VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG PHÒNG THÍ NGHIỆM NGHIÊN CỨU VÀ PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG Lần ban hành: Ngày hiệu lực Chất lượng nước - Xác định amoni trong nước dùng thuốc th
Trang 1VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG PHÒNG THÍ NGHIỆM NGHIÊN CỨU VÀ PHÁT TRIỂN CÔNG
NGHỆ MÔI TRƯỜNG
Lần ban hành: Ngày hiệu lực
Chất lượng nước - Xác định amoni trong nước dùng thuốc thử
indophenol Chất lượng nước - Xác định amoni trong nước dùng thuốc thử indophenol
1 Nguyên tắc
Phương pháp dựa trên cơ sở phản ứng của amoni với hypoclorit và phenol tạo thành indophenols có màu xanh trong môi trường pH từ 2-4 với sự tham gia của chất ổn định phản ứng là natri nitroprusside Cường độ tạo phức màu xanh của dung dịch indophenols phụ thuộc vào hàm lượng ion amoni
2 Phạm vi áp dụng
Dùng xác định amoni trong nước cấp, nước ngầm, nước mặt, nước thải
3 Yếu tố ảnh hưởng
- Phức canxi, magie với muối citrate gây ảnh hưởng tới kết quả có thể loại bỏ bằng cách kết tủa các ion này ở pH cao
- Loại bỏ ảnh hưởng của độ đục bằng cách lọc hoặc pha loãng
- Sự có mặt của H2S bị loại bỏ bằng cách axit hoá mẫu tới pH 3 với HCl loãng và sục khí tới khi không phát hiện mùi H2S nữa
- Mẫu có nồng độ lớn hoặc độ màu cao sẽ làm ảnh hưởng đến màu của phức màu,
để loại bỏ ảnh hưởng cần chưng cất mẫu theo SMEWW4500B ( xem mục 10)
4 Tài liệu áp dụng
SMEWW 4500 NH4 F
SMEWW 4500 NH4 B
5 Thiết bị, dụng cụ
- Pipet
- Bình định mức 25, 100, 1000, 200, 500 ml
- Máy trắc quang Perkin Elmer và cuvet 10mm
- Máy chưng cất
6 Hóa chất và thuốc thử
Sử dụng hoá chất tinh khiết phân tích
- Dung dịch phenol: hút 11,1 ml dung dịch phenol (>89%) vào bình định mức 100ml và lên định mức bằng cồn 95% Dung dịch có hạn sử dụng 1 tuần
- Dung dịch nitroprusside (Na2[Fe(CN)5](NO)) 5%: hoà tan 0,5 g Na2[Fe(CN)5] (NO) trong 100ml nước Deion Dung dịch có hạn sử dụng 1 tháng
Trang 2- Muối citrate kiềm: Hoà tan 200g Trisodium Citrate (Na3C6H5O7) với 10g NaOH bằng nước deion, định mức lên 1000ml
- Sodium Hypoclorite 5% (dung dịch này phân huỷ chậm trừ khi bị hở nắp, bỏ đi sau mỗi 2 tháng)
- Dung dịch oxi hoá: Trộn 100ml muối citrate kiềm với 25 ml dung dịch Sodium hypoclorite (chuẩn bị dung dịch này hàng ngày)
- Dung dịch chuẩn amoni: 10mg/l pha từ chuẩn gốc 100mg/l
7 Chuẩn bị mẫu
- Mẫu bảo quản lạnh
- Lọc mẫu trước khi phân tích
8 Cách tiến hành
- Cho V mẫu vào bình định mức 25ml, hút các thuốc thử (thứ tự theo bảng dưới), vừa hút vừa lắc đều mẫu, đậy kín miệng bình tam giác và chờ dung dịch lên màu ở nhiệt độ 22 – 27 °C và ánh sáng nhẹ trong 1 h, phức màu bền trong 24h Đem đi
so màu ở bước sóng 640nm
- Dựng đường chuẩn:
Nồng độ NH3 tương ứng (mg/L) 0,04 0,1 0,2 0,4 1 2 4 8
- Mẫu trắng: thay dung dịch chuẩn hoàn toàn bằng nước cất và làm tương tự như trên Làm đồng thời với đường chuẩn và mẫu phân tích
- Mẫu phân tích:tuỳ loại mẫu chọn thể tích để tiến hành thí nghiệm, V mẫu lớn nhất khoảng 20ml
9 Tính toán kết quả
Dựa vào đường chuẩn để tính kết quả
10 Xác định Amoni bằng phương pháp chưng cất mẫu:
Nếu biết sơ bộ hàm lượng amoni gần đúng trong mẫu, chọn thể tích phần mẫu thử theo bảng 1
Bảng 1
Nồng độ amoni CN, mg/l Thể tích phần mẫu thử * ml
cho đến 10
10 - 20
250 100
Trang 320 - 50
50 – 100
50 25
* Khi dùng dung dịch chuẩn axit clohydric để chuẩn độ
Xác định
Lấy 50 5ml dung dịch axit boric/ chỉ thị vào bình hứng của máy chưng cất Cần đề đầu mút của ống chảy ra từ sinh hàn ngập trong dung dịch axit boric Lấy phần mẫu thử vào bình cất
Chú thích: Nếu mẫu chứa clo, đuổi clo bằng cách thêm vài tinh thể natri
thiosunfat
Thêm vài giọt dung dịch chỉ thị xanh bromothymol, và nếu cần thì điều chỉnh pH đến khoảng từ 6,0 (chỉ thị có màu vàng) đến 7,4 (chỉ thị có màu xanh) bằng dung dịch natri hydroxyt hoặc axit clohydric Sau đó thêm nước không amoni vào bình cất đến thể tích tổng cộng khoảng 350 ml
Thêm vào bình cất 0,25 0,05g magie oxit nhẹ và vài hạt đá bọt [Thêm chất chống tạo bọt có thể cần với một số mẫu nước thải] Lắp ngay bình cất vào máy Đun nóng bình cất sao cho tốc độ chảy vào bình hứng khoảng 10ml/ phút Dừng cất khi đã thu được khoảng 200ml ở bình hứng
Chuẩn độ dung dịch trong bình hứng bằng axit clohydric chuẩn đến màu hồng Ghi thể tích HCl đã dùng
Chú thích:
1) axit clohydric tiêu chuẩn có thể dùng để chuẩn độ mẫu có hàm lượng amoni cao
2) Amoniac có thể được chuẩn độ khi cất vào bình hứng Nếu việc cất amoniac cần phải kéo dài chứng tỏ có những chất ngăn cản đang bị thủy phân chậm tạo ra amoniac
Thử trắng
Tiến hành thử trắng như mục 7.2 nhưng thay mẫu thử bằng 250ml nước không chứa amoni
Thể hiện kết quả
Nồng độ amoni tính theo nitơ, CN, tính bằng mg/l, được tính theo công thức:
Trong đó:
V0 là thể tích của mẫu thử (7.1), ml;
V1 là thể tích của axit clohydric chuẩn tiêu tốn trong chuẩn độ mẫu, ml;
1000 01
14 c V
V
V
C
0
2 1
N ,
Trang 4V2 là thể tích của axit clohydric chuẩn tiêu tốn trong chuẩn độ mẫu trắng (7.3), ml;
C là nồng độ chính xác của dung dịch axit clohydric dùng để chuẩn độ, mol/l;
= 14,01 là khối lượng nguyên tử của nitơ, g/mol
Kết quả có thể thể hiện bằng nồng độ khối lượng (miligam trong lít) của nitơ CN, của
amoniac hoặc bằng micromol trong lít của ion amoni, Hệ số chuyển đổi giữa các nồng độ này được trình bày ở Bảng 2
Bảng 2
= 1 mg/ l
= 1mg/ l
= 1mg/ l
= 1g/
l
1 0,823 0,777 0,014
1,216 1 0,944 0,017
1,288 1,059 1 0,018
71,4 58,7 55,4 1
Thí dụ: Nồng độ ion amoniac 1mg/l tương ứng với nồng độ nitơ là 0,777 mg/l
11 Độ lặp lại, hiệu suất thu hồi và giới hạn phát hiện của phương pháp
Xem trong báo cáo xác nhận giá trị sử dụng của phương pháp
12 Đảm bảo và kiểm soát chất lượng
12.1 Căn cứ thực hiện: dựa vào mục 3 – “đảm bảo chất lượng và kiểm soát chất
lượng trong phòng thí nghiệm” của thông tư 21/2012/ TT- BTNMT quy định
về việc “đảm bảo chất lượng và kiểm soát chất lượng trong quan trắc môi trường”
12.2 Với phép đo Amoni, việc QA/QC thực hiện như sau:
12.2.1 Thực hiện xác định độ không đảm bảo đo của phương pháp
Khảo sát mẫu trắng Làm lặp lại 10 mẫu trắng vào các ngày khác nhau,
tính giá trị trung bình, độ lệch chuẩn và LOD lí thuyết
Khảo sát đường chuẩn Xây dựng đường chuẩn với khoảng làm việc thích
hợp cho khoảng nồng độ và tinh chất mẫu, xác định R2
Xác định độ lặp lại Một thử nghiệm viên chuẩn bị trước 1 mẫu cụ thể (
đối tượng mẫu được chọn dựa vào tính chất – ví
4
NH
4
NH C
N
C
3
NH
4
NH
4
NH c N
C
3
NH
C
4
NH
C
)
(
4
NH
c
4
NH C
Trang 5dụ: nước thải, nước mặt, nước ăn uống….)
02 thử nghiệm viên làm lặp lại mẫu thực đã được chuẩn bị ở trên 10 lần trong cùng 1 điều kiện thí nghiệm, tính độ lệch chuẩn lặp lại cho mỗi thử nghiệm viên trên 10 lần làm mẫu lặp lại
Xác định độ tái lặp 02 thử nghiệm viên làm lặp lại 01 mẫu thực đã
được chuẩn bị trước 10 lần trong cùng 1 điều kiện thí nghiệm, tính độ lệch chuẩn tương đối của độ tái lặp sử dụng kết quả 20 lần thực nghiệm của 2 thử nghiệm viên
Xác định độ thu hồi Thêm chuẩn ở 1 nồng độ xác định trên nền mẫu
phân tích vừa thực nghiệm ở trên, 02 thử nghiệm viên làm lặp lại 10 lần đối với mẫu thêm chuẩn, từ
đó tính độ thu hồi của phương pháp đối với đối tượng mẫu đã chọn dựa trên 20 lần thực nghiệm của 2 thử nghiệm viên
Xác định giới hạn phát hiện Dựa trên kết quả thực nghiệm 10 lần của 1 thử
nghiệm viên với mẫu đã thêm chuẩn thực hiện ở mục xác định độ thu hồi, xác định LOD và LOQ của phương pháp đối với loại mẫu đã chọn Tính độ không đảm bảo đo Dựa vào các kết quả thực nghiệm tính độ lặp lại,
tái lặp, độ đúng và độ không đảm bảo đo Kết luận Căn cứ vào các kết quả thực nghiệm, căn cứ vào
các tài liệu tham khảo về độ không đảm bảo đo nói chung, và các tài liệu tham khảo về độ không đảm bảo đo trong phương pháp gốc(do các PTN khác đã thực hiện) để đưa ra giới hạn để so sánh và xác định sai số cho phép đo phù hợp với yêu cầu của phương thử
12.2.2 Thực hiện QA/QC trong phân tích sau khi áp dụng phương pháp như sau:
Kiểm soát chất lượng kết quả phân tích hàng ngày
Với mẻ mẫu có số lượng mẫu < 10 mẫu Phải phân tích các mẫu sau:
- Mẫu trắng ( xác định sai số do dụng cụ, hóa chất)
- Mẫu chuẩn kiểm tra Với mẻ mẫu có số lượng mẫu >10 mẫu Phải phân tích các mẫu sau:
- Mẫu trắng
Trang 6- Mẫu lặp: chọn ngẫu nhiên 3 mẫu làm lặp lại 2 lần, đánh giá độ chụm dựa trên đánh giá RPD
- Mẫu thêm chuẩn: chọn 02 mẫu
và tiến hành thêm chuẩn ở khoảng nồng độ thích hợp, đánh giá ảnh hưởng của nền mẫu tới kết quả phân tích
Kiểm soát chất lượng kết quả phân tích định kì
Thực hiện sau mỗi 60 mẫu phân tích - Thực hiện biểu đồ kiểm soát chất
lượng với các mẫu thử nghệm
- Sau mỗi 60 mẫu xem xét các giá trị theo trình tự nêu trong mục 2 phụ lục 3 của thông tu
21/2012/TT-BTNMT
Người biên soạn
Đoàn Thị Hoa Huyền
Quản lý kỹ thuật
Nguyễn Thị Thu Hiền
Phê duyệt
Nghiêm Trung Dũng