nghiên cứu xác định ảnh hưởng vai trò của nitorit (NO2 ) trong nước biển bằng phương pháp hiện màu trực tiếp bằng thuốc thử so màu với thuốc thử axit

Đinh Thị Định Báo cáo thực tập tốt nghiệp Lời cảm ơn Với lòng biết ơn sâu sắc xin chân thành cảm ơn tới Kỹ s Trần Quang Hng ngời trực tiếp hớng dẫn bảo suốt thời gian thực tập viện nghiên cứu Để hoàn thành đợt thực tập tốt nghiệp nhận đợc đóng góp giúp đỡ nhiệt tình trách nhiệm cán phòng Hoá - Môi trờng ban Giám đốc Trung tâm Quốc gia Quan trắc Cảnh báo Môi trờng biển thuộc Viện Nghiên cứu Hải Sản tạo điều kiện giúp đỡ ủng hộ suốt thời gian thí nghiệm phân tích Trung tâm Tôi xin chân thành biết ơn giúp đỡ quý báu Tôi xin chân thành cảm ơn tới Thầy Cô giáo ban giám hiệu nhà trờng tạo điều kiện liên hệ cho hoàn thiện đợt thực tập Đồng thời xin chân thành cảm ơn bạn giúp đỡ suốt trình thực tập Mục lục Trang Mở đầu Phần i:thông tin chung đợt thực tập 1.1 ađiểm thời gian nội dung thực tập tốt nghiệp 1.2 Giới thiệu quan thực tập tốt nghiệp PHầN KếT QUả ThựC TậP TốT NGHIệP 2.1 Tổng quan tài liệu 2.2 Phng pháp xác nh NO2- vi thuc th sunfanilic v N-(1naphtyl) Lớp MT702 4 6 13 Đinh Thị Định Báo cáo thực tập tốt nghiệp 2.2 Nguyên lý xác định 2.2 Thiết bị dụng cụ 2.2 Hoá chất 2.2 Lấy mẫu bảo quản mẫu nớc 2.2 Quá trình xác định 13 14 14 15 16 16 16 18 20 22 23 24 2.3 Kt qu phân tích thc nghim hm lng N-NO22.3.1 Kt qu lp ng chun 2.3.2 ảnh hởng pH 2.3.3 ảnh hởng thời gian 2.3.4 Một sô kết phân tích V Nhận xét Tài liệu tham khảo Mở đầu Các chất dinh dỡng nớc biển bao gồm nhiều nguyên tố cần thiết sinh vật nh H C O P N Si S Ca Trong nguyên tố P N.Si thiếu đợc sống sinh vật Trong nớc biển chất vô tạo hợp chất muối dinh dỡng cho sinh vật hấp thụ làm nguồn thức ăn Ngoài vai trò phốtpho nitơ yếu tố góp phần gây ô nhiễm môi trờng Khi phốtpho nitơ hoà tan nớc nồng độ cao gây nên tợng phú dỡng thủy triều đỏ làm ô nhiễm môi trờng nớc biển Chính công tác nghiên cứu phân tích hàm lợng dinh dỡng nớc biển quan trọng thiếu đợc khảo sát biển Qua ta thấy rõ đợc biến đổi hàm lợng ảnh hởng mối quan hệ chúng đến phát triển sinh vật Vậy nghiên cứu hợp chất dinh dỡng vô nớc biển có ý nghĩa sinh học biển môi trờng tồn phát triển sinh vật biển thực vật biển Nhờ ta xác định đợc vai trò ảnh hởng chất dinh dỡng sống sinh vật biển ngợc lại ta hiểu rõ đợc tác động môi trờng biển ảnh hởng nh trình phân tích chất dinh dỡngVậy nghiên cứu hợp chất dinh dỡng vô nớc biển có ý nghĩa sinh học biển môi trờng tồn phát triển sinh vật biển thực vật biển Nhờ ta xác định đợc vai trò ảnh hởng chất dinh dỡng sống sinh vật biển ngợc lại ta hiểu rõ đợc tác động môi trờng biển ảnh hởng nh trình phân tích chất dinh dỡng Lớp MT702 Đinh Thị Định Báo cáo thực tập tốt nghiệp Báo cáo thực tập sâu vào phân tích nghiên cứu xác định ảnh h ởng vai trò nitorit (NO 2-) nớc biển phơng pháp màu trực tiếp thuốc thử so màu với thuốc thử axit sunfanilic - Naphtylamin Từ thấy rõ đợc biến đổi ảnh hởng NO2 nớc biển có khả đánh giá biện pháp cảnh báo xử lý mức độ thay đổi hàm lợng NO2 nớc biển Nhng thời gian khả có hạn tránh khỏi thiếu sót Tôi mong nhận đợc ý kiến đóng góp từ ngời Phần I Thông tin chung đợt thực tập tốt nghiệp 1 Địa điểm thời gian nội dung thực tập tốt nghiệp Địa điểm thực tập tại: Viện Nghiên cứu Hải sản Địa chỉ: 170 Lê Lai Q Ngô Quyền Tp Hải Phòng Giới thiệu quan thực tập tốt nghiệp 1.2.1 Viện nghiên cứu hải sản Năm 1961 Trạm Nghiên cứu cá biển thuộc Vụ Ng nghiệp Bộ Nông Lâm Năm 1975 Chính phủ định Trạm trở thành Viện Nghiên cứu Hải sản thuộc Tổng cục Thuỷ sản Năm 1983 Viện Nghiên cứu Nuôi trồng Thuỷ sản nớc mặn - nớc lợ (Bộ Thuỷ sản) sáp nhập với Viện Nghiên cứu Hải sản Năm 2000 chuyển nhiệm vụ nuôi trồng hải sản sang Viện Nghiên cứu Nuôi trồng Thuỷ sản I + Chức nhiệm vụ Chức năng: Viện Nghiên cứu Hải sản quan nghiên cứu Khoa học Công nghệ nghề cá biển trực thuộc Bộ Thuỷ sản Phạm vi hoạt động Viện chủ yếu vùng biển vùng triều vùng cửa sông ven biển nớc Nhiệm vụ chính: Điều tra nghiên cứu nguồn lợi sinh vật biển nghiên cứu phân bố di c đặc điểm sinh học đánh giá trữ lợng khả khai thác hợp lý bảo vệ nguồn lợi Nghiên cứu môi trờng biển quan hệ môi trờng với phát triển nghề cá Sử dụng viễn thám nghiên cứu Nguồn lợi - Môi trờng biển Nghiên cứu đa dạng sinh học xây dựng khu bảo tồn biển Nghiên cứu thực nghiệm triển khai áp dụng công nghệ khai thác phù hợp công nghệ sau thu hoạch quan trắc môi trờng biển Lớp MT702 Đinh Thị Định Báo cáo thực tập tốt nghiệp Chuyển giao công nghệ khai thác chế biến hải sản thành phần kinh tế Đào tạo sau đại học đào tạo theo chuyên đề bồi dỡng nâng cao nghiệp vụ khoa học công nghệ Thực hợp tác quốc tế nghiên cứu triển khai chuyển giao công nghệ với tổ chức cá nhân nớc Thông tin t vấn điều tra quy hoạch lập luận chứng kinh tế kỹ thuật dịch vụ khoa học công nghệ thuộc lĩnh vực nguồn lợi khai thác chế biến thuỷ sản Tổ chức sản xuất đơn số lợng nhỏ sản phẩm trình độ công nghệ cao 1.2.2 Trung tâm Quốc gia Quan trắc Cảnh báo môi trờng biển Trung tâm Quốc gia Quan trắc Cảnh báo môi trờng biển đợc thành lập năm 2003 sở Phòng Nghiên cứu Môi trờng biển Trung tâm trực thuộc Viện Nghiên cứu Hải sản - Bộ Thủy sản có chức nhiệm vụ cấu tổ chức nh sau: Chức nhiệm vụ - Nghiên cứu hải dơng học nghề cá - Nghiên cứu đánh giá chất lợng môi trờng quy hoạch vùng nuôi thủy sản ven bờ - Quan trắc phân tích chất lợng môi trờng (thuộc hệ thống quan trắc Quốc gia) - Quan trắc cảnh báo chất lợng môi trờng dịch bệnh vùng nuôi thủy hải sản ven bờ - T vấn tham gia xử lý cố môi trờng vùng nuôi thủy sản Nhân lực tổ chức - Trung tâm bao gồm 16 cán có tiến sĩ thạc sĩ 14 trình độ đại học - Trung tâm có 03 tổ chuyên môn: Nghiên cứu hải dơng nghề cá dự báo Nghiên cứu môi trờng biển dự báo Nghiên cứu thủy sinh dự báo Bộ phận Văn phòng - Tài PHầN KếT QUả ThựC TậP TốT NGHIệP 2.1 tổng quan tài liệu 2.1.1 ý nghĩa vai trò ảnh hởng muối dinh dỡng vô (NO2- NO3- NH4+ PO43- SiO32-) Lớp MT702 Đinh Thị Định Báo cáo thực tập tốt nghiệp Trong thành phần hoá học nớc biển hợp chất nitơ photpho silic có vai trò quan trọng tồn phát triển sinh vật Không có nguyên tố sinh vật tồn phát triển đợc Sự phân bố biến động chất dinh dỡng nớc biển định suất thuỷ vực hợp chất nguyên tố đợc gọi chất dinh dỡng Trong trờng hợp thực vật phát triển nguồn cung cấp dinh dỡng hạn chế dẫn đến tợng vực nớc trở nên nghèo dinh dỡng Lúc sinh vật (thực vật) bị hạn chế phát triển tiếp tục Trong Nitơ nguyên tố thiếu hợp chât hữu phức tạp sinh vật nh Prôtêin axit nucleic chất màu Thực vật tổng hợp nitơ dới dạng amoni nitrat Con ngời động vật lấy nguồn cung cấp Protein từ thực vật động vật Quá trình tổng hợp Protein đợcthực nhờ hệ thống enzim mà enzim hệ thống Protein Ptotein tạo phần lớn vật chất hình thành nên tế bào sang Theo quan điểm sinh học Protein có chức năng: cấu trúc xúc tác bảo vệ dự trữ Nh trình sống tồn ngời động thực vật luôn cần có nitơ liều lợng thích hợp nói chu trình chuyển hoá nitơ hệ sinh thái vòng tuần hoàn Ngợc lại vực nớc giàu dinh dỡng trở thành phú dỡng Đây yếu tố quan trọng thúc đẩy phát triển cực thịnh thực vật gọi nở hoa chúng gây tợng thuỷ triều đỏ biển [1] Do tác động trình hoạt động ngời nhiều khu vực biển đặc biệt vùng ven bờ xuất hiện tợng phú dỡng Do việc thừa chất dinh dỡng N P tỉ lệ P/N cao P tích luỹ nhiều so với N dẫn đến điều kiện khí môi trờng khử lớp nớc đáy thuỷ vực dẫn đến phát triển mạnh mẽ số loài tảo nở hoa tảo biển Khi tính đa dạng sinh vật thuỷ sinh khác giảm đặc biệt cá nớc thờng có màu xanh đen đen có mùi thối khí xuất H2S Thuỷ triều đỏ gây tác hại lờng trớc đợc hệ ĐTV môi trờng biển Vì việc quan trắc phân tích chất dinh dỡng biển nhằm xem xét đánh giá mức độ giàu nghèo muối biển cảnh báo tợng phú dỡng thuỷ vực [3] Hiện tợng tảo nở hoa bắt gặp nhiều nớc nh Nhật Bản Philipin Nam Phi gây nên tác hại lớn đến nguồn lợi sinh vật biển huỷ diệt môi trờng Việt Nam tợng xẩy vịnh Văn Phong - Bến Gỏi (Khánh Hoà) thiệt hại ớc tính khoảng tỷ đồng [Nguyễn Ngọc Lâm 1997] 2.1.2 Dạng tồn nhóm muối dinh dỡng vô nớc biển Lớp MT702 Đinh Thị Định Báo cáo thực tập tốt nghiệp Nitrit trạng thái trung gian dạng khử (NH 3) dạng oxy hóa (nitrat) hợp chất khoáng nitơ Do trạng thái không bền dễ bị chuyển hóa thành dạng khí ôxit nitơ dạng nitrat tùy theo điều kiện môi trờng Trong môi trờng hiếu khí bị oxy hóa nhanh thành nitrat nhờ nhóm vi khuẩn nitrat hóa (nitrobacter) điều kiện kỵ khí bị khử nhóm vi khuẩn phản nitrat hóa (denitroficans) đến sản phẩm cuối khí (N N2O) bay vào môi trờng Hợp chất nitơ nớc tự nhiên nguồn dinh dỡng cho thực vật Trong nớc nitơ tồn dạng sau: - Các hợp chất nitơ hữu dạng prôtêin hay sản phẩm phân rã - Amôniăc muối amôn nh NH4OH NH4NO3 (NH4)2SO4 - Các hợp chất dới dạng nitrit NO2- NO3-.NH4+ - Nitơ tự Trong nớc xảy trình biến đổi oxy hoá PrôtêinNH3 vi khuẩn NO2- nitrobactơ NO3- N2 Nhiều hợp chất nitơ hoà tan nớc dẫn tới tăng nồng độ hợp chất nitơ nớc bề mặt Trớc hết urê sản phẩm trình urê hoá phân bón nhân tạo amôniăc muối amôn từ phân bón từ trình thối rữa từ dây chuyền dinh dỡng sinh học nh từ nớc thải sinh hoạt nớc thải công nghiệp sản phẩm ôxy hoá liên kết nitơ hoá trị thấp Những phản ứng quan trọng liên kết nitơ thuỷ bề mặt tráI đất phản ứng thuỷ phân urê xúc tác enzim urê nitromonias CO(NH2)2 + 2H2O NH4+ + NH3 +HCO3Cũng nh việc ôxy hoá vi sinh ion amôn (NH 4+) Qua bậc nitrit thành nitrat: NH4+ + O2 NO2- +2H2O NO2- + 1/2 O2 NO3-[7] Khí Nitơ hoà tan khí bền vững mặt hoá học khó bị đồng hoá Nitơ hoà tan nớc biển phần ổn định chất khí hoà tan nhiều nớc biển dới dạng hợp chất với nguyên tố khác dới dạng vật chất oxy hoá nitơ Nitơ quan trọng tất sinh vật kết hợp với nguyên tố khác để tạo thành phân tử prôtit phức hợp (đạm cho sinh vật) chất dinh dỡng thiếu đợc trình sinh trởng sinh sản sinh vật biển [9] Nồng độ Nitơ lớp mặt gần đạt độ bão hoà Lớp MT702 Đinh Thị Định Báo cáo thực tập tốt nghiệp thay đổi từ 14.1 ml/l vùng vĩ độ cao đến 8.2 ml/l gần xích đạo Thay đổi phụ thuộc chủ yếu vào nhiệt độ lớp nớc mặt biển Nớc tầng sâu thờng bão hoà gần nitơ lệch khỏi nồng độ bão hoà không 5% Khi xáo trộn khối nớc bão hoà nitơ có nhiệt độ khác hỗn hợp trở nên báo hoà Vì nớc tầng sâu trồi lên xáo trộn với nớc ấm bề mặt Hiện tợng báo hoà nitơ xảy (2) Ngoài biển có số điều kiện cho phép vi sinh vật thực số trình làm thay đổi nồng độ nitơ Có số loài vi khuẩn (nh Azotobacter clostridium) có khả chuyển nitơ tự thành hợp chất có số loàI khử đợc nitơ nitrat thành nitơ tự Ví dụ biển Đen lớp nớc oxy quan trắc thấy nồng độ N đạt 105% nguyên nhân khử NO3- H2S nhờ vi khuẩn 2NO3- + H2S 6S + N2 + H2O(9) chiếm khối lợng lớn nồng độ trung bình nitrat nớc biển 400-500 mg N-NO3-/m3 (2) Nitrit NO2-là sản phẩm trung gian trình oxi hoá amoniac có tham gia vi khuẩn theo phơng trình sau + + 2OH + 3O2 = NO2 + 2H2 + 4H2O Hàm lợng nitrit nớc biển nhỏ Biên độ dao động khoảng 0.1ữ0.3mg/m3 Nồng độ NO2- biến đổi ảnh hởng rõ rệt đến sinh sản sinh vật Cuối mùa hè sinh vật phù du phát triển mạnh hàm lợng NO3- giảm xuống bé hàm lợng NO2- có xu hớng tăng Về mùa đông hàm lợng NO3đạt cực đại NO2- lại giảm xuống bé Hiện tợng chứng tỏ tính giai đoạn trình oxy hóa nitơ ảnh hởng trực tiếp đến sinh vật thực vật [1] Nitrit độc sinh vật thủy sinh Nó kết hợp với hemoglobin máu động vật thuỷ sinh tạo thành hợp chất methemoglobin bền Kết nhân Fe hemoglobin bị oxy hóa máu tác dụng vận chuyển oxy [32] Hàm lợng nitrit cho phép nớc mặt theo tiêu chuẩn Việt Nam 0.01 mg/l [1] Trớc ảnh hởng to lớn nh Nên việc nghiên cứu hợp chất dinh dỡng vô nớc biển quan trọng có ý nghĩa nghiên cứu hoá học biển sinh học biển tồn phát triển sinh vật môi trờng 2.1.3 Các nguồn bổ sung tiêu thụ muối dinh dỡng vô nớc biển Lớp MT702 Đinh Thị Định Báo cáo thực tập tốt nghiệp Nguồn bổ sung muối dinh dỡng vào biển lớn nguồn nớc lục hệ thống sông ngòi đa Các nguồn nớc thải công nghiệp (chủ yếu chế biến lơng thực thực phẩm) nông nghiệp (phân bón hóa học) sinh hoạt nguồn thải vào sông từ sông đa biển Hàng năm dòng lục địa hành tinh tải biển khoảng 300 - 1000 phốt dới dạng vô hữu [1] Bảng dới tổng tải lợng thải Nitơ Photpho hàng năm đới ven bờ miềm Bắc [5] Nguồn cung cấp chất dinh dỡng trình tái sinh: tái sinh trực tiếp gián tiếp: Qúa trình tái sinh trực tiếp tiết ĐV thuỷ sinh chất tiết ĐV có chứa hợp chất N P Si vô hoàn toàn mà TV sử dụng trực tiếp không cần có phân huỷ VSV Quá trình tái sinh gián tiếp trình phân huỷ chất hữu phức tạp có nớc trầm tích đáy thành chất đơn giản muối dinh dỡng VSV Ngoài hợp chất Nitơ vô chịu ảnh hởng trực tiếp nguồn sau: - Nớc rơi khí có NO3- trung bình từ 100 - 200 mg NNO3-/m3 có phóng điện khí trị số cao - Dới tác dụng số loài vi khuẩn nitơ tự khí bị chuyển thành nitơ liên kết với ôxy sau thâm nhập vào nớc biển Quá trình tiêu thụ chất dinh dỡng biển chủ yếu trình quang hợp TV Các sinh vật sống biển quang hợp hấp thụ từ nớc lợng thức ăn định dới dạng hợp chất vô P N Si Theo Sverđup tỉ lệ hấp thụ nguyên tố sinh vật (so với lợng C thể) là: - Đối với TV nổi: C : Si :N:P = 42:28:7:1 (theo đơn vị khối lợng) C : Si :N:P = 108.5:31:15.5:1 (theo phân tử) - Đối với ĐV nổi: C:N:P = 40:7.4:1 (theo đơn vị khối lợng) - Đối với sinh vật nói chung C:N:P = 41:7.2:1 (theo đơn vị khối lợng) C:N:P = 106:16:1 ( theo phân tử) [1 5] - Đối với sinh vật nói chung C:N:P = 41:7.2:1 (theo đơn vị khối lợng) C:N:P = 106:16:1 ( theo phân tử) [1 5] 2.1.4 Các phơng pháp thu bảo quản mẫu phân tích muối dinh dỡng vô Phơng pháp bảo quản phân tích mẫu hoạt động quan trọng lĩnh vực quan trắc phân tích môi trờng theo chuẩn mực quy định định Tùy theo đối tợng mẫu thông số phân tích khác mà sử dụng biện pháp khác bảo quản Không thể có đòi hỏi hợp lý phơng pháp áp dụng cho tất loại mẫu thông số Lớp MT702 Đinh Thị Định Báo cáo thực tập tốt nghiệp chí mẫu có chất tơng tự Trên Thế giới việc bảo quản phân tích mẫu nớc biển đợc tiến hành theo nhiều phơng pháp khác (bảo quản lạnh lạnh sâu bảo quản axít kiềm đợc phân tích theo phơng pháp khác tuỳ thuộc vào điều kiện phòng thí nghiệm) Lấy mẫu bảo quản mẫu nớc - Dụng cụ lấy mẫu Dùng chai thuỷ tinh suốt không màu bền vững mặt hoá học để lấy đựng mẫu nớc bình polietylen thờng đợc sử dụng loại vật liệu bền vững mặt hoá học hấp phụ ion dung dịch nớc lên thành bình bình đựng mẫu nớc cần có nút đậy kín - Cách lấy mẫu Các bình lấy mẫu phải rửa trớc đem dùng rửa nhiều lần nớc thờng tráng - lần nớc cất lần cuối đem sấy để khô không khí Các bình phải đợc dán nhãn cẩn thận trớc lấy mẫu cần tráng bình vài lần nớc biển trờng địa điểm đợc lấy mẫu Cần phải ghi ký hiệu cần thiết nh địa điểm ngày lấy mẫu ghi cần thiết vào nhãn Lớp MT702 Đinh Thị Định Báo cáo thực tập tốt nghiệp Bảng1 Các phơng pháp bảo quản phân tích mẫu nhóm dinh dỡng vô kim loại số Trạm quan trắc Ngành Thuỷ sản mạng lới Quốc gia Thông số NH4+ Kĩ thuật bảo quản Bình Điều kiện bảo quản chứa Phơng pháp phân Ghi Thời tích gian bảo quản P Lạnh - 5C - So màu với thuốc Cần phân G thử Nessler (sau tích sớm P Axit hoá H2SO4 24 chng cất) G đến pH< Lạnh - So màu với thuốc 5C thử Phenate - Phơng pháp oxy hóa: ammonia bị oxy hóa hypochlorite môi trờng kiềm tạo thành nitrite - Phơng pháp salicylate Lớp MT702 10 Đinh Thị Định P G Báo cáo thực tập tốt nghiệp - Lạnh 2-5oC 24h - Lạnh 2-5oC.lọc 48h chỗ màng lọc 0.45àm - Lạnh 2-5oC.lọc ngày chỗ màng lọc 0.45àm.cố định Chlorofoc tháng - lọc chỗ màng lọc 0.45àm.lạnh sâu - Bảo quản H2SO4 1ml/1l mẫu NO3- - Bảo quản lạnh 48 P sâu(cấp đông) - Lạnh 2-50C.lọc G chỗ màng lọc 5ngày h NO2- Lớp MT702 - Khử qua cột khử Cần phân Cd NO2 tích sớm - Phong pháp disulphonic acid:nỉtate phản ứng với disulphonic acid cho phức màu vàng - Phơng pháp khử TiCl3 - Phơng pháp Diphenylamin - So màu với thuốc thử Sulfanimide N-(1-naphthyl)ethylenediamine di hyđrochloride 0.45àm cố định Chlorofoc - Bảo quản ml HgCl2 cho lít mẫu Phân - Không bảo quản tích 11 Đinh Thị Định Báo cáo thực tập tốt nghiệp Bảng Các kỹ thuật chung thích hợp để bảo quản mẫu nớc biển Thông số Ký hiệu Amonia NH4+ Nitrite Nitrate NO2NO3- TT Loại bình chứa Điều kiện bảo Thời quản gian tối đa cho phép Axit hoá đến pH P < H2SO4 ngày G lạnh - 5oC Lọc qua màng P 0.45àm lạnh - ngày G 5oC Thể tích mẫu tối thiểu 200ml 200ml Các phơng pháp xác định muối dinh dỡng Để xác định hàm lợng muối dinh dỡng (N-NO2- N-NH4+ P-PO43-) có nhiều phơng pháp phơng pháp có u nhợc điểm riêng Tuỳ vào đối tợng phân tích yêu cầu kết phân tích mà chọn lựa phơng pháp phân tích phù hợp Dới phơng pháp dùng để xác định thông số dinh dỡng trên: +Các phơng pháp xác định N-NO2Để xác định hàm lợng muối N-NO2- môi trờng nớc thờng sử dụng hai phơng pháp sau để phân tích: - Phơng pháp so mầu - Phơng pháp sử dụng sắc ký ion Trong khuôn khổ thực tập tốt nghiệp tìm hiểu quy trình phân tích hàm lợng N-NO2- phơng pháp so màu với thuốc thử axit sunfanilic - Naphtylamin 2.2 Phng phỏp xỏc nh NO 2- vi thuc th sunfanilic v N-(1naphtyl) 2.2.1 Nguyờn tc thit b hoỏ cht quy trỡnh xỏc nh v tớnh toỏn kt qu Nguyờn tc : Lớp MT702 12 Đinh Thị Định Báo cáo thực tập tốt nghiệp Tt c cỏc phng phỏp xỏc nh nitrit u da vo phn ng to phc mu azo ca nitrit vi cỏc thuc th hu c u tiờn nitrit s phn ng vi amin vũng thm th nht to mui diazoni (theo phng trỡnh 1) Sau ú mui diazoni s ghộp ụi vi hp cht vũng thm th cú cha nhúm amin hoc nhúm phenol to thnh cht cú mu Cng mu ca phc cht to t l thun vi nng nitrit mu s c dựng xỏc nh hm lng nitrit bng cỏch o hp th quang bc súng 543nm Cỏc tỏc nhõn to mui diazoni thng c dựng l: axit sunfanilic sunfanilamin v cỏc tỏc nhõn ghộp ụi to phc mu azo thngl: 1-naphtylamin hoc N-(1-naphtyl)etylendiamin Phn ng xỏc nh nitrit s dng sunfanil amit lm tỏc nhõn to mui diazoni v N-(1-naphtyl)-etylendiamin ihdrocloric lm tỏc nhõn cp ụi c th hin qua s : H2N(O3S) + H2N(O3S) NH2 + NO2- + 2H+ NN Muối diazoni H2N(O3S) + NN NH + CH2CH2NH2.2HCl H2N(O3S) + NN + NH CH2CH2NH2.2HCl Thit b: Máy o quang Drell2010-HACH.pipet loi(1 10 25ml) cc 100ml bình nh mc:50.100.250.1000ml.cuvet Hoá cht - Axit HCl c - Axit sunfanilic (C8H8N2O2S): ly 1g Sunfanilamide ho tan 5ml HCL c khuy cho tan ht ri vo cc thu tinh (có 20ml nc ct) sau nh mc vo bình nh mc 100ml bng nc ct ln Lớp MT702 13 Đinh Thị Định Báo cáo thực tập tốt nghiệp - -Naphtylamin (C12H16C12N2): ly 0.1g -Naphtylamin ri ho tan nc ct đnh mc vo bình 100ml - Dung dch chun NaNO2: cân 1.232g NaNO2 ó c sy khô 110oC 1h ho tan nc ct ri nh mc vo bình 1000ml ta c dung dch chun có nng 250 mgN-NO2/l Dung dch c bo qun chai thu tinh ti mu bn vi tháng - Nc ct ln -Nc bin nhõn to: Cõn 62g NaCl 20g MgSO4.7H2O 0.1g NaHCO3.H2O ho tan nc ct nh mc thnh 2l Quy trình xác nh: Pha dung dch lm vic 0.05mgN-NO2-/l:áp dng công thcV1N1=V2N2 - Dùng pipet ly 5ml dung dch chun gc NaNO2(có nồng độ 250 mgN-NO2/l) cho vo bình nh mc250ml thêm nc ct nh mc n vch dung dch thu c có nng 2.5mgN-NO2-/l Dùng pipet hút 2.5ml dung dch 2.5mgN-NO2-/l cho vo bình nh mc 250ml thêm nc ct nh mc n vch thu c dung dch lm vic có nng 0.05mgN-NO2-/l Cách tính toán: Hàm lợng nitrit mẫu nớc đợc xác định dựa vào đờng chuẩn theo công thức: x = (y - b)/a Trong x : Nồng độ N-NO2- tính theo đờng chuẩn y: Mật độ quang đo đợc mẫu (Abs) a: Hệ số góc đờng chuẩn b: Hệ số chắn đờng chuẩn 2.3 Kt qu phân tích thc nghim hm lng N-NO2 2.3.1 Kt qu lp ng chun Tiến hành lập đờng chuẩn hàm lợng N-NO2- môi trờng nớc ngọt(nớc cất) nớc mặn (nớc biển tiêu chuẩn) + Trong mụi trng nc ngt: -Lp ng chun (dải thấp): T dung dch lm vic nng 0.05mgNNO2-/lit thit lp c ng chun vi nng nh bảng 3: Lớp MT702 14 Đinh Thị Định Báo cáo thực tập tốt nghiệp Bng 3: Kt qu xây dng ng chun N-NO2- môi trng nc ngt (di thp) T T C(mgNO2/l)cn pha 0,0000 pha C(mgNO2/l) V(ml) ABS %Sai 0,0000 0,0 0,000 s - 0,0025 0,0026 2,5 0,020 0,0050 0,0050 5,0 0,0075 0,0075 7,5 0,0100 0,0101 10,0 0,038 3,814 0.056 0,962 0,026 0,075 0,0125 0,0124 12,5 0,092 0,829 0,832 Hình Đờng chuẩn N-NO2- môi trờng nớc (dải thấp) - Lp ng chun (dải cao): T dung dch lm vic nng 1mg NNO2-/lit thit lp c ng chun vi nng nh sau Lớp MT702 15 Đinh Thị Định Báo cáo thực tập tốt nghiệp Bng 4: Kt qu xây dng ng chun N-NO2- môi trng nc ngt (di cao) TT C(mgNO2/l)cn pha C(mgNO2/l)thc t V pha (ml) V(ml) Abs Sai s 0,0000 0,0000 50 0,000 0 0,0125 0,0126 50 0,625 0,107 -0,364 0,0250 0,0254 50 1,250 0,213 -1,409 0,0500 0,0502 50 2,500 0,418 -0,269 0,0750 0,0750 50 3,750 0.624 -0,044 0,1000 0,0998 50 5,000 0,829 0,190 Hình Đờng chuẩn N-NO2- môi trờng nớc (dải cao) + Trong môi trng nc mn Pha dung dch mu môi trng nc bin nhân tạo Lp ng chun: T dung dch lm vic nng 1mgN-NO2-/lít thit lp c ng chun vi nng nh sau: Bng 5: Kt qu xây dng ng chun N-NO2- môi trng nc mn Lớp MT702 16 Đinh Thị Định TT C(mgNO2/l)cn pha 0,0000 0,0125 0,0250 0,0500 0,0750 0,1000 Báo cáo thực tập tốt nghiệp C(mgNO2/l)thc V(ml) t 0,0133 0,0273 0,0542 0,0804 0,1049 0,000 0,625 1,250 2,500 3,750 5,000 Abs 0,000 0,113 0,229 0,452 0,668 0,871 Hiu Sai s -5,809 -8,396 -7,824 -6,660 -4,659 sut 106,17 109,17 108,49 107,13 104,89 Hình : Đồ thị đờng chuẩn N-NO2- môi trờng nớc mặn 2.4 Nghiên cu nh hng ca pH thi gian n trình xác nh N-NO2- bng phng pháp Sunfanilic 2.4.1 nh hng ca pH + Trong môi trng nc ngt Tin hnh thí nghim vi 10 mu có nng N-NO2- nc l 0.005mg/l iu chnh giá tr pH ca cốc mu theo th t l 10 Sau ó cho thuc th vo tin hnh hin mu tin hnh o giá tr Abs ca tng mu Kt qu thu c bng Lớp MT702 17 Đinh Thị Định Báo cáo thực tập tốt nghiệp Bng nh hng ca giá tr pH n nng N-NO2- môi trng nc ngt pH 10 Abs 0,020 0,025 0,030 0,032 0,037 0,037 0,038 0,039 0,040 0,020 C(mgNO2/l)thc t 0,0026 0,0033 0,0040 0,0042 0,0049 0,0049 0,0050 0,0052 0,0053 0,0026 % Sai số 92,372 52,461 26,265 18,145 1,781 1,781 -0,962 -3,562 -6,028 92,372 Hình Bin ng gía tr Abs mu có gía tr pH khác + Trong môi trng nc mn (nc bin tiêu chun) Chun b mu có nng 0.05 mgN-NO2-/lít iu chnh gía tr pH ca mu ti pH = 10 Sau ó cho thuc th vo tin hnh hin mu v o giá tr Abs ca mu Kt qu thu c bng Lớp MT702 18 Đinh Thị Định Báo cáo thực tập tốt nghiệp Bng 7: nh hng ca giá tr pH n nng N-NO2- môi trng nc mn STT C N-NO2pha (mg/l) 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 C NO2/l theo Giỏ tr pH Giỏ tr Abs ung chun Sai số 10 0,300 0,340 0,360 0,410 0,420 0,410 0,420 0,430 0,280 (mg/l) 0,0359 0,0407 0,0431 0,0492 0,0504 0,0492 0,0504 0,0516 0,0335 39,382 22,828 15,943 1,692 -0,747 1,692 -0,747 -3,073 49,453 Hình 5: Bin ng giá tr Abs ca mu có giá tr pH khác Nhận xét: Sau tiến hành thí nghiệm ảnh hởng giá trị pH tới trình xác định nồng độ N-NO2 nớc (nớc nớc mặn) cho thấy giá trị pH mẫu nằm khoảng từ đến có giá trị Abs mẫu ổn định với sai số nhỏ khả tạo phức màu tốt đảm bảo độ tin cậy Lớp MT702 19 Đinh Thị Định Báo cáo thực tập tốt nghiệp Ânh hởng thời gian + Khảo sát môi trờng nớc (nớc cất): Ta tiến hành với mẫu có nồng độ nh 0.05mg/l thể tích mẫu 50 ml sau cho thuốc thử vào màu thực đo giá trị Abs khoảng thời gian: 10 15 20 25 30 35 phút đợc kết nh sau: Bảng Kết thí nghiệm ảnh hởng thời gian tới nồng độ N-NO 2trong môi trờng nớc Thời gian Giá trị Abs Mẫu1 Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu 0,036 0,048 0,051 0,049 0,052 0,049 10 0,056 0,057 0,056 0,059 0,065 0,058 15 0,056 0,058 0,057 0,060 0,066 0,058 20 0,057 0,059 0,058 0,059 0,063 0,059 25 0,053 0,066 0,064 0,055 0,057 0,053 30 0,056 0,055 0,056 0,053 0,057 0,052 35 0,053 0,055 0,056 0,053 0,057 0,054 Hình Giá trị Abs mẫu thời gian khác Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Lớp MT702 20 Đinh Thị Định Mẫu Báo cáo thực tập tốt nghiệp Mẫu Nhận xét: Qua biểu đồ ta thấy khoảng thời gian từ 10 đến 15 phút cho cờng độ màu ổn định hiệu xuất màu nồng độ N-NO 2- nớc cao (%) Nh khoảng thời gian thích hợp sau màu để xác định N-NO 2- môi trờng nớc tối u 10 - 15 phút Ngoài khoảng thời gian giá trị Abs mẫu không ổn định trình tạo phức bị ảnh hởng dẫn đến sai lệch kết trình phân tích Một số kết phân tích Sau tiến hành thí nghiệm ảnh hởng thời gian pH lên phơng pháp xác định nồng độ N-NO2- môi trờng nớc nớc biển Đã xác định đợc khoảng thời gian tối u cho phơng pháp xác định 10 - 15 phút giá trị pH mẫu khoảng - tốt Trong nội dung báo cáo trình bày số kết phân tích nồng độ N-NO2- môi trờng nớc Tiến hành phân tích: Sử dụng mẫu nớc ao (của Viện nghiên cứu Hải sản) nớc máy Để đảm bảo độ xác kết phân tích tiến hành lập mẫu thêm chuẩn (sử dụng dung dịch làm việc 0.1mgN-NO 2-/lit để thêm vào mẫu nớc ao nớc máy) Cách bố trí loạt mẫu phân tích nh sau Bảng Thiết lập mẫu phân tích hàm lợng N-NO2- thêm chuẩn STT Mẫu Nớc máy Nớc máy+ 3ml dd làm việc Nớc ao Nớc ao + 3ml dd làm việc C N-NO2- thêm chuẩn (mg/l) 0,000 0,060 0,000 0,060 V mẫu (ml) 50 50 50 50 Điều chỉnh pH mẫu cho thuốc thử vào màu mẫu Sau 10 phút tiến hành đo giá trị Abs mẫu mẫu thêm chuẩn Từ giá trị Abs áp vào đờng chuẩn N-NO2- môi trờng nớc để tính toán cho kết nồng độ N-NO2- mẫu mẫu thêm đợc thể bảng: Lớp MT702 21 Đinh Thị Định Báo cáo thực tập tốt nghiệp Bảng 10 Kết đo giá trị Abs hàm lợng N-NO2- mẫu nớc máy nớc ao mẫu thêm chuẩn STT Mẫu Nớc máy Nớc máy+3ml dd làm việc Nớc ao Nớc ao +3ml dd làm việc Giá trị Abs 0,000 0,494 0,322 0,798 C N-NO2tính toán (mg/l) 0,000 0,059 0,039 0,096 % sai số (giữa nồng độ đo đợc lợng thêm chuẩn) 1,13 4,11 Phần số nhận xét Qua đợt làm tiểu luận tốt nghiệp tìm hiểu quy trình phơng pháp phân tích hàm lợng muối dinh dỡng môi trờng nớc Trung tâm Quốc gia Quan trắc Cảnh báo Môi trờng biển có số nhận xét sau: Trong công tác bảo vệ kiểm soát đánh giá chất lợng môi trờng việc phân tích thông số môi trờng quan trọng Kỹ kinh nghiệm quy trình phơng pháp phân tích tốt cho kết phân tích tin cậy giúp đánh giá trạng chất lợng môi trờng Nhờ có trình phân tích chất dinh dỡng nớc ta biết rõ đợc trình biến đổi thay đổi thành phần hoá học nớc Qua muốn quan trắc theo dõi cảnh báo môi trờng ô nhiễm đợc tiến hành dễ dàng kịp thời đề phơng pháp xử lý hợp lý giảm thiểu tác hại việc bảo vệ môi trờng sống tự nhiên sinh vật Phân tích NO2- phơng pháp so mầu với thuốc thử axit sunfanilic Naphtylamin phơng pháp phổ biến quy trình phân tích không phức tạp giới hạn hàm lợng xác định tốt khoảng từ 0.01 - 1mg/l Các phơng pháp áp dụng phân tích nớc nớc biển tốt Lớp MT702 22 Đinh Thị Định Báo cáo thực tập tốt nghiệp Tài liệu tham khảo Đoàn Bộ Giáo trình hoá học nớc tự nhiên Trờng Đại học Tổng hợp Hà Nội 1990 Đoàn Bộ Các phơng pháp phân tích hoá học nớc biển Nhà xuất Đại học quốc gia Hà Nội 2001 Lu Văn Diệu Sổ tay hớng dẫn quan trắc phân tích môi trờng biển Tập II - Chất lợng nớc Cục Môi trờng 2002 PTS Trần Đức Hạ GS PTS Vũ Hữu Yêm ThS Nguyễn Thị Lan Các phơng pháp phân tích số tiêu đặc trng cho chất lợng nguồn nớc Nguyễn Công Thành Hàm lợng muối dinh dỡng ven biển phía tây vịnh Bắc Bộ Viện Nghiên cứu Hải sản 2003 Phòng Môi trờng 2000 Tài liệu Phân tích Thủy hoá Viện Nghiên cứu Hải sản AndreW D Eaton Lenore S Clesceri Arnold E Greenberg Standard Methods for the Exemination of Water and Wastewater 19th Edition 1995 Nguyễn Chu Hồi Quản lý Giám sát môi trờng biển Viện Hải Dơng Học 2000 PGS PTS Đặng Kim Chi Hoá học môi trờng Viện môi trờng Trờng đại học Bách Khoa Hà Nội 1999 Lớp MT702 23 [...]... trên giá trị Abs của mẫu không ổn định quá trình tạo phức sẽ bị ảnh hởng dẫn đến sai lệch kết quả trong quá trình phân tích 2 4 3 Một số kết quả phân tích Sau khi tiến hành thí nghiệm ảnh hởng của thời gian và pH lên phơng pháp xác định nồng độ N-NO2- trong môi trờng nớc ngọt và nớc biển Đã xác định đợc khoảng thời gian tối u nhất cho phơng pháp xác định là 10 - 15 phút giá trị pH của mẫu trong khoảng... phơng pháp mỗi phơng pháp đều có những u nhợc điểm riêng Tuỳ vào đối tợng phân tích và yêu cầu kết quả phân tích mà chúng ta chọn lựa phơng pháp phân tích phù hợp Dới đây là những phơng pháp dùng để xác định các thông số dinh dỡng trên: +Các phơng pháp xác định N-NO2Để xác định hàm lợng muối N-NO2- trong môi trờng nớc thờng sử dụng hai phơng pháp sau để phân tích: - Phơng pháp so mầu - Phơng pháp sử... nghiệm ảnh hởng của giá trị pH tới quá trình xác định nồng độ N-NO2 trong nớc (nớc ngọt và nớc mặn) cho thấy tại giá trị pH của mẫu nằm trong khoảng từ 5 đến 9 có giá trị Abs của mẫu ổn định với sai số nhỏ khả năng tạo phức màu tốt đảm bảo độ tin cậy Lớp MT702 19 Đinh Thị Định Báo cáo thực tập tốt nghiệp 2 4 2 Ânh hởng của thời gian + Khảo sát trong môi trờng nớc ngọt (nớc cất): Ta tiến hành với 6 mẫu có... Cần phân Cd về NO2 tích sớm - Phong pháp disulphonic acid:nỉtate phản ứng với disulphonic acid cho phức màu vàng - Phơng pháp khử bằng TiCl3 - Phơng pháp Diphenylamin - So màu với thuốc thử Sulfanimide và N-(1-naphthyl)ethylenediamine di hyđrochloride 0.45àm cố định bằng Chlorofoc - Bảo quản bằng 1 ml HgCl2 cho 1 lít mẫu Phân - Không bảo quản tích ngay 11 Đinh Thị Định Báo cáo thực tập tốt nghiệp Bảng... học trong nớc Qua đó muốn quan trắc hoặc theo dõi cảnh báo môi trờng ô nhiễm đợc tiến hành dễ dàng hơn và kịp thời đề ra các phơng pháp xử lý hợp lý giảm thiểu tác hại trong việc bảo vệ môi trờng sống tự nhiên của các sinh vật Phân tích NO2- bằng phơng pháp so mầu với thuốc thử axit sunfanilic và Naphtylamin là phơng pháp phổ biến quy trình phân tích không phức tạp giới hạn hàm lợng xác định tốt trong. .. nitrit trong mẫu nớc đợc xác định dựa vào đờng chuẩn theo công thức: x = (y - b)/a Trong đó x : Nồng độ N-NO2- tính theo đờng chuẩn y: Mật độ quang đo đợc của mẫu (Abs) a: Hệ số góc của đờng chuẩn b: Hệ số chắn của đờng chuẩn 2.3 Kt qu phân tích thc nghim hm lng N-NO2 2.3.1 Kt qu lp ng chun Tiến hành lập đờng chuẩn hàm lợng N-NO2- trong môi trờng nớc ngọt(nớc cất) và nớc mặn (nớc biển tiêu chuẩn) + Trong. .. việc C N-NO2- thêm chuẩn (mg/l) 0,000 0,060 0,000 0,060 V mẫu (ml) 50 50 50 50 Điều chỉnh pH của các mẫu bằng 7 cho thuốc thử vào hiện màu mẫu Sau 10 phút tiến hành đo giá trị Abs của mẫu và mẫu thêm chuẩn Từ giá trị Abs đó áp vào đờng chuẩn N-NO2- trong môi trờng nớc ngọt để tính toán cho kết quả nồng độ N-NO2- của mẫu và mẫu thêm đợc thể hiện ở bảng: Lớp MT702 21 Đinh Thị Định Báo cáo thực tập tốt nghiệp... 0,054 Hình 6 Giá trị Abs của các mẫu ở những thời gian khác nhau Mẫu 1 Mẫu 2 Mẫu 3 Mẫu 4 Lớp MT702 20 Đinh Thị Định Mẫu 5 Báo cáo thực tập tốt nghiệp Mẫu 6 Nhận xét: Qua biểu đồ ta thấy khoảng thời gian từ 10 đến 15 phút cho cờng độ màu ổn định nhất hiệu xuất hiện màu nồng độ N-NO 2- trong nớc khá cao ( %) Nh vậy khoảng thời gian thích hợp sau khi hiện màu để xác định N-NO 2- trong môi trờng nớc tối... mầu - Phơng pháp sử dụng sắc ký ion Trong khuôn khổ thực tập tốt nghiệp chúng tôi tìm hiểu quy trình và phân tích hàm lợng N-NO2- bằng phơng pháp so màu với thuốc thử axit sunfanilic và - Naphtylamin 2.2 Phng phỏp xỏc nh NO 2- vi thuc th sunfanilic v N-(1naphtyl) 2.2.1 Nguyờn tc thit b hoỏ cht quy trỡnh xỏc nh v tớnh toỏn kt qu Nguyờn tc : Lớp MT702 12 Đinh Thị Định Báo cáo thực tập tốt nghiệp Tt... diazoni v N-(1-naphtyl)-etylendiamin ihdrocloric lm tỏc nhõn cp ụi c th hin qua s : H2N(O3S) + H2N(O3S) NH2 + NO2- + 2H+ NN Muối diazoni H2N(O3S) + NN NH + CH2CH2NH2.2HCl H2N(O3S) + NN + NH CH2CH2NH2.2HCl Thit b: Máy o quang Drell2010-HACH.pipet các loi(1 2 5 10 25ml) cc 100ml bình nh mc:50.100.250.1000ml.cuvet Hoá cht - Axit HCl c - Axit sunfanilic (C8H8N2O2S): ly 1g Sunfanilamide ho tan trong 5ml HCL c