Nghiên cứu một số yếu tố ảnh hưởng đến quá trình xác định canxi trong nước bằng EDTA

Khóa luận tốt nghiệp  SVTH : Nguyễn Thị Như Quỳnh Lớp : 08CHP Trang:  Khóa luận tốt nghiệp MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Nước - nguồn tài nguyên vô quý giá vô tận Mặc dù lượng nước chiếm 97% bề mặt trái đất lượng nước dùng cho sinh hoạt sản xuất ít, chiếm khoảng 3% [3].Nước thiên nhiên bao gồm nguồn nước, loại nước nguồn thiên nhiên sông, ngòi, hồ ao, suối,…Có thể nói nước thiên nhiên hệ dị thể nhiều hợp phần, nước thiên nhiên luôn chứa lượng chất tan không tan, có nguồn gốc vô hữu [2] Nước ngầm nguồn cung cấp nước sinh hoạt chủ yếu nhiều quốc gia vùng dân cư giới Do vậy, ô nhiễm nước ngầm có ảnh hưởng lớn đến chất lượng môi trường sống người Các tác nhân tự nhiên gây ô nhiễm suy thoái nước ngầm nhiễm mặn, nhiễm phèn, hàm lượng sắt, mangan, nhôm, đồng, magie, flo…và canxi nguyên tố thường diện nước thiên nhiên nước chảy qua vùng có nhiều đá vôi, thạch cao… nước thường có độ cứng độ kiềm cao Thông thường hàm lượng canxi có nước từ đến vài trăm mg/l Chính có mặt canxi hình thành nên canxicacbonat, theo thời gian tích tụ tạo nên màng vẩy cứng bám vào mặt ống dẫn, bảo vệ kim loại chống lại ăn mòn Tuy nhiên lớp màng lại gây nguy hại cho thiết bị sử dụng nhiệt độ cao bình đun, ống dẫn, nồi hơi… dụng cụ nhà bếp Khi nấu ăn làm rau, thịt khó chín gây lãng phí nhiên liệu, ảnh hưởng đến chất lượng đời sống người [2] Có nhiều phương pháp xác định hàm lượng canxi nước, chọn phương pháp chuẩn độ conplexon cho kết tốt, đơn giản, nhanh, phù hợp với điều kiện phòng thí nghiệm Nhưng nguyên tố kim loại tác dụng với axit etylen diamin tetra axetic (EDTA) gây ảnh hưởng đến việc xác định nồng độ canxi nước Vì vậy, chọn đề tài “Nghiên cứu số yếu tố ảnh hưởng đến trình xác định canxi nước EDTA Áp dụng số mẫu nước ngầm địa bàn thành phố Đà Nẵng” SVTH : Nguyễn Thị Như Quỳnh Lớp : 08CHP Trang: Khóa luận tốt nghiệp  Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài Kết thu đề tài nhằm tìm yếu tố gây cản trở đến việc xác định canxi nước Từ đó, tìm cách loại trừ yếu tố ảnh hưởng cho phù hợp điều kiện phòng thí nghiệm Quy trình phân tích đơn giản, tốn chi phí nên áp dụng vào phân tích yếu tố ảnh hưởng số mẫu nước bề mặt địa bàn thành phố Đà Nẵng SVTH : Nguyễn Thị Như Quỳnh Lớp : 08CHP Trang:  Khóa luận tốt nghiệp Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Tài nguyên nước vai trò 1.1.1 Tài nguyên nước [3] Trái đất có khoảng 361 triệu km2 diện tích đại dương (chiếm 71% diện tích bề mặt trái đất) Trữ lượng tài nguyên nước có khoảng 1,5 tỷ km3, nước khác chiếm 91 triệu km3 (6,1%), 93,9% nước biển đại dương Tài nguyên nước chiếm 28,25 triệu km3 (1,88% thủy quyển), phần lớn lại dạng đóng băng hai cực trái đất (hơn 70% lượng nước ngọt) Lượng nước thực tế người sử dụng 4,2 triệu km3 (0,28% thủy quyển) Các nguồn nước tự nhiên không ngừng vận động chuyển trạng thái (lỏng, rắn, khí), tạo nên vòng tuần hoàn nước sinh quyển: nước bốc hơi, ngưng tụ mưa Nước vận chuyển quyển, hòa tan mang theo nhiều chất dinh dưỡng, chất khoáng số chất cần thiết cho đời sống động thực vật Nước ao, hồ, sông đại dương… nhờ lượng mặt trời bốc vào khí quyển, nước ngưng tụ lại mưa rơi xuống bề mặt trái đất Nước chu chuyển phạm vi toàn cầu, tạo nên cán cân cân nước tham gia vào trình điều hòa khí hậu trái đất Hơi nước thoát từ loài thực vật làm tăng độ ẩm không khí Một phần nước mưa thấm qua đất thành nước ngầm nước mặt hướng biển để tuần hoàn trở lại, chu trình nước Tuy nhiên lượng nước nước mưa hành tinh phân bố không Hiện năm toàn giới sử dụng khoảng 4000 km3 nước ngọt, chiếm khoảng 40% lượng nước khai thác SVTH : Nguyễn Thị Như Quỳnh Lớp : 08CHP Trang:  Khóa luận tốt nghiệp Chu trình tuần hoàn nước trái đất 1.1.1.1 Nước mặt [5] Tài nguyên nước mặt (dòng chảy sông ngòi, ao hồ) vùng lãnh thổ hay quốc gia tổng lượng dòng chảy sông ngòi từ vùng chảy vào lượng dòng chảy sinh vùng (dòng chảy nội địa) Tổng lượng dòng chảy sông ngòi trung bình hàng năm nước ta khoảng 847 km3, tổng lượng vùng chảy vào 507 km3 chiếm 60% dòng chảy nội địa 340 km3, chiếm 40% Nếu xét chung cho nước, tài nguyên nước mặt nước ta tương đối phong phú, chiếm khoảng 2% tổng lượng dòng chảy sông giới, diện tích đất liền nước ta chiếm khoảng 1,35% giới Tuy nhiên, đặc điểm quan trọng tài nguyên nước mặt biến đổi mạnh mẽ theo thời gian (dao động năm phân phối không năm) phân bố không hệ thống sông vùng Tổng lượng dòng chảy năm sông Mê Kông khoảng 500 km3, chiếm tới 59% tổng lượng dòng chảy năm sông nước, sau đến hệ thống sông Hồng 126,5 km3 (14,9%), hệ thống sông Đồng Nai 36,3 km3 (4,3%), sông Mã, sông Cả, sông Thu Bồn có tổng lượng dòng chảy xấp xỉ nhau, khoảng 20 SVTH : Nguyễn Thị Như Quỳnh Lớp : 08CHP Trang: Khóa luận tốt nghiệp  km3 (2,3 - 2,6%), hệ thống sông Kỳ Cùng, sông Thái Bình sông Ba xấp xỉ nhau, khoảng km3 (1%), sông lại 94,5 km3 (11,1%) Một đặc điểm quan trọng tài nguyên nước sông nước ta phần lớn nước sông (khoảng 60%) lại hình thành phần lưu vực nằm nước ngoài, hệ thống sông Mê Kông chiếm nhiều (447 km3, 88%) Nếu xét thành phần lượng nước sông hình thành lãnh thổ nước ta, hệ thống sông Hồng có tổng lượng dòng chảy lớn (81,3 km3) chiếm 23,9%, sau đến hệ thống sông Mê Kông (53 km3, 15,6%), hệ thống sông Đồng Nai (32,8 km3, 9,6%) 1.1.1.2 Nước ngầm [6] Việt Nam quốc gia có nguồn nước ngầm phong phú trữ lượng tốt chất lượng Nước ngầm tồn lỗ hổng khe nứt đất đá, tạo thành giai đoạn trầm tích đất đá thẩm thấu, thấm nguồn nước mặt, nước mưa… nước ngầm tồn cách mặt đất vài mét, vài chục mét, hay hàng trăm mét Đối với hệ thống cấp nước cộng đồng nguồn nước ngầm luôn nguồn nước ưa thích Vì nguồn nước mặt thường hay bị ô nhiễm lưu lượng khai thác phải phụ thuộc vào biến động theo mùa Chất lượng nước ngầm thường tốt chất lượng nước mặt nhiều Trong nước ngầm hạt keo hay hạt lơ lửng, vi sinh, vi trùng gây bệnh thấp Các nguồn nước ngầm không chứa rong tảo, nguyên nhân gây ô nhiễm nguồn nước Thành phần đáng quan tâm nước ngầm tạp chất hoà tan ảnh hưởng điều kiện địa tầng, thời tiết, nắng mưa, trình phong hoá sinh hoá khu vực Ở vùng có điều kiện phong hoá tốt, có nhiều chất bẩn lượng mưa lớn chất lượng nước ngầm dễ bị ô nhiễm chất khoáng hoà tan, chất hữu cơ, mùn lâu ngày theo nước mưa thấm vào đất Ngoài ra, nước ngầm bị nhiễm bẩn tác động người Các chất thải người động vật, chất thải sinh hoạt, chất thải hoá học, việc sử dụng phân bón hoá học… tất loại chất thải theo thời gian SVTH : Nguyễn Thị Như Quỳnh Lớp : 08CHP Trang: Khóa luận tốt nghiệp  ngấm vào nguồn nước, tích tụ dần làm ô nhiễm nguồn nước ngầm Đã có không nguồn nước ngầm tác động người bị ô nhiễm hợp chất hữu khó phân huỷ, vi khuẩn gây bệnh, hoá chất độc hại kim loại nặng, dư lượng thuốc trừ sâu không loại trừ chất phóng xạ 1.1.2 Vai trò nước Nước tham gia vào thành phần cấu trúc sinh quyển, điều hòa yếu tố khí hậu, đất đai sinh vật Nước đáp ứng nhu cầu đa dạng người sinh hoạt ngày, tưới tiêu cho nông nghiệp, sản xuất công nghiệp, sản xuất điện tạo nhiều cảnh quan đẹp 1.1.2.1 Vai trò nước với sức khỏe người [3] Nước cần thiết cho hoạt động sống người sinh vật Nước chiếm 74% trọng lượng trẻ sơ sinh, 55% đến 60% thể nam trưởng thành, 50% thể nữ trưởng thành Nước cần thiết cho tăng trưởng trì thể liên quan đến nhiều trình sinh hoạt quan trọng Muốn tiêu hóa, hấp thu sử dụng tốt lương thực, thực phẩm cần có nước Nhiều nghiên cứu giới cho thấy người sống nhịn ăn năm tuần, nhịn uống nước không năm ngày nhịn thở không năm phút Khi đói thời gian dài, thể tiêu thụ hết lượng glycogen, toàn mỡ dự trữ, nửa lượng prôtêin để trì sống Nhưng thể cần 10% nước nguy hiểm đến tính mạng 20- 22% nước dẫn đến tử vong Theo nghiên cứu Viện dinh dưỡng quốc gia: Khoảng 80% thành phần mô não cấu tạo nước, việc thường xuyên thiếu nước làm giảm sút tinh thần, khả tập trung trí nhớ Nếu thiếu nước, chuyển hóa prôtêin enzymer để đưa chất dinh dưỡng đến phận khác thể gặp khó khăn Ngoài ra, nước có nhiệm vụ lọc giải phóng độc tố xâm nhập vào thể qua đường tiêu hóa hô hấp cách hiệu Nhiều nghiên cứu cho thấy: nước thành phần chủ yếu lớp sụn chất hoạt dịch, phận cung cấp đủ nước, va chạm trực tiếp giảm đi, từ giảm nguy viêm khớp Uống đủ nước làm cho hệ thống tiết hoạt SVTH : Nguyễn Thị Như Quỳnh Lớp : 08CHP Trang: Khóa luận tốt nghiệp  động thường xuyên, thải độc tố thể, ngăn ngừa tồn đọng lâu dài độc tố gây bệnh ung thư: uống nước nhiều ngày giúp làm loãng gia tăng lượng nước tiểu tiết góp phần thúc đẩy lưu thông toàn thể, từ ngăn ngừa hình thành loại sỏi: đường tiết niệu, bàng quang, niệu quản Nước biện pháp giảm cân hữu hiệu đơn giản, uống ly nước đầy cảm thấy đói trước bữa ăn Cảm giác đầy dày nước (không ca-lo, không chất béo) ngăn cản thèm ăn quan trọng nước kích động trình chuyển hóa, đốt cháy nhanh lượng ca-lo vừa hấp thu qua thực phẩm Nếu ngày uống đặn sáu ly nước năm giảm hai kg trọng lượng thể 1.1.2.2 Vai trò nước người kinh tế quốc dân [3] Cũng không khí ánh sáng, nước thiếu đời sống người Trong trình hình thành sống Trái đất nước môi trường nước đóng vai trò quan trọng Nước tham gia vào vai trò tái sinh giới hữu (tham gia trình quang hợp) Trong trình trao đổi chất nước đóng vai trò trung tâm Những phản ứng lý hóa học diễn với tham gia bắt buộc nước Nước dung môi nhiều chất đóng vai trò dẫn đường cho muối vào thể Trong khu dân cư, nước phục vụ cho mục đích sinh hoạt, nâng cao đời sống tinh thần cho dân (một nhà đại nước khác thể máu) Nước đóng vai trò quan trọng sản xuất công nghiệp Đối với trồng nước nhu cầu thiết yếu, đồng thời có vai trò điều tiết chế độ nhiệt, ánh sáng, chất dinh dưỡng, vi sinh vật, độ thoáng khí đất Tóm lại, nước có vai trò quan trọng, bảo vệ nguồn nước cần thiết cho sống người hôm mai sau 1.2 Canxi dư lượng môi trường 1.2.1 Giới thiệu Canxi Theo lượng phân bố vỏ Trái Đất, Ca chiếm vị trí thứ năm nguyên tố (sau oxi, silic, nhôm sắt) SVTH : Nguyễn Thị Như Quỳnh Lớp : 08CHP Trang:  Khóa luận tốt nghiệp Kí hiệu: Ca Số thứ tự: 20 Nguyên tử khối: 40,078đvc Cấu hình electron: [Ar] 4s2 Bán kính nguyên tử: 1,8Ao Cấu trúc tinh thể: Caα có mạng lập phương tam diện Caβ có mạng lưới lục phương Canxi thuộc chu kỳ 4, phân nhóm IIA bảng hệ thống tuần hoàn Số oxi hóa đặc trưng +2 Tuy số trường hợp có số oxi hóa +1, CaCl, hợp chất tạo nên từ hỗn hợp CaCl Ca nung nóng 1000oC Canxi có độ dẫn điện cao vùng s vùng p kim loại kiềm thổ che phủ tạo thành vùng chứa có đủ electron làm cho kim loại dẫn điện tốt Canxi gồm 12 đồng vị bền từ 38Ca đến 49Ca Ca thiên nhiên gồm đồng vị bền với số khối 40, 42, 43, 44, 46 48 1.2.1.1 Tính chất vật lý Canxi kim loại màu xám bạc, mềm tnc = 842oC; ts = 1,495oC (trong chân không, thăng hoa 845oC) 1.2.1.2 Tính chất hóa học Canxi có hoạt tính hóa học cao nhiệt độ thường, dễ bị oxi hóa không khí Tác dụng với tất nguyên tố phi kim, tác dụng mạnh với nước, khử mạnh oxit Canxi điều chế phương pháp điện phân canxi clorua nóng chảy dùng nhôm khử canxi oxit nhiệt độ cao chân không cao Nó cháy với lửa màu vàng-đỏ tạo thành lớp nitrua che phủ có màu trắng để không khí SVTH : Nguyễn Thị Như Quỳnh Lớp : 08CHP Trang: Khóa luận tốt nghiệp  1.2.2 Nguồn gốc xuất canxi Canxi dạng kim loại nhà hoá học vật lí học Anh Đâyvy (H Davy; 1778 - 1829) tách lần (1808) phương pháp điện phân 1.2.3 Vai trò canxi 1.2.3.1 Đối với đất trồng Canxi có vai trò quan trọng việc hình thành tế bào, hình thành mô quan Chúng có ý nghĩa quan trọng việc trung hòa độ chua đất việc khử độc có mặt cation (Na+, Al3+, ) nguyên sinh chất tế bào Cùng với photpho, canxi nguyên tố hàng đầu để tăng suất chất lượng họ đậu Canxi coi nguyên tố dinh dưỡng "vua" đất với nhiều chức đất trồng: [7] - Kích thích rễ phát triển - Hình thành hợp chất cấu thành màng tế bào, làm trở nên cứng cáp - Giúp làm giảm hàm lượng đạm Nitrat - Giúp tăng cường hoạt tính số hệ thống men - Giúp trung hòa axit hữu - Rất cần thiết cho phát triển hạt đậu - Ảnh hưởng gián tiếp đến suất trồng nhờ làm giảm độ chua đất, làm giảm gây độc mangan, sắt, đồng, nhôm (nếu hàm lượng cao) - Gián tiếp làm tăng suất trồng nhờ tăng cường phát triển rễ, kích thích hoạt động vi sinh vật, kích thích hữu dụng Molipden việc hút nguyên tố dinh dưỡng khác - Rất cần thiết vi khuẩn cố định đạm 1.2.3.2 Đối với người động vật Canxi có vai trò chủ yếu cấu tạo nên xương (bộ xương chứa 99% lượng hợp chất canxi có thể) Canxi máu chi phối cân axit - kiềm máu cần thiết cho đông máu Canxi giữ vai trò truyền dẫn thông tin, canxi tham gia hầu hết hoạt động thể tế bào SVTH : Nguyễn Thị Như Quỳnh Lớp : 08CHP Trang: 10  Khóa luận tốt nghiệp Bảng 3.7 Kết khảo sát ảnh hưởng Mn2+ VMn2+ 4ml 7ml 10ml 13ml 16ml 1,25 1,25 1,20 1,25 1,20 1,25 1,25 1,25 1,22 1,25 1,25 1,25 1,22 1,25 1,22 1,25 1,25 1,22 1,25 1,25 1,25 1,25 1,22 1,22 1,25 EDTA 1,25 1,25 1,22 1,24 1,23 VEDTA V 1.4 Thể tích EDTA 1.2 Không có ion ảnh hưởng 0.8 Có ion ảnh hưởng 0.6 0.4 0.2 4ml 7ml 10ml 13ml 16ml 2+ Mn Hình 3.3 Biểu diễn kết khảo sát ảnh hưởng Mn2+ Kết cho thấy hàm lượng Mn2+ nằm khoảng – 11mg/l không gây ảnh hưởng trình tạo phức màu Ca2+ với EDTA Nhưng trình chuẩn độ có xuất kết tủa màu vàng bị oxi hóa Mn2+ tác dụng với NaOH SVTH : Nguyễn Thị Như Quỳnh Lớp : 08CHP Trang: 38  Khóa luận tốt nghiệp 3.8 Kết khảo sát ảnh hưởng Zn2+ Zn2+ (30mg/l) cho vào 50ml mẫu với thể tích thay đổi, thêm 2ml NaOH đến pH =12 thị murexit tiến hành chuẩn độ Bảng 3.8 Kết khảo sát ảnh hưởng Zn2+ VZn2+ 5ml 7,5ml 10ml 12,5ml 15ml 1,25 1,25 1,32 1,40 1,60 1,25 1,27 1,30 1,40 1,60 1,25 1,25 1,35 1,40 1,55 1,25 1,30 1,32 1,40 1,62 1,25 1,25 1,32 1,35 1,60 EDTA 1,25 1,26 1,32 1,39 1,59 VEDTA Thể tích EDTA V 1.8 1.6 1.4 1.2 0.8 0.6 0.4 0.2 Không có ion ảnh hưởng Có ion ảnh hưởng 5ml 7.5ml 10ml 12.5ml 15ml 2+ Zn Hình 3.4 Biểu diễn kết khảo sát ảnh hưởng Zn2+ SVTH : Nguyễn Thị Như Quỳnh Lớp : 08CHP Trang: 39  Khóa luận tốt nghiệp Kết cho thấy hàm lượng Zn2+ mg/l làm thay đổi thể tích EDTA, trình tạo phức màu canxi EDTA lượng Zn2+ tham gia tạo phức với thuốc thử Để đảm bảo độ xác phép chuẩn độ cần loại trừ hay che Zn2+ 3.9 Kết khảo sát ảnh hưởng Al3+ Al3+ (30mg/l) cho vào 50ml mẫu với thể tích thay đổi, cho thêm 2ml NaOH đến pH = 12 thị murexit tiến hành chuẩn độ Bảng 3.9 Kết khảo sát ảnh hưởng Al3+ VAl3+ 5ml 7,5ml 10ml 12,5ml 15ml 1,25 1,22 1,25 1,22 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 1,27 1,25 1,25 1,25 1,22 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 1,22 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 EDTA 1,25 1,24 1,25 1,24 1,25 VEDTA V SVTH : Nguyễn Thị Như Quỳnh Lớp : 08CHP Trang: 40  Khóa luận tốt nghiệp 1.4 Thể tích EDTA 1.2 Không có ion ảnh hưởng 0.8 Có ion ảnh hưởng 0.6 0.4 0.2 5ml 7.5ml 10ml 12.5ml 15ml 3+ Al Hình 3.5 Biểu diễn kết khảo sát ảnh hưởng Al3+ Kết cho thấy hàm lượng Al3+ nằm khoảng 4,5 – 5,5mg/l không gây ảnh hưởng đến trình tạo phức màu Ca2+ với EDTA 3.10 Kết khảo sát loại trừ ảnh hưởng 3.10.1 Kết khảo sát loại trừ ảnh hưởng Cu2+ Cu2+ (12mg/l) cho vào 50ml mẫu với thể tích thay đổi, bỏ vào KCN 10% thêm 2ml NaOH đến pH = 12 thị murexit sau tiến hành chuẩn độ SVTH : Nguyễn Thị Như Quỳnh Lớp : 08CHP Trang: 41  Khóa luận tốt nghiệp Bảng 3.10 Kết khảo sát loại trừ ảnh hưởng Cu2+ VCu2+ 4ml 7ml 10ml 13ml 16ml 1,25 1,25 1,25 1,22 1,25 1,22 1,25 1,25 1,25 1,22 1,22 1,22 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 1,22 1,22 1,20 1,20 1,22 1,25 1,25 1,25 EDTA 1,23 1,24 1,24 1,24 1,23 VEDTA V 1.4 Thể tích EDTA 1.2 0.8 Không có ion ảnh hưởng Có ion ảnh hưởng 0.6 0.4 0.2 Cu2+ 16ml 10ml 4ml Hình 3.6 Biểu diễn kết loại trừ ảnh hưởng Cu2+ Kết cho thấy cho vài giọt KCN 10% vào trước cho dung dịch đệm với pH = 12 hàm lượng Cu2+ khoảng từ 1,8 – 2,2 mg/l không làm thay đổi thể tích EDTA dùng chuẩn độ SVTH : Nguyễn Thị Như Quỳnh Lớp : 08CHP Trang: 42  Khóa luận tốt nghiệp 3.10.2 Kết khảo sát loại trừ ảnh hưởng Zn2+ Zn2+ (30mg/l) cho vào 50ml mẫu với thể tích thay đổi, bỏ vào KCN 10% cho thêm 2ml NaOH đến pH =12 thị murexit tiến hành chuẩn độ Bảng 3.11 Kết khảo sát loại trừ ảnh hưởng Zn2+ VZn2+ 5ml 7,5ml 10ml 12,5ml 15ml 1,25 1,25 1,22 1,25 1,22 1,25 1,25 1,25 1,22 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 1,22 1,27 1,22 1,27 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 EDTA 1,25 1,24 1,25 1,24 1,25 VEDTA V 1.4 Thể tích EDTA 1.2 Không có ion ảnh hưởng 0.8 Có ion ảnh hưởng 0.6 0.4 0.2 5ml 7.5ml 10ml 12.5ml 15ml 2+ Zn Hình 3.7 Biểu diễn kết loại trừ ảnh hưởng Zn2+ SVTH : Nguyễn Thị Như Quỳnh Lớp : 08CHP Trang: 43  Khóa luận tốt nghiệp Kết cho thấy cho vài giọt KCN 10% vào trước cho dung dịch đệm với pH = 12 hàm lượng Zn2+ khoảng từ 4,5 ÷ 5,5 mg/l không làm thay đổi thể tích EDTA dùng chuẩn độ 3.11 Kết phân tích mẫu thực tế Kết khảo sát mẫu nước ngầm địa bàn thành phố Đà Nẵng M1: Tổ 11 Hòa Minh – Quận Liên Chiểu M2: 122 Trần Xuân Lê – Quân Thanh Khê M3: Tổ 15 An Khê – Quận Thanh Khê M4: K339/H36/4 Trường Chinh – Quận Thanh Khê M5: K104/14 Dũng Sĩ Thanh Khê – Quận Thanh Khê Bảng 3.12 Kết đánh giá nồng độ canxi nước ngầm VEDTA V M1 M2 M3 M4 M5 0,70 2,40 7,05 8,00 5,20 0,65 2,35 6,90 7,90 5,20 0,65 2,35 7,00 7,70 5,15 0,60 2,35 7,00 7,77 5,15 0,65 2,35 7,00 7,75 5,20 EDTA 0,65 2,36 6,99 7,82 5,20 2,61 9,46 28,02 31,34 20,84 CM (ppm) Qua bảng 3.12 ta thấy hàm lượng canxi nước ngầm phường Hòa Minh – Quận Liên Chiểu thấp, từ mẫu trở lên hàm lượng canxi nước cao SVTH : Nguyễn Thị Như Quỳnh Lớp : 08CHP Trang: 44  Khóa luận tốt nghiệp KẾT LUẬN Qua trình nghiên cứu, cho phép đưa số kết luận sau: Khảo sát yếu tố ảnh hưởng trình xác định canxi nước Xác định hiệu suất thu hồi cao, đồng thời độ xác lặp lại tốt Quy trình đề xuất để phân tích số mẫu nước ngầm thuộc địa bàn thành phố Đà Nẵng để đánh giá yếu tố ảnh hưởng Kết cho thấy hàm lượng yếu tố ảnh hưởng nước không cao, nằm giới hạn cho phép mẫu nước ngầm theo tiêu chuẩn Việt Nam SVTH : Nguyễn Thị Như Quỳnh Lớp : 08CHP Trang: 45  Khóa luận tốt nghiệp TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] TS Nguyễn Đăng Đức (2008), Giáo trình hóa học phân tích, Thái Nguyên [2] Từ Vọng Nghi – Huỳnh Văn Trung – Trần Từ Hiếu, Phân tích nước, nhà xuất khoa học kỹ thuật [3] Lê Thị Thúy (2009), Ô nhiễm nước hậu nó, TP Hồ Chí Minh [4] Bùi Xuân Vững (2010), Giáo trình hóa phân tích định lượng, TP Đà Nẵng [5] PGS, TS Trần Thanh Xuân (2010), Tài nguyên nước mặt Việt Nam thách thức tương lai, Viện Khí tượng Thuỷ văn - Bộ Tài nguyên Môi trường [6] http://agriviet.com/home/archive/index.php/t-2662.html [7] http://tailieu.vn/xem-tai-lieu/ky-thuat-xu-ly-nuoc-ngam.312593.html [8] TCVN 6201 : 1995 SVTH : Nguyễn Thị Như Quỳnh Lớp : 08CHP Trang: 46  Khóa luận tốt nghiệp MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết đề tài 2 Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Tài nguyên nước vai trò 1.1.1 Tài nguyên nước 1.1.1.1 Nước mặt 1.1.1.2 Nước ngầm 1.1.2 Vai trò nước 1.1.2.1 Vai trò nước với sức khỏe người 1.1.2.2 Vai trò nước người kinh tế quốc dân 1.2 Canxi dư lượng môi trường 1.2.1 Giới thiệu Canxi 1.2.1.1 Tính chất vật lý 1.2.1.2 Tính chất hóa học 1.2.2 Nguồn gốc xuất canxi 10 1.2.3 Vai trò canxi 10 1.2.3.1 Đối với đất trồng 10 1.2.3.2 Đối với người động vật 10 1.2.3.3 Ứng dụng khác 11 1.2.4 Tác hại canxi 11 1.2.4.1 Đối với môi trường nước 11 1.2.4.2 Đối với môi trường đất 12 1.2.4.3 Đối với người động vật 13 1.3 Các phương pháp phân tích thể tích 13 1.3.1 Phương pháp chuẩn độ axit - bazơ 13 1.3.2 Phương pháp chuẩn độ tạo phức 14 1.3.3 Chuẩn độ kết tủa 15 SVTH : Nguyễn Thị Như Quỳnh Lớp : 08CHP Trang: 47 Khóa luận tốt nghiệp  1.3.4 Phương pháp chuẩn độ oxi hóa - khử 15 1.4 Một số phương pháp xác định canxi 16 1.4.1 Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử 16 1.4.2 Phương pháp chuẩn độ complexon 16 1.4.3 Phương pháp chuẩn độ permanganat 18 1.4.3.1 Bản chất điều kiện áp dụng phép đo 18 1.4.3.2 Ứng dụng 18 1.4.4 Ưu điểm phương pháp complexon 19 1.5 Phương pháp chuẩn độ complexon 19 1.5.1 Chuẩn độ trực tiếp 19 1.5.2 Chuẩn độ ngược 20 1.5.3 Chuẩn độ thay 20 1.6 Một số thị hay dùng chuẩn độ complexon 20 1.6.1 Eriocrom đen T 20 1.6.2 Murexit 21 1.7 Chuẩn bị mẫu nước 22 1.7.1 Lấy mẫu nước 22 1.7.2 Bảo quản mẫu nước 22 Chương 2: THỰC NGHIỆM 23 2.1 Dụng cụ, hóa chất 23 2.1.1 Dụng cụ 23 2.1.2 Hóa chất 23 2.2 Pha chế dung dịch chuẩn dung dịch khác 23 2.2.1 Pha dung dịch chuẩn complexon III 0,01M 23 2.2.2 Pha dung dịch chuẩn Ca2+ 200mg/l 23 2.2.3 Pha dung dịch NaOH 8M 23 2.2.4 Chỉ thị murexit 24 2.2.5 Dung dịch Cu2+ 1000mg/l 24 2.2.6 Dung dịch Fe3+ 1000mg/l 24 2.2.7 Dung dịch Mn2+ 1000mg/l 24 SVTH : Nguyễn Thị Như Quỳnh Lớp : 08CHP Trang: 48 Khóa luận tốt nghiệp  2.2.8 Dung dịch Zn2+ 1000mg/l 24 2.2.9 Dung dịch Al3+ 1000mg/l 24 2.2.10 Dung dịch KCN 10% 24 2.3 Chọn thuốc thử thích hợp 25 2.4 Nội dung nghiên cứu 25 2.5 Thực nghiệm nghiên cứu yếu tố ảnh hưởng đến việc xác định canxi 25 2.5.1 Khảo sát yếu tố ảnh hưởng 25 2.5.1.1 Khảo sát ảnh hưởng pH 25 2.5.1.2 Khảo sát ảnh hưởng Cu2+ 26 2.5.1.3 Khảo sát ảnh hưởng Fe3+ 26 2.5.1.4 Khảo sát ảnh hưởng Mn2+ 26 2.5.1.5 Khảo sát ảnh hưởng Zn2+ 27 2.5.1.6 Khảo sát ảnh hưởng Al3+ 27 2.5.2 Phương pháp loại trừ yếu tố ảnh hưởng 27 2.6 Đánh giá hiệu suất thu hồi phương pháp 27 2.7 Đánh giá sai số thống kê phương pháp 27 2.8 Đề xuất qui trình phân tích 29 2.9 Phân tích hàm lượng canxi số mẫu nước ngầm địa bàn thành 29 2.9.1 Lấy mẫu bảo quản mẫu phân tích 29 2.9.1.1 Dụng cụ lấy mẫu nước 29 2.9.1.2 Cách lấy bảo quản mẫu nước 30 2.9.1.3 Địa điểm lấy mẫu nước ngầm 30 2.9.2 Phân tích hàm lượng canxi số mẫu nước 30 Chương 3: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 31 3.1 Kết khảo sát điều kiện xác định canxi pH = 13 31 3.2 Kết khảo sát điều kiện xác định canxi pH = 12 32 3.3 Kết khảo sát điều kiện xác định canxi pH = 11 32 3.4 Kết đánh giá sai số thống kê phương pháp 34 3.5 Kết khảo sát ảnh hưởng Cu2+ 34 3.6 Kết khảo sát ảnh hưởng Fe3+ 36 SVTH : Nguyễn Thị Như Quỳnh Lớp : 08CHP Trang: 49 Khóa luận tốt nghiệp  3.7 Kết khảo sát ảnh hưởng Mn2+ 37 3.8 Kết khảo sát ảnh hưởng Zn2+ 39 3.9 Kết khảo sát ảnh hưởng Al3+ 40 3.10 Kết khảo sát loại trừ ảnh hưởng 41 3.10.1 Kết khảo sát loại trừ ảnh hưởng Cu2+ 41 3.10.2 Kết khảo sát loại trừ ảnh hưởng Zn2+ 43 3.11 Kết phân tích mẫu thực tế 44 KẾT LUẬN 45 TÀI LIỆU THAM KHẢO 46 SVTH : Nguyễn Thị Như Quỳnh Lớp : 08CHP Trang: 50  Khóa luận tốt nghiệp DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 3.1 Thể tích EDTA 0,01M dùng để chuẩn độ mẫu giả Ca2+ với pH = 13 31 Bảng 3.2 Thể tích EDTA 0,01M dùng để chuẩn độ mẫu giả Ca2+ với pH = 12 32 Bảng 3.3 Thể tích EDTA 0,01M dùng để chuẩn độ mẫu giả Ca2+ với pH = 11 33 Bảng 3.4 Kết đánh giá sai số thống kê với pH =12 34 Bảng 3.5 Kết khảo sát ảnh hưởng Cu2+ 35 Bảng 3.6 Kết khảo sát ảnh hưởng Fe3+ 36 Bảng 3.7 Kết khảo sát ảnh hưởng Mn2+ 38 Bảng 3.8 Kết khảo sát ảnh hưởng Zn2+ 39 Bảng 3.9 Kết khảo sát ảnh hưởng Al3+ 40 Bảng 3.10 Kết khảo sát loại trừ ảnh hưởng Cu2+ 42 Bảng 3.11 Kết khảo sát loại trừ ảnh hưởng Zn2+ 43 Bảng 3.12 Kết đánh giá nồng độ canxi nước ngầm 44 SVTH : Nguyễn Thị Như Quỳnh Lớp : 08CHP Trang: 51  Khóa luận tốt nghiệp DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 3.1 Biểu diễn kết khảo sát ảnh hưởng Cu2+ 35 Hình 3.2 Biểu diễn kết khảo sát ảnh hưởng Fe3+ 37 Hình 3.3 Biểu diễn kết khảo sát ảnh hưởng Mn2+ 38 Hình 3.4 Biểu diễn kết khảo sát ảnh hưởng Zn2+ 39 Hình 3.5 Biểu diễn kết khảo sát ảnh hưởng Al3+ 41 Hình 3.6 Biểu diễn kết loại trừ ảnh hưởng Cu2+ 42 Hình 3.7 Biểu diễn kết loại trừ ảnh hưởng Zn2+ 43 SVTH : Nguyễn Thị Như Quỳnh Lớp : 08CHP Trang: 52 [...]... do trong môi trường pH thích hợp) 2.4 Nội dung nghiên cứu Thực nghiệm nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến việc xác định canxi trong nước bằng EDTA - Khảo sát ảnh hưởng của pH - Khảo sát ảnh hưởng của Cu2+, có ảnh hưởng (Bảng 3.5 và hình 3.1) - Khảo sát ảnh hưởng của Fe3+, không ảnh hưởng (Bảng 3.6 và hình 3.2) - Khảo sát ảnh hưởng của Mn2+, không ảnh hưởng (Bảng 3.7 và hình 3.3) - Khảo sát ảnh hưởng. .. có ảnh hưởng (Bảng 3.8 và hình 3.4) - Khảo sát ảnh hưởng của Al3+, không ảnh hưởng (Bảng 3.9 và hình 3.5) Đánh giá hiệu suất thu hồi của phương pháp Đánh giá sai số thống kê của phương pháp Xây dựng quy trình phân tích canxi trong nước Áp dụng quy trình phân tích một số mẫu nước thực tế 2.5 Thực nghiệm nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến việc xác định canxi trong nước bằng EDTA 2.5.1 Khảo sát các yếu. .. trừ các yếu tố ảnh hưởng Qua kết quả khảo ảnh hưởng các ion Cu2+, Zn2+ ảnh hưởng đến việc xác định canxi bằng EDTA, tôi đề xuất phương pháp loại trừ ion ảnh hưởng 2.6 Đánh giá hiệu suất thu hồi của phương pháp Nhằm đánh giá độ chính xác của phương pháp, tiến hành chuẩn độ một số mẫu giả để xác định hiệu suất thu hồi của phương pháp 2.7 Đánh giá sai số thống kê của phương pháp Thực tế trong quá trình. .. Một chất tạo thành trong các hợp kim của nhôm, beryli, đồng, chì hay magiê  Nó được sử dụng trong sản xuất xi măng hay vữa xây sử dụng rộng rãi trong xây dựng  Một số chế phẩm được dùng trong y học 1.2.4 Tác hại của canxi 1.2.4.1 Đối với môi trường nước Hàm lượng ion canxi trong nước cao gây ra hiện tượng nước cứng Độ cứng của nước là đại lượng biểu thị hàm lượng các ion canxi và magiê có trong nước. .. các cấu tử cần xác định hoặc tính chất của nước Trước khi đi lấy mẫu cần phải biết rõ các công việc phải làm, các chỉ tiêu cần xác định (phần mẫu xác định kim loại hòa tan, kim loại huyền phù, tổng số hoặc kim loại chiết bằng axit) Điều này cho phép ta xác định các kim loại trong mẫu theo yêu cầu 1.7.2 Bảo quản mẫu nước Mẫu nước bảo quản ngay sau khi lấy mẫu bằng cách thêm axit hóa mẫu đến pH < 2 với... chất chỉ thị tốt cho việc chuẩn độ trực tiếp các ion Ca2+, Cu2+, Ni2+ và Ag+ 1.7 Chuẩn bị mẫu nước [2] 1.7.1 Lấy mẫu nước Lấy mẫu nước để phân tích là một khâu đầu tiên của quá trình phân tích nước Các nguyên tắc chủ yếu cần được đảm bảo khi lấy mẫu nước là: - Mẫu nước lấy phải đại diện cho toàn bộ nước ở địa điểm nghiên cứu - Thể tích của mẫu cần phải đủ dễ phân tích các thành phần cần thiết bằng các... dịch quá bão hòa - Phản ứng phải chọn lọc, nghĩa là ảnh hưởng của các quá trình cộng kết, hấp phụ, kết tủa theo phải không đáng kể - Phải có chất chỉ thị thích hợp để xác định được điểm tương đương Tuy số lượng các phản ứng kết tủa rất nhiều nhưng thường không thỏa mãn các yêu cầu trên nên đa số các phản ứng đó chỉ được áp dụng trong phân tích định tính, rất ít được áp dụng trong phân tích định lượng Trong. .. Mg(OH)2 Do đó có thể chuẩn độ canxi trong môi trường của NaOH có pH = 12 – 13 Tuy nhiên để xem xét sự có mặt của một số kim loại thấy có ảnh hưởng đến việc xác định canxi hay không trong các giá trị pH khác nhau, nên pH được khảo sát từ 11 – 13 Với pH = 13: Chuẩn bị NaOH 1M Sau khi cho dung dịch chuẩn, dung dịch để khảo sát ảnh hưởng vào rồi thêm 5ml NaOH 1M để pH đạt đến 13 cho thêm chỉ thị vào rồi...  Khóa luận tốt nghiệp Đông Âu ( mgđl/l): 1 mgđl/l = 2,8odH Tuỳ theo giá trị độ cứng, nước được phân loại thành: Độ cứng < 50 mg CaCO3/l : nước mềm 50 – 150 mg CaCO3/l : nước trung bình 150 – 300 mg CaCO3/l : nước cứng > 300 mg CaCO3/l : nước rất cứng ● Tác hại của nước cứng: Độ cứng vĩnh viễn của nước ít ảnh hưởng đến sinh vật trừ phi nó quá cao, ngược lại, độ cứng tạm thời lại có ảnh hưởng rất lớn... chính xác cao và hệ số biến động nhỏ, độ lặp lại tốt Do đó, ta có thể sử dụng phương pháp này để xác định canxi có trong nước 3.5 Kết quả khảo sát ảnh hưởng của Cu2+ Cho Cu2+ (12mg/l) cho vào 50ml mẫu với thể tích thay đổi cho thêm 2ml NaOH đến pH = 12 và một ít chỉ thị murexit rồi tiến hành chuẩn độ SVTH : Nguyễn Thị Như Quỳnh Lớp : 08CHP Trang: 34  Khóa luận tốt nghiệp Bảng 3.5 Kết quả khảo sát ảnh ... dung nghiên cứu Thực nghiệm nghiên cứu yếu tố ảnh hưởng đến việc xác định canxi nước EDTA - Khảo sát ảnh hưởng pH - Khảo sát ảnh hưởng Cu2+, có ảnh hưởng (Bảng 3.5 hình 3.1) - Khảo sát ảnh hưởng. .. nguyên tố kim loại tác dụng với axit etylen diamin tetra axetic (EDTA) gây ảnh hưởng đến việc xác định nồng độ canxi nước Vì vậy, chọn đề tài Nghiên cứu số yếu tố ảnh hưởng đến trình xác định canxi. .. sai số thống kê phương pháp Xây dựng quy trình phân tích canxi nước Áp dụng quy trình phân tích số mẫu nước thực tế 2.5 Thực nghiệm nghiên cứu yếu tố ảnh hưởng đến việc xác định canxi nước EDTA