TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐHQG TPHCM KHOA MÔI TRƯỜNG & TÀI NGUYÊN BÁO CÁO THÍ NGHIỆM HOÁ HỌC TRONG KỸ THUẬT VÀ KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG GVHD Th s Lâm Phạm Thanh Hiền Lớp L01 Nhóm 05 STT Họ và tên MSSV 1[.]
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA - ĐHQG TPHCM KHOA MÔI TRƯỜNG & TÀI NGUYÊN - - BÁO CÁO THÍ NGHIỆM HỐ HỌC TRONG KỸ THUẬT VÀ KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG GVHD: Th.s Lâm Phạm Thanh Hiền Lớp: L01_Nhóm 05 STT Họ tên MSSV Nguyễn Minh Hoàng 2113407 Nguyễn Vạn Phú 2114420 Lưu Phi Hoàng Quân 2114543 Trương Anh Quân 2114558 Thành Phố Hồ Chí Minh, Tháng 12 - 2022 MỤC LỤC HÓA NƯỚC Nguyễn Vạn Phú ( - 15, 106 - 120) Lưu Phi Hoàng Quân ( 16 – 30, 91 - 105) Nguyễn Minh Hoàng ( 31 - 45, 76 - 90) Trương Anh Quân (46 - 75) HÓA ĐẤT 37 BÀI 1: XÁC ĐINH ĐỘ ẨM VÀ HỆ SỐ KHÔ KIỆT(Vạn Phú) 37 BÀI 2: XÁC ĐỊNH KHỐI LƯỢNG RIÊNG (TỶ TRỌNG) CỦA ĐẤT(Vạn Phú) 38 BÀI 3: XÁC ĐỊNH KHỚI LƯỢNG THỂ TÍCH ( DUNG TRONG TỰ NHIÊN) (Vạn Phú) 39 Bài 4: XÁC ĐỊNH ĐỘ pH TRONG ĐẤT (ĐỢ CHUA)(Minh Hồng) 40 BÀI 5: XÁC ĐỊNH NITO TỔNG (TCVN 6638 – 2000)(Hoàng Quân) 44 BÀI 6: XÁ C ĐINH CACBON HỮU CƠ TỔNG SỐ(Anh Quân) 45 BÀI 9: PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG PHOSPHO DỄ TIÊU(Minh Hoàng) .47 HÓA NƯỚC Câu 1: Cơ sở lý thuyết phân tích SS ? Chất rắn lơ lử ng ( Suspended Soilds – SS) tổng chất không tan giấy lọc giữ lại bề măṭ giấy lọc Hàm lượng SS phụ thuộc vào kích thước hạt,trọng lượng riêng chúng Các chất lơ lửng có thể: Lắng xuống đáy Nổi lên bề mặt Hoặc trạng thái lơ lửng bền Chất rắn lơ lửng nước làm trở ngại cho việc sử dụng vận chuyển nước, làm giảm chất lượng nước sản xuất, ảnh hưởng đến ngành nuôi trồng thủy sản Các nguồn nước cấp có hàm lượng chất rắn cao thường có vị tạo nên phản ứng lý học không thuận lợi cho người sử dụng Hơn nữa, hàm lượng TSS cao gây ảnh hưởng nghiêm trọng cho việc kiểm sốt q trình xử lý nước thải phương pháp sinh học Câu 2: Vẽ sơ đồ khối TN phân tích SS? Chuẩn bị giấy lọc Sấy 105ᵒ C (sấy 30') Hút ẩm 15' Cân giấy lọc m1 Lọc mẫu Sấy giấy lọc có mẫu 1h Hút ấm giấy lọc có mẫu 15p Câu 3: Tính toán kết SS thu đươc ? Khối lượng giấy lọc sau sấy m1 = 0,1573g Khối lượng giấy lọc mẫu sau sấy m2 = 0,1684 Vmẫu = 50 ml TSS= m2−m1 mg 106 =222( ) V mẫu l Câu 4: Tìm QCVN nhận xét kết SS có mẫu ? Theo QCVN 40:2011/BTNMT - Quy chuẩn Việt Nam nước thải cơng nghiệp: Cân giấy lọc có mẫu m2 Giá tri ̣tối đa cho phép Thông số Đơn vi ̣ A B mg/l 50 100 Chất rắn lơ lửng (TSS) Nhận xét: Kết phân tích TSS = 222 (mg/l) Kết lớn hai giá tri ̣tối đa cho phép Vậy mẫu phân tích có hàm lương SS cao Điều gây cản trở cho việc sử dụng vận chuyển nước, làm giảm chất lượng nước sản xuất Câu 5: Các yếu tố ảnh hưởng đến sai số viêc phân tích Đôi ta cân mẫu giấy loc sau sấy, lại có kết nhỏ mẫu giấy loc ban đầu, hãy giải thích vấn đề này? Có thể sấy 150ᵒC với thời gian ngắn đươc không ̣? Tại sao? Các yếu tố ảnh hưởng đến sai số phân tích: -Kích thước lỗ giấy lọc, độ rộng, diện tích, độ dầy giấy lọc -Tính chất vật lý chất rắn như: kích thước hạt, mật độ hạt -Giấy loc không đaṭ tiêu ch̉n, bi ̣ẩm ngồi khơng khí,… -Nhiệt độ, thời gian làm khô mẫu ảnh hưởng quan trọng đến kết phân tích -Mẫu có hàm lượng dầu mỡ động – thực vật cao ảnh hưởng đến kết phân tích khó làm khơ đến khối lượng không đổi thời gian thích hợp -Thực không thí nghiệm, đọc sai số liệu,… Cân mẫu giấy loc sau sấy, lại có kết nhỏ mẫu giấy loc ban đầu vì: - Mơt những ́u tố gây nên -Giấy loc không đạt tiêu chuẩn, giấy loc bi ̣bẩn, chưa sấy hút ẩm cách, thao tác sai,… -Do hàm lương SS mẫu thấp, quy trình thưc bị ̣mắc lỗi gây sai kết Không thể sấy 150ºC với thời gian ngắn Vì nhiệt độ làm khơ có vai trị vơ quan trọng, ảnh hưởng đến kết khối lượng trình bay thành phần mẫu Nên sấy 105ºC phù hợp, nhiêt độ diễn trình bay hơi, kết hợp với thời gian sấy phù hợp sẽ thu kết chính xác Câu 6: Cơ sở lý thuyết phân tích TVS? Việc xác định tổng chất rắn bay (TVS) cho mẫu chất thải sinh hoạt, công nghiệp bùn nhằm đo lượng chất hữu chất rắn TVS đo phương pháp đốt cháy nhiệt độ 550oC, CHC chuyển thành khí CO2 nước TVS = TSS – FS Câu 7: Vẽ sơ đồ khối TN phân tích TVS? Câu 8: Tiń h toań kết quả TVS thu đươc? Khối lương cốc sau sấy m1= 31,1481 g Khối lương cốc chứ a mẫu sau nung m2 = 31,1824g Vmẫu = 50ml TVS= m 2−m mg 10 =686( ) V mẫu l Câu 9: Tìm QCVN nhân xét kết TVS có mẫu? Câu 10: Nêu ý nghĩa viêc phân tích TVS? Nhiêt đô ̣nung ? Có thể chọn nhiệt ̣nung khác không? Giải thích? Việc phân tích TVS hữu ích việc đánh giá nguồn nước bị ô nhiễm Chỉ số TVS có liên quan đến số lượng chất vơ hữu có mặt tởng phần rắn nước thải, bùn hoạt hóa chất thải cơng nghiệp nên việc xác định chúng có ích việc kiểm sốt tốt q trình hoạt động nhà máy xử lý nước thải phương pháp sinh học, thuận lợi cho người sử dụng Nhiệt độ nung: 550ºC Không thể chọn nhiệt độ nung khác Vì nung 550ºC nhiệt độ thích hợp để lương chất rắn dễ bay hơi, nếu chọn nhiệt độ nung cao sẽ tốn nhiều nhiên liệu Câu 11: Cơ sở lý thuyết phân tích Cl-? Chloride có tất loại nước tự nhiên Nguồn nước vùng cao đồi núi thường chứa hàm lượng chloride thấp, nước sông nước ngầm lại chứamột lượng chloride đáng kể Nước biển chứa hàm lượng chloride cao Nhiều chất thải công nghiệp chứa lượng clorua đáng kể Clorua sử dụng mức độ chất đánh dấu (tracer) thực hành kỹ thuật môi trường Việc sử dụng chúng làm chất định mức đã thay thế nhiều thuốc nhuộm hữu đo chính xác lượng vết (trace) Trong nước ngầm, nơi tỷ lệ đất nước cao, thuốc nhuộm hữu có xu hướng hấp thụ mức độ vừa đủ để chúng di chuyển chậm chính nước Clorua có lẽ halogen ít phở biến bromua, vẫn hữu ích chất đánh dấu Dùng phương pháp Mohr để xác đinh Cl- Câu 12: Vẽ sơ đồ khối TN phân tích Cl-? Câu 13: Tính toán kết Cl- thu đươc? Mẫu pha loãng lần nên có hệ số pha loãng: K=5 Thể tích mẫu ban đầu Vmẫu = 25 ml Thể tích dung dịch 𝐴𝑔𝑁𝑂3 dùng để chuẩn độ mẫu V1 = 0,35 ml Thể tích dung dịch 𝐴𝑔𝑁𝑂3 dùng để chuẩn độ mẫu V2 = 0,35 ml Thể tích trung bình dung dịch 𝐴𝑔𝑁𝑂3 dùng để chuẩn độ mẫu Vtb = 0,35 ml Thể tích dung dịch 𝐴𝑔𝑁𝑂3 dùng để chuẩn độ mẫu nước trắng V0=0,2 ml Cloride= ( V tb −V ) 0,0141 35,5 1000 V mẫu K= ( 0,35−0,2 ) 0,0141 35,5.1000 mg 5=15,0165( ) 25 l NaCl=Cloride 1,65=15,0165.1,65=24,7772 ( mgl ) Câu 14: Tìm QCVN nhân xét kết Cl- có mẫu? Theo QCVN 08-MT:2015/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia chất lượng nước mặt Giá tri ̣giớ i haṇ A B Thông số Đơn vi ̣ A1 A2 B1 B2 Cloride (Cl-) mg/l 250 350 350 - Nhận xét: Ta có mẫu nước có giá trị Cloride = 15,0165 mg/l, đạt chuẩn chất lượng nước mặt, sử dụng cho mục đích cấp nước sinh hoạt (sau áp dụng xử lý thông thường), bảo tồn động thực vật thủy sinh mục đích khác loại A2, B1 Câu 15: Kể tên ion, yếu tố gây sai số phép đo? Mẫu nước chứa nhiều ion Cl-? Tên ion, yếu tố gây sai số phép đo : -Sunfur, thiosulfate, sulfide phản ứng với 𝐴𝑔+ làm sai lệch kết Sulfide dễ dàng bị oxy hóa 𝑂2 Trong mơi trường kiềm, Sulfur ThioSulfate không gây ảnh hưởng đáng kể -Hàm lượng sắt > 10mg/l che màu điểm tương đương Orthophosphate với hàm lượng > 25mg/l tác dụng với 𝐴𝑔𝑁𝑂3 làm ảnh hưởng đến kết Câu 16: Tại phải xác định pH trước phân tích mẫu Cl- ? Ý nghĩa việc thêm K CrO vào mẫu phân tích? Phản ứng chuẩn độ AgNO3 thực mơi trường pH = 7-8, ngồi khoảng cần trung hịa thêm thị Lý do: −¿ ¿ chuyển hóa thành Cr O 72−¿¿ nên kết tủa Ag2 CrO khó hình thành - pH thấp: CrO - pH cao: ion Ag+¿¿ sẽ tạo tủa thắng AgOH nhanh chóng chuyển thành Ag2 O có màu nâu đen (rất khó xác điểm tương đương), ảnh hưởng đến kết phân tích, không chuẩn độ nữa Câu 17: Cơ sở lý thuyết phân tích độ cứng tổng? - Độ cứng nước gây nên ion đa hóa trị có mặt nước Chúng phản ứng với số anion tạo thành kết tủa Các ion hóa trị I không gây nên độ cứng nước Trên thực tế ion Ca2+¿ ¿ Mg 2+¿¿ chiếm hàm lượng chủ yếu ion đa hóa trị nên độ cứng nước xem tổng hàm lượng ion Ca2+¿ ¿ Mg 2+¿¿ - Độ cứng carbonat (carbonate Hardness): độ cứng gây hàm lượng Ca2+¿ ¿ Mg 2+¿¿ −¿ ¿ tồn dạng HCO3 Độ cứng carbonat gọi độ cứng tạm thời sẽ bị đun sôi - Độ cứng phi carbonat (Non-Carbonate Hardness): độ cứng gây hàm lượng ion −¿ ¿ 2−¿¿ , Cl−¿¿… Độ cứng phi Ca2+¿ ¿ Mg 2+¿¿ liên kết với anion khác HCO3 SO4 carbonat gọi độ cứng thường trực hay độ cứng vĩnh cửu Câu 18: Vẽ sơ đồ khối TN phân tích độ cứng tổng? 25ml mẫu Vài hạt thị EBT 1ml dd đệm Chuẩn độ EDTA 0.01M Câu 19: Tính tốn kết độ cứng tổng thu được? Thể tích dung dịch mẫu: 𝑉𝑚ẫu = 25 (ml) Thể tích EDTA chuẩn độ: 𝑉1 = 20,5 (ml) Thể tích EDTA chuẩn độ: 𝑉2 = 20,45 (ml) Thể tích EDTA chuẩn độ trung bình: V tb= Độ cứng = V 1+ V = 20,475 (ml) V × 1000 20,475× 1000 = 819 (mg CaCO3/l) V mẫu = 25 Câu 20: Tìm QCVN nhận xét kết độ cứng tổng có mẫu? QCVN 01-1: 2018/BYT: độ cứng ≥ 300 (mg CaCO3/l) Nhận xét: mẫu không độ cứng tiêu chuẩn Câu 21: Cơ sở lý thuyết phân tích Ca2−¿¿? - Ca những nguyên tố thường diện nước thiên nhiên nước chảy qua vùng núi đá vôi, thạch cao Thơng thường hàm lượng Calci có nước từ – vài trăm mg/l - Chính có mặt Ca hình thành nên CalciCarbonate, theo thời gian tích tụ tạo nên màng vẩy cứng bám vào mặt ống dẫn, bảo vệ kim loại chống ăn mòn Tuy nhiên, lớp màng lại gây nguy hại cho những thiết bị sử dụng nhiệt độ cao nồi hơi… Do vậy, để hạn chế tác hại cần áo dụng phương pháp làm mềm nước hóa chất nhựa trao đởi ion để khử Calci đến giới hạn chấp nhận Câu 22: Vẽ sơ đồ khối TN phân tích Ca2−¿¿? 1ml NaOH 1N 25 ml mẫu Vài hạt thị Murexid Chuẩn độ dd EDTA 0.01M Câu 23: Tính toán kết Ca2+¿ ¿ thu được? Thể tích dung dịch mẫu: 𝑉𝑚ẫu = 25 (ml) Thể tích EDTA chuẩn độ: 𝑉1 = 2,1 (ml) Thể tích EDTA chuẩn độ: 𝑉2 = 2,2 (ml) Thể tích EDTA chuẩn độ trung bình: V tb= Độ cứng Calci = Calci = V 1+ V = 2,15(ml) V × 1000 2,15× 1000 = 86 (mg CaCO3/l) V mẫu = 25 V tb 0,01.40 1000 2,15.0,01 40.1000 = =34,4(mg /l) V mẫu 25 Câu 24: Tìm QCVN nhận xét kết Ca2−¿¿ có mẫu? Theo QCVN 01-1:2018/BYT Chất lượng nước sử dụng cho mục đích sinh hoạt, độ cứng tính theo CaCO3 300mg/l Kết thu mgCaCO3/l=86< 300 Vậy mẫu nước đạt chất lượng Câu 25: Nêu yếu tố ảnh hưởng đến việc phân tích độ cứng? Nêu khác biệt loại thị trình làm TN? Yếu tố ảnh hưởng: - Kim loại nặng: Làm cho thị màu nhạt dần hay không rõ ràng điểm kết thúc - Nhiệt độ: + Đông đặc: Kết kém chính xác biến đổi màu diễn chậm + Cao: Chỉ thị màu bị phân hủy pH Sự khác biệt giữa loại thị: - Chỉ thị EBT môi trương pH = 10.0 ± 0.1 sẽ kết hợp với ion Ca 2+ Mg2+ làm cho dung dịch có màu đỏ rượu vang chuyển sang xanh điểm tương đương - Chỉ thị Murexit môi trường pH > 10 sẽ kết hợp với ion Ca 2+ (ion Mg2+ đã bị kết tủa dạng hydroxyl) làm cho dung dịch có màu hồng chuyển sang tím hoa cà điểm tương đương Câu 26: Độ cứng gì? Do ion gây ra? Nêu tác hại độ cứng? - Độ cứng hiểu thông thường khả tạo bọt nước với xà Do ion calci magnes nước sẽ kết tủa với xà bơng, làm giảm sức bề mặt phá hủy đặc tính tạo bọt Độ cứng phân biệt hai dạng: + Độ cứng tạm thời: Tổng hàm lượng muối Ca Mg dạng bicarbonate Độ cứng tạm thời sẽ loại trừ đun sôi nước + Độ cứng vĩnh viễn: Tổng hàm lượng muối Ca, Mg dạng sunfate, chloride - Tác hại: nước cứng hầu không gây hại đến sức khỏe người, nhiên hàm lượng cao, nước cứng ảnh hưởng đến nhu cầu sinh hoạt ( tiêu hao nhiều xà phòng, rau luộc lâu chín,…), gây nguy hiểm cấp nước,… Câu 27: Cơ sở lý thuyết phân tích độ kiềm? - Độ kiềm độ acid biểu thị khả thu nhận phóng thích ion H + khơng phải biểu diễn nồng độ H+ (không nhầm lẫn) - Độ kiềm độ acid biểu diễn cho hàm lượng những ion cụ thể (mà những ion có khả thu nhận H+ phóng thích H+) hàm lượng quy đởi mgCaCO3/ L Câu 28: Vẽ sơ đồ khối TN phân tích độ kiềm?