khảo sát, các yếu tố ảnh hưởng đến quy trình xác định cod trong nước bằng phương pháp permanganat và kalidicromat
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP. HCM KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH KHẢO SÁT, CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUY TRÌNH XÁC ĐỊNH COD TRONG NƯỚC BẰNG PHƯƠNG PHÁP PERMANGANAT VÀ KALIDICROMAT GVHD: Th.S LÊ THANH TÂM SVTH: NGUYỄN TẤN PHƯỚC NGUYỄN THỊ KIM THOA Lớp: CDPT9LT Khoá: 2010 – 2012 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 02 năm 2012 2 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP. HCM KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH KHẢO SÁT, CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUY TRÌNH XÁC ĐỊNH COD TRONG NƯỚC BẰNG PHƯƠNG PHÁP PERMANGANAT VÀ KALIDICROMAT GVHD: Th.S LÊ THANH TÂM SVTH: NGUYỄN TẤN PHƯỚC NGUYỄN THỊ KIM THOA Lớp: CDPT9LT Khoá: 2010 – 2012 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 02 năm 2012 2 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC // CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự do - Hạnh phúc // NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH Họ và tên sinh viên: NGUYỄN TẤN PHƯỚC MSSV: 10355461 NGUYỄN THỊ KIM THOA MSSV: 10355471 Chuyên ngành: Hóa Phân Tích Lớp: CDPT9LT Tên đồ án học phần: Khảo sát, các yếu tố ảnh hưởng đến quy trình xác định COD trong nước bằng phương pháp permanganat và kalidicromat. Nhiệm vụ của đồ án: 1. Tìm hiểu về nước và nước thải. 2. Tìm hiểu về COD và các chỉ tiêu xác định COD. 3. Tìm hiểu về các quy trình lấy mẫu và bảo quản mẫu nước. 4. Tìm hiểu các phương pháp xác định COD trong nước. 5. Đề cương thực nghiệm và dự toán chi phí quy trình xác định COD. 6. Định hướng phát triển đồ án Ngày giao đồ án: ngày …… tháng ……. năm …… Ngày hoàn thành đồ án: ngày …… tháng …… năm ……… Họ tên giáo viên hướng dẫn: Lê Thanh Tâm Trưởng bộ môn Th.S Trần Nguyễn An Sa Tp. Hồ Chí Minh, ngày ……. tháng …… năm …… Giáo viên hướng dẫn Th.S Lê Thanh Tâm LỜI MỞ ĐẦU Như chúng ta đã biết nước chiếm tới 3/4 diện tích bề mặt trái đất. Không chỉ vậy nước còn là một phần tối quan trọng và không thể thiếu trong cuộc sống của con người và nước cũng chiếm một phần rất quan trọng trong cơ thể. Ở trong cơ thể con người nước chiếm tới 75%. Nước cũng chiếm một phần quan trọng trong các hoạt động sản xuất nông nghiệp như: thủy lợi, tưới tiêu cung cấp nước tưới cho cây trồng … , trong công nghiệp nước là một nguồn năng lượng khổng lồ (hải triều, thủy năng) phục vụ cho các công trình thủy điện, cung cấp nước sản xuất trong các nhà máy, xí nghiệp … và các cung cấp năng lượng trong các hoạt động sinh hoạt khác trong đời sống của con người .v.v. Ngoài ra nước còn là chất mang vật liệu, tác nhân điều hòa khí hậu, thực hiện các chu trình tuần hoàn vật chất trong tự nhiên. Có thể nói nước là yếu tố hàng đầu của tất cả sự sống trên hành tinh chúng ta. Nhưng hiện nay cùng với sự phát triển không ngừng của khoa học kỹ thuật, các ngành công nghiệp các khu công nghiệp, các nhà máy, xí nghiệp… nguồn nước trên trái đất nói chung và ở nước ta nói riêng đang bị ô nhiễm trầm trọng điều này đang trực tiếp đe dọa đến đời sống của con người và các loài động thực vật cũng như tất cả các sinh vật sống trên hành tinh chúng ta. Chính vì vậy chúng ta cần phải biết cách phân tích, kiểm tra, kiểm soát, tìm ra nguyên nhân, tác nhân trực tiếp gây ô nhiễm nguồn nước nhằm xử lý, tìm ra phương hướng tối ưu nhất để cải thiện, giảm thiểu tối đa sự ô nhiễm nguồn nước, cải thiện, nâng cấp nguồn nước đảm bảo cho các hoạt động sinh hoạt trong đời sống của con người ngày một tốt hơn. LỜI CÁM ƠN Chúng em xin chân thành cảm ơn các thầy, cô trong Khoa Công Nghệ Hóa Học của trường Đại Học Công Nghiệp Thành Phố Hồ Chí Minh. Đặc biệt là chủ nhiệm bộ môn Trần Nguyễn An Sa và GVHD Lê Thanh Tâm đã cận kề, giúp đỡ chúng em trong suốt thời gian học tập tại trường, truyền đạt cho chúng em những kiến thức, kinh nghiệm sống và làm việc. Qua đây chúng em cũng xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến giám đốc Khoa Công Nghệ Hóa Học cùng giáo viên bộ môn khác trong Khoa Công Nghệ Hóa Học, đã nhiệt tình giúp đỡ, và tạo điều kiện thuận lợi nhất cho chúng em có một môi trường làm việc lý tưởng trong suốt thời gian thực nghiệm tại Khoa Công Nghệ Hóa Học. Chúng em xin chân thành cảm ơn !!! NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Tp. Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm 20… Giáo viên hướng dẫn Lê Thanh Tâm MỤC LỤC Nhiệm vụ đồ án học phần Lời nói đầu Lời cám ơn Nhận xét của giáo viên hướng dẫn MỤC LỤC 1 PHỤ LỤC 1 Chương 1 TỔNG QUAN VỀ NƯỚC, NƯỚC THẢI VÀ CÁCH LẤY MẪU, BẢO QUẢN MẪU NƯỚC 1 1.1. Tổng quan về nước thiên nhiên và nước thải 1 1.1.1. Nước thiên nhiên 1 1.1.2. Nước thải 2 1.2. Các tạp chất và ảnh hưởng của các tạp đối với nước thiên nhiên & nước thải 4 1.2.1. Các muối canxi và magie 4 1.2.2. Muối NaCl và Na2SO4 4 1.2.3. Muối sắt 4 1.2.4. Hợp chất chứa nitơ 4 1.2.5. Hợp chất silic 4 1.2.6. Hợp chất hữu cơ 5 1.2.7. Các khí hòa tan 5 1.2.8. Các chất keo 5 1.2.9. Những chất huyền phù 5 1.2.10. Các kim loại 5 1.3. Các chỉ tiêu phân tích nước thiên nhiên và nước thải 6 1.3.1. Xác định pH 6 1.3.2. Xác định hàm lượng cặn không tan 6 1.3.3. Xác định độ cứng 6 1.3.4. Xác định độ kiềm của nước 6 1.3.5. Xác định độ axít của nước 7 1.3.6. Xác dịnh SO42- trong nước sinh hoạt bằng sắc kí ion 7 1.4. Tiêu chuẩn và mức chất lượng các loại nước 7 1.4.1. Nước sinh hoạt 7 1.4.2. Nước trong sản xuất công nghiệp 7 Chương 2 TỔNG QUAN VỀ COD 9 2.1. Định nghĩa nhu cầu oxi hóa học (COD) 9 2.2. Ý nghĩa môi trường 9 2.3. Các phương pháp xác định hàm lượng COD 9 2.3.1. Phương pháp KMnO4 (Phương pháp Manganat) 9 2.3.2. Phương pháp K2Cr2O7 (Phương pháp Dicromat) 9 2.4. Cách lấy mẫu nước và bảo quản mẫu nước 10 2.4.1. Cách lấy mẫu 10 2.4.1.1. Lấy mẫu bề mặt 10 2.4.1.2. Lấy mẫu ở độ sâu đã định 10 2.4.1.3. Lấy mẫu nước từ các vòi của hệ thống cấp nước 10 2.4.1.4. Lấy mẫu từ các giếng bơm tay, bơm máy 10 2.4.1.5. Lấy mẫu nước uống 10 2.4.2. Bảo quản mẫu 11 2.4.3. Một số hình ảnh lấy mẫu nước sông tại sông Bình Lợi 13 Chương 3 ĐỀ CƯƠNG THỰC NGHIỆM VÀ DỰ TOÁN CHI PHÍ 16 3.1. Mục tiêu đề tài 16 3.2. Hóa chất, dụng cụ và thiết bị thực nghiệm 16 3.2.1. Hóa chất xác định hàm lượng COD 16 3.2.2. Dụng cụ và thiết bị thực nghiệm 17 3.3. Thực nghiệm 17 3.3.1. Phạm vi áp dụng 17 2 [...]... Nguyên tắc xác định COD bằng phương pháp Kali Permanganat .17 3.3.2.2 Nguyên tắc xác định COD bằng phương pháp Kali Dicromat 17 3.3.3 Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng và khắc phục .18 3.3.3.1 Đối với phương pháp Manganat (KMnO4) 18 3.3.3.2 Đối với phương pháp Kali dicromat 18 3.3.4 Tiến hành khảo sát 18 3.3.4.1 Khảo sát xác định mẫu thật bằng phương pháp Kali Permanganat. .. Sơ đồ vị trí nơi lấy mẫu 15 Chương 3 ĐỀ CƯƠNG THỰC NGHIỆM VÀ DỰ TOÁN CHI PHÍ 3.1 Mục tiêu đề tài Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quy trình xác định hàm lượng COD trong nước bằng phương pháp permanganat và kalidicromat 3.2 Hóa chất, dụng cụ và thiết bị thực nghiệm 3.2.1 Hóa chất xác định hàm lượng COD - Kali Dicromat (K2Cr2O7) 12,2620g - Kali Permanganat (KMnO4) 3,1764g - Sắt (II) Amoni Sunfat [(NH4)2Fe(SO4)2.6H2O]... có thể xác định được hàm lượng của ion cần xác định 1.4 Tiêu chuẩn và mức chất lượng các loại nước Tùy theo pham vi sử dụng người ta cần chuẩn hóa các loại nước, nước thiên nhiên không thỏa mãn các yêu cầu chung nên người ta cần tiến hành xử lý nước bằng các phương pháp khác nhau, để làm cho nước trong và giảm các tạp chất hóa học trong sản xuất công nghiệp và công nghiệp hóa nhiệt điện,… 1.4.1 Nước. .. (VS) và chất rắn ổn định (FS) Dựa trên phương pháp trọng lượng sau khi cho bay hơi mẫu ở nhiệt độ và thời gian thích hợp, chất rắn còn lại được xác định bằng phương pháp cân 1.3.3 Xác định độ cứng Độ cứng của nước do các kim loại kiềm thổ hóa trị 2, chủ yếu là canxi và magie gây nên Độ cứng chung của nước biểu thị bằng tổng lượng muối của canxi và magie có trong một lít nước Độ cứng được xác định chuẩn... 1.3.2 Xác định hàm lượng cặn không tan Tạp chất không tan trong nước có các loại sau: - Loại cặn khô: đó là các tạp chất dễ tan, được xác định bằng cách lọc qua giấy lọc băng xanh, sau đó đem sấy và cân - Loại cặn sau khi nung gồm các tạp chất tan và không tan, được xác định bằng cách bốc khô mẫu nước ở 105oC sau đó đem sấy và nung Chất rắn tổng cộng (TS) có trong nước bao gồm chất rắn hòa tan (DS) và. .. phân tích các thành phân hóa học của nước là điều cần thiết 1.2.10 Các kim loại Được tạo thành do nhiều nguồn khác nhau 5 1.3 Các chỉ tiêu phân tích nước thiên nhiên và nước thải 1.3.1 Xác định pH Thường xác định bằng phương pháp điện thế Phương pháp này có ưu điểm là không bị cản trở bởi một loạt các yếu tố như màu sắc, độ đục của dung dịch phân tích, sự có mặt của nhiều chất oxy hóa khử và các chất... axít phụ thuộc vào hàm lượng khí CO2 trong nước Các chất mùn và các axít hữu cơ yếu có trong nước cũng tạo nên một phần của độ axít Trong tất cả các trường hợp đó độ pH của nước thường không < 4,5 Đối với các loại nước thải, hàm lượng cảu axít mạnh tự do thường khá lớn, không những vậy trong nước thải thường chứa các muối tạo thành bởi baz yếu và axít mạnh, nên độ axít nước cũng cao, pH của nước thường... dụng trong quan trắc môi trường để đánh giá mức độ ô nhiễm hữu cơ đối với nguồn nước mặt thuộc những thủy vực nước ngọt Đối với nước thải công nghiệp đây là chỉ tiêu không thể thiếu khi đánh giá mức độ ô nhiễm COD còn là chỉ tiêu quan trọng làm cơ sở để tính toán và thiết kế các công trình xử lý nước thải 2.3 Các phương pháp xác định hàm lượng COD 2.3.1 Phương pháp KMnO4 (Phương pháp Manganat) Các hợp... phản ứng được xác định bằng dung dịch (COOH)2 2MnO4- + 5(C2O4)2- + 16H+ = 2Mn2+ + 10CO2 + 8H2O 3.3.2.2 Nguyên tắc xác định COD bằng phương pháp Kali Dicromat Dùng phương pháp chuẩn độ oxy hóa - khử để xác định COD Trong môi trường acid H2SO4 đậm đặc các hợp chất hữu cơ sẽ bị oxy hóa hoàn toàn bởi K2Cr2O7 với điều kiện đun nóng mẫu ở nhiệt độ 105oC trong 3 giờ, trong môi trường acid Bằng cách cho một... nitric, Fe2+, SO32- cũng gây cản trở cho quá trình xác định COD Nhưng ảnh hưởng này không thường xuyên và cũng không đáng kể nên có thể bỏ qua 3.3.4 Tiến hành khảo sát 3.3.4.1 Khảo sát xác định mẫu thật bằng phương pháp Kali Permanganat Cho vào erlen 250mL (đã rửa sạch và sấy khô) 50mL mẫu nước , thêm vào 5mL H2SO4 1:2, thêm đúng 10mL dung dịch KMnO4 0,01N (mẫu nước có màu hồng) Sau đó đun sôi 10 phút