thí nghiệm phân tích môi trường

1. Mỗi nhóm thực tập phải chịu trách nhiệm về: trật tự, an toàn, dụng cụ, hóa chất và kết quả thí nghiệm cho bài thực tập của mình. 2. Sinh viên phải có mặt ở phòng thí nghiệm đúng giờ qui định. 3. Sinh viên vắng mặt phải có giấy phép và xin thực tập bù buổi khác. 4. Sinh viên phải xem kỹ bài thực tập trước khi vào phòng thí nghiệm. 5. Nhóm trưởng ký nhận mượn dụng cụ: kiểm tra tình hình dụng cụ (thiếu, hỏng, bể) báo cáo ngay cho giáo viên hướng dẫn. Sinh viên phải rửa dụng cụ sạch sẽ trước và sau khi thực tập. 6. Kết thúc buổi thực tập mỗi nhóm phải lau dọn, làm sạch chỗ nhóm mình làm thí nghiệm, nếu dụng cụ bị mất mát, hư hỏng phải báo ngay cho người phụ trách phòng thí nghiệm biết. 7. Mỗi buổi thực tập, nhóm trực nhật có nhiệm vụ: Nhắc nhở các nhóm dọn vệ sinh, kiểm tra

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KHOA SINH – MÔI TRƯỜNG Bài giảng: THỰC HÀNH PHÂN TÍCH MÔI TRƯỜNG ThS TRẦN NGỌC SƠN (TÀI LIỆU LƯU HÀNH NỘI BỘ) Đà Nẵng 2013 ThS Trần Ngọc Sơn, khoa Sinh – Môi trường, Trường Đại học Sư phạm, Đại học Đà Nẵng Page MỤC LỤC PHẦN I: NHỮNG QUI CHUNG I CÁC QUY ĐỊNH CHUNG CỦA PHÒNG THÍ NGHIỆM II KỸ THUẬT PHÒNG THÍ NGHIỆM 2.1.3 Đối với chất kiềm, acid đậm đặc phải lưu ý: 2.1.5 Khi làm việc với chất dễ cháy tuyệt đối: 2.4 Quy tắc làm việc với hóa chất thí nghiệm 2.4.1 Hoá chất thí nghiệm 2.4.2 Nhãn hiệu hoá chất 2.4.3 Cách sử dụng bảo quản hoá chất 2.4.4 Trang phục phòng thí nghiệm PHẦN II GIỚI THIỆU CÁC DỤNG CỤ VÀ THIẾT BỊ TRONG PTN 10 BÀI TÌM HIỂU VÀ SỬ DỤNG CÁC DỤNG CỤ PHÂN TÍCH MÔI TRƯỜNG 10 BÀI TÌM HIỂU VÀ SỬ DỤNG CÁC THIẾT BỊ PHÂN TÍCH MÔI TRƯỜNG 12 PHẦN III: CÁCH LẤY, BẢO QUẢN VÀ XỬ LÝ MẪU TRƯỚC KHI TIẾN HÀNH PHẦN TÍCH 14 I THU MẪU, BẢO QUẢN MẪU KHÔNG KHÍ 14 I.1 Thu mẫu trường 14 II LẤY MẪU VÀ BẢO QUẢN MẪU NƯỚC (TCVN 4556 – 88) 14 II.1 Lấy mẫu 15 III LẤY MẪU VÀ BẢO QUẢN MẪU THỦY SINH 20 III.1 Lấy mẫu 20 III.2 Bảo quản mẫu 21 IV LẤY MẪU, BẢO QUẢN VÀ XỬ LÝ MẪU BÙN, ĐẤT, CHẤT THẢI RẮN ( TCVN 75386:2010) 21 IV.1 Mẫu đất 21 IV.1.1 Lấy mẫu đất 21 IV.1.2 Xử lý lấy mẫu đất 22 IV.2 Chất thải rắn (rác thải) 24 PHẦN IV: PHÂN TÍCH MÔI TRƯỜNG KHÔNG KHÍ 25 THÍ NGHIỆM 1: XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG BỤI 25 THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG CO2 27 THÍ NGHIỆM 3: XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG OXYT NO2 29 THÍ NGHIỆM 4: XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG NH3 32 THÍ NGHIỆM 5: XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG SO2 34 PHẦN V: PHÂN TÍCH CÁCH CHỈ TIÊU NƯỚC 37 ThS Trần Ngọc Sơn, khoa Sinh – Môi trường, Trường Đại học Sư phạm, Đại học Đà Nẵng Page THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH pH 37 THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH ĐỘ CỨNG TỔNG SỐ 39 THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG ION CLORUA 40 THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG SS 41 THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH CHỈ TIÊU COD CỦA NƯỚC 42 ( Phương pháp kali Pemanganat ) 42 THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH CHỈ TIÊU COD CỦA NƯỚC 44 ( Phương pháp Kali Dicromat ) 44 THÍ NGHIỆM 7: XÁC ĐỊNH COD – PHƯƠNG PHÁP HỒI LƯU KÍN-TRẮC QUANG 46 (Theo: Standard methods, 1999) 46 THÍ NGHIỆM 8: XÁC ĐỊNH N-NH4+ TRONG NƯỚC BẰNG THUỐC THỬ NESSLER 48 THÍ NGHIỆM 9: XÁC ĐỊNH NITRAT TRONG NƯỚC BẰNG NATRIXALIXILAT 50 (TCVN – 1995) 50 THÍ NGHIỆM 10 XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG ION NITRAT NO3- 52 (Phương pháp dùng thuốc thử axit fenoldisunfonic) 52 THÍ NGHIỆM 11 XÁC ĐỊNH P-PO43- TRONG NƯỚC BẰNG THUỐC THỬ SUNFOMOLYPDIC 54 THÍ NGHIỆM 12 XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG PHOTPHAT PO43- 56 (Phương pháp axit ascobic) 56 THÍ NGHIỆM 13 XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG HCO3- TRONG NƯỚC MƯA BẰNG AXIT HCl 58 THÍ NGHIỆM 14 XÁC ĐỊNH NITRIT TRONG NƯỚC BẰNG THUỐC THỬ GRIESS 60 (TCVN 5942 – 1995) 60 THÍ NGHIỆM 15 XÁC ĐỊNH CO32-, HCO3- VÀ ĐỘ KIỀM TOÀN PHẦN TRONG NƯỚC SÔNG, HỒ BẰNG AXIT HCl 62 THÍ NGHIỆM 17 XÁC ĐỊNH NHU CẦU OXI SINH HÓA 64 (Bằng đầu đo BOD tự động) 64 BÀI 18: XÁC ĐỊNH NHU CẦU OXI SINH HÓA (BOD5) 66 ThS Trần Ngọc Sơn, khoa Sinh – Môi trường, Trường Đại học Sư phạm, Đại học Đà Nẵng Page PHẦN I: NHỮNG QUI CHUNG I CÁC QUY ĐỊNH CHUNG CỦA PHÒNG THÍ NGHIỆM Mỗi nhóm thực tập phải chịu trách nhiệm về: trật tự, an toàn, dụng cụ, hóa chất kết thí nghiệm cho thực tập Sinh viên phải có mặt phòng thí nghiệm qui định Sinh viên vắng mặt phải có giấy phép xin thực tập bù buổi khác Sinh viên phải xem kỹ thực tập trước vào phòng thí nghiệm Nhóm trưởng ký nhận mượn dụng cụ: kiểm tra tình hình dụng cụ (thiếu, hỏng, bể) báo cáo cho giáo viên hướng dẫn Sinh viên phải rửa dụng cụ trước sau thực tập Kết thúc buổi thực tập nhóm phải lau dọn, làm chỗ nhóm làm thí nghiệm, dụng cụ bị mát, hư hỏng phải báo cho người phụ trách phòng thí nghiệm biết Mỗi buổi thực tập, nhóm trực nhật có nhiệm vụ: Nhắc nhở nhóm dọn vệ sinh, kiểm tra điện, nước cửa trước Mỗi nhóm sinh viên làm tường trình kết theo yêu cầu thực tập, nộp kết cho giáo viên hướng dẫn vào buổi thực tập II KỸ THUẬT PHÒNG THÍ NGHIỆM 2.1 Các điểm cần lưu ý để tránh tai nạn làm việc thực tập phòng thí nghiệm 2.1.1 Cẩn thận tiến hành thí nghiệm, không sử dụng máy móc, dụng cụ chưa biết rõ cách sử dụng Phải hiểu biết rõ tính chất hóa chất để tránh tai nạn đáng tiếc 2.1.2 Tất chai lọ đựng hóa chất có nhãn, dùng phải đọc kỹ tên nồng độ, dùng xong phải đậy nút để lại chỗ cũ Phần lớn hóa chất độc nên phải cẩn thận 2.1.3 Đối với chất kiềm, acid đậm đặc phải lưu ý: - Không hút miệng - Phải dùng ống đong bình nhỏ giọt - Phải đổ acid kiềm vào nước cần pha loãng chúng - Phải đặt nghiêng miệng ống nghiệm cốc phía người - Khi acid bị đổ cho nhiều nước để làm loãng acid 2.1.4 Khi theo dõi dung dịch sôi không đưa mặt gần hay để chất lỏng (chất kiềm) vào cốc phải đưa xa Khi đun chất lỏng ống nghiệm hay cho acid, kiềm vào phải đặt ống nghiệm nghiêng góc 45O Khi đun phải lắc hướng miệng ống nghiệm phía người ThS Trần Ngọc Sơn, khoa Sinh – Môi trường, Trường Đại học Sư phạm, Đại học Đà Nẵng Page 2.1.5 Khi làm việc với chất dễ cháy tuyệt đối: Khi sử dụng chất dễ cháy ether, xăng, benzen, chloroform, natri, kali cần ý: - Không dùng lửa tránh xa lửa - Không để chất dễ cháy bên cạnh nguồn sinh nhiệt (chất dễ cháy, dễ bốc làm nổ hay bật nút, bốc gặp lửa cháy, lửa xa) - Khi chữa cháy phải bình tĩnh dập tắt lửa khăn ướt hay bình chữa cháy 2.1.6 Khi làm việc với dụng cụ thủy tinh: - Kiểm tra kỹ dụng cụ trước dùng - Tránh đổ vỡ - Dụng cụ dùng cho việc Khi đun, đun dụng cụ thủy tinh chịu nhiệt - Dụng cụ phải rửa trước sau sử dụng - Không dùng dụng cụ thủy tinh, chai lọ để chứa chất kiềm mạnh acid đậm đặc có tác dụng bề mặt ăn mòn thủy tinh HF 2.1.7 Khi làm việc với dụng cụ điện sử dụng điện tay phải khô, chỗ làm việc phải khô Kiểm tra kỹ nguồn điện dây dẫn điện sử dụng 2.2 Sơ cấp cứu phòng thí nghiệm Sơ cấp cứu biện pháp tạm thời trường hợp thương tích nhẹ trước đưa bệnh nhân đến bệnh viện như: 2.2.1 Bỏng a Bỏng nhiệt (hay vật nóng) - Bỏng nhẹ: Lấy vải mùng tẩm dung dịch acid picric bão hòa đắp lên mặt vết - Bỏng nặng: Đắp nhẹ vải mùng tẩm dung dịch acid picric lên vết phỏng, sau chuyển bệnh viện b Bỏng hóa chất - Việc trước tiên ngâm vết thương vào chậu nước to để vết thương vòi nước chảy thật nhẹ Sau trung hòa hóa chất Chú ý trường hợp sau: - Bỏng acid: Đắp vải mùng tẩm dung dịch bicarbonat natri (NaHCO3) 8% - Bỏng kiềm: Đắp vải mùng tẩm dung dịch acid picric (C6H2(NO2)3OH) 3% 2.2.2 Tai nạn mắt - Acid hay brom vào mắt: Rửa mắt tức khắc nhiều lần nước sạch, sau tẩm mắt dung dịch bicarbonat natri 1% - Chất kiềm vào mắt: Xử lý tẩm mắt dung dịch acid boric 1% 2.2.3 Ngộ độc Khi bị chất độc vào miệng: - Acid: Xúc miệng nhiều lần dung dịch bicarbonat natri 1% - Kiềm: Xúc miệng nhiều lần dung dịch acid 1% - Các hóa chất khác: Xúc miệng nhiều lần nước lạnh 2.2.4 Nhiễm độc Đưa nạn nhân nơi thoáng khí, nới rộng quần áo cho dễ thở Hô hấp nhân tạo lúc di chuyển đến bệnh viện 2.2.5 Điện giật ThS Trần Ngọc Sơn, khoa Sinh – Môi trường, Trường Đại học Sư phạm, Đại học Đà Nẵng Page Trước hết ngắt cầu dao điện có liên quan đến phòng thí nghiệm Nới rộng quần áo nạn nhân sau đem nơi thoáng Hô hấp nhân tạo chờ chuyển đến bệnh viện trường hợp nặng 2.2.6 Hỏa hoạn - Ngọn lửa nhỏ: dập tắt khăn, vải bố ướt hay cát - Lửa bắt đầu cháy quần áo: lăn vài vòng đất để dập tắt lửa, bạn lấy vải ướt trùm lên chỗ cháy ép sát lửa tắt Tránh chạy hoảng - Dùng bình chửa cháy trước phòng thí nghiệm để dập lửa Lưu ý: Sinh viên phải báo cho nhân viên phòng thí nghiệm giáo viên hướng dẫn cố phòng thí nghiệm 2.3 Cách rửa dụng cụ Độ dụng cụ ảnh hưởng lớn đến kết thí nghiệm, rửa dụng cụ hóa học phần kỹ thuật phòng thí nghiệm mà sinh viên cần phải biết Để chọn phương pháp rửa dụng cụ trường hợp riêng biệt thường phải biết tính chất chất làm bẩn dụng cụ Sau sử dụng tính chất hòa tan chất bẩn nước nóng hay nước lạnh, dung dịch kiềm, acid, muối hay dung môi hữu Thường dùng cọ rửa dùng bàn chải chà xát vào dụng cụ (dùng cọ rửa phải ý cọ làm thủng đáy dụng cụ) Thông thường sử dụng xà phòng cọ để rửa chất bẩn, sau dùng máy siêu âm để đánh chất bẩn Đối với chất khó tẩy rửa sau rửa xà phòng, dụng cụ thủy tinh ngâm vào dung dịch sulfo- cromic (hỗn hợp K2Cr2O7 10% H2SO4 đậm đặc tỉ lệ thể tích) ngày; Sau đem rửa với nước máy tráng lần với nước cất, xong để vào tủ sấy khô Dụng cụ thủy tinh gọi nước thành không tạo thành giọt riêng mà dàn mỏng 2.4 Quy tắc làm việc với hóa chất thí nghiệm 2.4.1 Hoá chất thí nghiệm Các hoá chất dùng để phân tích, làm tiêu bản, tiến hành phản ứng, phòng thí nghiệm gọi hóa chất thí nghiệm Hoá chất dạng rắn (Na, MgO, NaOH, KCl, (CH3COO)2 ; lỏng (H2SO4, aceton, ethanon, chloroform, ) khí (Cl2, NH3, N2, C2H2 ) mức độ tinh khiết khác nhau: - Sạch kỹ thuật (P): độ > 90% - Sạch phân tích (PA): độ < 99% - Sạch hóa học (PC): độ > 99% Hóa chất có độ tinh khiết khác sử dụng phù hợp theo yêu cầu khác nên sử dụng hóa chất nhãn hiệu 2.4.2 Nhãn hiệu hoá chất Hóa chất bảo quản chai lọ thủy tinh nhựa đóng kín có nhãn ghi tên hoá chất, công thức hóa học, mức độ sạch, tạp chất, khối lượng tịnh, khối lượng phân tử, nơi sản xuất, điều kiện bảo quản ThS Trần Ngọc Sơn, khoa Sinh – Môi trường, Trường Đại học Sư phạm, Đại học Đà Nẵng Page ThS Trần Ngọc Sơn, khoa Sinh – Môi trường, Trường Đại học Sư phạm, Đại học Đà Nẵng Page 2.4.3 Cách sử dụng bảo quản hoá chất - Khi làm việc với hóa chất, nhân viên phòng thí nghiệm sinh viên cần cẩn thận, tránh gây tai nạn đáng tiếc cho cho người Những điều cần nhớ sử dụng bảo quản hóa chất tóm tắt sau: - Hóa chất phải xếp kho hay tủ theo loại (hữu ơ, vô cơ, muối, acid, bazơ, kim loại, ) hay theo thứ tự a, b, c để cần dễ tìm - Tất chai lọ phải có nhãn ghi, phải đọc kỹ nhãn hiệu hóa chất trước dùng, dùng xong phải trả vị trí ban đầu - Chai lọ hóa chất phải có nắp Trước mở chai hóa chất phải lau nắp, cổ chai, tránh bụi bẩn lọt vào làm hỏng hóa chất đựng chai - Các loại hóa chất dễ bị thay đổi ánh sáng cần phải giữ chai lọ màu vàng nâu bảo quản vào chổ tối - Dụng cụ dùng để lấy hóa chất phải thật dùng xong phải rửa ngay, không dùng lẫn nắp đậy dụng cụ lấy hóa chất - Khi làm việc với chất dễ nổ, dễ cháy không để gần nơi dễ bắt lửa Khi cần sử dụng hóa chất dễ bốc hơi, có mùi, phải đưa vào tủ hút, ý đậy kín nắp sau lấy hóa chất xong ThS Trần Ngọc Sơn, khoa Sinh – Môi trường, Trường Đại học Sư phạm, Đại học Đà Nẵng Page - Không hút pipette hóa chất lọ, không ngửi hay nếm thử hóa chất - Khi làm việc với acid hay bazơ mạnh: Bao đổ acid hay base vào nước pha loãng (không đổ nước vào acid hay base); Không hút acid hay base miệng mà phải dùng dụng cụ riêng ống bóp cao su Trường hợp bị bỏng với acid hay bazơ rửa với nước lạnh bôi lên vết bỏng NaHCO31% (trường hợp bỏng acid) CH3COOH 1% (nếu bỏng base) Nếu bị bắn vào mắt, dội mạnh với nước lạnh NaCl 1% Trường hợp bị hóa chất vào miệng hay dày, acid phải súc miệng uống nước 2.4.4 Trang phục phòng thí nghiệm - Khẩu trang - Kính - Găng tay - Áo blue ThS Trần Ngọc Sơn, khoa Sinh – Môi trường, Trường Đại học Sư phạm, Đại học Đà Nẵng Page PHẦN II GIỚI THIỆU CÁC DỤNG CỤ VÀ THIẾT BỊ TRONG PTN BÀI TÌM HIỂU VÀ SỬ DỤNG CÁC DỤNG CỤ PHÂN TÍCH MÔI TRƯỜNG TT Tên loại dụng cụ Hình ảnh Mô tả chức Dụng cụ sử dụng Phòng thí nghiệm Cốc đong Có nhiều loại cốc đong khác như: 100ml, 250ml, 500ml, 1000ml Ống đong Có nhiều loại khác theo thể tích Bình định mức Có nhiều loại khác theo thể tích như: 5ml, 10ml, 25ml, 50ml, 10ml, 250ml, 500ml, 1000ml Pipet Có nhiều loại như: Pipet 1ml, 2ml, 5ml, 10ml Buret Dùng để chuẩn độ, gồm loại có kích cở khác nhau: 25ml, 50ml, 100ml Chai đựng hóa chất Dùng chứa hóa chất pha Chai phải rửa khô trước ThS Trần Ngọc Sơn, khoa Sinh – Môi trường, Trường Đại học Sư phạm, Đại học Đà Nẵng Page 10 THÍ NGHIỆM 11 XÁC ĐỊNH P-PO43- TRONG NƯỚC BẰNG THUỐC THỬ SUNFO-MOLYPDIC Nguyên tắc: Phốt phát kết hợp với ion Mo4+ Mo6+ hình thành nên hệ phức chất có màu xanh lơ Độ đậm màu tỉ lệ với hàm lượng phốt phát có nước 2(MoO2.4MoO3) + H3PO4 + 4H2O  (MoO2.4MoO3)2.H3PO4.4H2O (phức có màu xanh) Các yếu tố ảnh hưởng: - Arsen (> 0,01 mg/l) ảnh hưởng việc xác định phốt phát, arsen tạo màu xanh tương tự phốt phát - Cr (VI) NO2 nồng độ 1mg/l gây sai số âm khoảng 3%, từ 10 -15% với nồng độ 10mg/l - S2-, SiO32-, ảnh hưởng khoảng nồng độ >10mg/l Dụng cụ hóa chất: a Dụng cụ - Máy quang phổ hấp thị hay máy so màu quang điện - Bếp cách thủy - ống nghiệm - Bông b Hóa chất - Pha dung dịch Sunfo-molipdic gốc + Hòa tan 10g amoni molipdat 100ml nước cất nóng, để nguội + Cho vào từ từ, vừa cho vừa lắc 100ml dd H2SO4 đặc + Bảo quản dd chai màu Sau thời gian thuốc thử có màu xanh thêm dd KMnO4 loãng vừa đủ làm màu - Pha thuốc thử Sunfo-molipdic A: 50ml dd gốc + 200ml nước cất - Pha thuốc thử Sunfo-molipdic B: 100ml thuốc thử Sunfo-molipdic A + 5g Cu Cả A B đầu bảo quản chai màu - Pha dung dịch gốc photphate chuẩn dung dịch làm việc + Dung dịch gốc photphate chuẩn: Cân xác 11,548g NaH2PO4.12H2O (Nếu muối NaH2PO4.12H2O thay muối NaH2PO4.2H2O với khối lượng 5,362g) Hòa tan vào nước cất hai lần, định mức đến 1000ml + Dung dịch làm việc (ddC): Lấy 1ml dung dịch gốc photphate chuẩn pha loãng với nước cất hai lần, định mức đến 1000ml (1ml dung dịch chứa 1µg P-PO43- 1mg/l) Cách tiến hành a Xây dựng đường chuẩn: ThS Trần Ngọc Sơn, khoa Sinh – Môi trường, Trường Đại học Sư phạm, Đại học Đà Nẵng Page 54 Dung dịch C (ml) 0.5 3.5 6.5 Nước cất (ml) Sunfo-molipdic A (giọt) 6 6 6 Sunfo-molipdic B (giọt) 3 3 3 Chuyển vào bình định mức 25 ml định mức nước cất vạch Hàm lượng P-PO43- (mg/l) Mật độ quang D b Phân tích mẫu: - Cho vào ống nghiệm 5ml mẫu nước cần phân tích - Thêm vào giọt thuốc thử Sunfo-molipdic A - Thêm vào giọt thuốc thử Sunfo-molipdic B - Lắc đều, đun sôi cách thủy phút Lấy ra, để nguội, so màu bước sóng 620nm Tính toán kết Từ kết đo mật độ quang mẫu nước, dựa vào đồ thị dãy dung dịch chuẩn PO43- tính hàm lượng ion PO43- mẫu nước ThS Trần Ngọc Sơn, khoa Sinh – Môi trường, Trường Đại học Sư phạm, Đại học Đà Nẵng Page 55 THÍ NGHIỆM 12 XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG PHOTPHAT PO43(Phương pháp axit ascobic) Nguyên tắc Các phương pháp đo quang để phân tích hàm lượng ion PO43- dựa phản ứng môi trường axit ion octophotphat amonimolypdat, tạo thành axit dị đa phosphomolypdic Axit dị đa bị khử thành hợp chất “Xanh Molypden” tác nhân khử khác axit ascobic; thiếc diclorua; đồng; hydrazin sunphat…cho phương pháp khác Trong thí nghiệm dùng thuốc thử tác nhân khử axit ascobic Thành phần phức Xanh Molypden đến chưa xác định, phản ứng xảy sau: PO43- + 12 MoO42- + 3NH4+ + 18H+ → (NH4+)3H4[P(Mo2O7)6] + 10H2O (NH4+)3H4[P(Mo2O7)6] + C6H8O6 → Xanh Molypden + C6H8O6 Màu vàng Màu xanh Dụng cụ, hoá chất a Dụng cụ: - Máy đo quang UV-VIS - Bếp điện, bếp cách thuỷ - Cốc thuỷ tinh chịu nhiệt 250ml - Bình định mức 50ml - pipet loại b Hoá chất: Dung dịch tiêu chuẩn PO43-: Cân xác 0,2197g KH2PO4 hoạt hóa 105oC, hoà tan vào khoảng 800ml nước cất bình định mức 1000ml, thêm 10ml dung dịch axit H2SO4 5N thêm nước cất tới vạch Trong 1ml dung dịch có 0,05mg PO43- Pha loãng dung dịch tiêu chuẩn lần để có dung dịch tiêu chuẩn có nồng độ 0,01mg PO 43-/ml Chú ý: Dung dịch bền tuần giữ lọ thủy tinh nút nhám, tốt để tủ lạnh Dung dịch H2SO4 5N: Lấy 70ml H2SO4 đậm đặc (loại 98%) hoà tan 430ml nước cất Dung dịch amoni molipdat: Hòa tan 20g (NH4)6Mo7O24.4H2O cho vào cốc thuỷ tinh hoà tan 400ml nước cất, thêm 7ml H2SO4 đậm đặc Bảo quản chai polietylen có màu sẫm Dung dịch bền tháng Sau chuẩn bị 48 đem sử dụng Dung dịch kali antimonyl tatrat: Hòa tan 1,3715g K(SbO)C4H4O6.0,5H2O 500ml nước cất Axit ascobic 1M: Hòa tan 1,76g axit ascobic vào 100ml nước cất Thuốc thử hỗn hợp: Trộn dung dịch 2; 3; 4; theo tỉ lệ để thuốc thử hỗn hợp: ThS Trần Ngọc Sơn, khoa Sinh – Môi trường, Trường Đại học Sư phạm, Đại học Đà Nẵng Page 56 H2SO4 5N Kali antimonyl tatrat Amoni molipdat Axit ascobic 1M 50ml 5ml 15ml 30ml Cách tiến hành a Lập đường chuẩn: - Chuẩn bị bình định mức 25ml - Thêm vào bình: 0,0 ml; 2,0ml; 4,0 ml; 6,0ml; 8,0ml; 10,0ml dung dịch tiêu chuẩn PO43-có nồng độ 0,01mg /ml Bình dung dịch so sánh - Thêm thuốc thử hỗn hợp vào bình: 0,5ml; 1,0ml; 2,0ml; 3ml; 4,0ml; 5,0ml - Để dung dịch màu ổn định khoảng 20 phút tiến hành đo độ hấp thụ ( hay mật độ quang) bước sóng λ = 732nm ( hay bước sóng λmax theo khảo sát cụ thể ) - Theo số liệu, vẽ đồ thị biễu diễn mối quan hệ mật độ quang (trục tung) với nồng độ PO43- dãy dung dịch tiêu chuẩn (trục hoành), dạng đồ thị y = ax + b: Số TT Nồng độ dung dịch Mật độ quang D b Tiến hành phân tích mẫu: Cho 50ml mẫu nước cần thử vào cốc thuỷ tinh 250ml (nếu hàm lượng PO4-3 lớn phải pha loãng) thêm vào 2ml dung dịch H2SO4 37% đun sôi 30 phút, để nguội đến nhiệt độ phòng, tiến hành bước tương tự lập đường chuẩn, chuyển vào bình định mức 50ml để định mức lại nước cất vạch Đem đo với dãy dung dịch chuẩn Ghi mật độ quang mẫu Tính toán kết Từ kết đo mật độ quang mẫu nước, dựa vào đồ thị dãy dung dịch chuẩn 3PO4 tính hàm lượng ion PO43- mẫu nước ThS Trần Ngọc Sơn, khoa Sinh – Môi trường, Trường Đại học Sư phạm, Đại học Đà Nẵng Page 57 THÍ NGHIỆM 13 XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG HCO3- TRONG NƯỚC MƯA BẰNG AXIT HCl Phạm vi áp dụng Phương pháp áp dụng để xác định mẫu có hàm lượng HCO3- từ 0.5mg/l đến 45.00 mg/l Nếu mẫu có hàm lượng lớn lấy thể tích nhỏ pha loãng mẫu, mẫu có hàm lượng nhỏ tăng thể tích mẫu Nguyên tắc Mẫu nước chuẩn độ dung dịch axit tiêu chuẩn đến pH=5.3, điểm cuối xác định mắt đo thế, điểm tương đương xác định thành phần hydro cacbon mẫu Dụng cụ hóa chất a Dụng cụ - Bình tam giác 100ml - Bình định mức 100ml, 500ml, 1000ml - Các chai đựng hóa chất - Pipet loại - Buret b Hóa chất - Dung dịch HCl 0.005N Pha loãng 4.15ml HCl 37% (d=1,19g/ml) đến 100ml nước cất bình định mức Lấy 5ml dung dịch định mức đến 500ml nước cất bình định mức ta dung dịch HCl 0.005N - Dung dịch Na2B4O7 0.002N Hòa tan 3.814gam Na2B4O7.10H2O nước cất định mức đến 100ml nước cất Lấy 1ml dung dịch định mức đến 100ml nước cất ta dung dịch Na2B4O7 0.002N - Hỗn hợp thị màu Hòa tan 0.2gam thị metyl đỏ 100ml etanol 0.1 gam metylen xanh 100ml nước cất Trộn hai dung dịch ta dung dịch thị màu hỗn hợp Đựng hỗn hợp chai thủy tinh tối màu - Chỉ thị metyl đỏ Hòa tan 0.1gam metyl đỏ vào 100ml nước cất Lấy mẫu bảo quản mẫu Việc lấy mẫu thực trạm Bảo quản mẫu nhiệt độ từ 2-50C Tiến hành phân tích mẫu đén phòng thí nghiệm, tốt phân tích 24h kể từ lấy mẫu 3.1 Các bước tiến hành a Xác định nồng dộ xác dung dịch HCl Dùng pipet hút xác 10ml dung dịch Na2B4O7 0.002N cho vào bình tam giác Thêm 1-2 giọt metyl đỏ Chuẩn độ dung dịch HCl đến dug dịch xuất màu da cam Ghi lại thể tích HCl Xác định nồng độ dung dịch HCl ThS Trần Ngọc Sơn, khoa Sinh – Môi trường, Trường Đại học Sư phạm, Đại học Đà Nẵng Page 58 b Xác định hàm lượng HCO3Dùng pipet lấy chíc xác 25ml mẫu cho vào bình tam giác Thêm 2-3 giọt hỗn hợp thị màu, dung dịch có màu xanh cấy Chuẩn độ đến dung dịch chuyển sang màu đỏ tím Ghi lại thể tích dung dịch HCl dùng Chuẩn độ tiếp dung dịch Na2B4O7 0.002N đến màu dung dịch chuyển từ màu tím sang màu xám cuối dừng màu xanh lơ Ghi lại thể tích HCl đùng 3.2 Tính toán kết Trong V1: Thể tích dung dịch HCl dùng để chuẩn độ (ml) V2: Thể tích dung dịch Borat dùng để chuẩn độ (ml) N1: Nồng độ dung dịch HCl dùng để chuẩn độ N2: Nồng độ dung dịch Borat V: Thể tích mẫu lấy 1000: hệ số chuyển đổi 61: Đương lượng HCO3- ThS Trần Ngọc Sơn, khoa Sinh – Môi trường, Trường Đại học Sư phạm, Đại học Đà Nẵng Page 59 THÍ NGHIỆM 14 XÁC ĐỊNH NITRIT TRONG NƯỚC BẰNG THUỐC THỬ GRIESS (TCVN 5942 – 1995) Nitrit thường có mắt nước không bị ô nhiễm nồng độ khoảng  g/l Nitrit sản phẩm trung gian không bền trình nitrat hóa amôni Nó ion độc thực vật thủy sinh nồng độ nhỏ  g/l Giới hạn nồng độ cho phép ion NO2 nguồn nước dùng làm nước cấp sinh hoạt 0,01 mg N-NO2-/l Nguyên tắc: Ở PH từ – 5, ion nitrit tạo kết hợp axit sunfanilic diazo với naphtylamin cho sản phẩm màu hồng đỏ Đo mật độ quang dung dịch bước sóng 520nm, sử dụng phương pháp đường chuẩn dùng phương pháp so màu mắt với thang chuẩn xác định nồng độ ion nitrit Dụng cụ hóa chất: a Dụng cụ - Máy đo quang UV-VIS - Bình định mức 50ml - pipet loại b Hóa chất - Thuốc thử Griess A: Hòa tan 0,5g axit Sunfanilic vào 150ml axit axetic 10% khấy để yên - Thuốc thử Griess B: Hòa tan 0,1g thuốc thử α- naphtylamin vào 20ml nước cất, khấy Đun sôi dung dịch thu được, để lắng, gặn lấy phần trong, bỏ cặn Thêm vào phần dung dịch 150ml axit axetic 10% lắc Dung dịch gốc nitrit: cân xác 0,3040g KNO2 sấy khô 1050C (trong vào 24h) hòa tan định mức đến 500ml nước cất 1ml dung dịch chứa 0,1mg N-NO2 (nồng độ 100mg N-NO2/lít) - Dung dịch Nitrit trung gian: lấy 10ml dung dịch gốc pha loãng đến thể tích 100ml bình định mức nước cất 1ml dung dịch chứa 0,01mg N-NO2 (nồng độ 10mg NNO2/lít) - - Dung dịch Nitrit làm việc: lấy 10ml dung dịch trung gian pha loãng đến thể tích 100ml bình định mức nước cất 1ml dung dịch chứa 0,001mg N-NO2 (nồng độ 1mg N-NO2/lít) Cách tiến hành a Lập đường chuẩn: ThS Trần Ngọc Sơn, khoa Sinh – Môi trường, Trường Đại học Sư phạm, Đại học Đà Nẵng Page 60 Dung dịch Nitrit làm việc(ml) Nước cất (ml) 10 Thêm 25 ml Thuốc thử Griess A (ml) 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 Thuốc thử Griess A (ml) 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 Định mức nước cất bình 50ml Hàm lượng N-NO2- (mg/l) Mật độ quang (D) Sau thêm thuốc thử Griess A vào dung dịch, lắc đều, để yên 2-8 phút Thêm tiếp thuốc thử Griess B, lắc tiến hành soi màu sau thêm thuốc thử 10-20phút Lưu ý: màu không bền nên cần so màu vòng 30 phút ThS Trần Ngọc Sơn, khoa Sinh – Môi trường, Trường Đại học Sư phạm, Đại học Đà Nẵng Page 61 THÍ NGHIỆM 15 XÁC ĐỊNH CO32-, HCO3- VÀ ĐỘ KIỀM TOÀN PHẦN TRONG NƯỚC SÔNG, HỒ BẰNG AXIT HCl Phạm vi áp dụng Phương pháp dùng để xác định độ kiềm có nồng độ từ 0,4mmol/l đến 20mmol/l Đối với mẫu có độ kiềm cao pha loãng mẫu dùng lượng mẫu Nguyên tắc Mẫu nước chuẩn độ dung dịch axit tiêu chuẩn dến pH=8,3 pH=4,5 Những điểm cuối xác định mắt đo thế, điểm tương đương xác định ba thành phần chính: Hydro cacbonat, cacbonat cabodioxit thể chuẩn độ toàn hydroxit nửa cacbonat, cho phép xác định độ kiềm tổng số mẫu Hóa chất dụng cụ a Dụng cụ - Bình tam giác - Bình định mức loại - Pipet loại - Buret b Hóa chất - Dung dịch axit HCl 0,02N: Pha loãng 4,15ml HCl 37% (d=1,19g/ml) đến 100ml bình định mức(dung dịch HCl 0,5N) Lấy 20ml dung dịch định mức thành 500ml nước cất (dung dịch HCl 0,02N) - Dung dịch Na2B4O7 0,02N: Hòa tan 3,814 gam Na2B4O7.10H2O nước cất định mức thành 100ml nước cất ( dung dịch Na2B4O7 0,2N) Lấy 10ml dung dịch định mức thành 100ml nước cất - Phenolphtalein: hòa tan 0,5 gam phenolphtalein vào 50ml etanol 79% định mức đến 100ml nước cất Lấy mẫu bảo quản mẫu Việc lấy mẫu thực trạm, bảo quản mẫu từ nhiệt độ từ 4-80C Tiến hành phân tích từ đem phòng thí nghiệm, tốt phân tích vào 24h Cách tiến hành Trước xác định CO32-, HCO3- độ kiềm tổng số mẫu cần phải chuẩn háo nồng độ dung dịch HCl 0,02N dung dịch Na2B4O7 0,02N a Độ kiềm phenolphtalein - Dùng pipet lấy 50ml mẫu cho vào bình nón Với mẫu có nồng độ CO32-, HCO3- lớn lấy thể tích mẫu nhỏ pha loãng đến 50ml nước cất bình định mức Với mẫu có CO32-, HCO3- nhỏ lấy thể tích mẫu lớn cô cạn đến 50ml - Thêm 2-3 giọt thị màu phenolphtalein, dung dịch có màu hồng, chuẩn độ dung dịch HCl đến dung dịch màu hồng Ghi lại thể tích axit HCl dùng b Xác định độ kiềm tông số ThS Trần Ngọc Sơn, khoa Sinh – Môi trường, Trường Đại học Sư phạm, Đại học Đà Nẵng Page 62 - Thêm tiếp 2-3 giọt metyl da cam vào mẫu chuẩn độ với thị màu phenolphatalein (khi dung dịch có màu vàng) - Chuẩn độ tiếp với dung dịch HCl đến dung dịch chuyển sang màu da cam (tương ứng pH=4,5) - Ghi lại thể tích HCl dùng Tính toán kết Trong V1: Thể tịch HCl dùng trình chuẩn độ với thị phenolphtalein V2: Thể tích HCl dùng để chuẩn độ từ điểm chuẩn đổi màu với phenolphtalein đến kết thúc với thị màu metyl da cam V: Thể tích mẫy lấy N: Nồng độ mẫ lấy 30: Đương lượng gam CO3261: Đương lượng gam HCO350: Đương lượng gam CaCO3 1000: hệ số chuyển đổi ThS Trần Ngọc Sơn, khoa Sinh – Môi trường, Trường Đại học Sư phạm, Đại học Đà Nẵng Page 63 THÍ NGHIỆM 17 XÁC ĐỊNH NHU CẦU OXI SINH HÓA (Bằng đầu đo BOD tự động) Lựa chọn thang đo Thiết bị B.O.D điện tử cho phép chọn lựa thang đo nằm bốn thang đo với giá trị cực đại là: 90; 250; 600; 1000 ppm B.O.D Mẫu có giá trị BOD cao 900 – 950 ppm nên pha loãng mẫu thích hợp trước đo Thang đo Lượng mẫu – 1000 mg O2/l 100ml – 600 mg O2/l 150ml – 250 mg O2/l 250ml – 90 mg O2/l 400ml Bổ sung vi khuẩn Nếu mẫu không chứa đủ lượng vi khuẩn, ví dụ trường hợp nước thải công nghiệp; cần bổ sung vi khuẩn Cách tính BOD Ví dụ: ta lựa chọn thang đo 0-250 lượng mẫu sử dụng 250ml với độ pha loãng 1: 10 (pha loãng với nước cất, bổ sung thêm ml vi khuẩn sau ngày BOD đo 200 mg/l Chai khác (làm mẫu trắng) đựng lượng 250ml làm nước cất sau ngày BOD đo 15 mg/l Giá trị BOD = (200-15) × 10 = 1850 mg/l Kiểm soát vận hành a Ngoài chu trình đo (Trước bắt đầu) ThS Trần Ngọc Sơn, khoa Sinh – Môi trường, Trường Đại học Sư phạm, Đại học Đà Nẵng Page 64 Ấn Phím SET hiển thị tắt -> thang đo sử dụng hiển thị Ấn phím SET hiển thị bật -> để thay đổi thang đo Ấn phím START hiển thị tắt -> để thị thang đo Ấn phím START hiển thị bật -> để bắt đầu phép đo b Trong chu trình đo (sau bắt đầu) Ấn Phím SET -> hiển thị thang đo Ấn Phím START -> hiển thị phép đo thời (sau thời gian ngày không reset lại) Ấn phím START giữ: vào mốt nhớ (sau thời gian ngày không reset lại) c Chế độ nhớ (Được khởi động chu trình đo sau không ấn reset ) Ấn Phím SET -> giá trị nhớ hiển thị Ấn Phím START -> Thứ tự số giá trị nhớ tăng lên d Cài đặt lại Vào reset cách ấn đồng thời hai phím SET START Trước bắt đầu chu trình đo yêu cầu reset để xoá giá trị nhớ cũ ThS Trần Ngọc Sơn, khoa Sinh – Môi trường, Trường Đại học Sư phạm, Đại học Đà Nẵng Page 65 BÀI 18: XÁC ĐỊNH NHU CẦU OXI SINH HÓA (BOD5) Nhu cầu oxi sinh hóa lượng oxi cần thiết sử dụng trình oxi hóa chất hữu vi sinh vật, nước, xảy trình oxi hóa sinh học vi sinh vật sử dụng oxi hòa tan Vì vậy, việc xác định tổng lượng oxi hòa tan cần thiết cho trình oxi hóa sinh học thị quan trọng để đánh giá mức độ ô nhiễm nguồn nước, làm sở cho việc ổn định chất hữu nước thải hỗ sinh vật Trong thực tế, người ta xác định lượng oxi cần thiết để phân hủy hoàn toàn chất hữu cơ, mà xác định lượng oxi cần thiết ngày nhiệt độ 200C phòng tối để tránh trình quang hợp, tiêu ký hiệu là: BOD5 Nó sử dụng thông dụng hầu giới Mục đích – yêu cầu: a Mục đích: Xác định hàm lượng BOD5 nước thải không có bổ sung vi sinh vật b Yêu cầu: - Nắm vững nguyên tắc xác định BOD5 - Nắm vững thao tác thí nghiệm - Xác định hàm lượng BOD5 có mẫu nước không bổ sung có bổ sung vi sinh vật - Viết tường trình thí nghiệm nhận xét kết Nguyên tắc - Ủ mẫu nhiệt độ 200C ngày tối, bình hoàn toàn đầy nút kín Xác định DO trước sau ủ Từ tính lượng BOD5 tiêu tốn cho lít mẫu, tức BOD5 - Đối với mẫu BOD5 < 7mg/l, BOD5 xác định trực tiếp - Đối với mẫu có BOD5 lớn hơn, việc ủ tiến hành mẫu pha loãng - Mức pha loãng xác định dựa khoảng BOD5 dự đoán mẫu + 0.1 – 1.0% mẫu nước có dòng chảy mạnh + 1.0 – % mẫu nước cống để lắng + – 25% mẫu nước bị oxi hóa + 25- 100% mẫu nước sông bị ô nhiễm - Khi xác định BOD5 mẫu nước thải không chứa đủ vi sinh vật (nước thải công nghiệp), cần thiết phải cấy vi sinh vật vào, cho thêm dịch cấy vào nước pha loãng Dịch cấy tốt nước cống để lắng, với tỉ lệ thường ml cho lít nước pha loãng - Nước pha loãng chứa cac muối Mg2+, Ca2+, Fe3+ đệm Phốt phát Dụng cụ - hóa chất: a Dụng cụ: - Chai 300ml, chai BOD chuyên dụng - Tủ ủ 200C ThS Trần Ngọc Sơn, khoa Sinh – Môi trường, Trường Đại học Sư phạm, Đại học Đà Nẵng Page 66 - Máy đo DO b Hóa chất: - Dung dịch Phốt phát: hòa tan 8,5g KH2PO4, 21,75g K2HPO4, 33,4g Na2HPO4.7 H2O 1,7g dung dịch NH4Cl khoảng 500ml nước cất định mức đến 1lit dung dịch pH =7,0 - Dung dịch MgSO4: hòa tan 22,5 g MgSO4.7H2O nước cất, định mức đến lít - Dung dịch CaCl2: hòa tan 27,5g CaCl2 nước định mức đến lít - Dung dịch FeCl3: hòa tan 0,25g FeCl3.6H2O nước, định mức đến 1lít + dung dịch H2SO4 N, NaOH N dùng để điều chỉnh pH (pH=7) - Nước pha loãng có cấy thêm 2ml dịch cấy vào lit nước pha loãng Khuấy trộn sục không khí vào vòng 30 – 60 phút Nước pha loãng có cấy chuẩn bị trước dùng Cách tiến hành a Trường hợp xác định trực tiếp Chỉ đơn giản lấy mẫu đầy tràn chai đậy nút lại cho bọt khí chai Xác định DO chai Ủ chai lại buồng ủ 200C sau ngày xác định DO Tính BOD5 theo công thức (1) Lưu ý: xác định DO theo phương pháp Winker hay máy đo DO b Trường hợp pha loãng có cấy (1) Lấy thể tích mẫu tính trước (tùy vào loài nước cần phân tích) vào chai ủ Mỗi mức pha loãng cấy vào hai chai (2) Thêm nước pha loãng có cấy đầy (chú ý: Dùng ống hút nhựa cho chảy từ từ vào phần đáy chai, nâng dần phần ống ngập ½ cổ chai) Đậy nút chai (sẽ tràn ít) cho bọt khí chai Lật ngược chai vài lần để khuấy trộn (3) Lấy nước pha loãng có cấy vào đầu hai chai khác (mẫu trắng) (4) Để yên tất chai 30 phút Sau chia làm hai dãy: dãy gồm mẫu mức pha loãng mẫu trắng (5) Dãy thứ cho nước vào phần vành miệng chai để “hàn” không cho không khí xâm nhập vào chai, đặt vào buồng ủ để yên đến ngày Trong thời gian ủ theo dõi bổ sung nước “hàn” (6) Dãy thứ hai xác định DO thời điểm không (7) Sau ngày xác định DO chai dãy thứ (8)Ghi kết tính toán BOD5 theo công thức (3) Cách đo kết quả: - Tự động đo mẫu thiết bị đo BOD - Tính toán theo công thức a Trường hợp xác định trực tiếp: * BOD5 (mg O2/l) = D1 – D2 (1) Trong đó: - D1: DO (mg/l) mẫu thời điểm không - D2: DO (mg/l) mẫu sau ngaỳ ủ b Trường hợp pha loãng không cấy: ThS Trần Ngọc Sơn, khoa Sinh – Môi trường, Trường Đại học Sư phạm, Đại học Đà Nẵng Page 67 *BOD5 (mg O2/l) = ( D1  D2 )Vc Vm (2) c Trường hợp pha loãng có cấy: *BOD5 (mg O2/l) = [(D1 – D2) – (D3 – D4) Vc  Vm Vc ] VV c (3) m Trong (2) (3): - D1: DO (mg/l) mẫu pha loãng thời điểm không - D2: DO (mg/l) mẫu ngày ủ - D3: DO (mg/l) nước pha loãng thời điểm không - D4: DO (mg/l) nước pha loãng sau ngày ủ - Vc: thể tích chai ủ (ml) - Vm: thể tích mẫu có chai ủ (ml) ThS Trần Ngọc Sơn, khoa Sinh – Môi trường, Trường Đại học Sư phạm, Đại học Đà Nẵng Page 68 ... THIẾT BỊ TRONG PTN 10 BÀI TÌM HIỂU VÀ SỬ DỤNG CÁC DỤNG CỤ PHÂN TÍCH MÔI TRƯỜNG 10 BÀI TÌM HIỂU VÀ SỬ DỤNG CÁC THIẾT BỊ PHÂN TÍCH MÔI TRƯỜNG 12 PHẦN III: CÁCH LẤY, BẢO QUẢN VÀ XỬ LÝ MẪU... tịnh, khối lượng phân tử, nơi sản xuất, điều kiện bảo quản ThS Trần Ngọc Sơn, khoa Sinh – Môi trường, Trường Đại học Sư phạm, Đại học Đà Nẵng Page ThS Trần Ngọc Sơn, khoa Sinh – Môi trường, Trường... Sơn, khoa Sinh – Môi trường, Trường Đại học Sư phạm, Đại học Đà Nẵng Page PHẦN II GIỚI THIỆU CÁC DỤNG CỤ VÀ THIẾT BỊ TRONG PTN BÀI TÌM HIỂU VÀ SỬ DỤNG CÁC DỤNG CỤ PHÂN TÍCH MÔI TRƯỜNG TT Tên