HUONG DAN PHAN TICH -NUOC 21.8.15

TÀI LIỆU HƯỚNG DẪN PHÂN TÍCH NỘI BỘ HƯỚNG DẪN PHÂN TÍCH COD Phương pháp SMEWW 5220 B &C: 2012 PHẠM VI ÁP DỤNG a Định nghĩa Nhu cầu oxy hóa học (COD: Chemical Oxygen Demand) lượng oxy cần thiết để oxy hóa hồn tồn hợp chất hữu có nước thải, nước mặt Đây thông số dùng để đánh giá mức độ ô nhiễm tổng lượng chất hữu có nước thải, nước mặt b Nguyên tắc: Hầu hết tất chất hữu bị phân hủy đun sôi hỗn hợp cromic acid sulfuric - Lượng Potassium dicromate biết trước giảm tương ứng với lượng chất hữu có mẫu Lượng dicromat dư phân định dung dịch FAS lượng chất hữu bị oxi hóa tính lượng oxi tương đương qua dicromat bị khử lượng oxy tương đương COD - c Phạm vi áp dụng - Phân tích mẫu nước mặt nước thải TÀI LIỆU VIỆN DẪN “Standard methods for the Examination of water and wastewater” mục 5220 B &C: 2012 YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG - Với hầu hết chất hữu q trình oxy hóa đạt từ 95 -100% giá trị lý thuyết Pyridin hợp chất cản trở q trình oxy hóa, mức độ oxy hóa hợp chất hữu bay tùy thuộc vào tiếp xúc chúng với chất oxy hóa Các chất béo mạch thẳng oxy hóa tốt có chất xúc tác Ag2SO4.Tuy nhiên khả xúc tác ion bạc bị ảnh hưởng có xuất ion Clorua (Các ion Brommua, iodua gây ảnh hưởng tương tự) - Để hạn chế ảnh hưởng nêu sử dụng HgSO theo tỷ lệ 1g HgSO4 cho 50 ml mẫu Phương pháp phân tích khơng phù hợp nồng độ Cl- vượt 2000 mg/l - Nitrit gây ảnh hưởng đến việc xác định COD ảnh hưởng khơng thường xun khơng đáng kể nên bỏ qua - BẢO QUẢN MẪU - Mẫu chứa chai thủy tinh nhựa TRUNG TÂM PHÂN TÍCH VÀ MƠI TRƯỜNG-CAE TÀI LIỆU HƯỚNG DẪN PHÂN TÍCH NỘI BỘ Tiến hành phân tích mẫu sớm tốt, khơng phân tích acid hóa mẫu đến pH ≤ H2SO4 - THIẾT BỊ, HÓA CHẤT 5.1.Thiết bị, dụng cụ - Máy nung 1500C ± 0C - Burret định phân ml - Ống nghiệm có nút vặn - Erlen - Ống nghiệm 15x100mm - Và dụng cụ thủy tinh khác 5.2 Hóa Chất Dung dịch chuẩn K2Cr2O7 0,01667M tương đương với K2Cr2O7 0,100N: Hòa 4,903 g K2Cr2O7 (đã sấy khô 150 0C để nguội bình hút ẩm) hịa ống chuẩn K2Cr2O7 0,1N vào 500ml nước cất, cẩn thận thêm 167ml H 2SO4đđ 33,3g HgSO4 Khuấy cho tan đều, để nguội nhiệt độ phòng, định mức thành 1000ml.Bảo quản chai màu nâu - Dung dich K2Cr2O7 (dùng cho máy HACH): Hịa tan 10,216g K 2Cr2O7(đã sấy khơ 1500C để nguội bình hút ẩm) vào 500ml nước cất, cẩn thận thêm 167ml H2SO4đđ 33,3g HgSO4 Khuấy cho tan đều, để nguội nhiệt độ phòng, định mức thành 1000ml Bảo quản chai màu nâu - Dung dịch H2SO4 phản ứng: Hoà tan 10,12g Ag2SO4 lít H2SO4 để yên - ngày cho tan - Chỉ thị Ferroin:Hoà tan 1,485g 1,10-phenanthroline monohydrate 0,695g FeSO4.7H2O, định mức thành 100ml Pha loãng dung dịch theo hệ số (1+4) - FAS 0,10M: Hoà tan 39,2 g Fe(NH4)2(SO4)2.6H2O nước cất, cẩn thận thêm 20 ml H2SO4đđ, để nguội, định mức thành 1000 ml Dung dịch phải xác định lại nồng độ xác trước sử dụng - Dung dịch chuẩn: Potassium hydrogen phthalate (KHP) (HOOCC 6H4COOK): Hòa tan 425mg KHP sấy khô 1100C giờ, thêm nước cất thành 1.000 ml KHP có giá trị theo lý thuyết 1.176 mgO2/ mg dịch có COD = 500 µgO2/ml Bảo quản tủ lạnh, chuẩn bị tuần sử dụng - CÁCH TIẾN HÀNH TRUNG TÂM PHÂN TÍCH VÀ MƠI TRƯỜNG-CAE TÀI LIỆU HƯỚNG DẪN PHÂN TÍCH NỘI BỘ 6.1 Đối với phương pháp chuẩn độ 6.1.1 Chuẩn bị mẫu - Rửa ống COD nắp dung dịch H2SO4 20% trước sử dụng - Chọn thể tích mẫu húa cht theo bng sau: Kớch thc ng ỵ 15 * 100 (mm) V mẫu, ml DD K2Cr2O7 , ml DD H2SO4 , ml Vtc, ml 2,5 1,5 3,5 7,5 - Trước chuẩn bị mẫu bật máy nung để gia nhiệt cho máy - Cho vào ống COD V (ml) mẫu, dung dịch K2Cr2O7 0,0167 M H2SO4 theo bảng hướng dẫn Lưu ý phản ứng xảy mạnh nên cần cho acid cẩn thận, chảy dọc theo thành ống nghiệm, đậy nắp ký hiệu mẫu Sau đó, lắc ống nghiệm thật - Lau ống nghiệm giấy mềm - Cho ống nghiệm vào máy nung COD nhiệt độ 150oC ± 0C vòng - Để mẫu nguội đến nhiệt độ phòng, đổ erlen, thêm 1- giọt thị ferroin định phân dung dịch FAS 0,01M Kết thúc phản ứng dung dịch chuyển từ màu xanh lục sang nâu đỏ Ghi lại thể tích FAS dùng - Mẫu trắng thực tương tự mẫu thay mẫu nước cất - Tiến hành chuẩn độ lại dung dịch FAS trước sử dụng 6.1.2 Cách xác định lại nồng độ dung dịch FAS - Dùng pipet lấy 1,5 ml K2Cr2O7 cho vào beaker nhỏ; thêm 2,5 ml nước cất; 3,5 ml dung dịch H2SO4 để nhiệt độ phịng, sau chuẩn độ mục 6.1 V K2 Cr2O7 M FAS= x C K2 Cr2O7 V FAS Trong đó: - VK2Cr2O7 :Thể tích K2Cr2O7 dùng, ml - C K2 Cr2O7 - VFAS :Thể tích FAS dùng định phân mẫu trắng, ml - M FAS :Nồng độ phân tử gam FAS : Nồng độ K2Cr2O7 , N 6.1.3 Tính tốn kết TRUNG TÂM PHÂN TÍCH VÀ MƠI TRƯỜNG-CAE TÀI LIỆU HƯỚNG DẪN PHÂN TÍCH NỘI BỘ COD mẫu tính theo cơng thức sau: (A-B) x M x 8000 CCOD (mg/l) = x f V Trong đó: - CCOD -A -B - 8000 -V -M -f : Hàm lượng nhu cầu oxy hóa học (mg/l) : Thể tích FAS dùng định phân mẫu trắng (nung 150 oC) ,(ml) : Thể tích FAS dùng định phân mẫu (nung 150 oC), (ml) : Đương lượng oxy x 1000 ml/L : Thể tích mẫu, (ml) : Nồng độ FAS, (M) : Hệ số pha loãng - Nên chấp nhận kết sai số ± 5% với giá trị trung bình, điều kiện mẫu giống - Kết ghi chép, tính tốn, báo cáo vào biểu mẫu BM01-HD05-PT-COD/03/01 6.2 Đối với phương pháp đo quang - Thực thao tác tương tự sử dụng K2Cr2O7 cho máy HACH - Sau nung mẫu xong, lấy ra, để mẫu nguội đến nhiệt độ phịng, lau bên ngồi khăn giấy nềm tránh trầy xước khơng để bụi khăn giấy dính ống - Khởi động máy Hach, chọn chương trình đo COD thấp mẫu có giá trị COD < 100mg/l COD cao mẫu có giá trị COD > 100mg/l Tiếp theo cho mẫu trắng vào, đậy nắp máy lại nhấn Zero sau cho mẫu vào ấn Read Ghi nhận kết đo vào sổ phân tích - Khi sử dụng máy HACH phải ghi đầy đủ thông tin thời gian, số lượng mẫu, người sử dụng vào sổ theo dõi sử dụng máy HACH KIỂM SỐT CHẤT LƯỢNG - Phân tích mẫu QCS có nồng độ 195 mg/l lần thực phân tích - Đánh giá kết phân tích dựa vào giới hạn 195 ± 11 mg/l - Cách tiến hành chuẩn bị mẫu chuẩn: Lấy 19,5 ml Potassium hydrogen phthalate (KHP) có COD = 500 µgO2/mL pha mục 5.2 vào bình định mức 50 ml KHP có nồng độ 195 mg/l - Tiến hành thử nghiệm mẫu mục - Thông thường nên tiến hành phân tích mẫu QC cho lần pha hóa chất TRUNG TÂM PHÂN TÍCH VÀ MƠI TRƯỜNG-CAE TÀI LIỆU HƯỚNG DẪN PHÂN TÍCH NỘI BỘ MỘT SỐ LƯU Ý - Đồng mẫu thật kỹ trước phân tích (nên rót cốc) - Sau lấy hóa chất xong phải lau khơ miệng chai - Tránh để hóa chất rơi mặt bàn, làm rơi hóa chất phải vệ sinh - Lắc kỹ ống COD lau trước cho vào máy nung (tránh dính axit, nước hay khăn giấy ống) - Đối với phương pháp đo quang cần chọn ống thủy tinh mới, bị trầy xước - Khi thao tác máy yêu cầu tay phải khô, ấn chọn chức hình phải nhẹ tay HƯỚNG DẪN PHÂN TÍCH N- NH4+ Phương pháp SMEWW 4500 NH3- B&C: 2012 TRUNG TÂM PHÂN TÍCH VÀ MƠI TRƯỜNG-CAE TÀI LIỆU HƯỚNG DẪN PHÂN TÍCH NỘI BỘ PHẠM VI ÁP DỤNG 1 Nguyên tắc Điều chỉnh pH phần mẫu thử đến pH =9,5 dung dịch borate buffer NaOH Chưng cất amoni giải phóng thu vào bình chứa có sẵn dung dịch acid boric Chuẩn độ amoni phần cất dung dịch chuẩn H2SO4 loãng Giới hạn phát hiện: Nồng độ nhỏ phát 0,5 mg N-NH3/L 250ml mẫu Phạm vi áp dụng Phân tích mẫu nước mặt nước thải TÀI LIỆU VIỆN DẪN “Standard Methods for the examination of Water and Wastewater “ mục 4500 NH 3B&C :2012” CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG Ure cyanate bị thủy phân chưng cất pH =9,5 gây sai số cao thực tế; Chlorine phản ứng với anomia nên cần loại bỏ trước chưng cất THIẾT BỊ, HÓA CHẤT Dụng cụ thiết bị − Ống đong 250ml − Buret định phân 10ml − Erlen 300ml − Hệ thống chưng cất Kjeldahl Hóa chất − Dung dịch thị màu hỗn hợp : hòa tan 200mg thị methyl red 100ml Ethanol 95%, hòa tan 100mg methylene blue 50ml Ethanol95% Trộn hai dung dịch lại để làm thị màu hỗn hợp, Dung dịch sử dụng vòng tháng − Dung dịch NaOH 6N : hòa tan 240g NaOH nước cất định mức thành lít − Dung dịch boric acid/chỉ thị : hòa tan 20g H3BO3với nước cất thêm 10ml thị hỗn hợp định mức cho đủ 1000ml Dùng dịch bền tháng − Dung dịch borate buffer : Hòa tan 9,5g Na2B4O7.10 H2O vào 500ml nước cất, thêm vào 88ml NaOH 0,1N pha loãng thành 1000ml − Acid axetic 1:1 − Dung dịch Na2SO3: Hòa tan 1,575 g Na2SO3 lít nước cất (pha sử dụng ngay) TRUNG TÂM PHÂN TÍCH VÀ MƠI TRƯỜNG-CAE TÀI LIỆU HƯỚNG DẪN PHÂN TÍCH NỘI BỘ − Dung dịch KI: Hịa tan 10 g KI 100 ml nước cất, lắc − Dung dịch gốc NH4CL (1000mg/l): Hòa tan 3,819g NH4CL (được làm khô nhiệt độ 100oC,1h) vào nước cất pha lỗng đến thể tích 1000ml (1ml =1mg N=1,22mg NH 3) Dung dịch đựng chai thủy tinh bền khoảng tháng − Dung dịch chuẩn NH4CL (10mg/l): Lấy 10ml dung dịch gốc NH4CL (1000mg/l) cho vào bình định mức 1000ml định mức đến vạch − Dung dịch H2SO4 chuẩn 0,1N: dùng ống chuẩn H2SO4 0,1N pha 500ml nước cất định mức thành 1000ml − Dung dịch H2SO4 0,02N: Lấy 50 ml dung dịch H2SO4 0,1N thêm nước cất định mức thành 250ml CÁCH TIẾN HÀNH Chuẩn bị chọn thể tích mẫu thích hợp theo bảng sau Lượng nitrogen mẫu (mg/l) Thể tích mẫu (ml) 5-10 250 10-20 100 20-50 50 50-100 25 Phương pháp chưng cất a Chuẩn bị thiết bị − Lấy 250ml nước thêm vào 20ml dd borate buffer, điều chỉnh pH đến 9,5 với dd NaOH 6N Cho vào bình Kjeldah, chưng cất đến hết khơng cịn diện NH thiết bị chưng cất b Loại yếu tố ảnh hưởng − Một vài mẫu có chứa clo loại trừ ảnh hưởng cách lưu mẫu từ – để yên ánh sáng trình diễn trình vận chuyển mẫu − Mẫu chứa clo nhiều khử clo dung dịch Na2SO3 Chú ý không dùng dư − Lượng dd Na2SO3 cần thêm vào mẫu để khử clo xác định sau: Thêm 10ml axit acetic (1+1), sau tiếp tục thêm ml KI ( 10g/100 ml) vào 100ml mẫu Lấy 100 mẫu đem chuẩn độ, dùng hồ tinh bột làm thị Chuẩn độ từ màu xanh thẫm sang khơng màu Na2SO3.Tính lượng dung dịch chuẩn cần để loại clo dư mẫu − Lấy thể tích dd Na2SO3 vừa xác định thêm vào mẫu, lắc đều, để yên 10 – 20 phút c Chuẩn bị mẫu − Lấy 250ml mẫu lượng mẫu pha lỗng đến thể tích 250ml cho vào bình tam giác 300ml TRUNG TÂM PHÂN TÍCH VÀ MƠI TRƯỜNG-CAE TÀI LIỆU HƯỚNG DẪN PHÂN TÍCH NỘI BỘ − Thêm 25ml dung dịch borate buffer điều chỉnh pH đến 9,5 với dung dịch NaOH 6N ( thông thường sử dụng khoảng giọt) d Chưng cất mẫu − Chuyển mẫu vào bình cầu chưng cất, tráng lại nước cất − Lau khơ tay bên ngồi bình cầu khăn mềm khơ đặt bình cầu vào bếp − Nối hệ thống ống dẫn − Lấy 50ml ± 2ml dung dịch axit boric/ thị vào cốc hứng thu chưng cất phẩm, đảm bảo đầu mút ống sinh hàn phải ngập dung dịch axit boric − Mở van nước phù hợp − Kiểm tra nguồn điện (220V bếp Trung Quốc, 110V bếp Sibata) − Bật bếp, điều chỉnh tốc độ chưng cất theo hướng dẫn vận hành thiết bị − Ghi chép lại thời gian bắt đầu trình chưng cất, mã mẫu tên người thực vào sổ theo dõi chưng cất mẫu NH4+ − Dừng cất thu khoảng 170-200ml chưng cất phẩm − Tắt bếp, hạ cốc hứng xuống (đầu mút ống sinh hàn cách bề mặt dung dịch cốc hứng khoảng 2-3cm) khơng lấy để hứng giọt cịn lại chưng cất phẩm Ghi lại thời gian kết thúc trình chưng cất vào sổ theo dõi chưng cất mẫu NH 4+ − Sau thu toàn chưng cất phẩm lấy cốc hứng ra, chuyển sang bình tam giác 250ml (tráng lại cốc hứng nước cất) − Chuẩn độ phần cất dung dịch H 2SO4 0,02 N đến dung dịch chuyển sang màu ban đầu thị − Ghi lại thể tích bắt đầu kết thúc trình chuẩn độ vào sổ phân tích mẫu KIỂM SỐT CHẤT LƯỢNG * Mẫu kiểm soát chất lượng (QCS: Quality Control Sample) - Lấy 250ml dung dịch chuẩn NH4CL (10mg/l) cho vào Erlen 300ml, thêm 25ml dung dịch đệm borat buffer điều chỉnh pH đến 9,5 với dung dịch NaOH 6N Thực trình chưng cất mẫu - Thơng thường nên tiến hành phân tích mẫu QCS cho lần pha hóa chất - Nếu mẫu QCS nằm ngồi giới hạn kiểm sốt (±5%), mẫu QC nằm ngồi giới hạn kiểm sốt cần báo cáo với Quản lý PTN TÍNH KẾT QUẢ ( V1-V0) x 280 + mg (N-NH )/L = Vm V1 = Vkt - Vbd Trong đó: - V1 : Thể tích H2SO4 0,02N dùng định phân mẫu, ml TRUNG TÂM PHÂN TÍCH VÀ MƠI TRƯỜNG-CAE TÀI LIỆU HƯỚNG DẪN PHÂN TÍCH NỘI BỘ - Vkt : Thể tích H2SO4 0,02N kết thúc q trình chuẩn độ, ml - Vbd : Thể tích H2SO4 0,02N bắt đầu trình chuẩn độ, ml - V0 : Thể tích H2SO4 0,02N dùng định phân mẫu trắng, ml - Vm : Thể tích mẫu lấy phân tích (ml) - Kết ghi chép, tính tốn, báo cáo vào biểu mẫu BM01- HD09-PT- N-NH+4 /02 MỘT SỐ LƯU Ý - Khi sử dụng thiết bị chưng cất phải ý an toàn thiết bị ghi chép đầy đủ thông tin vào nhật ký sử dụng - Đối với mẫu dễ trào (mẫu bùn lỏng, mẫu chứa nhiều dầu, bọt) phải sử dụng thiết bị tăng giảm tốc độ chưng - Trong trình chưng phải đảm bảo nước qua ống sinh hàn phải chảy liên tục - Chú ý trình chân cất thu đủ sản phẩm cất tránh thu nhiều làm cạn bình cầu chưng cất dễ gây tượng nức bình HƯỚNG DẪN PHÂN TÍCH NITRITE (NO2-) Phương pháp SMEWW 4500B: 2012 PHẠM VI ÁP DỤNG - Áp dụng cho phân tích NO2- nước nước mặt, nước ngầm, nước uống nước thải - Phương pháp thích hợp xác định hàm lượng N-NO2 từ 10-1000 µg /L TIÊU CHUẨN ÁP DỤNG TRUNG TÂM PHÂN TÍCH VÀ MƠI TRƯỜNG-CAE TÀI LIỆU HƯỚNG DẪN PHÂN TÍCH NỘI BỘ - SMEWW 4500B: 2012 Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater NGUYÊN TẮC XÁC ĐỊNH - Nitrite mẫu xác định thông qua phản ứng tạo phẩm màu azo đỏ tím mơi trường acid pH 2.0 – 2.5 phản ứng ghép cặp sulfanilamide với N – (1 - naphtyl) – ethylendiamide dihidrochloride (viết tắt NED dihidrochloride) Phức có màu hồng đo bước sóng hấp thu cực đại 543 nm Sự hấp thụ màu tuân theo Định luật Beer tới nồng độ 180µg N/L Nồng độ NO2- cao phải pha lỗng mẫu - Lưu trữ mẫu: Khơng sử dụng axit cho việc lưu trữ mẫu, bảo quản mẫu oC phân tích vịng 1-2 ngày CÁC TRỞ NGẠI - Chlorine nitrogen trichlorite tồn mẫu gây trở ngại phương pháp Đồng làm giảm nồng độ thấp xúc tác phân hủy muối diazoium - Những ion làm thay đổi màu tạo kết tủa làm sai lệch kết đo độ hấp thu, Sb, Fe3+, Pb2+, Hg2+, Ag+,… Loại bỏ chất rắn lơ lửng cách lọc mẫu trước DỤNG CỤ, THIẾT BỊ VÀ HÓA CHẤT 5.1 Dụng cụ thiết bị - Pipet 1ml, 25ml - Máy UV-vis 1650 (HACH DR 2800) - Bình định mức 1000ml, 100 ml, 25 ml - Cuvet - Ống nghiệm - Bầu hút an tồn 5.2 Hóa Chất (loại tinh khiết dùng cho phân tích) a Nước cất khơng có NO2- : Sử dụng nước cất khơng có NO2- để pha tất hóa chất cịn lại b Hóa chất tạo màu (Thuốc thử AZO): Lấy khoảng 800 ml nước, thêm vào 100 ml dung dịch H3PO4 10 g Sulfanilamide Hòa tan hồn tồn sulfanilamide cách khuấy (bình 1) Cân 1g N-(1-naphthyl)-ethylenediamine dihydro chloride Hịa tan nước cất, đun cách thủy khuấy cho tan Gạn phần nước vào bình Trộn dung dịch, định mức lên 1L Dung dịch ổn định tháng chứa chai tối bảo quản lạnh 10 TRUNG TÂM PHÂN TÍCH VÀ MƠI TRƯỜNG-CAE TÀI LIỆU HƯỚNG DẪN PHÂN TÍCH NỘI BỘ − Từ loạt dung dịch chuẩn, đo độ hấp thụ, vẽ giản đồ A=f(C), sử dụng phương pháp bình phương cực tiểu để lập phương trình y = ax+b Từ trị số độ hấp thụ A m mẫu, tính nồng độ Cm Xử lý tạo màu cho mẫu 6.2 − Để huyền phù mẫu lắng xuống, quay ly tâm lọc qua giấy lọc sơi thủy tinh Trung hòa mẫu có độ pH lớn CH3COOH trước lấy mẫu thử − Lấy 25ml mẫu sử dụng phần mẫu thử nhỏ thích hợp để nồng độ Nitrat cao cho vào cốc phá mẫu 100ml − Tiến hành bước đường chuẩn − Đo độ hấp thụ máy quang phổ kế bước sóng 415 nm Lưu ý: Với mẫu có độ màu cao, tiến hành thực theo bước phân tích với lượng hóa chất gấp đôi không bổ sung thêm dung dịch natrisalixylate Đo độ hấp thụ màu mẫu Khi tính kết cơng thức trừ thêm phần độ hấp thu màu mẫu KIỂM SOÁT CHẤT LƯỢNG Thực phân tích mẫu kiểm sốt chất lượng theo cách sau: a Mẫu trắng phịng thí nghiệm (LB: Laboratory Blank) - Mẫu nước cất không chứa thành phần ô nhiễm - Sử dụng 5ml nước cất tiến hành với mẫu thật b Mẫu kiểm sốt chất lượng (QCS: Quality Control Sample) - Phân tích mẫu QCS có nồng độ nằm giới han đường chuẩn lần thực phân tích (thường chọn mẫu QC có giá trị 0,2mg/l) - Thơng thường nên tiến hành phân tích mẫu QCS cho lần pha hóa chất - Nếu mẫu QCS nằm ngồi giới hạn kiểm sốt (±5%), mẫu QC nằm ngồi giới hạn kiểm sốt cần báo cáo với Quản lý PTN TÍNH TỐN KẾT QUẢ Từ trị số độ hấp thụ Am mẫu, tính nồng độ Cm Kết N-NO3- mẫu tính sau: 15 TRUNG TÂM PHÂN TÍCH VÀ MƠI TRƯỜNG-CAE TÀI LIỆU HƯỚNG DẪN PHÂN TÍCH NỘI BỘ C× Nồng độ N-NO3- (mg/L) = 25 Vm Trong đó: C : nồng độ N-NO3- tính theo đường chuẩn (mg/L) Vm : Thể tích mẫu lấy phân tích (mL) 25 : Phần định mức cuối mẫu Kết ghi chép biểu mẫu BM01-HD12-PT- N-NO3-/02 HƯỚNG DẪN PHÂN TÍCH N-NO3Phương pháp JIS K0102:1998 PHẠM VI ÁP DỤNG Áp dụng cho việc xác định ion nitrat nước uống, nước ngầm, nước mặt nước thải TIÊU CHUẨN VIỆN DẪN JIS K0102:1998 mục 43.2.4–xác định nitrat phương pháp so màu quang phổ với hóa chất brucine NGUYÊN TẮC - Đo phổ hợp chất màu vàng hình thành phản ứng ion nitrat brucine môi trường axit mạnh 16 TRUNG TÂM PHÂN TÍCH VÀ MƠI TRƯỜNG-CAE TÀI LIỆU HƯỚNG DẪN PHÂN TÍCH NỘI BỘ - Phương pháp thích hợp cho việc xác định NO3- khoảng - 100µg - CÁC YẾU TỐ GÂY ẢNH HƯỞNG Mẫu có cặn ảnh hưởng đến trình đo quang, cần lọc mẫu trước phân - tích Nếu mẫu có độ mặn cao loại bỏ cách thêm NaCl vào mẫu trắng, mẫu - chuẩn mẫu Clo dư 5mg/l loại bỏ cách thêm sodium arsenite, lượng sodium arsenite dư khơng làm ảnh hưởng đến trình xác định nitrat Các ion Fe3+, Fe2+ , Mn4+ gây ảnh hưởng nồng độ cao 1mg/l Ion nitrit gây nhiễu loại bỏ axit sulfanilic N-NO2- < 0,5mg/l DỤNG CỤ, THIẾT BỊ, HÓA CHẤT 5.1 Dụng cụ thiết bị - Máy UV máy HACH DR2800 - Cốc phá mẫu có dung tích 100ml ống thủy tinh có nút vặn 5.2 Hóa chất - H2SO4 (20+3): Lấy 75ml cho vào cốc thủy tinh 1000ml, đặt cốc xô nước lạnh, thêm từ từ 500ml H2SO4 vào, vừa cho vừa khuấy Khi dung dịch nguội cho vào chai đậy nút kín - Dung dịch Brucine-4-aminobenzenesulfonic acid: Hòa tan 1,0g brucine n-hydrate (2,3-dimethoxistrychnizine-10-one-n-hydrate) 0,1 g sulfanilic acid 3ml hydrochloric acid, định mức lên 100ml nước cất - Dung dịch chuẩn gốc N-NO3- (1000mg/l): Hịa tan 7,215g ±0,001g KNO3 (đã sấy khơ trước 105oC 2h) vào khoảng 750ml nước Chuyển định lượng vào bình định mức vạch 1000ml làm đầy đến vạch mức nước Dung dịch đựng bình thủy tinh bền khoảng tháng - Dung dịch chuẩn N-NO3- (10mg/l): Lấy ml dung dịch chuẩn gốc (1000mg/l) cho vào bình định mức 500ml thêm nước đến vạch Dung dịch đựng bình thủy tinh bền khoảng tháng - Dung dịch chuẩn N-NO3- (1mg/l): Dùng pipet hút 10ml dung dịch chuẩn (10mg/l) cho vào bình định mức 100ml Thêm nước cất tới vạch Chuẩn bị dung dịch cho lần thí nghiệm 6.TIẾN HÀNH 6.1 Chuẩn bị đường chuẩn - Chuẩn bị đường chuẩn cách sử dụng thể tích phù hợp dung dịch nitrat chuẩn nồng độ 10 mg/l để pha để đạt nồng độ điểm chuẩn theo mong muốn Thực theo quy trình theo bảng sau: STT 17 TRUNG TÂM PHÂN TÍCH VÀ MƠI TRƯỜNG-CAE TÀI LIỆU HƯỚNG DẪN PHÂN TÍCH NỘI BỘ V (ml) N-NO3- 10 mg/l V (ml) định mức C (mg/l) N-NO3- 10 15 20 25 4.0 6.0 8.0 10.0 25 0.0 0.8 1.2 2.0 2.8 Đánh số thứ tự cốc từ đến 0’ đến 8’ Lấy 2ml dung dịch chuẩn từ bình định mức 25ml cho vào cốc có số thứ tự tương ứng từ đến Sau thêm 1ml dung dịch Brucine-4-aminobenzenesulfonic - acid vào cốc Lấy 10 ml H2SO4 (20+3) cho vào cốc đánh số từ 0’ đến 8’ Chuyển cẩn thận dung dịch cốc sang cốc 0’, chuyển từ cốc 0’ sang cốc 0, lặp lại lần Sau để cốc ổn định bóng tối 10 phút Thực tương tự - mẫu lại (theo cặp tương ứng) Lấy 10 ml nước cất tráng cốc 0’ từ thành cốc đổ sang cốc 0, lắc mẫu Để mẫu ổn định khay nước mát tối 30 phút Thực tương tự mẫu - lại (theo cặp tương ứng) Đo độ hấp thụ máy quang phổ kế bước sóng 410 nm Từ loạt dung dịch chuẩn, đo độ hấp thụ, vẽ giản đồ A=f(C), sử dụng phương pháp bình phương cực tiểu để lập phương trình y = ax+b Từ trị số độ hấp thụ A m mẫu, tính nồng độ Cm 6.2 Xử lý tạo màu cho mẫu - Nếu mẫu có cặn cần phải lọc mẫu trước phân tích - Đối với mẫu có pH cao, điều chỉnh mẫu pH = cách sử dụng H2SO4 (1+5) - Lấy 2ml cho vào cốc thực thao tác đường chuẩn - Trường hợp mẫu có nồng độ nitrat cao lấy mẫu pha lỗng với tỷ lệ thích hợp thực KIỂM SOÁT CHẤT LƯỢNG Thực phân tích mẫu kiểm sốt chất lượng theo cách sau: 7.1 Mẫu trắng phịng thí nghiệm (LB: Laboratory Blank) - Mẫu nước cất không chứa thành phần ô nhiễm - Sử dụng 2ml nước cất tiến hành với mẫu thật 7.2 Mẫu kiểm soát chất lượng (QCS: Quality Control Sample) - Phân tích mẫu QCS có nồng độ nằm giới han đường chuẩn lần thực phân tích (thường chọn mẫu QC có giá trị 4.0 mg/l) - Thơng thường nên tiến hành phân tích mẫu QCS cho lần pha hóa chất - Nếu mẫu QCS nằm ngồi giới hạn kiểm sốt (±5%), mẫu QC nằm ngồi giới hạn kiểm sốt cần báo cáo với Quản lý PTN 18 TRUNG TÂM PHÂN TÍCH VÀ MƠI TRƯỜNG-CAE TÀI LIỆU HƯỚNG DẪN PHÂN TÍCH NỘI BỘ TÍNH TỐN KẾT QUẢ - Từ trị số độ hấp thụ Am mẫu, tính nồng độ Cm Kết N-NO3- mẫu tính sau: - Nồng độ N-NO3 (mg/L) = C× f Trong đó: C : nồng độ N-NO3- tính theo đường chuẩn (mg/L) f : Hệ số pha lỗng mẫu HƯỚNG DẪN PHÂN TÍCH T-N Phương pháp TCVN 6638:2000 PHẠM VI ÁP DỤNG Phương pháp áp dụng để phân tích hàm lượng nitơ tổng nước thô nước bị ô nhiễm TIÊU CHUẨN VIỆN DẪN TCVN 6638:2000: Chất lượng nước-xác định niơ- vô xác tác sau khử hợp kim Devarda NGUYÊN TẮC Dùng hợp kim Devarda để khử hợp chất nitơ amoni Sau làm bay đến gần khơ chuyển nitơ thành amoni sunfat có mặt axit sunfuric đậm đặc chứa kali sunfat nồng độ cao để làm tăng nhiệt độ sôi hỗn hợp, đồng thời có mặt đồng xúc tác Giải phóng amoni khỏi hỗn hợp cách thêm kiềm cất vào dung dịch boric/ thị Xác định lượng amoni phần cất cách chuẩn độ với acid loãng Giới hạn phát hiện: Dùng 50ml mẫu thử giới hạn phát 3mg/l 19 TRUNG TÂM PHÂN TÍCH VÀ MƠI TRƯỜNG-CAE TÀI LIỆU HƯỚNG DẪN PHÂN TÍCH NỘI BỘ CÁC YẾU TỐ GÂY ẢNH HƯỞNG Kết thấp q trình vơ hóa lâu Một số hợp chất nitơ hữu khó vơ hóa 4-Nitrophenol, pyridin, - purin … DỤNG CỤ, THIẾT BỊ, HÓA CHẤT 5.1 Dụng cụ thiết bị - Bộ dụng cụ thiết bị chưng cất bình kjeldahl - Buret 10ml - Ống đong 100ml - Bình phá mẫu dung tích 100-250ml 5.2 Hóa chất - Axit H2SO4đđ - Dung dịch NaOH nồng độ khoảng 300g/l: Hòa tan 320g ± 20g NaOH khoảng 800ml nước Để nguội đến nhiệt độ phịng pha lỗng nước cất đến lít ống đong, bảo quản bình polyetylen - Hợp kim Devarda ( khoảng 45% Al, 50% Cu, 5% Zn) dạng bột - Kali sunfat K2SO4 - Dung dịch thị: Hòa tan 0,1g ± 0,01g bromocresol xanh 0,02g ± 0,005g metyl đỏ khoảng 80ml etanol pha loãng etanol đến 100ml - Dung dịch boric/chỉ thị: Hòa tan 20g ± 1g axit boric (H 3PO3) nước ấm Làm nguội đến nhiệt độ phòng, thêm 10ml ± 0,5ml dung dịch thị pha lỗng đến 1lít nước cất - Dung dịch HCL chuẩn 0,1N: Dùng ống chuẩn HCL có nồng độ 0,1N pha 500ml nước cất định mức thành 1000ml - Dung dịch HCL chuẩn 0,02N: Lấy 50ml dung dịch HCL 0,1N thêm nước cất định mức thành 250ml - Dung dịch gốc KNO3 (1000mg/l): Hịa tan 7,215g±0,001g KNO3 (đã sấy khơ trước 105oC 2h) vào khoảng 750ml nước Chuyển định lượng vào bình định mức vạch 1000ml làm đầy đến vạch mức nước Dung dịch đựng bình thủy tinh bền khoảng tháng - Dung dịch chuẩn KNO3 (10mg/l): Lấy ml dung dịch gốc KNO3 (1000mg/l) cho vào bình định mức 500ml thêm nước đến vạch Dung dịch đựng bình thủy tinh bền khoảng tháng TIẾN HÀNH 6.1 Xác định: 20 TRUNG TÂM PHÂN TÍCH VÀ MƠI TRƯỜNG-CAE TÀI LIỆU HƯỚNG DẪN PHÂN TÍCH NỘI BỘ - Dùng pipet hút 50ml mẫu (nếu nồng độ mẫu cao lấy thể tích nhỏ sau pha lỗng đến 50ml) vào bình tam giác 300ml Thêm 4ml ± 0,1ml H2SO4đđ, 0,2g ± 0,01 hợp kim Devarda 2,00g ± 0,05g K 2SO4 Để yên 60 phút cho ổn định mẫu có chứa NH tự hợp chất hữu dễ bay hấp thụ vào dung dịch H2SO4 đun bay - Lắc nhẹ cho đồng hỗn hợp bình, lau khơ bên ngồi giấy mềm - Đặt bình tam giác lên bếp, vặn bếp nấc 1,5 - Tiến hành đun đến thể tích mẫu bình cịn khoảng 15ml hạ bếp xuống nấc - Tiếp tục đun thấy xuất khói trắng đậy phễu đun có nhiều khói trắng hạ bếp xuống nấc 0,5 (đối với bếp bếp cũ giữ nguyên nấc 1) - Tiếp tục đun hết khói trắng bay ra, lúc dung dịch bình có màu xanh nhạt, xung quanh có màu trắng Đun thêm khoảng 30 phút tắt bếp - Để bình nguội đến nhiệt độ phịng Dùng bình tia cho vào bình tam giác khoảng 2ml nước cất, đậy phễu, lắc nhẹ để hỗn hợp khơng cịn bám chặt đáy bình (trường hợp hỗn hợp cịn bám chặt phải dùng đũa thủy tinh để khuấy) - Chuyển dung dịch sang bình tam giác có nút nhám cách tráng nhiều lần nước cất để chuyển hết hỗn hợp sang bình chưng cất tổng thể tích khơng vượt q 15ml - Trong lấy 20ml ± 2ml dung dịch axit boric/ thị vào cốc hứng bếp chưng cất, đảm bảo đầu mút ống sinh hàn phải ngập dung dịch axit boric - Thêm 25ml dung dịch natri hydroxit pha vào bình chưng cất, nối bình vào hệ thống chưng cất - Mở van nước phù hợp (van số 3) - Vặn bếp đun nấc 1,5 Ghi chép lại thời gian bắt đầu trình chưng cất, mã mẫu tên người thực vào sổ theo dõi chưng cất mẫu T-N - Dừng cất thu khoảng 30ml (20 ml dung dịch hấp thụ + 10ml chưng cất phẩm) - Tắt bếp, hạ cốc hứng xuống (đầu mút ống sinh hàn cách bề mặt dung dịch cốc hứng khoảng 2-3cm) không lấy để hứng giọt lại chưng cất phẩm Ghi lại thời gian kết thúc trình chưng cất vào sổ theo dõi chưng cất mẫu T-N - Sau thu tồn chưng cất phẩm lấy cốc hứng ra, chuyển sang bình tam giác 100ml (tráng lại cốc hứng nước cất) - Chuẩn độ phần cất dung dịch HCL 0,02 N đến dung dịch chuyển sang màu ban đầu thị - Ghi lại thể tích bắt đầu kết thúc trình chuẩn độ vào sổ phân tích mẫu KIỂM SỐT CHẤT LƯỢNG 21 TRUNG TÂM PHÂN TÍCH VÀ MƠI TRƯỜNG-CAE TÀI LIỆU HƯỚNG DẪN PHÂN TÍCH NỘI BỘ *Mẫu trắng phịng thí nghiệm (LB: Laboratory Blank) - Mẫu nước cất không chứa thành phần ô nhiễm - Sử dụng 50ml nước cất tiến hành với mẫu thật - Thơng thường nên tiến hành phân tích mẫu trắng cho lần pha hóa chất *Mẫu kiểm soát chất lượng (QCS: Quality Control Sample) - Sử dụng 50ml dung dịch chuẩn KNO3(10mg/l) tiến hành tương tự mẫu - Thông thường nên tiến hành phân tích mẫu QC cho lần pha hóa chất - Nếu mẫu QCS nằm ngồi giới hạn kiểm sốt (±10%), mẫu QC nằm ngồi giới hạn kiểm soát cần báo cáo với Quản lý PTN TÍNH TỐN KẾT QUẢ Hàm lương nitơ tống số (mg/L) tính theo nitơ tính theo cơng thức V1 − V0 × 280 Vm Nitơ tổng (mg/L)= V1 = Vkt - Vbd Trong đó: V1 : Thể tích HCl 0,02N dùng định phân mẫu, ml Vkt : Thể tích HCl 0,02N kết thúc q trình chuẩn độ, ml Vbd : Thể tích HCl 0,02N bắt đầu q trình chuẩn độ, ml V0 : Thể tích HCl 0,02N dùng định phân mẫu trắng, ml Vm : Thể tích mẫu lấy phân tích, ml - Kết ghi chép, tính tốn, báo cáo vào biểu mẫu BM01- HD40-PT-T-N/01 22 TRUNG TÂM PHÂN TÍCH VÀ MƠI TRƯỜNG-CAE TÀI LIỆU HƯỚNG DẪN PHÂN TÍCH NỘI BỘ HƯỚNG DẪN XÁC ĐỊNH T-P, P-PO43SMEWW 4500-P-D:2005 I PHẠM VI ÁP DỤNG Áp dụng cho phân tích T-P nước: nước thải,nước mặt, nước biển II TIÊU CHUẨN VIỆN DẪN SMEWW 4500-P-D:2012: Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater III NGUYÊN TẮC Ở nhiệt độ cao, mơi trường axít, dạng phospho chuyển dạng orthophốtphat.Orthophốtphat phản ứng với anionium molybdate để phóng thích axít molybdophosphoric, sau axít bị khử SnCl2 tạo thành molybenum màu xanh dương PO43- + 12 (NH4)2M0O4 + 24 H+  (NH4)3PO4 12M0O3 + 21 NH4+ + 12 H2O (NH4)3PO4 12M0O3 + Sn2+  Molybdenum + Sn4+ 23 TRUNG TÂM PHÂN TÍCH VÀ MƠI TRƯỜNG-CAE TÀI LIỆU HƯỚNG DẪN PHÂN TÍCH NỘI BỘ (xanh dương) IV CÁC YẾU TỐ GÂY ẢNH HƯỞNG Trong mẫu phân tích, tốt sắt khơng vượt q 0,4mg/l Hàm lượng silica hịa tan phải 25mg/l, độ đục nguyên nhân tạo khó khăn cho việc xác định phosphate Cromate tác nhân oxy hóa mạnh peroxide làm nhạt màu phản ứng Ảnh hưởng chất loại bỏ cách thêm 0,1 g axit sulfanilic vào mẫu trước thêm molybdate V DỤNG CỤ, THIẾT BỊ, HÓA CHẤT 5.1 Dụng cụ thiết bị - Spectrophometer bước sóng từ 400 – 900 nm - Bộ lọc quang kế - Bếp đun - Bình thủy tinh - Pipet - Dụng cụ thủy tinh tráng axit HCl rửa nước cất 5.2 Hóa chất a Dung dịch thị phenolphthalein: (0.5 g phenolphthalein 50 ml methanol) b Dung dịch axit: cho từ từ 300ml H2SO4 đậm đặc vào 600ml nước cất định mức thành lít c Hỗn hợp axit mạnh: cho từ từ 300ml H2SO4 đậm đặc vào 600ml nước cất, để nguội Thêm vào 4ml HNO đậm đặc định mức thành lít d Potassium persulfate K2S2O8 dạng tinh thể e Dung dịch NaOH 1N: Hòa tan 40 g NaOH vào 1000 ml nước cất f Dung dịch phosphate chuẩn gốc : (1ml ~ 1000 µg PO43-) g Dung dịch chuẩn sử dụng: Dùng 50 ml dung dịch chuẩn gốc pha loãng thành 500 ml (100 mg/L PO43- ) h Dung dịch ammonium molybdate: Hòa tan 25g (NH4)6Mo7.4H2O 175 ml nước cất Cẩn thận thêm 280 ml H 2SO4 đậm đặc vào 400ml nước cất để nguội Cho dung dịch molybdate vào định mức thành lít nước cất ( Trong trường hợp pha tổng thể tích 500 ml lượng hóa chất giảm tương ứng) i Dung dịch SnCl2: Cân 2,5g SnCl2.2H2O 100ml glycerol Đun nồi nước và khuấy đũa thủy tinh đến tan hoàn toàn 24 TRUNG TÂM PHÂN TÍCH VÀ MƠI TRƯỜNG-CAE TÀI LIỆU HƯỚNG DẪN PHÂN TÍCH NỘI BỘ K Mẫu QC :pha mẫu chuẩn có nồng độ 0,979 mg/L tiến hành với mẫu thật Cách pha: + Lấy ml dung dịch 100 mg/l PO43- pha vào bình 100 ml dung dịch có nồng độ 0,979 mg/L P-PO43Duy trì điều kiện thời gian giống mẫu thật mẫu chuẩn Chuẩn bị mẫu chuẩn cho lần làm mẫu hay cho ngày có tiến hành mẫu VI TIẾN HÀNH Chuẩn bị đường chuẩn - Chuẩn bị đường chuẩn cách sử dụng thể tích phù hợp dung dịch photphat chuẩn mục 5.2.g (100 mg/L PO43-) (hoặc 10 mg/L PO43-) để pha đạt nồng độ điểm chuẩn 0-3 mg/L P-PO43- - Đánh số thứ tự bình định mức 100 ml - Lấy V ml dung dịch chuẩn ml; ml; ml; ml; ml; ml; ml; ml; ml vào bình để nồng độ P-PO43- bình tương ứng bảng sau: STT 100 mg/L(ml) PO43- ((mg/L) P-PO43- (mg/L) 0.000 0.326 0.653 0.979 1.305 1.632 1.958 2.284 2.611 - Thêm nước cất vào tới 100 ml, lắc - Thêm vào ml molybdate 0,5ml (10 giọt) SnCl lắc Tốc độ cường độ màu phụ thuộc vào nhiệt độ Do nên giữ dung dịch chuẩn, mẫu hóa chất nhiệt độ (chênh lệch khơng 2°C) khoảng 20 - 30°C - Để yên sau 10 phút (không 12 phút) đo độ hấp thụ máy quang phổ kế bước sóng 690 nm e Từ loạt dung dịch chuẩn, đo độ hấp thụ, vẽ giản đồ A=f(C), sử dụng phương pháp bình phương cực tiểu để lập phương trình y = ax+b Từ trị số độ hấp thụ A m mẫu, tính nồng độ Cm Xử lý tạo màu cho mẫu a Lắc mẫu, lấy 50 ml mẫu (hoặc thể tích mẫu pha lỗng phù hợp) cho vào beacker 250 ml Cho vào 0,05ml (1 giọt) chất thị phenolphtalein Nếu mẫu có màu, thêm vào từ từ dung dịch axit (4.b) đến màu b Sau thêm 1ml dung dịch axit sulfuric 0,5 K 2S2O8 Đun khoảng 30 – 40 phút cho thể tích cịn lại khoảng 10ml Lấy ra, để nguội, thêm vào giọt chất thị phenolphtalein trung hòa đến màu hồng nhạt dung dịch NaOH 1N, định thể tích đến 100ml nước cất 25 TRUNG TÂM PHÂN TÍCH VÀ MƠI TRƯỜNG-CAE