa moät chaát caàn phaân tích trong maãu moâi tröôøng maø phöông phaùp, thieát bò naøo ñoù coù theå phaùt hieän ñöôïc  Ñoä nhaïy cuûa phöông phaùp phaân tích (Sensitivity): bieåu thò söï thay ñoåi kí hieäu cuûa phöông phaùp hay cuûa maùy khi coù söï thay ñoåi veà noàng ñoä cuûa chaát caàn phaân tích trong maãu. Ñoä nhaïy cuûa phöông phaùp phaân tích chính laø ñoä doác cuûa ñöôøng chuaån Hình 1. 1 Phöông trình ñöôøng chuaån  Ñoä chính xaùc cuûa phöông phaùp phaân tích (Accuracy): laø ñoä leäch giöõa giaù trò ño ñöôïc vôùi giaù trò ñöôïc xaùc ñònh thoâng qua ñöôøng chuaån. Bieåu thò sai soá cuûa töøng pheùp ño trong töøng phöông phaùp hay thieát bò söû duïng.  Ñoä ñuùng (Precision): laø ñoä leäch giöõa giaù trò ño ñöôïc vôùi giaù trò thöïc cuûa maãu  Ñoä laëp laïi (Reproducibility): laø giaù trò tuyeät ñoái cuûa ñoä leäch chuaån cuûa moät pheùp ño trong cuøng ñieàu kieän ño. Laäp laïi thí nghieäm nhieàu laàn ñeå tin töôûng hôn. 1.2.7 Caùc yeáu toá moâi tröôøng phoøng thí nghieäm caàn caân nhaéc - AÙnh saùng maët trôøi, nhieät ñoä, buïi, ñoä rung ñoäng, caùc tröôøng ñieän töø… -Phöông caùch thieát keá phoøng thí nghieäm: ñoä thong thoaùng, ñoä aåm… -Phöông caùch ñònh vò thieát bò ño: vieäc boá trí caùc thieát bò, hoùa chaát… -Phöông caùch löïa choïn caùc duïng cuï:  Ñoái vôùi thieát bò phaûi ñöôïc kieåm tra xem vaän haønh coù toát khoâng, phaûi hieäu chænh thieát bò thöôøng xuyeân, baûo trì, kieåm tra tính saïch  Ñoái vôùi hoùa chaát phaûi kieåm tra chaát löôïng hoùa chaát ñoù, ñieàu kieän baûo quaûn hoùa chaát  Ñoái vôùi caùc vaät duïng khaùc: kieåm tra ñoä saïch caùc vaät duïng tröôùc khi ño aù y=ax+b a=tgaù Phöông phaùp phaân tích caùc chæ tieâu moâi tröôøng - ThS. Ñinh Haûi Haø -8- 1.2.8 Phöông thöùc baûo quaûn maãu Phöông thöùc baûo quaûn maãu nöôùc theo chæ tieâu phaân tích ñöôïc trình baøy trong baûng sau: Baûng 1.1 Phöông thöùc baûo quaûn maãu nöôùc Chæ tieâu phaân tích Phöông thöùc baûo quaûn Thôøi gian toàn tröõ toái ña Ñoä cöùng (hardness) Khoâng caàn thieát Calci (Ca2+) Khoâng caàn thieát Cloride (Cl-) Khoâng caàn thieát Floride (F-) Khoâng caàn thieát Ñoä daãn ñieän 4oC 28 giôø Ñoä acid, ñoä kieàm 4oC 24 giôø Muøi 4oC 6 giôø Maøu 4oC 48 giôø Sulphate 4oC; pH<8 28 ngaøy H2S Theâm 2mg/l zinc acetate 7 ngaøy DO (0,7mlH2SO4+1mlNaN3)/300ml ;10-20oC 8 giôø COD 2ml/l H2SO4 7 ngaøy Daàu vaø môõ 2ml/l H2SO4, 4oC 28 ngaøy Carbon höõu cô 2ml/l HCl, pH<2 7 ngaøy Cyanide NaOH, pH>12, 4oC, trong toái 24 giôø Phenol H2SO4, pH<2, 4oC 24 giôø N-NH3 H2SO4, pH<2, 4oC 7 ngaøy N-NO2; N-NO3 H2SO4, pH<2, 4oC Phaân tích ngay Phosphate 4oC 48 giôø Fe, Mn HNO3, pH<2, 4oC 6 thaùng Caùch baûo quaûn vaø thôøi gian löu tröõ treân chæ coù tính höôùng daãn, vieäc phaân tích thöïc hieän caøng sôùm caøng toát. 1.3 Ño maãu 1.3.1 Caùc nguyeân nhaân daãn ñeán keát quaû sai khi ño maãu -Naêng löïc cuûa ngöôøi phaân tích, phöông phaùp chuaån ñoä, tieán haønh thí nghieäm khoâng theo trình töï, söï nhieãm baån trong luùc ño, caùc nhieãu: laø söï hieän dieän cuûa caùc thaønh phaàn khaùc trong maãu moâi tröôøng maø coù theå gaây ra aûnh höôûng ñeán muïc ñích ño cuûa chaát caàn phaân tích, veà maët nguyeân taéc thì nhieãu caàn ñöôïc loaïi boû ôû coâng ñoaïn tieàn xöû lyù maãu. -Sai soá do caùc phaûn öùng oxy hoùa -Sai soá thieát bò: thieát bò hoaït ñoäng khoâng ñuùng nhö mong ñôïi, khoâng hieäu chænh, maãu ño khoâng phuø hôïp vôùi thieát bò ñoù -Sai soá do laáy maãu Phöông phaùp phaân tích caùc chæ tieâu moâi tröôøng - ThS. Ñinh Haûi Haø -9- -Söï maát maùt vaø phaân huûy trong luùc ño: bò phaân huûy do phaûn öùng oxy hoùa, nhieät ñoä, bay hôi, bò haáp thuï treân beà maët cuûa caùc vaät duïng phaân tích. 1.3.2 Kieåm tra tính thích hôïp cuûa phöông phaùp phaân tích Laäp laïi thí nghieäm nhaèm muïc ñích giuùp cho ngöôøi phaân tích tin töôûng phöông phaùp ñang thöïc hieän laø ñuùng, ñieàu naøy coù nghóa laø ngöôøi phaân tích ñang tieán haønh ñuùng trình töï phaân tích. Thí nghieäm thu hoài (Recovery test): khi baûn chaát cuûa chaát caàn phaân tích trong moâi tröôøng ta ñaõ xaùc ñònh roõ ta seõ laøm thí nghieäm thu hoài baèng caùch theâm vaøo maãu ñoù moät löôïng xaùc ñònh ñuùng chaát caàn thieát ñoù, ta seõ ño maãu tröôùc vaø sau khi them, söï khaùc bieät giöõa hai laàn ño seõ cho ta thoâng tin veà söï hieän dieän cuûa maãu khi so saùnh vôùi ñöôøng chuaån. Ño maãu khoâng (blank): laø maãu khoâng chöùa chaát caàn phaân tích Duøng nhöõng phöông phaùp khaùc nhau ñeå ño Thay ñoåi ñaàu doø  Yeâu caàu veà naêng löïc: moät soá yeâu caàu chung vôùi ngöôøi phaân tích laø tính caån thaän, ngaên naép, goïn gang, kyû luaät cao Tröôùc khi phaân tích: phaûi hieåu roõ muïc ñích cuûa phöông phaùp ño, lòch söû cuûa maãu, ñònh ra keá hoaïch cho pheùp ño Trong luùc phaân tích: quan saùt caån thaän, ghi nhaän caùc hieän töôïng xaûy ra trong quaù trình ño, caùc söï coá baát thöôøng xaûy ra. Kieåm tra laïi caùc ñieàu kieän phoøng thí nghieäm, lau chuøi thieát bò, ghi nhaän soá lieäu trong quaù trình ño. Sau khi phaân tích: quaûn lyù döõ lieäu ño ñöôïc moät caùch phuø hôïp, chæ ra ngay nhöõng sai soá, maãu neân ñöôïc löu giöõ moät thôøi gian cho ñeán khi keát quaû ñöôïc tin töôûng, saép xeáp laïi khu vöïc thí nghieäm ñeå saün saøng cho pheùp ño tieáp theo. 1.4 Caùc phöông phaùp öùng duïng trong phaân tích moâi tröôøng 1.4.1 Phöông phaùp phaân tích baèng quang hoùa  Böùc xaï ñieän töø Laø moät daïng naêng löôïng ñöôïc truyeàn ñi trong khoâng gian vôùi vaän toác lôùn. Hai lyù thuyeát noùi leân ñaëc tính cuûa böùc xaï ñieän töø: -Böôùc soùng: böùc xaï ñieän töø laø moät daïng dao ñoäng soùng hình sin ñöôïc ñaëc tröng bôûi moät soá ñaïi löôïng ví duï: nhòp ñoä, böôùc soùng, taàn soá soùng, chu kì, bieân ñoä dao ñoäng. -Böôùc thaúng: xem böùc xaï ñieän töø laø chuøm cuûa nhöõng haït mang naêng löôïng ñöôïc goïi laø proton E=hxv, moãi haït coù mang moät naêng löôïng h:haèng soá Fraêng, v:taàn soá dao ñoäng soùng. Naêng löôïng cuûa proton E tæ leä thuaän vôùi taàn soá dao ñoäng cuûa soùng Phaân loaïi böùc xaï: Böùc xaï tia γ õ: böôùc soùng λ = 0,005-1,5AO Böùc xaï tia X: böôùc soùng λ = 0,1-1005AO Phöông phaùp phaân tích caùc chæ tieâu moâi tröôøng - ThS. Ñinh Haûi Haø -10- Böùc xaï haáp thu tia cöïc tím naèm trong vuøng chaân khoâng: böôùc soùng λ = 10-180nm thu ñöôïc do söï kích hoaït nhöõng electron ngoaøi cuøng. ÖÙng duïng trong phaân tích moâi tröôøng ñoái vôùi maãu khí Böùc xaï trong vuøng cöïc tím: λ = 180-780nm, aùnh saùng nhìn thaáy ñöôïc Böùc xaï hoàng ngoaïi IR: λ = 0,78-300ìm ñöôïc phaùt ra do nhöõng dao ñoäng rung vaø quay cuûa phaân töû. Phaân tích caáu truùc cuûa nhöõng phaân töû phöùc taïp nhaát laø nhöõng phaân töû höõu cô. Nhöõng vuøng coøn laïi: laø vi soùng, soùng radio Khi böùc xaï ñieän töø phaùt ra truyeàn qua moâi tröôøng vaät chaát seõ coù moät soá hieän töôïng xaûy ra:  Hieän töôïng haáp thu böùc xaï: maãu moâi tröôøng seõ haáp thu moät phaàn naêng löôïng böùc xaï ñieän töø. Keát quaû laø naêng löôïng böùc xaï seõ bò yeáu ñi, laøm caên cöù phaân tích ñònh tính vaø ñònh löôïng maãu moâi tröôøng.  Hieän töôïng truyeàn suoát: laøm maãu O ñeå ñieàu chænh maùy phaân tích  Hieän töôïng taùn xaï: khi böùc xaï ñieän töø truyeàn ñeán beà maët cuûa moät vaät theå raén, böùc xaï ñieän töø bò ñoåi phöông truyeàn ra nhöõng höôùng khaùc nhau.  Hieän töôïng nhieãu xaï (diffraction): khi cho böùc xaï ñieän töø qua moät khe heïp, böùc xaï ñieän töø seõ ñöôïc phaân taùn ra thaønh nhieàu chuøm tia khaùc nhau vôùi nhöõng böôùc soùng nhaát ñònh maø coù phaïm vi heïp hôn.  Hieän töôïng khuùc xaï (refraction): cho böùc xaï ñieän töø qua hai moâi tröôøng khaùc nhau, böùc xaï ñieän töø seõ bò thay ñoåi phöông truyeàn theo moät quy luaät nhaát ñònh  Hieän töôïng phaûn xaï: ñoåi phöông truyeàn aùnh saùng  Caáu taïo thieát bò quang hoïc – spectrophotometer Hình 1.2 Sô ñoà caáu taïo cuûa Spectrophotometer 1. Nguoàn phaùt ra böùc xaï ñieän töø (Radiation Source): laø duïng cuï phaùt ra böùc xaï trong moät vuøng böôùc soùng maø ta mong muoán 2. Duïng cuï chöùa maãu (Sample Compartment) hay coøn goïi laø Curvet coù nhieàu hình daïng nhö troøn, vuoâng Hình 1.3 Cuvet ñöïng maãu 1 32 4 5 Phöông phaùp phaân tích caùc chæ tieâu moâi tröôøng - ThS. Ñinh Haûi Haø -11- 3. Thieát bò troän vaø taùch soùng (Wave length selection): coù chöùc naêng thu heïp böùc xaï ñieän töø, taêng cöôøng cöôøng ñoä cuûa böùc xaï taïi vò trí thu heïp (khuyeách ñaïi böùc xaï leân vì sau khi qua 2 seõ bò yeáu ñi). Trong thöïc teá maùy quang phoå 3 coù theå laø boä loïc (fifter) hoaëc maùy ñôn saéc (monochromater) Hình 1.4 Maùy ñôn saéc Boä loïc 4. Detector: ghi nhaän tín hieäu vaø chuyeån hoùa tín hieäu naêng löôïng aùnh saùng thaønh tín hieäu ñieän (teá baøo quang ñieän) Hình 1.5 Teá baøo quang ñieän 5. Thieát bò ñieàu tuyeán tín hieäu (Data/Signal pressesing): hieån thò döõ lieäu döôùi daïng soá hoùa  Phoå haáp thu phaân töû (Motercular uv-vis) Vuøng öùng duïng 180-3000nm Moät soá khaùi nieäm chung lieân quan ñeán quang phoå haáp thu: khi caùc phaân töû cuûa maãu moâi tröôøng nhaän ñöôïc moät phaàn naêng löôïng böùc xaï noù seõ chuyeån leân traïng thaùi kích thích vaø toàn taïi ôû traïng thaùi naøy raát ngaén (10-7 – 10-8s). Ñeå giaûi thích hieän töôïng haáp thu naøy ngöôøi ta dung moät soá khaùi nieäm: -Ñoä truyeàn suoát (Transmittance) %T = P/PO x 100% -Ñoä haáp thu (Absorbance) A = -logT = -log P/PO = log PO/P -Ñoä haáp thu phaân töû (Molar Absorptivity) vaø ñònh luaät Beer A=abc A: ñoä haáp thu cuûa vaät chaát A e Phöông phaùp phaân tích caùc chæ tieâu moâi tröôøng - ThS. Ñinh Haûi Haø -12- b: chieàu daøy Curvet c: noàng ñoä vaät chaát trong moâi tröôøng naøo ñoù a: haèng soá phuï thuoäc tính chaát moâi tröôøng Ñònh luaät Beer ñuùng vôùi maãu loaõng C#0.01M (do nhöõng phaân töû cuûa moâi tröôøng ñaäm ñaëc coù khoaûng caùch gaàn nhau, deã va chaïm daãn tôùi khoâng coøn cô hoäi haáp thu naêng löôïng böùc xaï) ÖÙng duïng cuï theå: chuaån ñoä quang hoïc, Sôïi quang (goàm hai sôïi daây truyeàn böùc xaï ñieän töø) Hình 1.6 Sôïi quang 1.4.2 Phöông phaùp phaân tích saéc kyù Ñaïi cöông veà phöông phaùp saéc kyù  Ñaëc ñieåm cuûa phöông phaùp saéc kyù Phöông phaùp saéc kyù do nhaø baùc hoïc ngöôøi Nga Mikhail Tswett (1872-1919) phaùt minh vaøo naêm 1903. OÂng ñaõ duøng coät chöùa oxit nhoâm taùch caùc pigment cuûa laù caây xanh thaønh caùc vuøng maøu rieâng bieät vaø oâng ñaõ ñaët teân cho phöông phaùp naøy laø saéc kyù (chromatography) Hình 1.7 Thí nghieäm cuûa nhaø baùc hoïc Mikhail Tswett Phöông phaùp phaân tích caùc chæ tieâu moâi tröôøng - ThS. Ñinh Haûi Haø -13- Saéc kyù laø moät phöông phaùp duøng ñeå phaân taùch nhöõng thaønh phaàn gaàn gioáng nhau trong moät maãu moâi tröôøng phöùc hôïp. Trong kyõ thuaät saéc kyù, maãu ñöôïc hoøa tan vaøo trong pha ñoäng (mobile sample) coù theå laø moät doøng khí, chaát loûng hay laø moät doøng chaát loûng sieâu tôùi haïn (nhieät ñoä, aùp suaát coá ñònh). Pha ñoäng naøy ñöôïc ñaåy qua moät pha tónh maø khoâng troän laãn pha ñoäng. Pha tónh coù theå coá ñònh treân moät coät hoaëc treân beà maët cuûa chaát raén. Thaønh phaàn cuûa hai pha ñöôïc choïn löïa sao cho caùc thaønh phaàn khaùc nhau cuûa maãu moâi tröôøng seõ phaân boá laãn nhau giöõa pha ñoäng vaø pha tónh. Caùc thaønh phaàn ñöôïc löu giöõ maïnh hôn bôûi pha tónh seõ chuyeån ñoäng moät caùch chaäm chaïp hôn so vôùi doøng pha ñoäng, vaø ngöôïc laïi nhöõng thaønh phaàn ñöôïc löu giöõ bôûi pha tónh yeáu hôn seõ chuyeån ñoäng nhanh hôn. Keát quaû laø nhöõng thaønh phaàn khaùc nhau seõ ñöôïc taùch rôøi ra. Baûng 1.2 Phaân loaïi caùc daïng saéc kyù Loaïi Phöông phaùp Pha tónh Traïng thaùi caân baèng Saéc kyù loûng (pha ñoäng laø chaát loûng) -Saéc kyù loûng-loûng (saéc kyù phaân boá) -Nhöõng chaát loûng ñöôïc haáp thuï treân beà maët chaát raén -Söï phaân boá giöõa caùc chaát loûng khoâng troän laãn nhau -Saéc kyù loûng-lieân keát pha -Nhöõng phaàn töû höõu cô lieân keát treân beà maët chaát raén -Söï phaân boá giöõa chaát loûng vaø beà maët lieân keát pha ñoù -Saéc kyù loûng-raén (saéc kyù haáp thu) -Nhöõng haït nhoài hoaëc chaát raén -Haáp phuï -Saéc kyù trao ñoåi ion -nhöïa trao ñoåi ion -Saéc kyù ngoaïi côõ -nhöõng haït nhoài coù khoeùt loã Saéc kyù khí (pha ñoäng laø chaát khí) -Saéc kyù khí-loûng -Nhöõng chaát loûng ñöôïc haáp thuï treân beà maët chaát raén -Söï phaân boá giöõa khí vaø loûng -Saéc kyù lieân keát pha -Nhöõng phaân töû höõu cô ñính treân beà maët chaát raén -Söï phaân boá giöõa khí vaø beà maët lieân keát pha ñoù -Saéc kyù khí-raén -Chaát raén -Haáp phuï vaät lyù ñôn thuaàn Saéc kyù doøng tôùi haïn -Nhöõng phaân töû höõu cô ñính treân beà maët chaát raén -Söï phaân boá giöõa doøng tôùi haïn vaø beà maët lieân keát pha Phöông phaùp phaân tích caùc chæ tieâu moâi tröôøng - ThS. Ñinh Haûi Haø -14- Hình 1.8 Moâ hình maùy saéc kyù loûng Caùc ñaïi löôïng cô baûn trong saéc kyù Moät quaù trình saéc kyù ñöôïc ñaëc tröng bôûi raát nhieàu caùc ñaïi löôïng ñaëc tröng thuûy ñoäng hoïc cuûa coät saéc kyù, caùc ñaïi löôïng ñaëc tröng cho söï löu giöõ, ñaïi löôïng ñaëc tröng cho söï phaân taùch vaø moät soá ñaïi löôïng khaùc. Trong phaàn naøy chuùng toâi chæ ñeà caäp tôùi moät soá ñaïi löôïng ñaëc tröng quan troïng cuûa moät quaù trình saéc kyù. Hình 1.9 Saéc kyù ñoà Trong ñoù: - tR1, tR2: Thôøi gian löu cuûa caáu töû thöù nhaát vaø thöù 2 - tM: Thôøi gian löu cheát - w1, w2: Beà roäng ñaùy cuûa muõi saéc kyù Phöông phaùp phaân tích caùc chæ tieâu moâi tröôøng - ThS. Ñinh Haûi Haø -15- 1.4.3 Phöông phaùp phaân tích khoái löôïng Phöông phaùp phaân tích khoái löôïng laø moät phöông phaùp cuûa phaân tích ñònh löôïng döïa treân söï ño chính xaùc khoái löôïng cuûa chaát caàn xaùc ñònh, hoaëc cuûa thaønh phaàn noù ñöôïc taùch ra ôû traïng thaùi tinh khieát hoùa hoïc, hoaëc döôùi hôïp chaát thích hôïp (thöôøng caùc thaønh phaàn naøy khoâng ñoåi vaø bieát chính xaùc). Trong phöông phaùp naøy ngöôøi ta thöôøng caân moät löôïng maãu chính xaùc (ñöôïc goïi laø löôïng caân) caàn phaân tích, roài hoøa tan noù thaønh dung dòch. Neáu ñoái töôïng laø dung dòch thì laáy moät theå tích chính xaùc cuûa noù. Sau ñoù keát tuûa hôïp phaàn caàn xaùc ñònh döôùi daïng moät hôïp chaát raát ít tan, ñoâi khi döôùi daïng ñôn chaát. Loïc röûa, saáy vaø nung ñeå chuyeån thaønh moät hôïp chaát beàn coù thaønh phaàn hoùa hoïc xaùc ñònh (töùc laø coù coâng thöùc hoùa hoïc ôû moät daïng nhaát ñònh) ñöôïc goïi laø daïng caân. Cuoái cuøng ñem caân keát tuûa ñaõ ñöôïc saáy hoaëc nung ñoù traân caân phaân tích, döïa vaøo khoái löôïng cuûa noù ñeå tính haøm löôïng chaát caàn xaùc ñònh. Ví duï: -Ñeå xaùc ñònh haøm löôïng cuûa saét coù trong maãu quaëng, ngöôøi ta caân chính xaùc moät löôïng maãu quaëng vaø chuyeån hoaøn toaøn saét veà daïng Fe3+, keát tuûa Fe3+ döôùi daïng Fe(OH)3.xH2O. Loïc, röûa vaø nung keát naøy ñeán khoái löôïng khoâng ñoåi ñeå chuyeån keát tuûa hoaøn toaøn veà daïng Fe2O3. Cuoái cuøng caân löôïng keát tuûa sau khi nung naøy vaø tính ra haøm löôïng cuûa saét. -Xaùc ñònh ñoä aåm cuûa maãu ñaát, xaùc ñònh chaát raén lô löûng trong maãu nöôùc... 1.4.4 Phöông phaùp chuaån ñoä theå tích Phöông phaùp naøy thöôøng duøng ñeå xaùc ñònh noàng ñoä cuûa moät chaát baèng caùch duøng moät chaát khaùc ñaõ bieát noàng ñoä keát hôïp vôùi chæ thò thích hôïp döïa treân löôïng theå tích dung dòch phaûn öùng taïi ñieåm ñoåi maøu cuûa chæ thò. AÙp duïng ñònh luaät baûo toaøn ñöôïng löôïng: Caùc chaát phaûn öùng vôùi nhau theo caùc löôïng tyû leä vôùi ñöông löôïng cuûa moãi chaát trong phaûn öùng ñoù. CN1 x V1 = CN2 x V2 Trong ñoù: CN laø noàng ñoä ñöông löôïng V laø theå tích dung dòch Tuøy thuoäc vaøo loaïi phaûn öùng duøng laøm cô sôû cho moãi phöông phaùp maø phöông phaùp theå tích ñöôïc ñaët teân theo ñoù. Caùc phöông phaùp phaân tích theå tích chia laøm 4 loaïi döïa vaøo phaûn öùng maø chuùng duøng ñeå xaùc ñònh ñieåm töông ñöông : Phöông phaùp keát tuûa: coù phaûn öùng taïo thaønh hôïp chaát ít tan ( keát tuûa). Phöông phaùp trung hoøa : coù phaûn öùng acid - baz Phöông phaùp oxy hoùa khöû: coù phaûn öùng giöõa caùc chaát khöû vaø chaát oxy hoaù . Phöông phaùp Complecxon: coù phaûn öùng taïo phöùc giöõa ion kim loaïi vôùi complexon. Phöông phaùp phaân tích caùc chæ tieâu moâi tröôøng - ThS. Ñinh Haûi Haø -16- BAØI 2: DUNG DÒCH CHUAÅN 1. Ñaïi Cöông Trong quaù trình phaân tích nöôùc vaø nöôùc thaûi thöôøng gaëp nhieàu dung dòch chuaån maø noàng ñoä ghi döôùi hình thöùc soá höõu tæ thay vì soá thaäp phaân hay soá nguyeân. Söï vieäc treân ñöôïc giaûi thích bôûi hai lyù do: Keát quaû baùo caùo: Caùc soá lieäu ñöôïc yeâu caàu ghi theá naøo ñeå ngöôøi thieát keá (thöôøng laø nhöõng ngöôøi khoâng chuyeân moân trong ngaønh hoùa) deã hình dung. Do ñoù ñôn vò thöôøng söû duïng laø mg/l, ñôn vò naøy ñöôïc duøng phoå caäp. Tính toaùn: Ñoái vôùi ngöôøi laøm coâng taùc xeùt nghieäm, coâng thöùc caøng deã daøng, deã nhôù caøng giaûm thôøi gian tính toaùn, caøng traùnh ñöôïc nhöõng nhaàm laãn coù theå xaûy ra. Töø hai lyù do treân, vieäc choïn noàng ñoä dung dòch chuaån ñöôïc tieán haønh nhö moät thoâng leä sao cho: 1 lít dung dòch ñònh phaân luoân luoân töông öùng vôùi 1g chaát caàn ñònh löôïng. Ñieàu naøy cuõng coù nghóa 1ml dung dòch chuaån seõ töông öùng vôùi 1mg chaát caàn ñònh löôïng. Roõ raøng vieäc pha cheá dung dòch chuaån khoâng phuï thuoäc vaøo baûn chaát chuaån maø tuøy thuoäc vaøo khoái löôïng ñöông löôïng (KLÑL) chaát caàn chuaån. Thí duï phaûn öùng KLÑL Chaát caàn chuaån Dung dòch chuaån Noàng ñoä dung dòch chuaån Ñònh löôïng amonias KLÑLNH3 = 17 Acid N/17 Ñònh löôïng nitrogen daïng amonia KLÑLN-NH3 = 14 Acid N/14 Ñònh löôïng ñoä kieàm daïng CaCO3 KLÑLCaCO3 = 50 Acid N/50 Ñònh löôïng carbon dioxide KLÑLCO2 = 44 Kieàm N/44 Ñònh löôïng ñoä acid daïng CaCO3 KLÑLCaCO3 = 50 Kieàm N/50 Ñònh löôïng clorua KLÑLCl = 35,45 AgNO3 N/35,45 Ñònh löôïng NaCl KLÑLNaCl = 58,4 AgNO3 N/58,44 Ñònh löôïng oxy hoùa KLÑLO2 = 8 Khöû N/8 Sau cuøng coâng thöùc tính toaùn haøm löôïng chaát caàn ñònh löôïng trong 1 lít maãu cuõng trôû neân ñôn giaûn vaø deã nhôù Noàng ñoä/haøm löôïng chaát khaûo saùt (mg/l) = mlmau chuanmldungdich (1) Moät vaøi tröôøng hôïp nhö ñònh phaân oxi hoøa tan vôùi theå tích maãu aán ñònh tröôùc, noàng ñoä dung dòch chuaån seõ ñöôïc hieäu chænh vôùi muïc ñích toái giaûn vieäc tính toaùn. Luùc ñoù 1ml dung dòch chuaån khi duøng seõ töông öùng vôùi 1mg/l oxy. Phöông phaùp phaân tích caùc chæ tieâu moâi tröôøng - ThS. Ñinh Haûi Haø -17- 2. Chuaån bò dung dòch chuaån Khoâng phaûi xaùc ñònh laïi noàng ñoä dung dòch chuaån sau khi pha cheá, hoùa chaát chuaån phaûi coù ñoä tinh khieát cao vaø vieäc caân caùc loaïi hoùa chaát caàn caån thaän, ñuùng theo khoái löôïng tính toaùn. Sau khi roùt vaøo caùc bình ñònh möùc coù theå tích rieâng bieät, vieäc ñong ño pha cheá ñoøi hoûi möùc ñoä chính xaùc cao. Thöïc teá nhieàu tröôøng hôp khoâng coù soá lieäu veà ñoä tinh khieát hoaëc khoù ño löôøng chính xaùc vì hoùa chaát deã bay hôi, huùt aåm, bieán chaát nhanh trong khoâng khí. Dung dòch sau khi pha xong phaûi ñònh löôïng laïi vôùi moät dung dòch chuaån cô sôû maø noàng ñoä ñaõ bieát roõ vaø ñaûm baûo. 3. Ñònh chuaån moät dung dòch vôùi moät dung dòch chuaån cô sôû 3.1 Pha cheá vaø xaùc ñònh laïi noàng ñoä dung dòch NaOH N/50 Dung dòch NaOH thöôøng ñöôïc söû duïng trong pheùp ñònh phaân ñoä acid döôùi daïng CaCO3 coù phaân töû löôïng M=100, ñöông löôïng gam = 50. Do ñoù noàng ñoä yeâu caàu laø N/50. Tuy nhieân NaOH thöông maïi thöôøng ôû daïng vieân khoù caân chính xaùc, ñoä huùt aåm cao, deã bieán chaát do CO2 trong khoâng khí. Vì theá dung dòch NaOH N/50 thöôøng ñöôïc pha loaõng töø dung dòch chuaån coù noàng ñoä NaOH 1N ñeå coù ñoä chính xaùc cao. Dung dòch cô sôû laø H2SO4 N/10 3.1.1. Thieát bò vaø duïng cuï Caân kyõ thuaät sai soá ±0.01g Becher 500ml Bình ñònh möùc 1000 ml Buret Erlen 125ml 3.1.2. Hoùa chaát NaOH tinh khieát daïng vieân Dung dòch chuaån cô sôû H2SO4 N/10 3.1.3. Thöïc haønh a.Tính sô khôûi NaOH tinh khieát coù phaân töû gam M=40 trung hoøa 1,008g H+ , soá ñöông löôïng gam =1 Ñeå pha cheá 01 lít dung dòch NaOH 1N, khoái löôïng NaOH tính ñöôïc laø M/1=40/1=40g Ñeå loaïi boû caùc yeáu toá coù theå laøm giaûm noàng ñoä thöïc teá, heä soá an toaøn ñöôïc taêng 5% Khoái löôïng NaOH caàn thieát : 40×1,05 =42g b. Caùch laøm Duøng becher caân 42g NaOH vieân baèng caân kyõ thuaät Hoøa tan löôïng NaOH trong 500ml nöôùc caát, roùt vaøo bình ñònh möùc 1000ml. Traùn saïch becher nhieàu laàn vôùi nöôùc caát. Nhaäp chung nöôùc röûa vaøo bình ñònh möùc. Theâm nöôùc caát cho ñuû 1000ml Phöông phaùp phaân tích caùc chæ tieâu moâi tröôøng - ThS. Ñinh Haûi Haø -18- Duøng pipet huùt 5ml dung dòch treân ra erlen ñònh phaân baèng dung dòch chuaån H2SO4 N/10. Chæ thò maøu phenolphathalein ñoåi töø hoàng nhaït sang maát maøu. Noàng ñoä NaOH pha cheá theo coâng thöùc: N1V1=N2V2 (2) Trong ñoù N1: Noàng ñoä dung dòch acid chuaån cô sôû N/10 V1: Theå tích dung dòch H2SO4 N/10 ñaõ duøng (ml) N2: Noàng ñoä dung dòch NaOH pha cheá V2: Theå tích dung dòch NaOH trích ra ñeå ñònh phaân (ml) Keát quaû tính ñöôïc thöôøng lôùn hôn noàng ñoä mong muoán. Aùp duïng coâng thöùc (2) tính löôïng nöôùc caàn ñeå pha loaõng dung dòch NaOH treân thaønh 1000ml dung dòch NaOH 1N Töø dung dòch NaOH 1N vöøa coù, pha cheá 1000ml dung dòch NaOH N/50 3.2. Pha cheá vaø xaùc ñònh laïi noàng ñoä dung dòch H2SO4 N/50 Dung dòch acid sulfuric thöôøng ñöôïc söû duïng trong phöông phaùp ñònh phaân ñoä kieàm döôùi daïng CaCO3, do ñoù noàng ñoä yeâu caàu laø N/50. Ñaëc tính cuûa acid sulfuric ñaäm ñaëc laø deã huùt aåm, khoù ño löôøng vaø deã gaây phoûng, do ñoù dung dòch H2SO4 N/50 thöôøng ñöôïc pha loaõng töø dung dòch H2SO4 1N löu tröõ. Dung dòch chuaån laø NaOH 1N vaø NaOH n/50 ñaõ pha loaõng trong phaàn treân. 3.2.1. Thieát bò vaø duïng cuï Xem laïi phaàn 2 3.2.2. Hoùa chaát Acid sulfuric P-A, ñoä tinh khieát 96-98%. Khoái löôïng rieâng d=1.84-1.86g/cm3. Dung dòch NaOH 1N 3.2.3. Thöïc haønh a. Tính sô khôûi AÙp duïng coâng thöùc tính gaàn ñuùng :V=100M N/b p d Trong ñoù: V: Theå tích acid sulfuric ñaäm ñaëc tính toaùn (ml) M: Phaân töû gam acid sulfuric (g) N: Noàng ñoä muoán pha b: Trò soá ñöông löôïng p: Ñoä tinh khieát (%) d: Khoái löôïng rieâng (g/cm3) Töông töï nhö treân heä soá an toaøn ñöôïc taêng theâm 2%. Theå tích acid sulfuric ñaäm ñaëc caàn thieát: V(ml)=v×1,02 b. Caùch laøm Duøng pipet vaø quaû boùp cao su huùt caån thaän V(ml) acid sulfuric ñaäm ñaëc vaø 500ml nöôùc caát ñònh saün trong bình ñònh möùc 1000ml. Duøng bình xòt röûa saïch acid sulfuric coøn ñoïng trong pipet, roùt taát caû nöôùc röûa nhaäp chung Theâm nöôùc caát cho ñuû 1000ml Phöông phaùp phaân tích caùc chæ tieâu moâi tröôøng - ThS. Ñinh Haûi Haø -19- Duøng pipet trích dung dòch treân ra erlen. Ñònh phaân baèng dung dòch NaOH 1N ñaõ pha cheá trong giai ñoaïn treân. Chæ thò maøu phenolphthalein chuyeån töø khoâng maøu sang maøu hoàng nhaït beàn. Noàng ñoä dung dòch H2SO4 ñöôïc tính töø coâng thöùc (2). Pha loaõng dung dòch treân thaønh 1000ml H2SO4 Vôùi dung dòch H2SO4 1N vöøa coù, pha cheá 1000ml H2SO4 N/50 3.3. Dung dòch chuaån Fe 3.3.1. Dung dòch löu tröõ saét Ñoå 20ml H2SO4 ñaäm ñaëc vaøo 50ml nöôùc caát vaø theâm vaøo 1,404 Fe(NH4)2(SO4)2.6H2O. Pha thaønh 1000ml vôùi nöôùc caát (1,00ml = 200g Fe). 3.3.2. Dung dòch chuaån : chuaån bò moãi khi söû duïng. Laáy 50ml dung dòch löu tröõ saét cho vaøo bình ñònh möùc 1000ml, theâm nöôùc caát tôùi vaïch ñònh möùc (1,00ml = 10,00g Fe). 3.4. Dung dòch chuaån N-NO3 : (1ml = 2 g N-NO3) 3.4.1. Dung dòch N-NO3 löu tröõ: (1ml = 2 g N-NO3) Hoøa tan 0,7218g Anhydrous Potassium Nitrate KNO3 + nöôùc caát = 1 lít. 3.4.2. Dung dòch N-NO3 chuaån: (1ml = 0,002mg = 2 g N-NO3). Pha loaõng 10ml dung dòch löu tröõ thaønh 500ml ñeå coù 1ml dung dòch chuaån = 2 g N-NO3. 3.5. Dung dòch chuaån N-NH3(1ml= 10  g N-NH3) 3.5.1. Dung dòch löu tröõ NH3 : ( 1ml=1mg N= 1000  g N-NH3) Hoøa tan 3,819g NH4Cl( ñaõ saáy khoâ ôû 100oC), theâm nöôùc caát cho ñuû moät lít (1ml =1mgN= 1,22 mg NH3) 3.5.2. Dung dòch chuaån N-NH3: (1ml = 10  g N-NH3) Pha loaõng 10ml dung dòch löu tröõ vôùi nöôùc caát cho ñuû moät lít (1ml=0,010 mgN =0.0122mg NH3) 3.6. Dung dòch photphate chuaån 3.6.1. Dung dòch löu tröõ Hoøa tan 219,5 mg KH2PO4 khan (saáy khoâ ôû 105o C moät giôø) trong nöôùc caát vaø ñònh möùc thaønh 1000 ml (1,00 ml=50,0  g P-PO4) 3.6.2. Dung dòch chuaån Duøng 50 ml dung dòch chuaån pha loaõng thaønh 1000 ml. Dung dòch naøy coù noàng ñoä 1,00 ml =2,5  g p-PO4. 3.7. Dung dòch sulfate chuaån: (1,00 ml= 100  g SO42-) Laáy chính xaùc 10,4 ml H2SO4 0.0200N chuaån + nöôùc caát = 100ml hoaëc147,9 mg NaSO4 khan +nöôùc caát pha thaønh 1000 ml. Phöông phaùp phaân tích caùc chæ tieâu moâi tröôøng - ThS. Ñinh Haûi Haø -20- 4. Coâng thöùc tính pha dung dòch theo caùc noàng ñoä 4.1 Ñoái vôùi chaát raén - Pha theo noàng ñoä mol CM (mol/lit): mct = P VMC PhaAM 100 1000 ... Trong ñoù: mct khoái löôïng maãu caàn caân pha, g CM noàng ñoä hoaù chaát caàn pha, mol/lít. MA phaân töû löôïng cuûa chaát caàn pha, VPha theå tích maãu caàn pha, ml. P laø ñoä tinh khieát cuûa hoaù chaát. - Pha theo noàng ñoä ñöông löôïng CN (N): mct = P VÑC PhaN 100 1000 .. Trong ñoù: mct khoái löôïng maãu caàn caân pha, g CN noàng ñoä ñöông löôïng hoaù chaát caàn pha, N Ñ soá ñöông löôïng cuûa hoaù chaát caàn pha. VPha theå tích maãu caàn pha, ml. P laø ñoä tinh khieát cuûa hoaù chaát. - Pha theo noàng ñoä ppm: mct = PM MVC ònhdaïngxaùcñ daïngcaânphappm 100 10 * 3 Trong ñoù: Cppm laø soá mg chaát tan trong moät lít mct khoái löôïng maãu caàn caân pha, g. VPha theå tích maãu caàn pha, lít. P laø ñoä tinh khieát cuûa hoaù chaát.%. Mdaïng can: phaân töû löôïng cuûa daïng caân. Mdaïng xaùc ñònh : phaân töû löôïng cuûa daïng caàn xaùc ñònh - Pha noàng ñoä %: mct = P dVC pha 100 . 100 (%). Trong ñoù: C% noàng ñoä phaàn traêm cuûa dung dòch caàn pha. d laø tæ troïng cuûa dung dòch, vôùi dung dòch loaõng xem d 1 Vpha theå tích dung dòch caàn pha, ml. P ñoä tinh khieát cuûa hoaù chaát. Phöông phaùp phaân tích caùc chæ tieâu moâi tröôøng - ThS. Ñinh Haûi Haø -21- 4.2 Ñoái vôùi chaát loûng - Pha theo noàng ñoä mol CM (mol/lit) Vññ = dP VMC PhaM .10. .. Trong ñoù: Vññ theå tích hoaù chaát ñaäm ñaëc caàn huùt ñeå pha (ml) CM noàng ñoä hoaù chaát caàn pha (mol/lít) VPha theå tích maãu caàn pha (ml) P ñoä tinh khieát cuûa hoaù chaát caàn pha, (vd p = 99) d laø khoái löôïng rieâng cuûa dung dòch caàn pha (g/ml) - Pha theo noàng ñoä ñöông löôïng CN (N) Vññ = dP VĐC PhaN .10. .. Trong ñoù: Vññ theå tích hoaù chaát ñaäm ñaëc caàn huùt ñeå pha, ml. CN noàng ñoä ñöông löôïng hoaù chaát caàn pha, N. VPha theå tích maãu caàn pha, ml. P ñoä tinh khieát cuûa hoaù chaát caàn pha d laø khoái löôïng rieâng cuûa dung dòch caàn pha. Đ = M/z Hay CM = CN/z - Pha theo noàng ñoä % Vññ = pha V dC dC 11 22 Trong ñoù: C1 : noàng ñoä phaàn traêm cuûa dung dòch coù noàng ñoä cao ban ñaàu (P) C2 : noàng ñoä phaàn traêm cuûa dung dòch caàn pha. Vññ: theå tích dung dòch coù noàng ñoä cao ban ñaàu ml. Vpha theå tích dung dòch caàn pha, ml. Vôùi caùc dung dòch coù noàng ñoä xaáp xæ nhau, coù theå xem d1 d2 Phöông phaùp phaân tích caùc chæ tieâu moâi tröôøng - ThS. Ñinh Haûi Haø -22- CHÖÔNG 2 PHAÂN TÍCH CAÙC THOÂNG SOÁ VAÄT LYÙ BAØI 3: pH, EC, ÑOÄ MAËN 1. YÙ nghóa moâi tröôøng ñoä pH pH laø moät thuaät ngöõ chæ ñoä acid hay bazô cuûa moät dung dòch, pH aûnh höôûng ñeán caùc quaù trình sinh hoïc trong nöôùc vaø coù aûnh höôûng ñeán söï aên moøn, hoøa tan caùc vaät lieäu. Trong kyõ thuaät moâi tröôøng, pH ñöôïc quan taâm trong caùc lónh vöïc nhö quaù trình keo tuï, quaù trình laøm meàm nöôùc, quaù trình khöû truøng, oån ñònh nöôùc… Trong xöû lyù nöôùc thaûi baèng phöông phaùp sinh hoïc, chæ tieâu pH ñöôïc duy trì trong giôùi haïn toái öu ñeå sinh vaät phaùt trieån, thöôøng 6.5-7.5 H2O ↔ H+ + OH- pH = -lg[H+] pH + pOH = 14 2. Thöïc haønh Trong phaàn naøy sinh vieân seõ thöïc taäp söû duïng maùy ño pH - Laéc ñeàu maãu tröôùc khi ñoå ra coác 100ml ñeå ño - Röûa saïch ñieän cöïc baèng bình tia - Baät maùy, nhuùng ñieän cöïc vaøo maãu caàn ño - Ñôïi cho giaù trò pH treân maùy oån ñònh ñoïc keát quaû - Röûa saïch ñieän cöïc baèng nöôùc caát, ngaâm ñieän cöïc vaøo dd baûo quaûn ñieän cöïc. 3. EC, ñoä maën Giaùo vieân höôùng daãn sinh vieân söû duïng maùy ño 4. Caâu hoûi Ñôn vò ño EC vaø ñoä maën laø gì? Phöông phaùp phaân tích caùc chæ tieâu moâi tröôøng - ThS. Ñinh Haûi Haø -23- BAØI 4: CHAÁT RAÉN 1. Giôùi thieäu chung 1.1. YÙ nghóa moâi tröôøng Chaát raén trong nöôùc bao goàm chaát raén toàn taïi ôû daïng lô löûng vaø daïng hoøa tan. Trong nöôùc coù haøm löôïng chaát raén cao gaây caûm quan khoâng toát vaø caùc beänh ñöôøng ruoät cho con ngöôøi. 1.2 Caùc ñònh nghóa Chaát raén toång coäng (TS) = Chaát raén lô löûng (SS) + Chaát raén hoøa tan (TDS) Chaát raén oån ñònh (thaønh phaàn laø caùc chaát voâ cô): laø phaàn coøn laïi cuûa chaát raén toång coäng sau khi ñoát ôû 550OC Chaát raén khoâng oån ñònh hay coøn goïi laø chaát raén bay hôi (VS - thaønh phaàn laø caùc chaát höõu cô): laø löôïng chaát raén toång coäng maát ñi sau khi ñoát ôû 550OC 2. Thöïc haønh 2.1 Xaùc ñònh chaát raén toång coäng (Total Soilds) - Chuaån bò coác söù ñaõ saáy khoâ ôû 100oC trong 1h, để nguội trong bình huùt ẩm đến nhiệt độ phoøng, caân coác xaùc ñònh khoái löôïng coác ban ñaàu mo (mg) - Choïn theå tích maãu sao cho löôïng caën naèm trong khoaûng 2,5-200mg, laéc ñeàu maãu tröôùc khi söû duïng - Cho maãu vaøo coác saáy ôû 100oC ñeå laøm bay hôi nöôùc - Ñeå nguoäi trong bình huùt aåm ñeán nhieät ñoä phoøng - Caân xaùc ñònh khoái löôïng m1 (mg) Chaát raén toång coäng(mg/l) = (m1 – mo)x1000/Vmaãu(ml) 2.2 Xaùc ñònh chaát raén bay hôi (VS – Volatile Solids) - Tieáp tuïc lấy coác ôû treân ñem nung ôû 550OC - Ñeå nguoäi trong bình huùt aåm ñeán nhieät ñoä phoøng - Caân xaùc ñònh khoái löôïng m2 (mg) Chaát raén bay hôi (mg/l) = (m1 – m2)x1000/Vmaãu(ml) 2.3 Xaùc ñònh chaát raén lô löûng (Suspended Soilds) baèng phöông phaùp khoái löôïng - Chuaån bò giaáy loïc sôïi thuûy tinh ñaõ saáy khoâ ôû 100oC trong 1h, caân giaáy loïc xaùc ñònh khoái löôïng ban ñaàu m3 (mg) - Loïc moät theå tích maãu phuø hôïp qua giaáy loïc (maãu ñaõ troän ñeàu tröôùc khi loïc) - Saáy giaáy loïc ôû 100oC ñeå laøm bay hôi nöôùc - Ñeå nguoäi trong bình huùt aåm ñeán nhieät ñoä phoøng - Caân xaùc ñònh khoái löôïng m4 (mg) Chaát raén lô löûng (mg/l) = (m4 – m3)x1000/Vmaãu(ml) 2.4 Xaùc ñònh chaát raén lô löûng (SS) baèng phöông phaùp ño quang Laéc ñeàu maãu trong bình, laáy 50ml maãu vaøo coác 100ml Baät maùy, vaøo maõ chöông trình 630-Enter Phöông phaùp phaân tích caùc chæ tieâu moâi tröôøng - ThS. Ñinh Haûi Haø -24- Chænh böôùc soùng veà 810nm Cho nöôùc caát vaøo Curet ñeán vaïch traéng, đặt vào buồng đo, đậy nắp, nhaán Zero cho maøn hình xuaát hieän 0.SUSP.SOLIDS Cho maãu vaøo Curvet, baám read ñoïc giaù trò ño. 2.5 Xaùc ñònh chaát raén hoøa tan (TDS) Giaùo vieân höôùng daãn sinh vieân söû duïng maùy ño 2.6 Một số chỉ số khaùc SVI: chỉ số lắng của buøn     SS VSVI 1000 Trong đoù: SS: chất rắn lơ lửng (mg/l) V: thể tích lớp buøn lắng sau 30 phuùt trong ống Imhoff 1000ml (l) SVI < 100: buøn lắng tốt SVI >100: buøn nổi bề mặt nhiều 100< SVI < 200: buøn nổi ít 3. Caâu hoûi 1. Giaûi thích taàm quan troïng cuûa vieäc phaân tích chaát raén trong caùc lónh vöïc: a. Haøm löôïng chaát raén hoøa tan vaø vieäc caáp nöôùc ñoâ thò. b. Chaát raén toång coäng vaø chaát raén bay hôi ñoái vôùi nöôùc thaûi vaø buøn laéng. c. Chaát laéng ñöôïc vaø nöôùc thaûi sinh hoaït. 2. Döï ñoaùn keát quaû phaân tích vaø giaù trò thöïc khi xaùc ñònh haøm löôïng chaát raén trong caùc ñieàu kieän sau: a. Coác nung coøn aåm. b. Xaùc ñònh toång chaát raén bay hôi khi tæ leä magan carbonate chöùa trong maãu cao. Phöông phaùp phaân tích caùc chæ tieâu moâi tröôøng - ThS. Ñinh Haûi Haø -25- BAØI 5: ÑOÄ ÑUÏC 1. Giôùi thieäu chung 1.1. YÙ nghóa moâi tröôøng Ñoä ñuïc cuûa nöôùc baét nguoàn töø söï hieän höõu cuûa voâ soá vaät theå li ti ôû traïng thaùi huyeàn phuø nhö ñaát seùt, vaät chaát höõu cô vaø voâ cô, vi sinh vaät goàm caùc loaïi phieâu sinh ñoäng vaät. 1.2. Nguyeân taéc Nguyeân taéc cô baûn cuûa phöông phaùp naøy döïa treân söï haáp thu aùnh saùng cuûa caùc caën lô löûng coù trong dung dòch. 1.3. Caùc trôû ngaïi Caën lôùn coù khaû naêng laéng nhanh, curvet baån, coù boït khí trong maãu, ñoä maøu thaät cuûa maãu laø nhöõng nguyeân nhaân aûnh höôûng tôùi keát quaû ñoä ñuïc. A) XAÙC ÑÒNH ÑOÄ ÑUÏC BAÈNG PHÖÔNG PHAÙP DÖÏNG ÑÖÔØNG CHUAÅN 2. Duïng cuï, thieát bò vaø hoùa chaát 2.1. Duïng cuï vaø thieát bò : Maùy Spectrophotometer. Pipet 5ml, 25ml. 2.2. Hoùa chaát : Dung dòch löu tröõ 4000FTU (söû duïng trong moät thaùng) + Dung dòch 1: hoøa tan 1g hydrazine sulfate (NH2.H2SO4) trong 100ml nöôùc caát. +Dung dòch 2: hoøa tan 10g hexamethylenetetramine (C6H12N4) trong 100ml nöôùc caát. + Hoøa 5,0ml dung dòch 1 vaø 5,0 ml dung dòch 2. Pha loaõng thaønh 100ml vôùi nöôùc caát, sau ñoù ñeå yeân 24 giôø ôû nhieät ñoä 253oC. Dung dòch naøy coù ñoä ñuïc laø 4000 FTU. Laéc ñeàu khi söû duïng. - Nöôùc duøng pha loaõng khoâng maøu Dung dịch chuẩn 400 NTU: Lấy 100 ml dung dịch lưu trữ độ đục 4000 NTU pha loãng với nước cất, định mức thành 1000 ml. 3. Thöïc haønh 3.1. Laäp ñöôøng chuaån Pha cheá dung dòch chuaån: pha loaõng töø dung dòch chuaån ñeå coù ñoä ñuïc chuaån theo baûng sau : STT 0 1 2 3 4 5 6 Vdung dòch chuaån (ml) 400FTU 0 2 4 6 8 10 12 Vnöôùc caát (ml) 100 98 96 94 92 90 88 Ñoä ñuïc (FTU) 0 8 16 24 32 40 48 Ño ñoä haáp thu cuûa caùc dung dòch chuaån treân maùy spectrophotometer ôû böôùc soùng 450nm. Phöông phaùp phaân tích caùc chæ tieâu moâi tröôøng - ThS. Ñinh Haûi Haø -26- 4. Caùch tính Töø ñoä maøu vaø ñoä haáp thu cuûa dung dòch chuaån, veõ giaûn ñoà A = f(C), söû duïng phöông phaùp bình phöông cöïc tieåu ñeå laäp phöông trình y = ax + b. Töø giaù trò ñoä haáp thu Am cuûa maãu, tính noàng ñoä Cm. Neáu trò soá Am cuûa maãu vöôït quaù caùc trò soá cuûa dung dòch chuaån, phaûi pha loaõng maãu ñeán noàng ñoä thích hôïp. B) XAÙC ÑÒNH ÑOÄ ÑUÏC BAÈNG CHÖÔNG TRÌNH CAØI SAÜN TREÂN MAÙY Söû duïng maùy spectrophotometer HACH-DR 2010 Laéc ñeàu maãu trong bình, laáy 50ml maãu vaøo coác 100ml Baät maùy, vaøo maõ chöông trình 750-Enter Chænh böôùc soùng veà 860nm Cho nöôùc caát vaøo Curet ñeán vaïch traéng, nhaán Zero cho maøn hình xuaát hieän 0.FAUTURBIDITY Cho maãu vaøo Curvet, baám read ñoïc giaù trò ño. 5. Caâu hoûi 1. Nguyeân nhaân taïo ñoä ñuïc cho: Doøng soâng, doøng soâng bò oâ nhieãm, nöôùc thaûi sinh hoaït? 2. Coù söï lieân quan naøo giöõa caùc ñôn vò ño ñoä ñuïc: mgSiO2/l, FTU, NTU? BAØI 6: ÑOÄ MAØU 1. Giôùi thieäu chung 1.1. YÙ nghóa moâi tröôøng Maøu cuûa nöôùc thieân nhieân do muøn, phieâu sinh vaät, caùc saûn phaåm töø söï phaân huûy chaát höõu cô taïo ra. Tuy nhieân moät soá ion kim loaïi hay nöôùc thaûi coâng nghieäp cuõng laø nguyeân nhaân gaây cho nöôùc coù maøu. Theo thoùi quen chuùng ta nghó maøu cuûa nöôùc laø maøu quan saùt ñöôïc ngay sau khi laáy maãu. Thöïc ra ñaây chæ laø maøu bieåu kieán goàm moät phaàn töø chaát caùc chaát hoøa tan vaø phaàn coøn laïi do chaát huyeàn phuø taïo thaønh. Vì vaäy maøu bieåu kieán ñöôïc xaùc ñònh ngay treân maãu nguyeân thuûy maø khoâng caàn loaïi boû chaát lô löûng. Ngoaøi ra coøn coù ñoä maøu thöïc cuûa maãu. Ñoä maøu thöïc ñöôïc xaùc ñònh treân maãu ñaõ qua ly taâm ñeå loaïi boû caùc haït lô löûng. Khoâng neân loïc ñeå loaïi boû caùc haït lô löûng trong nöôùc vì caùc caáu töû maøu coù theå bò haáp phuï treân giaáy loïc. 1.2. Nguyeân taéc Nguyeân taéc cô baûn cuûa phöông phaùp naøy döïa treân söï haáp thu aùnh saùng cuûa caùc hôïp chaát maøu coù trong dung dòch. 1.3. Caùc trôû ngaïi Ñoä ñuïc aûnh höôûng ñeán ñoä maøu thöïc cuûa maãu. Ngoaøi ra ñoä maøu coøn tuøy thuoäc vaøo pH cuûa nöôùc, do ñoù trong baûng keát quaû cần ghi roõ pH luùc xaùc ñònh ñoä maøu. Phöông phaùp phaân tích caùc chæ tieâu moâi tröôøng - ThS. Ñinh Haûi Haø -27- A) XAÙC ÑÒNH ÑOÄ MAØU BAÈNG PHÖÔNG PHAÙP DÖÏNG ÑÖÔØNG CHUAÅN 2. Duïng cuï, thieát bò vaø hoùa chaát 2.1. Duïng cuï vaø thieát bò Maùy Spectrophotometer. Pipet 10ml, 50ml. 2.2. Hoùa chaát Dung dòch maøu chuaån potassium chloroplatinate K2PtCl6 (töông öùng vôùi 500 ñôn vò maøu Pt-Co). Hoøa tan 1,246g K2PtCl6 vaø 1g CoCl2.6H20 trong nöôùc caát + 100ml HCl ñaäm ñaëc, ñònh möùc ñeán 1000ml baèng nöôùc caát. 3. Thöïc haønh 3.1. Laäp ñöôøng chuaån: 1ml dung dòch chuaån = 500 Pt-Co STT 0 1 2 3 4 5 Vdung dòch maøu chuaån (ml) 0 5 10 15 20 25 Vnöôùc caát (ml) 50 45 40 35 30 25 Ñoä maøu Pt-Co 0 50 100 150 200 250 Ño ñoä haáp thu cuûa caùc dung dòch chuaån ôû böôùc soùng 455nm. B) XAÙC ÑÒNH ÑOÄ MAØU BAÈNG CHÖÔNG TRÌNH CAØI SAÜN TREÂN MAÙY Söû duïng maùy spectrophotometer HACH-DR 2010 Baät maùy, vaøo maõ chöông trình 120-Enter Chænh böôùc soùng veà 455nm Cho nöôùc caát vaøo Curet ñeán vaïch traéng, nhaán Zero cho maøn hình xuaát hieän 0.Units PtCo APHA Cho maãu vaøo Curvet, baám read ñoïc giaù trò ño. 4. Caâu hoûi - Nguyeân nhaân gaây ra ñoä maøu? - Theá naøo laø ñoä maøu bieåu kieán, ñoä maøu thöïc? Phöông phaùp phaân tích caùc chæ tieâu moâi tröôøng - ThS. Ñinh Haûi Haø -28- CHÖÔNG 3 PHAÂN TÍCH CAÙC THOÂNG SOÁ THEÅ TÍCH BAØI 7: CHLORIDE 1. Giôùi thieäu chung 1.1. YÙ nghóa moâi tröôøng Chloride (CT) laø ion chính trong nöôùc thieân nhieân vaø nöôùc thaûi. Vò maën cuûa chloride thay ñoåi tuyø theo haøm löôïng vaø thaønh phaàn hoaù hoïc cuûa nöôùc. Vôùi maãu chöùa 250 mg Cl-/l ngöôøi ta ñaõ coù theå nhaän ra vò maën neáu trong nöôùc coù chöùa ion Na+. Tuy nhieân, khi maãu nöôùc coù ñoä cöùng cao, vò maën laïi khoù nhaän bieát duø nöôùc coù chöùa ñeán 1000 mg Cl-/l. Haøm löôïng chloride cao seõ gaây aên moøn caùc keát caáu oáng kim loaïi. Veà maët noâng nghieäp, chloride gaây aûnh höôûng xaáu ñeán söï taêng tröôûng cuûa caây troàng. 1.2. Nguyeân taéc Trong moâi tröôøng trung hoaø hay kieàm nheï, potassium chromate (K2CrO4) coù theå ñöôïc duøng laøm chaát chæ thò maøu taïi ñieåm keát thuùc trong phöôùng phaùp ñònh phaân chloride baèng dung dòch silver nitrate (AgNO3). Ag+ + Cl- → AgCl (Ksp = 3  10-10) (1) 2Ag+ + CrO42- → Ag2CrO4 (Ksp = 5  10-12) (2) ñoû naâu Döïa vaøo söï khaùc bieät cuûa tích soá tan, khi theâm dung dòch AgNO3 vaøo maãu coù hoãn hôïp Cl- vaø CrO42-, Ag+ laäp töùc phaûn öùng vôùi ion Cl- döôùi daïng keát tuûa traéng ñeán khi hoaøn toaøn, sau ñoù phaûn öùng (2) seõ xaûy ra cho keát tuûa ñoû gaïch deã nhaän thaáy. 1.3. Caùc trôû ngaïi Nhöõng chaát thöôøng coù trong nöôùc uoáng haàu nhö khoâng aûnh höôûng gì ñeán vieäc ñònh phaân. Caùc ion bromide, iodide, cyanide ñöôïc xem nhö töông ñöông vôùi chloride. Rieâng sulfide, thiosulfate, sulfit coù theå can thieäp vaøo phaûn öùng (1). Tuy nhieân sulfit deã daøng bò oxy hoaù bôûi nöôùc oxy giaø (H2O2) trong moâi tröôøng trung hoaø. Thiosulfate vaø sulfide bò maát aûnh höôûng trong moâi tröôøng kieàm. Orthophosphat vôùi haøm löôïng cao > 25 mg/l cuõng taùc duïng vôùi silver nitrate nhöng ñieàu naøy ít xaûy ra. Haøm löôïng saét treân 10 mg/l seõ che laáp söï ñoåi maøu taïi ñieåm keát thuùc. 2. Duïng cuï, thieát bò vaø hoaù chaát 2.1. Duïng cuï vaø thieát bò - 02 Becher 100 ml - 03 Erlen 100ml - 02 Pipet 10ml - 01 Buret 10ml 2.2. Hoùa chaát Dung dòch AgNO3 0,0141N: caân 2,395g AgNO3 hoaø tan vôùi nöôùc caát vaø ñònh möùc thaønh 1 lít. Phöông phaùp phaân tích caùc chæ tieâu moâi tröôøng - ThS. Ñinh Haûi Haø -29- Chæ thò maøu K2CrO4: hoaø tan 2,5 g K2CrO4 trong 30 ml nöôùc caát, theâm töøng gioït AgNO3 ñeán khi xuaát hieän maøu ñoû roõ. Ñeå yeân 12 giôø, loïc, pha loaõng dung dòch qua loïc thaønh 50 ml vôùi nöôùc caát. Dung dòch huyeàn treo Al(OH)3: hoaø tan 125 g KAl(SO4).12H2O hay Al(NH4)(SO4)2.12H2O trong 1 lít nöôùc caát, laøm aám 600C, theâm töø töø 55 ml NH4OH ñaäm ñaëc, laéc ñeàu. Ñôïi 1 giôø röûa huyeàn troïc nhieàu laàn vôùi nöôùc caát ñeán khi nöôùc röûa khoâng coøn Cl- nöõa (thöû baèng AgNO3) sau ñoù theâm nöôùc caát cho ñuû 1 lít. Chæ thò maøu phenolphthalein. Dung dòch NaOH 0,1 N(hoaëc H2SO4 0,1N) tuyø pH maãu ban ñaàu. Nöôùc oxy giaø H2O2 30%. 3. Thöïc haønh Laáy 50 ml maãu cho vaøo Erlen, duøng NaOH loaõng hoaëc H2SO4 loaõng ñeå chænh pH. Ñònh phaân maãu trong khoaûng pH = 7 – 10 (toát nhaát laø 7 - 8). Neáu pH ngoaøi khoaûng naøy, toát nhaát neân trung hoaø tröôùc khi theâm 3 gioït chæ thò K2CrO4. Duøng dung dòch AgNO3 0.0141N ñònh phaân ñeán khi dung dòch töø maøu vaøng chuyeån sang maøu ñoû gaïch (coù theå so vôùi maãu traéng goàm nöôùc caát + chæ thò K2CrO4). Ghi nhaän theå tích V1 ml AgNO3 söû duïng. Laøm maãu traéng coù theå tích ñoàng vôùi theå tích maãu. Ghi nhaän theå tích Vo ml AgNO3 söû duïng. Löu yù: Nếu mẫu coù nồng độ Cl- cao thì phaûi tieán haønh pha loaõng maãu Neáu maãu coù ñoä maøu cao, theâm 3 ml huyeàn treo khuaáy kyõ, laéng, loïc, röûa giaáy loïc, nöôùc röûa nhaäp chung vaøo nöôùc qua loïc. Neáu coù sulfide, sulfit hoaëc thiosulfate, theâm töøng gioït NaOH 0,1N cho ñeán khi ñoåi maøu phenolphthalein. Theâm H2O2 quaäy ñeàu, sau cuøng trung hoøa vôùi H2SO4 0,1N. 4. Caùch tính (V1 - Vo)  500 Chloride (mg/l) = ----------------------- ml maãu NaCl (mg/l) = Chloride (mg/l)  1,65 Trong ñoù : V1 : Theå tích dd AgNO3 duøng ñònh phaân maãu thaät Vo : Theå tích dd AgNO3 duøng ñònh phaân maãu traéng 5. Caâu hoûi 1. Taïi sao phaûi thöïc hieän maãu traéng trong phöông phaùp ñònh phaân chloride? 2. Ñònh phaân chloride baèng phöông phaùp Morh ñöôïc thöïc hieän trong moâi tröôøng trung hoaø. Giaûi thích taïi sao? 3. Keát quaû ñònh phaân chloride seõ nhö theá naøo khi theâm moät löôïng thöøa chromate? Phöông phaùp phaân tích caùc chæ tieâu moâi tröôøng - ThS. Ñinh Haûi Haø -30- BAØI 8: ÑOÄ ACID 1. Giôùi thieäu chung 1.1. YÙ nghóa moâi tröôøng Ñoä acid bieåu thò khaû naêng phoùng thích proton H+ cuûa nöôùc. Ñoä acid cuûa maãu nöôùc phaàn lôùn do söï hieän dieän cuûa caùc loaïi acid yeáu nhö acid carbonic, acid tanic, acid humic baét nguoàn töø phaûn öùng phaân huyû chaát höõu cô… gaây ra, phaàn khaùc do söï thuûy phaân caùc muoái cuûa acid maïnh nhö sulfate nhoâm, saét taïo thaønh. Ñaëc bieät khi bò caùc acid voâ cô thaâm nhaäp, nöôùc seõ coù pH raát thaáp. Nöôùc thieân nhieân söû duïng cho caáp nöôùc luoân duy trì moät theá caân baèng giöõa caùc ion bicarbonate, carbonate vaø khí carbon dioxide hoaø tan, do ñoù nöôùc thieân nhieân thöôøng ñoàng thôøi mang hai tính chaát ñoái nhau: tính acid vaø tính kieàm. Khi bò oâ nhieãm bôûi caùc acid voâ cô hoaëc caùc muoái acid töø khu vöïc haàm moû, ñaát pheøn hoaëc do nguoàn nöôùc thaûi coâng nghieäp, pH thaáp hôn 7 khaù nhieàu. Trong thöïc nghieäm hai khoaûng pH chaån ñöôïc söû duïng ñeå bieåu thò söï khaùc bieät treân. Khoaûng pH thöù nhaát öùng vôùi ñieåm ñoåi maøu cuûa chaát chæ thò methyl cam (töø 4,2 – 4,5) ñaùnh daáu söï chuyeån bieán aûnh höôûng cuûa caùc acid voâ cô maïnh sang vuøng aûnh höôûng cuûa carbonic acid. Khoaûng pH thöù hai öùng vôùi ñieåm ñoåi maøu cuûa chaát chæ thò phenolphtalein (töø 8,2 – 8,4) chuyeån sang vuøng aûnh höôûng cuûa nhoùm carbonate trong dung dòch. 1.2. Nguyeân taéc chính Duøng caùc dung dòch kieàm maïnh ñeå ñònh phaân ñoä acid cuûa caû acid voâ cô maïnh cuõng nhö acid höõu cô hoaëc acid yeáu. Ñoä acid do aûnh höôûng cuûa acid voâ cô ñöôïc xaùc ñònh baèng caùch ñònh phaân ñeán ñieåm ñoåi maøu cuûa chæ thò methyl cam neân ñöôïc goïi laø ÑOÄ ACID METHYL (dung dòch töø maøu ñoû chuyeån sang da cam). Quaù trình tieáp tuïc ñònh phaân sau ñoù ñeå xaùc ñònh ñoä acid toaøn phaàn ñöôïc thöïc hieän ñeán ñieåm ñoåi maøu cuûa chæ thò phenolphthalein, goïi laø ÑOÄ ACID TOÅNG COÄNG (dung dòch khoâng maøu chuyeån sang tím nhaït). 1.3. Caùc trôû ngaïi Caùc chaát khí hoaø tan laøm aûnh höôûng ñeán ñoä acid laø CO2, H2S, NH3 coù theå bò maát ñi hoaëc hoøa tan vaøo maãu trong quaù trình löu tröõ hoaëc ñònh phaân maãu. Coù theå giaûm aûnh höôûng naøy baèng caùch ñònh phaân nhanh choùng, traùnh laéc maïnh vaø traùnh ñeå maãu ôû nôi coù nhieät ñoä cao hôn nhieät ñoä ban ñaàu cuûa maãu. Khi ñònh phaân maãu nöôùc caáp, keát quaû thöôøng bò aûnh höôûng bôûi haøm löôïng chlorine khöû truøng nöôùc coù tính taåy maøu. Muoán traùnh sai soá naøy, caàn theâm vaøi gioït Na2S2O3 0,1N vaøo maãu ñeå loaïi boû aûnh höôûng cuûa chlorine. Neáu maãu coù ñoä maøu vaø ñoä ñuïc cao, phaûi xaùc ñònh ñoä acid baèng phöông phaùp chuaån ñoä ñieän theá. Phöông phaùp phaân tích caùc chæ tieâu moâi tröôøng - ThS. Ñinh Haûi Haø -31- 2. Duïng cuï- thieát bò – hoaù chaát 2.1. Duïng cuï 02 Erlen 150 ml 01 OÁng ñong 100 ml 01 Buret 25 hoaëc 50 ml 2.2. Hoaù chaát Dung dòch sodium hydroxide (NaOH) 0,02N: pha dung dòch NaOH 1N(caân 40g NaOH vieân + nöôùc caát = 1 lít) laáy 20 ml dung dòch NaOH 1N + nöôùc caát = 1 lít. Ñònh phaân laïi baèng dung dòch potassium biphthlate 0,02N (hoaø tan 4,085g KHC8H4O4 ñaõ saáy khoâ trong 2 giôø ôû 1200C vaø laøm nguoäi trong bình huùt aåm + nöôùc caát = 1 lít) Chæ thò phenolphthalein: 500 mg phenolphthalein + 50 ml methanol + nöôùc caát = 100 ml Chæ thò methyl cam : 50 mg methyl cam + nöôùc caát = 100 ml 3. Thöïc haønh Neáu maãu laø nöôùc uoáng, tröôùc khi ñònh phaân theâm moät gioït Na2S2O3 0,1 N ñeå loaïi aûnh höôûng cuûa chlorine. Duøng pH keá ño pH cuûa maãu. Neáu maãu coù giaù trò pH < 4,5: laáy 10 ml maãu vaøo erlen, theâm 3 gioït methyl cam. Duøng dung dòch NaOH 0,02 N ñònh phaân ñeán khi dung dòch coù maøu da cam. Ghi nhaän theå tích V1 ml dung dòch NaOH ñaõ duøng ñeå tính ñoä acid methyl. Neáu maãu coù giaù trò pH > 4,5: laáy 10 ml maãu vaøo erlen theâm 3 gioït phenolphthalein. Duøng dung dòch NaOH 0,02 N ñònh phaân ñeán khi dung dòch vöøa coù maøu tím nhaït. Ghi nhaän theå tích V2 ml dung dòch NaOH ñaõ duøng, tính ñoä acid toång coäng. Laøm hai Erlen ñoái chöùng khi duøng chæ thò Metylcam, cho vaøo hai Erlen moãi Erlen 20 ml nöôùc caát, Erlen thöù nhaát theâm 1 ml H2SO4 1N + 3 gioït methyl cam. Erlen thöù hai theâm 1 ml NaOH 1N + 3 gioït methyl cam. 4. Caùch tính V 1000 Ñoä acid (mg CaCO3/ l) = -------------- ml maãu Vôùi V : theå tích dung dòch NaOH duøng ñònh phaân : V1, V2 5. Caâu hoûi 1.Maãu nöôùc coù pH = 7,3 vaø haøm löôïng HCO3- laø 30 mg/ l. Giaû söû raèng aûnh höôûng cuûa chaát raén hoøa tan treân hoaït tính cuûa caùc ion khoâng ñaùng keå, nhieät ñoä cuûa nöôùc laø 250C. Tính haøm löôïng CO2 cuûa maãu nöôùc. Phöông phaùp phaân tích caùc chæ tieâu moâi tröôøng - ThS. Ñinh Haûi Haø -32- 2.Nöôùc caáp coù haøm löôïng HCO3- laø 30 mg/ l vaø haøm löôïng CO2 laø 30 mg/l. Tính pH cuûa nöôùc ôû nhieät ñoä 250C. Neáu haøm löôïng CO2 cuûa maãu giaûm coøn 3 mg/ l bôûi suïc khí, pH cuûa nöôùc luùc naøy laø bao nhieâu? BAØI 9: ÑOÄ KIEÀM 1. Giôùi thieäu chung 1.1. YÙ nghóa moâi tröôøng Ñoä kieàm bieåu thò khaû naêng thu nhaän proton H+ cuûa nöôùc. Nöôùc thieân nhieân hay nöôùc töø heä thoáng caáp nöôùc, ñoä kieàm ñeàu do 3 ion chính taïo ra: hydroxide, carbonate vaø bicarbonate. Trong thöïc teá caùc muoái acid yeáu nhö borate, silicate cuõng gaây aûnh höôûng lôùn ñeán ñoä kieàm. Moät vaøi acid höõu cô beàn vôùi söï oxy hoùa sinh hoïc nhö acid humic, daïng muoái cuûa chuùng coù khaû naêng laøm taêng ñoä kieàm. Trong ñieàu kieän thieân nhieân thích hôïp, taûo deã daøng xuaát hieän vaø toàn taïi ñoái vôùi moät vaøi nguoàn nöôùc maët, quaù trình phaùt trieån vaø taêng tröôûng cuûa taûo giaûi phoùng moät löôïng ñaùng keå carbonate vaø bicarbonate laøm cho pH nöôùc taêng daàn coù theå leân ñeán 9 – 10. nhöõng nguoàn nöôùc ñöôïc xöû lyù vôùi hoaù chaát coù chöùa nhoùm carbonate cuõng laøm gia taêng pH. 1.2. Nguyeân taéc Tieán haønh ñònh phaân ñoä kieàm vôùi chæ thò phenolphtalein vaø methyl cam (hoaëc chæ thò hoãn hôïp bromoresol luïc + methyl ñoû) trong töøng giai ñoaïn vaø tuøy tröôøng hôïp: Chæ thò phenolphtalein seõ coù maøu tím nhaït trong moâi tröôøng coù ion hydroxide vaø ion carbonate, maøu tiùm seõ trôû neân khoâng maøu khi pH < 8,3. Chæ thò methyl cam cho maøu vaøng vôùi baát kyø ion kieàm naøo vaø trôû thaønh maøu ñoû khi dung dòch trôû thaønh acid. Vieäc ñònh phaân ñöôïc xem laø hoaøn taát khi dung dòch coù maøu da cam (pH = 4,5), naèm giöõa maøu vaøng (moâi tröôøng baz) vaø maøu ñoû (moâi tröôøng acid). Do ñoù maøu ôû ñieåm keát thuùc thöôøng ñöôïc so saùnh vôùi hai oáng chuaån. Vì söï ñoåi maøu cuûa methyl cam khoù nhaän thaáy, neân chæ thò hoãn hôïp bromocresol luïc + methyl ñoû coù khoaûng ñoåi maøu roõ raøng hôn ôû cuøng trò soá pH neân thöôøng ñöôïc söû duïng roäng raõi hôn. 1.3. Caùc trôû ngaïi Löôïng chlorine dö trong nöôùc uoáng aûnh höôûng ñeán keát quaû ñònh phaân laøm nhaït maøu chaát chæ thò. Ñeå traùnh sai leäch, ta cho theâm vaøo maãu moät vaøi gioït Na2S2O3 0,1 N. Khi maãu nöôùc coù ñoä maøu vaø ñoä ñuïc cao phaûi duøng phöông phaùp chuaån ñoä ñieän theá. Nhöõng chaát keát tuûa, xaø boâng, chaát daàu, chaát raén lô löûng coù theå phuû ñieän cöïc thuyû tinh laøm cho ñieåm cuoái ñeán chaäm. Ñeå khaéc phuïc hieän töôïng naøy cần phải chuøi sạch điện cực moãi khi tieán haønh thí nghieäm. Khoâng loïc, pha loaõng hay coâ ñaëc maãu. 2. Duïng cuï thieát bò vaø hoaù chaát 2.1. Duïng cuï vaø thieát bò 02 Erlen 150 ml Phöông phaùp phaân tích caùc chæ tieâu moâi tröôøng - ThS. Ñinh Haûi Haø -33- 01 OÁng ñong 100 ml 01 Buret 25 hoaëc 50 ml 2.2. Hoaù chaát Dung dòch sulfuric acid (H2SO4) 0,02 N: pha dung dòch H2SO4 1N (28 ml H2SO4 ñaäm ñaëc + nöôùc caát = 1 lít), laáy 20 ml dung dòch H2SO4 1N + nöôùc caát = 1 lít. Ñònh phaân laïi acid naøy baèng Na2CO3 0,02N (hoaø tan 1,06g Na2CO3 ñaõ saáy ôû 1050C vaø laøm nguoäi trong bình huùt aåm + nöôùc caát = 1 lít). Chæ thò maøu phenolphthalein 0,5 % Chæ thò maøu methyl cam 0,5 % Chæ thò maøu hoãn hôïp bromocresol luïc + methyl ñoû: 20 mg methyl ñoû + 200mg bromocresol + 100 ml ethanol 95% 3. Thöïc haønh Neáu maãu coù pH > 8,3: laáy 10ml maãu vaøo erlen, theâm 3 gioït chæ thò maøu phenolphthalein. Ñònh phaân baèng dung dòch H2SO4 0,02N cho ñeán khi maát maøu. Ghi theå tích V1 ml H2SO4 0,02N ñaõ duøng ñeå tính ÑOÄ KIEÀM PHENOL(P). Neáu maãu coù pH < 8,3: laáy 10 ml maãu vaøo bình tam giaùc, theâm 3 gioït chæ thò maøu methyl cam (hay 3 gioït chæ thò maøu hoãn hôïp). Ñònh phaân maãu baèng dung dòch H2SO4 cho ñeán khi dung dòch coù maøu da cam (maøu giöõa hai Erlen ñoái chöùng). Neáu duøng chæ thò hoãn hôïp, taïi ñieåm keát thuùc dung dòch coù maøu ñoû xaùm. Ghi theå tích V2ml H2SO4 0,02N ñaõ duøng ñeå tính ÑOÄ KIEÀM METHYL CAM hay ÑOÄ KIEÀM TOÅNG COÄNG. Laøm hai Erlen ñoái chöùng khi duøng chæ thò Metylcam, cho vaøo hai Erlen moãi Erlen 20 ml nöôùc caát, Erlen thöù nhaát theâm 1 ml H2SO4 1N + 3 gioït methyl cam. Erlen thöù hai theâm 1 ml NaOH 1N + 3 gioït methyl cam. 4. Caùch tính V1 1000 Ñoä kieàm PHENOL (mg CaCO3/l) = ml maãu V2 1000 Ñoä kieàm toång coäng T (mg CaCO3/l) = ml maãu Döïa treân keát quaû coù theå tính ñoä kieàm do caùc ion khaùc nhau gaây ra theo baûng sau: Keát quaû phaân ñònh Ñoä kieàm do caùc caùc ion (mg/lCaCO3) OH- CO32- HCO3- P = 0 0 0 T P < T/2 0 2P T – 2P P = T/2 0 T-2P 0 P > T/2 2P - T 2(T – P) 0 P = T T 0 0 Phöông phaùp phaân tích caùc chæ tieâu moâi tröôøng - ThS. Ñinh Haûi Haø -34- P ñoä kieàm phenol T ñoä kieàm toång coäng OH- (mg/l) = ñoä kieàm OH- (mgCaCO3/l) 0,34 CO3 2-(mg/l) = ñoä kieàm CO32 (mgCaCO3/l) 0,6 HCO3 -(mg/l) = ñoä kieàm HCO32 (mgCaCO3/l) 1,22 5. Caâu hoûi Giaû söû raèng aûnh höôûng cuûa caùc muoái hoaø tan treân hoaït tính caùc ion khoâng ñaùng keå. Moät phaàn nöôùc ôû 250C coù pH = 10,3 vaø haøm löôïng carbonate laø 120 mg/l. - Haõy tính haøm löôïng ion bicarbonate (mg/l). - Tính ñoä kieàm OH, CO32, HCO3 vaø ñoä kieàm toång coäng cuûa maãu treân (mg/lCaCO3). BAØI 10: ÑOÄ CÖÙNG TOÅNG COÄNG 1. Giôùi thieäu chung 1.1. YÙ nghóa moâi tröôøng Ñoä cöùng ñöôïc hieåu laø khaû naêng taïo boït cuûa nöôùc vôùi xaø boâng. Ion calci vaø magnes trong nöôùc seõ keát tuûa vôùi xaø boâng, do ñoù laøm giaûm söùc caên beà maët vaø phaù huûy ñaëc tính taïo boït. Nhöõng ion döông ña hoaù trò khaùc cuõng coù theå keát tuûa vôùi xaø boâng, nhöng thöôøng nhöõng ion naøy ôû döôùi daïng phöùc chaát, hoaëc laø chaát höõu cô, do ñoù aûnh höôûng cuûa chuùng trong nöôùc khoâng ñaùng keå vaø khoù xaùc ñònh. Treân thöïc teá, ñoä cöùng toång coäng ñöôïc xaùc ñònh baèng toång haøm löôïng calci, magnes vaø ñöôïc bieåu thò baèng mg CaCO3/l 1.2. Nguyeân taéc (phöông phaùp ñònh phaân baèng EDTA) Ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) hoaëc muoái natri daãn xuaát (Na-EDTA) khi theâm vaøo dung dòch chöùa nhöõng ion kim loaïi ña hoùa trò döông, ôû pH 10,0 0,1 seõ taïo thaønh caùc phöùc chaát. Ñoái vôùi hai ion calci vaø magnes chuû yeáu gaây ñoä cöùng trong nöôùc, neáu coù moät löôïng nhoû chæ thò maøu höõu cô nhö Eriochrome Black T (EBT) hay calmagite ñöôïc cho vaøo, dung dòch treân seõ trôû neân maøu ñoû röôïu vang. Ñònh phaân baèng EDTA, phản öùng taïo phöùc giöõa EDTA vôùi ion calci, magnes seõ laøm chuyeån maøu dung dòch töø ñoû röôïu vang sang xanh döông taïi ñieåm keát thuùc. 1.3. Caùc aûnh höôûng Moät vaøi ion kim loaïi naëng gaây trôû ngaïi cho vieäc ñònh phaân, laøm chæ thò maøu nhaït daàn hay khoâng roõ raøng taïi ñieåm keát thuùc. Coù theå khaéc phuïc trôû ngaïi naøy baèng caùch theâm chaát che luùc ñònh phaân. Muoái Mg-EDTA coù taùc duïng nhö moät chaát phaûn öùng keùp vöøa taïo phöùc vôùi caùc kim loaïi naëng, vöøa giaûi phoùng Mg vaøo trong maãu, coù theå duøng thay theá cho caùc chaát che coù muøi khoù chòu vaø ñoäc tính. Muoái Mg-EDTA chæ coù taùc duïng tích cöïc khi thay theá cho caùc kim loaïi naëng song khoâng laøm bieán ñoåi ñoä cöùng toång coäng trong maãu nöôùc. Baûng döôùi höôùng daãn caùch söû duïng chaát che tuøy thuoäc haøm löôïng kim loaïi naëng hay löôïng polyphosphate coù trong maãu, giuùp vieäc xaùc ñònh Ca vaø Mg baèng phöông phaùp EDTA; ñoä cöùng toång coäng seõ coù ñöôïc qua phöông phaùp tính. Phöông phaùp phaân tích caùc chæ tieâu moâi tröôøng - ThS. Ñinh Haûi Haø -35- Haøm löôïng toái ña caùc chaát gaây nhieãu caàn loaïi boû bôûi chaát che Chaát gaây trôû ngaïi Haøm löôïng toái ña chaát gaây trôû ngaïi(mg/l) Chaát che 1 Chaát che 2 Nhoâm Basium Cadmium Cobalt Ñoàng Saét Chì Mangness (Mn2+) Niekel Strontium Keõm Polyphosphate 20 + + Treân 20 Treân 30 Treân 30 + + Treân 20 + + 20 + + 0,3 20 5 20 1 0,3 + 200 10 Lieàu löôïng treân chæ thích hôïp vôùi 25 ml maãu pha loaõng thaønh 50 ml. Nhöõng löu yù khi ñònh phaân Vieäc ñònh phaân chæ thöïc hieän ôû nhieät ñoä phoøng hay gaàn vôùi nhieät ñoä phoøng, traùnh söï caùch bieät nhieät quaù lôùn so vôùi nhieät ñoä moâi tröôøng xung quanh. Söï ñoåi maøu trôû neân chaäm vaø keát quaû keùm chính xaùc nhö trong tröôøng hôïp maãu ñöôïc ñònh phaân gaàn khoaûng nhieät ñoä ñoâng ñaëc. Chaát chæ thò maøu seõ bò phaân huyû trong nöôùc noùng. Ñaëc bieät pH coù theå taïo ra moâi tröôøng daãn ñeán tuûa CaCO3, tuy nhieân ñònh phaân coù laâu cuõng coù theå hoøa tan laïi keát tuûa. Söï thay ñoåi chaäm taïi ñieåm keát thuùc thöôøng cho keát quaû thaáp hôn. Nhaèm giaûm thieåu keát tuûa CaCO3 taïo thaønh. Vieäc ñònh phaân caàn hoaøn taát trong voøng 5 phuùt. Ba phöông phaùp sau ñaây laøm giaûm keát tuûa CaCO3. Pha loaõng maãu baèng nöôùc caát ñeå toái giaûm löôïng CaCO3. Duøng moät löôïng maãu quaù nhoû deã daãn ñeán sai leäch khi ñoïc keát quaû treân thaân oáng nhoû gioït. Neáu ñoä cöùng ñaõ ñöôïc bieát hay ñaõ ñöôïc xaùc ñònh baèng phöông phaùp ñònh phaân sô boä. Theâm nhanh EDTA vôùi khoaûng 90% löôïng caàn duøng hay moät tæ leä thích nghi tuyø vaøo theå tích maãu caàn ñònh phaân tröôùc khi chænh pH baèng dung dòch ñeäm. Acid hoùa maãu vaø khuaáy trong voøng 2 phuùt ñeå ñuoåi CO2 tröôùc khi chænh pH xaùc ñònh ñoä kieàm sau moãi laàn theâm axit. 2. Duïng cuï, thieát bò vaø hoaù chaát 2.1. Duïng cuï vaø thieát bò 02 Coác 250 ml 01 Buret 10 ml 01 Erlen 100 ml 01 OÁng ñong Phöông phaùp phaân tích caùc chæ tieâu moâi tröôøng - ThS. Ñinh Haûi Haø -36- 2.2. Hoaù chaát 2.2.1.Dung dòch ñeäm a. Hoøa tan 16,9g NH4CL trong 143 ml NH4OH ñaäm ñaëc + 1,25g muoái Mg- EDTA + nöôùc caát = 250 ml b. Neáu khoâng coù muoái Mg- EDTA, hoaø tan 1,179g muoái Na-EDTA(PA) + 780 mg MgSO4.7H2O hoaëc 644 mg MgCl2. 6H2O trong 50 ml nöôùc caát. Hoaø tan 16,9g NH4Cl trong 143 ml NH4OH ñaëm ñaëc. Troän ñeàu hai dung dòch treân vaø pha loaõng thaønh 250 ml vôùi nöôùc caát. Ñeå ñaït ñoä chính xaùc cao caàn giöõ ñuùng tỉ leä veà phaân löôïng giöõ caùc hoùa chaát treân. Ñöïng caùc dung dòch treân trong chai nhöïa deûo hay chai thuûy tinh trung tính. Thôøi haïn söû duïng khoâng quaù moät thaùng. Ñaäy naép kín ñeå ngaên NH3 bay hôi vaø CO2 ngoaøi khoâng khí khoâng xaâm nhaäp vaøo dung dòch. Theâm vaøo maãu 1- 2 ml dung dòch ñeäm, neáu dung dòch maãu ñònh phaân chöa ñaït tôùi pH 10,0  0,1 taïi ñieåm keát thuùc chuaån ñoä. 2.2.2.Nhöõng taùc nhaân che Phaàn lôùn caùc loaïi nöôùc khoâng caàn theâm taùc nhaân che. Tuy nhieân moät vaøi maãu nöôùc chöùa nhöõng ion gaây nhieãu, caàn theâm taùc nhaân che ñeå laøm söï ñoåi maøu taïi döùt ñieåm ñöôïc roõ raøng. Sau ñaây laø nhöõng chaát che thích hôïp. Chaát che I Maãu coù tính acid phaûi ñöôïc trung hoøa tôùi khi pH = 6 baèng dung dòch ñeäm hay NaOH 0,1N trưôùc khi theâm 200 mg sodium cyanide (NaCN) döôùi daïng tinh theå. Theâm ñuû dung dòch ñeäm ñeå coù pH 10  0,1. (Chuù yù: NaCN raát ñoäc. Caån thaän khi söû duïng noù. Xaû thaät nhieàu nöôùc tröôùc khi ñoå boû dung dòch treân ñeå traùnh phaûn öùng toaû hôi ñoäc hydroxyanide (HCN). Chaát che II Hoaø tan 5g NaS. 9H2O hay 3,7g Na2S. 5H2O trong 100 ml nöôùc caát. Dung dòch Na2S deã bò oxy hoùa bôûi khí trôøi taïo ra keát tuûa sulfide aûnh höôûng ñeán vieäc xaùc ñònh ñieåm chuyeån maøu chaát chæ thò. Phaûi baûo quaûn dung dòch naøy trong chai ñaäy kín baèng nuùt cao su. Khi bieát roõ coù söï hieän dieän cuûa caùc kim loaïi naëng, söû duïng chaát che xöû lyù maãu tröôùc khi ñònh phaân (xem phaàn nhöõng löu yù khi ñònh phaân) 2.2.3. Chaát chæ thò maøu a. Eriochrome Black T : muoái natri daãn xuaát töø 1 – (1 hyroxy – 2 naphthylazo – 5 nitro – 2 naphthol – 4 sulfonic acid), hoøa tan 0,5 g chæ thò treân 100 g 2, 2, 2 - nitrilotriethanol. Theâm hai gioït cho moãi 50 ml maãu. Chænh theå tích maãu nöôùc caàn thieát. b. Calmagite: 1 – (1 hydroxy – 4 methyl – 2 phenylazo) – 2 napthol – 4 sulfonic acid. Calmagite thích hôïp cho dung dòch loûng vaø taïo ra söï thay ñoåi maøu töông töï nhö Eryochrome Black T. vôùi ñieåm keát thuùc roõ raøng hôn. Hoaø tan 0,10 g Calmagite trong 100ml nöôùc caát. Duøng 1ml cho moãi 50 ml maãu ñònh phaân. Chænh theå tích neáu caàn thieát. c. Chaát chæ thò I vaø II coù theå duøng döôùi daïng tinh theå khoâ. Khoâng neân duøng chaát chæ thò quaù nhieàu. Chaån bò hoãn hôïp khoâ cuûa chaát chæ thò döôùi muoái tinh thieát. Phöông phaùp phaân tích caùc chæ tieâu moâi tröôøng - ThS. Ñinh Haûi Haø -37- d. Neáu taïi ñieåm keát thuùc chuaån ñoä, söï thay ñoåi maøu cuûa chæ thò khoâng roõ raøng trong tröôøng hôïp naøy caàn phaûi theâm taùc nhaân che. Neáu cho chaát che NaCN vaøo maãu maø ñieåm ñoåi maøu vaãn khoâng roõ raøng, nguyeân nhaân coù theå do chaát chæ thò maàu bò hö. 2.2.4. Dung dòch chuaån EDTA 0,01 M Caân 3,723g EDTA. Hoaø tan trong nöôùc caát vaø pha thaønh 1000 ml, chuaån ñoä laïi baèng dung dòch Calcium. Dung dòch chuaån EDTA phaûi ñöôïc ñöïng trong chai thuûy tinh trung tính hay bình nhöïa polyethylen. 2.2.5. Dung dòch chuaån Calcium Caân 1g CaCO3 (duøng chaát chuaån toát nhaát hay hoaù chaát ñaët bieät coù haøm löôïng caùc kim loaïi naëng, ñoä kieàm vaø magnesium thaáp) vaøo trong moät erlen 500 ml. Ñaët moät caùi pheãu treân mieäng bình, moãi laàn theâm moät ít HCl cho tôùi khi taát caû CaCO3 tan hoaøn toaøn. Theâm 200 ml nöôùc caát vaø ñun soâi vaøi phuùt ñeå ñoåi CO2 laøm laïnh vaø theâm vaøi gioït chæ thò methyl ñoû, chænh laïi pH ñeán khi coù maøu cam baèng NH4OH 3N hay HCl chuyeån qua bình ñònh möùc vaø pha thaønh moät lít vôùi nöôùc caát: 1 ml = 1 mg CaCO3. 2.2.6. Dung dòch sodium hydroxide: NaOH 0,1 N 3. Trình töï thí nghieäm Laáy moät theå tích maãu sao cho löôïng EDTA chuaån ñoä khoâng quaù 15 ml, hoaøn thaønh vieäc ñònh phaân trong voøng 5 phuùt tính töø thôøi ñieåm cho dung dòch ñeäm. Neáu löôïng EDTA lôùn hôn 15ml thì phaûi pha loaõng maãu. Laáy 25ml maãu, theâm 1 tôùi 2 ml dung dòch ñeäm, thöôøng duøng 1 ml ñuû ñeå ñaït pH 10  0,1, theâm chaát che neáu söï thay ñoåi maøu taïi ñieåm keát thuùc chuaån ñoä khoâng roõ raøng. Sau khi theâm chaát che nhöng maøu theå hieän vaãn khoâng roõ raøng. Chaát chæ thò coù theå ñaõ bò hoûng. Theâm chaát chæ thò maøu (löôïng nhoû baèng 1/5 haït gaïo). Chuaån ñoä töø töø baèng dung dòch EDTA cho ñeán luùc coù maøu xanh da trôøi laïi ñieåm keát thuùc . Neáu theå tích maãu coù ñuû vaø khoâng coù chaát gaây caûn trôû thì trò soá ñònh phaân seõ taêng khi söû duïng 1 löôïng maãu nhieàu hôn ñöôïc mieâu taû trong phaàn c döôùi ñaây. Maãu coù ñoä cöùng thaáp: nöôùc sau khi qua trao ñoåi ion, caùc loaïi nöôùc meàm khaùc vaø caùc loaïi nöôùc thieân nhieân coù ñoä cöùng thaáp ( ít hôn 50 mg/l) caàn laáy moät theå tích lôùn hôn (100 – 1000 ml) ñeå ñònh phaân vaø theâm vaøo moät löôïng dung dòch ñeäm. Chaát che. Chaát chæ thò maøu theo tæ leä töông ñöông. Chuaån ñoä baèng oáng nhoû gioït ñònh phaân nhoû nhaát, laøm theâm maãu thöû khoâng: duøng nöôùc caát 2 laàn nöôùc qua coät trao ñoåi ion baèng theå tích maãu. Löôïng dung dòch ñeäm, chaát che, chaát chæ thò maøu töông töï nhö maãu. Laáy theå tích EDTA ñònh phaân cuûa maãu tröø ñi theå tích duøng ñònh phaân cho maãu thöû khoâng. 4. Caùch tính ( A  B  1000) Ñoä cöùng (EDTA) mg CaCO3/l = ……………......... Phöông phaùp phaân tích caùc chæ tieâu moâi tröôøng - ThS. Ñinh Haûi Haø -38- ml maãu Trong ñoù: A ml EDTA tham gia phaûn öùng trong maãu B mg CaCO3 töông ñöông 1 ml EDTA ñònh phaân. 5. Caâu hoûi 1. Nguyeân nhaân gaây ra ñoä cöùng cuûa nöôùc? 2.Maãu nöôùc ñöôïc phaân tích coù caùc keát quaû nhö sau: Na+ = 20mg/l Cl- = 40 mg/l K+ = 30 mg/l HCO3- = 40 mg/l Ca2+ = 15 mg/l CO32- = 67 mg/l Mg2+ = 10 mg/l SO42 = 5 mg/l Sr2+ = 2 mg/l NO3- = 10 mg/l Tính ñoä cöùng toång coäng, ñoä cöùng carbonate, bicarbonate cuûa maãu nöôùc; (ñôn vò mgCaCO3/l) BAØI 11: ÑOÄ CÖÙNG CALCI 1. Giôùi thieäu chung Calci laø moät nguyeân toá thöôøng gaëp trong nöôùc thieân nhieân vì chaûy qua nhöõng vuøng coù nhieàu ñaù voâi, thaïch cao, dolomit… Tuyø theo nguoàn goác vaø caùch xöû lyù maø haøm löôïng calci trong nöôùc coù töø 0 ñeán vaøi traêm mg/l. Chæ vôùi moät löôïng nhoû calcicacbonate cuõng coù theå taïo neân moät maøng cöùng baùm vaøo maët trong caùc oáng daãn theo thôøi gian tích tuï, baûo veä kim loaïi choáng laïi söï aên moøn. Maët khaùc, lôùp maøng naøy laïi laø moät tai haïi lôùn cho nhöõng thieát bò söû duïng ôû nhieät ñoä cao nhö noài hôi… Phöông phaùp laøm meàm nöôùc baèng hoùa chaát hoaëc nhöïa trao ñoåi ion thöôøng ñöôïc aùp duïng ñeå khöû bôùt calci tôùi giôùi haïn chaáp nhaän ñöôïc 2. Nguyeân taéc Trong dung dòch coù chöùa calci vaø magnes, ôû pH=12-13, magne seõ bò keát tuûa döôùi daïng hydroxy. Chaát chæ thò maøu keát hôïp vôùi calci cho maøu hoàng. Khi EDTA ñöôïc theâm vaøo dung dòch seõ keát hôïp vôùi calci vaø phaûn öùng xaûy ra hoaøn toaøn. ÔÛ ñieåm keát thuùc dung dòch chuyeån maøu hoàng sang tím CAÙC AÛNH HÖÔÛNG (XEM PHAÀN ÑOÄ CÖÙNG) 3. Duïng cuï, thieát bò, hoùa chaát 3.1. Duïng cuï Erlen Pipet Buret OÁng ñong Phöông phaùp phaân tích caùc chæ tieâu moâi tröôøng - ThS. Ñinh Haûi Haø -39- 3.2. Hoùa chaát Dung dòch NaOH 1N Chæ thò maøu Murexider: Caân 200g murexider + 100g NaCl nghieàn nhoû, troän ñeàu Dung dòch EDTA 0.01M: Xem phaàn ñoä cöùng 4. Thöïc haønh Ñeå traùnh keát tuûa, vieäc ñònh phaân caàn thöïc hieän nhanh choùng sau khi naâng pH a. Laáy 25ml (hay moät theå tích maãu pha loaõng ñeán 25ml) sao cho theå tích EDTA duøng ñònh phaân khoâng vöôït quaù 15ml. Neáu maãu nöôùc coù haøm löôïng calci vöôït quaù 300mg/l neân pha loaõng hoaëc trung hoøa vôùi acid roài ñun soâi moät phuùt, laøm nguoäi tröôùc khi ñònh phaân. b. Theâm 2ml dung dòch NaOH 1N hoaëc moät theå tích lôùn hôn ñeå naâng pH leân 12-13, laéc ñeàu c. Theâm 0,1-0,2g chæ thò maøu murexider (löôïng nhoû baèng 1/5 haït gaïo), dung dòch coù maøu hoàng nhaït d. Ñònh phaân baèng dung dòch EDTA 0,01M, ñieåm keát thuùc dung dòch coù maøu tím. Ñeå kieåm soaùt ñieåm keát thuùc chuaån ñoä, caàn ghi nhaän theå tích EDTA ñaõ duøng, sau ñoù theâm moät hoaëc hai gioït EDTA ñeå ñaûm baûo maøu cuûa dung dòch khoâng ñoåi 5. Caùch tính Calci (mg/l) = mlmau VMlEDTA 8,400 Ñoä cöùng calci (mgCaCO3/l) = mlmau VmlEDTA 1000 BAØI 12: NITROGEN – ORGANIC 1. Giôùi thieäu chung 1.1. Ñaïi cöông Vieäc xaùc ñònh Nitrogen höõu cô baèng phöông phaùp Kjeldahl khoâng tính ñeán nitô ôû caùc daïng khaùc nhö: azide, azo, hydrazone, nitrate, nitrite, nitro, nitroso, oxime vaø semi carbazone. Neáu nitrogen ammonia khoâng ñöôïc khöû tröôùc thì phöông phaùp naøy cho keát quaû laø löôïng nitrogen toång coäng. Vì theá, muoán xaùc ñònh löôïng nitrogen höõu cô caàn xaùc ñònh rieâng nitrogen ammonia tröôùc sau ñoù tieán haønh chöng caát tieáp theo. 1.2. Nguyeân taéc Vôùi söï hieän dieän cuûa acid sulfuric, potassium sulfate vaø mercuric sulfate laøm chaát xuùc taùc, amino-nitrogen cuûa nhöõng chaát höõu cô ñöôïc bieán ñoåi thaønh ammonium sulfate. Ammonia töï do vaø ammonium-nitrogen cuõng chuyeån thaønh ammonium sulfate. Trong thôøi gian phaân huûy maãu, hoãn hôïp mercury ammonium ñöôïc hình thaønh vaø bò phaân tích bôûi Na2S2O3. Sau ñoù trung hoøa maãu baèng dung dòch kieàm vaø chöng caát. Haøm löôïng ammonia höõu cô ñöôïc haáp thu baèng acid boric vaø xaùc ñònh Phöông phaùp phaân tích caùc chæ tieâu moâi tröôøng - ThS. Ñinh Haûi Haø -40- baèng phöông phaùp so maøu hay chuaån ñoä vôùi acid chuaån treân theå tích chöng caát phaåm thu ñöôïc. Phöông phaùp so maøu xaùc ñònh haøm löôïng N-Organic thaáp khoaûng 5mg/l. Phöông phaùp chuaån ñoä xaùc ñònh haøm löôïng N-Organic lôùn hôn 5mg/l. 2. Duïng cuï, thieát bò vaø hoaù chaát 2.1. Duïng cuï vaø thieát bò - Thieát bò phaân huûy bình Kjeldahl 800 ml duøng phaân huûy maãu döôùi taùc duïng cuûa moät dung dòch phaân huûy (acid maïnh) vaø ñun ôû nhieät ñoä 370oC. - Thieát bò chöng caát :heä thoáng chöng caát goàm moät daøn Kjeldahl vôùi 6 bình Kjeldahl 800 ml ñöôïc noái vôùi heä thoáng laøm laïnh ngöng tuï. Hôi ammonia bay ra ñöôïc haáp thu baèng dung dòch acid boric. - Buret 25ml. - Erlen 500 ml . - OÁng ñong 250 ml. 2.2. Hoùa chaát 2.2.1. Chæ thò hoãn hôïp Hoøa tan 200 mg methyl red vaøo 100 ml ethyl alcohol (hoaëc isopropyl alcohol) + dung dòch 100 mg methylene blue trong 50 ml ethyl acohol. Hoøa hai hoãn hôïp laïi, dung dòch söû duïng trong moät thaùng. 2.2.2. Dung dòch acid boric (H3BO3) 20 g acid boric +nöôùc caát = 1 lít + theâm 10 ml chæ thò maøu ñeå dung dòch coù maøu tím. 2.2.3. Dung dòch acid sulfuric (H2SO4) 0,02 N 2.2.4. Dung dòch mercuric sulfate Hoøa tan 8 g oxit thuûy ngaân ñoû HgO trong 100 ml H2SO4 6N. 2.2.5. Dung dòch phaân huûy (acid maïnh ) Hoøa tan 134g K2SO4 trong 650 ml nöôùc caát + 200 ml H2SO4 ñaäm ñaëc. Theâm vaøo dung dòch Mercuric sulfat ñaõ ñieàu cheá saün goàm 2g HgO (mercuric oxid red) trong 25 ml ,quaäy ñeàu + Theâm nöôùc caát cho ñuû moät lít. Giöõ ôû nhieät ñoä thaáp gaàn 20oC. 2.2.6. Dung dòch borate Theâm 88 ml NaOH 0,1N vaøo 500 ml dung dòch tetraborate Na2B4O7 0,25 M (9,5g Na2B4O7. 10H2O/ lít ) vaø pha loaõng thaønh moät lít. 2.2.7. Dung dòch sodium hidroxide (NaOH) 6N Hoøa tan 240g NaOH vieân trong moät lít nöôùc caát. 2.2.8. Dung dòch sodium hidroxide – sodium thiosulfate Hoaø tan 500g NaOH vaø Na2S2O3.5 H2O baèng nöôùc caát vaø pha thaønh 1lít. 3. Thöïc haønh 3.1. Chuaån bò vaø choïn theå tích maãu thích hôïp theo baûng höôùng daãn sau Löôïng Nitrogen trong maãu (mg/l) Theå tích maãu (ml) 0 -1 1 -10 500 250 Phöông phaùp phaân tích caùc chæ tieâu moâi tröôøng - ThS. Ñinh Haûi Haø -41- 10 – 20 20 - 50 50 – 100 100 50 25 Neáu caàn pha loaõng maãu thaønh 300 ml roài trung hoøa ñeán pH = 7. 3.2. Theâm 25ml borate buffer vaø NaOH 6N ñeán pH = 9,5. Chöng caát vaø xaùc ñònh löôïng ammonia-nitrogen baèng theå tích chöng caát phaåm thu ñöôïc (haáp thu vôùi 25ml acid boric + vaøi gioït chæ thò maøu hoãn hôïp). Duøng caën coøn laïi trong bình Kjeldahl ñeå xaùc ñònh löôïng Nitrogen höõu cô. 3.3. Phaân huûy: Caån thaän theâm 50ml dung dòch phaân huûy vaøo bình kjeldahl coù chöùa caën coøn laïi + vaøi vieân bi thuûy tinh vaø ñun noùng trong tuû huùt hay trong moät thieát bò coù theå loaïi boû khoùi acid bay ra. Tieáp tuïc ñun cho ñeán khi thaáy khoùi traéng bay ra, dung dòch coù maøu vaøng rôm vaø trong. Ñeå nguoäi, pha loaõng thaønh 300ml vôùi nöôùc caát roàøi trung hoøa baèng dung dòch sodium hiñroxie – thiosulfate (khoaûng 30 – 40ml. duøng phenolphtalein laøm chæ thò maøu) laéc ñeàu, ñoâi khi thaáy xuaát hieän traàm ñen cuûa HgS. pH cuûa maãu luùc naøy khoaûng 11,0. 3.4. Chöng caát: noái bình Kjeldahl vaøo heä thoáng chöng caát, ñaàu ra nhuùng chìm trong 25ml acid boric, chöng caát ñeán khi chöng caát phaåm thu ñöôïc khoaûng 200ml. Sau ñoù ñònh phaân baèng HCl 0,1N hay H2SO4 0,1N. Laøm moät maãu thöû khoâng vôùi nöôùc caát. 4. Caùch tính (mg) N-höõu cô = mlmaãu VV ot 140)(  Vt : theå tích HCl 0,1N duøng cho thöû thaät. Vo : theå tích HCl 0,1N duøng cho thöû khoâng. 5. Caâu hoûi 5.1. YÙ nghóa moâi tröôøng cuûa vieäc xaùc ñònh nitrogen – organic 5.2. Taïi sao muoán xaùc ñònh nitrogen – organic phaûi söû duïng phöông phaùp chöng caát vaø phaûi naâng pH = 9,5 Phöông phaùp phaân tích caùc chæ tieâu moâi tröôøng - ThS. Ñinh Haûi Haø -42- CHÖÔNG 4 PHAÂN TÍCH CAÙC THOÂNG SOÁ TRAÉC QUANG BAØI 13: SAÉT 1.Giôùi thieäu chung 1.1. YÙ nghóa moâi tröôøng Töø laâu con ngöôøi ñaõ nhaän bieát, uoáng nöôùc coù chöùa saét seõ khoâng gaây haïi ñoái vôùi söùc khoûe. Nöôùc maët sau khi loaïi boû caën lô löûng thì haøm löôïng saét ít khi ñaït tôùi 1mg/l. Rieâng ñoái vôùi nöôùc ngaàm vaø nöôùc thaûi sinh hoaït, haøm löôïng saét coù theå cao hôn raát nhieàu. Nhöõng loaïi nöôùc nhö theá khi tieáp xuùc vôùi khoâng khí seõ trôû neân ñuïc vaø coù maøu vaøng, nguyeân nhaân laø do saét daïng Fe2+ bò oxy hoùa thaønh Fe3+ taïo ra nhöõng chaát keát tuûa döôùi daïng keo. ÔÛ nhöõng ñieàu kieän töï nhieân vaø pH thaáp, toác ñoä cuûa quaù trình oxy hoùa thöôøng xaûy ra chaäm vaø saét trong nöôùc thöôøng toàn taïi döôùi daïng Fe2+. Trong moâi tröôøng pH < 6 vaø coù suïc khí, Fe3+ coù theå toàn taïi moät thôøi gian. Toác ñoä oxy hoùa seõ taêng leân khi trong moâi tröôøng coù pH > 6, coù maët cuûa caùc chaát oxy hoùa hay do hoaït ñoäng cuûa vi sinh vaät. Saét coù trong nöôùc laø nguyeân nhaân laøm cho quaàn aùo bò vaøng sau khi giaët, laøm oá caùc ñoà vaät baèng söù vaø taïo ra caùc veát oá treân caùc ñoà vaät haøn chì. Khi haøm löôïng saét trong nöôùc lôùn hôùn 1mg/l gaây ra vò tanh trong nöôùc vaø veà maët caûm quan khoâng theå chaáp nhaän ñöôïc. Ngoaøi ra, caën saét baùm treân thaønh oáng daãn laâu ngaøy laøm thay ñoåi löu löôïng vaø taéc caùc oáng daãn cuûa heä thoáng phaân phoái nöôùc. Chính vì nhöõng lyù do treân neân tieâu chuaån ñaët ra cho nöôùc söû duïng trong sinh hoaït vaø aên uoáng phaûi coù haøm löôïng Fetc <0,3 mg/l. Ñoái vôùi moät soá ngaønh coâng nghieäp, tieâu chuaån cho pheùp saét coù trong nöôùc ñoøi hoûi raát cao nhö ñoái vôùi coâng ngheä deät nhuoäm thì Fe < 0,1 mg/l. 1.2. Nguyeân taéc Saét trong dung dòch ñöôïc khöû thaønh daïng Fe2+ (tan trong nöôùc) baèng caùch ñun soâi trong moâi tröôøng acid vaø hydroxylamine, sau ñoù Fe2+ taïo phöùc coù maøu vôùi 1,10 phenanthroline ôû pH = 3,0  3,3. Moãi nguyeân töû Fe2+ seõ keát hôïp vôùi ba phaân töû cuûa phenanthroline taïo thaønh phöùc chaát maøu ñoû cam. Cöôøng ñoä maøu tuaân theo ñònh luaät Lambert-Beer vaø phuï thuoäc vaøo pH. Phaûn öùng seõ ñaït toác ñoä cöïc ñaïi khi pH cuûa moâi tröôøng trong khoaûng töø 2,9  3,5 vaø söû duïng moät löôïng thöøa phenanthroline. Caùc phöông trình phaûn öùng ñöôïc bieåu dieãn nhö sau: Fe(OH)3 + 3H+  Fe 3+ + 3H2O 4 Fe 3++ 2NH2OH  4 Fe 2+ + N2O + 4H+ + H2O N N 3 + Fe 2+ Fe N-N N -N N-N 2+ (maøu ñoû cam) Phöông phaùp phaân tích caùc chæ tieâu moâi tröôøng - ThS. Ñinh Haûi Haø -43- Phöông phaùp phenanthroline coù theå xaùc ñònh haøm löôïng saét lôùn nhaát laø 1mg/l 1.3. Trôû ngaïi Nhöõng chaát oxy hoùa maïnh nhö cyanide, nitrite vaø phosphate (polyphosphate maïnh hôn orthophosphate), chromium, zine vôùi haøm löôïng lôùn hôn saét 10 laàn, cobalt, copper lôùn hôn 5mg/l vaø nicken lôùn hôn 2 mg/l ñeàu gaây aûnh höôûng ñeán keát quaû phaân tích. Bismuth, cadmium, mercury, molybdate vaø silver keát tuûa vôùi phenanthroline. Trong quaù trình thöïc hieän thí nghieäm, böôùc ñun soâi vôùi acid nhaèm chuyeån polyphosphate thaønh orthophosphate, loaïi boû aûnh höôûng cuûa nitrite vaø cyanide. Theâm moät löôïng thöøa phenanthroline ñeå loaïi boû nhöõng sai soá gaây ra bôûi caùc chaát oxy hoùa maïnh vaø taïo phöùc vôùi moät soá ion kim loaïi coù trong dung dòch. Neáu haøm löôïng caùc ion kim loaïi quaù cao, caàn phaûi söû duïng phöông phaùp trích ly. Neáu maãu coù maøu hay chaát höõu cô, xöû lyù maãu baèng caùch ñun soâi maãu nhieàu giôø vôùi acid HCl 1:1 trong coác coù quai baèng silica, söù hay platinum. Khi maãu caïn, ñoát nheï, phaàn tro coøn laïi ñöôïc hoøa tan baèng acid. Neáu haøm löôïng chaát höõu cô quaù cao, böôùc phaân huûy seõ ñöôïc thöïc hieän tröôùc giai ñoaïn trích ly. 2 . Duïng cuï, thieát bò vaø hoùa chaát 2.1. Duïng cuï vaø thieát bò 2.1.1. Duïng cuï Duïng cuï thuûy tinh: nhaèm loaïi boû saét baùm treân thaønh duïng cuï caàn phaûi röûa taát caû duïng cuï thuûy tinh baèng acid HCl ñaäm ñaëc, traùng laïi baèng nöôùc caát tröôùc khi söû duïng. + 02 Erlen 125ml + 01 OÁng ñong 50ml + 06 Bình ñònh möùc 100ml + 02 pipet 2ml, 5ml, 10ml + 01 pipet 25ml 2.1.2.Thieát bò: + Spectrophometer +Beáp ñieän 2.2. Hoùa chaát: Söû duïng nhöõng hoùa chaát coù haøm löôïng saét thaáp vaø nöôùc caát khoâng coù saét ñeå chuaån bò caùc dung dòch chuaån vaø taùc nhaân. 2.2.1.. Hydrochloric acid (HCl) ñaäm ñaëc. 2.2.2.Dung dòch hydroxylamine: hoøa tan 10g NH2OH.HCl trong 100ml nöôùc caát. 2.2.3. Dung dòch ñeäm ammonium acetate (NH4CH3COOH): hoøa tan 250g NH3C2H3O2 trong 150ml nöôùc caát, theâm 700ml acid acetic (CH3COOH) ñaäm ñaëc. Laéc ñeàu định phân bằng nước cất đến 1000ml. 2.2.4. Dung dòch phenanthroline: Caùch 1: hoøa tan 100mg 1,10 phenanthroline (C12H8N2.H2O) trong 100ml nöôùc caát, khuaáy vaø ñun tôùi 80oC. Khoâng ñöôïc ñun soâi. Caùch 2: cho 10ml nöôùc caát vaøo trong coác chöùa 100mg phenanthroline C12H8N2.H2O, theâm 2 gioït acid ñaäm ñaëc, khuaáy ñeàu ñeán khi tan hoaøn toaøn, pha loaõng thaønh 100ml. Phöông phaùp phaân tích caùc chæ tieâu moâi tröôøng - ThS. Ñinh Haûi Haø -44- Khoâng söû duïng khi dung dòch coù maøu. 2.2.5. Dung dòch löu tröõ saét: (500ppm) Ñoå 20ml H2SO4 ñaäm ñaëc vaøo 50ml nöôùc caát vaø theâm vaøo 1,7594g Fe(NH4)2(SO4)2.6H2O. Sau khi dung dòch ñoàng nhaát. Pha thaønh 500ml vôùi nöôùc caát (1,00ml = 500g Fe). 2.2.6. Dung dòch chuaån: Laáy 20ml dung dòch löu tröõ saét cho vaøo bình ñònh möùc 1000ml, theâm nöôùc caát tôùi vaïch ñònh möùc (1,00ml = 10,00g Fe). 3. Thöïc haønh 3.1. Saét toång coäng (Fe tc) Maãu phaûi ñöôïc laéc ñeàu tröôùc khi phaân tích, laáy 50ml maãu cho vaøo erlen. Neáu theå tích maãu coù haøm löôïng saét cao hôn 200g, söû duïng moät löôïng maãu ít hôn vaø pha thaønh 50ml. Theâm 2ml HCl ñaäm ñaëc vaø 1ml NH2OH.HCl. Theâm vaøi vieân bi thuûy tinh vaøo erlen, ñun soâi ñeán khi theå tích coøn khoaûng 15  20ml (neáu maãu bò caïn, cho vaøo 2ml HCl ñaäm ñaëc vaø 5ml nöôùc caát). Laøm nguoäi maãu ôû nhieät ñoä phoøng, chuyeån dung dòch vaøo bình ñònh möùc 100ml, theâm 10ml dung dòch ñeäm NH4CH3COOH vaø 4ml dung dòch phenanthroline. Cho nöôùc caát tôùi vaïch ñònh möùc vaø laéc ñeàu, sau ñoù ñeå khoaûng 10 15 phuùt cho cöôøng ñoä maøu ñaït cöïc ñaïi vaø oån ñònh. Ño ñoä haáp thu treân maùy spectrophotometer ôû böôùc soùng 510nm. 3.2. Saét hoøa tan Ngay sau khi laáy maãu, loïc maãu baèng giaáy loïc coù ñöôøng kính 0,45m, nöôùc sau loïc ñöôïc acid hoùa vôùi tæ leä 1ml HCl ñaäm ñaëc/100ml maãu. Toång haøm löôïng saét hoøa tan ñöôïc xaùc ñònh nhö trong phaàn 3.1. 3.3. Saét hai (Fe2+) Vieäc xaùc ñònh Fe2+ phaûi thöïc hieän taïi vò trí laáy maãu bôûi vì coù söï thay ñoåi tyû leä giöõa Fe2+ vaø Fe3+ theo thôøi gian trong moâi tröôøng acid. Ñeå xaùc ñònh Fe2+, acid hoùa maãu theo tæ leä 2ml HCl ñaäm ñaëc/100ml maãu taïi thôøi ñieåm laáy maãu. Laáy 50ml maãu ñaõ ñöôïc acid hoùa, theâm 20ml phenanthroline vaø 10ml dung dòch ñeäm NH4C2H3O2, laéc ñeàu. Pha thaønh 100ml vôùi nöôùc caát, ñôïi khoaûng 1015 phuùt, sau ñoù ño ñoä haáp thu A ôû böôùc soùng 510nm. Phöông phaùp phaân tích caùc chæ tieâu moâi tröôøng - ThS. Ñinh Haûi Haø -45- 4. Caùch thaønh laäp ñöôøng cong chuaån Söû duïng dung dòch chuaån coù noàng ñoä 1ml = 10g Fe. Pha loaït dung dòch chuaån saét nhö sau : STT 0 1 2 3 4 5 V dd chuaån (ml) 0 2 4 6 8 10 V nöôùc caát (ml) 50 48 46 44 42 40 V dd ñeäm ammonium acetate NH3C2H3O2 (ml) 10 V dd phenanthroline (ml) 4 ** Ñònh möùc 100ml Haøm löôïng Cg 0 20 40 60 80 100 Noàng ñoä C mg/l 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 Ñoä haáp thu A (ño baèng maùy) böôùc soùng 510nm. zero ? ? ? ? ? Chuù thích ** Ñònh möùc thaønh 100ml baèng nöôùc caát. Laéc ñeàu vaø ño ñoä haáp thuï. Neáu maãu bò ñuïc vaø coù maøu, thay vì söû duïng nöôùc caát laøm maãu chuaån traéng, söû duïng chính maãu laøm maãu chuaån traéng vaø xöû lyù maãu qua taát caû caùc böôùc nhö trong quaù trình thöïc hieän nhöng khoâng cho phenanthroline. Daõy chuaån saét 5. Tính toaùn Sau khi coù ñoä haáp thuï cuûa moät loaït chuaån. Veõ giaûn ñoà A = f(C), söû duïng phöông phaùp bình phöông cöïc tieåu ñeå laäp phöông trình y= ax + b. Töø trò soá ñoä haáp thuï cuûa dung dòch maãu Am suy ra Cm töø phöông trình treân. Keát quaû bieåu dieãn baèng ñôn vò mg/l. 6. Caâu hoûi 6.1.Trình baøy nhöõng traïng thaùi khaùc nhau cuûa saét trong nguoàn nöôùc töï nhieân, neâu ñieàu kieän toàn taïi cuûa moãi traïng thaùi. 6.2.Neâu nhöõng nguyeân nhaân chính gaây oâ nhieãm saét trong nguoàn nöôùc ngaàm. Phöông phaùp phaân tích caùc chæ tieâu moâi tröôøng - ThS. Ñinh Haûi Haø -46- BAØI 14: NITROGEN – NITRITE (N – NO2) 1. Giôùi thieäu chung 1. 1 YÙ nghóa moâi tröôøng Nitrite laø moät giai ñoaïn trung gian trong chu trình ñaïm hoùa do söï phaân huûy caùc chaát ñaïm höõu cô. Vì coù söï chuyeån hoùa giöõa noàng ñoä caùc daïng khaùc nhau cuûa nitrogen neân caùc veát nitrite ñöôïc söû duïng ñeå ñaùnh giaù söï oâ nhieãm höõu cô. Trong caùc heä thoáng xöû lyù hay heä thoáng phaân phoái cuõng coù nitrite do nhöõng hoïat ñoäng cuûa vi sinh vaät. Ngoaøi ra nitrite coøn ñöôïc duøng trong ngaønh caáp nöôùc nhö moät chaát choáng aên moøn. Tuy nhieân, trong nöôùc uoáng, nitrite khoâng ñöôïc vöôït quaù 0.1 mg/l. 1.2 Nguyeân taéc Nitrite ñöôïc xaùc ñònh baèng phöông phaùp so maøu. Maøu do phaûn öùng töø caùc dung dòch tham chieáu vaø maãu sau khi taùc duïng vôùi acid sulfanilic vaø naphthylamine ôû moâi tröôøng pH = 2 – 2.5 taïo thaønh hôïp chaát maøu ñoû tím cuûa acid azobelzol naphthylamine sulfonic nhö sau: HSO3- -NH3 + NaNO2 HSO3- -N=N+Cl- + NaCl + H2O Phöông phaùp DIAZO thích hôïp khi xaùc ñònh haøm löôïng N-NO2 töø lg /25-1  1.3 Caùc ảnh höôûng Chlorine vaø nitrogen trichloride toàn taïi trong maãu seõ gaây ra trôû ngaïi ñoái vôùi phöông phaùp naøy. AÛnh höôûng naøy seõ giaûm thaáp khi theâm naphthylamine hydrochloride tröôùc, sau ñoù ñeán acid sulfanilic. Nhöõng ion taïo keát tuûa laøm sai leäch keát quaû nhö: Sb, Fe3+, Pb2+, Hg2+, Ag+,… khoâng neân toàn taïi trong maãu. Moät löôïng nhoû chaát raén lô löûng cuõng gaây caûn trôûm coù theå loïc qua giaáy loïc kích thöôùc m0.45 2. Duïng cuï, thieát bò vaø hoùa chaát 2.1 Duïng cuï vaø thieát bò 2.1.1 Duïng cuï Pipet 1ml (1); oáng ñong 50ml (1); pipet 25ml (1) Erlen 125ml (9); quaû boùp cao su (1) Coác ñoát 100ml (1) Spectrophotometer OÁng ño ñoä truyeàn suoát 2.1.2 Hoùa Chaát a. Dung dòch chuaån Dung dòch löu tröõ N-NO2: (1ml = 250 g N-NO2): NaNO2 0.05: hoøa tan 1.232g NaNO2 trong nöôùc caát vaø ñònh möùc thaønh 1000ml. Dung dòch N-NO2 chuaån (1ml = 0.0005mg = 0.5 g N-NO2): Laáy 2ml dung dòch löu tröõ + nöôùc caát = 1 lít. Xaùc ñònh laïi noàng ñoä dung dòch NO2- môùi pha baèng caùch pha caùc dung dòch sau: KMnO4 0.05N: caân 1.6g KMnO4 + nöôùc caát = 1 lít. Phöông phaùp phaân tích caùc chæ tieâu moâi tröôøng - ThS. Ñinh Haûi Haø -47- FAS 0.05N: caân 19.607g Fe(NH4)2(SO4)2.6H2O + 20ml H2SO4 ñaäm ñaëc + nöôùc caát = 1 lít. Na2C2O4 0.05N: caân 3.350g Na2C2O4 the6m nöôùc caát cho ñuû 1 lít (neáu khoâng duøng FAS). Cho vaøo bình thuûy tinh coå maøi 50ml KMnO4 0.05N vaø 5ml H2SO4 ñaäm ñaëc, theâm 50ml dung dòch NaNO2 0.05N (hoaëc Na2C2O4 0.05N) vôùi dung dòch baèng caùch theâm moãi laàn 10ml dung dòch FAS (hoaëc Na2C2O4) vôùi dung dòch KMnO4 0.05N ñeán khi dung dòch chuyeån sang maøu hoàng nhaït. Tính noàng ñoä cuûa dung dòch löu tröõ N-NO2 baèng coâng thöùc: F EDCBA 7*)]*()*[(  mg/ml N-NO2 B ml dung dòch KMnO4 ñaõ duøng C nguyeân chuaån ñoä cuûa dung dòch KMnO4 (0.05N) D ml FAS (hoaëc Na2C2O4) ñaõ duøng E nguyeân chuaån ñoä cuûa dung dòch chuaån (0.05N) F ml dung dòch NaNO2 duøng ñònh phaân b. Dung dòch EDTA: caân 0.5g muoái natri daãn xuaát töø EDTA + nöôùc caát = 100ml c. Acid sulfanilic + 70ml nöôùc noùng ñeå nguoäi + 20ml HCl ñaäm ñaëc pha loaõng thaønh 100ml vôùi nöôùc caát. d. Dung dòch Naphthylamine chlohydrate: caân 0.6g naphthylamine chlohydrate + 50ml nöôùc caát + 1ml HCl ñaäm ñaëc + nöôùc caát = 100ml. Pha duøng ngay hoaëc löu giöõ ôû nhieät ñoä thaáp. e. Dung dòch ñeäm axetat: caân 16.4g CH3COONa hay 27.2g CH3COONa.3H2O + nöôùc caát = 100ml. f. Dung dòch huyeàn treo Al(OH)3: caân 125g AlK(SO4)2.12H2O hay Al(NH4)(SO4)2.12H2O trong 1000ml nöôùc caát, ñun nheï ñeán 600C + 55ml NH4OH ñaäm ñaëc. Töø töø laéc ñeàu. Ñöôïc 1 giôø, röûa huyeàn troïc nhieàu laàn vôùi nöôùc caát ñeán khi nöôùc röûa khoâng coøn Cl- (thöû baèng AgNO3). Sau ñoù theâm nöôùc caát cho thaønh 1000ml. 2.2 Trình töï thí nghieäm Neáu maãu thöû nhieàu chaát lô löûng vaø maøu, theâm 2ml Al(OH)3 vaøo 100ml maãu, ñeå laéng vaøi phuùt, loïc boû lôùp nöôùc qua loïc ñaàu tieân. (Neáu maãu trong thì khoâng phaûi laøm böôùc naøy). Chuaån bò maãu vaø dung dòch tham chieáu (ñöôøng chuaån) theo baûng sau: STT 0 1 2 3 4 5 6 (mẫu) ml dd N-NO2 chuaån (1ml = 0.5 g N-NO2) 0 2.5 5 7.5 10 12.5 0 ml nöôùc caát 25 22.5 20 17.5 15 12.5 - ml maãu nöôùc - - - - - - 25 ml dd EDTA 0.5ml/oáng Phöông phaùp phaân tích caùc chæ tieâu moâi tröôøng - ThS. Ñinh Haûi Haø -48- ml acid sulfanilic 0.5ml/oáng – ñôïi 10 phuùt ml naphthylamine 0.5ml/oáng ml dd ñeäm axetat 0.5ml/oáng – ñôïi 20 phuùt C ( g ) 0 1.25 2.5 3.75 5.0 6.25 - C (mg/l) 0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 - Caùc dung dòch theo ñuùng thöù töï trong baûng, sau moãi laàn theâm dung dòch phaûn öùng chôø ñuùng thôøi gian qui ñònh. Ño ñoä haáp thuï A ôû böôùc soùng nm520 2.3 Tính Toaùn Töø loaït chuaån ño ñoä haáp thuï. Veõ giaûn ñoà A = f(C), söû duïng phöông phaùp bình phöông cöïc tieåu ñeå laäp phöông trình y = ax + b. 3. Caâu Hoûi 1. Phaân tích moät maãu nöôùc ngaàm, keát quaû haøm löôïng nitrite cao, coù theå keát luaän gì? 2. Nitrogen thöôøng toàn taïi ôû daïng naøo trong nöôùc maët? Nöôùc ngầm? BAØI 15: NITROGEN-NITRATE (NO3-) 1. Giôùi thieäu chung 1.1. YÙ nghóa moâi tröôøng Nitrate laø saûn phaåm cuûa giai ñoaïn oxy hoùa cao nhaát trong chu trình cuûa nitrogen, cuõng laø giai ñoaïn quan troïng trong tieán trình oxy hoùa sinh hoïc. ÔÛ lôùp nöôùc maët thöôøng gaëp nitrate ôû daïng veát nhöng ñoâi khi rong nöôùc ngaàm maïch noùng laïi coù haøm löôïng cao. Neáu nöôùc uoáng coù quaù nhieàu nitrate thöôøng gaây beäânh huyeát saéc toá ôû treû em. Do ñoù, trong nguoàn nöôùc caáp cho sinh hoaït giôùi haïn nitrate khoâng vöôït quaù 6mg/l. 1.2. Nguyeân taéc Phaûn öùng giöõa nitrate vaø brucine cho saûn phaåm coù maøu vaøng ñöôïc aùp duïng ñeå xaùc ñònh haøm löôïng nitrate baèng phöông phaùp so maøu. Cöôøng ñoä maøu ñöôïc ño ôû böôùc soùng  = 410nm. Toác ñoä phaûn öùng giöõa nitrate vaø brucine chòu aûnh höôûng roõ reät vaøo löôïng nhieät toûa ra trong quaù trình phaûn öùng. Vì theá, caùc chaát phaûn öùng ñöôïc theâm vaøo laàn löôït vaø uû ôû moät khoaûng thôøi gian chính xaùc taïi nhieät ñoä ñaõ bieát. Noàng ñoä acid vaø thôøi gian phaûn öùng ñöôïc löïa choïn ñeå taïo maøu toát nhaát vaø oån ñònh. Phöông phaùp naøy thích hôïp vôùi caû nöôùc ngoït vaø nöôùc bieån, vôùi haøm löôïng N-NO3 xaáp xæ 0,1-2 mg/l. 1.3. Caùc aûnh höôûng Söï hieän dieän cuûa taùc nhaân oxy hoùa coù theå ñöôïc loaïi tröø baèng caùch theâm chaát phaûn öùng orthotolidine. Trôû ngaïi bôûi clor dö coù theå bò loaïi baèng moät löôïng sodium arsenite khi chlor dö khoâng quaù 5 mg/l. Moät löôïng dö sodium arsenite nhoû khoâng aûnh höôûng ñeán vieäc xaùc ñònh nitrate. Ion Fe2+, Fe3+ vaø Mn4+ seõ gaây aûnh höôûng nheï, nhöng neáu haøm löôïng caùc ion naøy nhoû hôn 1mg/l thì aûnh höôûng khoâng ñaùng keå. Trôû ngaïi do nitrite gaây ra khi N-NO2 < 0,5 mg/l ñöôïc nga