Bài giảng ô nhiễm không khí

Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ TP.Hồ Chí Minh – Khoa Môi Trường CNCH LỜI MỞ ĐẦU Môi trường không khí môi trường thành phần thành phần môi trường Nó biến động thay đổi theo quy luật riêng Môi trường không khí yếu tố ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe người Cùng với phát triển kinh tế, vấn đề đô thò hóa kết hợp chủ trương đại hóa công nghiệp hóa đất nước làm môi trường không khí ngày bò ô nhiễm Chính phải xem xét phân tích yếu tố ảnh hưởng đến vấn đề ô nhiễm không khí để từ có hướng khắc phục môi trường không khí Môn học thực tập ô nhiễm môi trường không khí phần giúp giải vấn đề tồn đọng môi trường không khí Tài liệu đời bối cảnh thiếu thốn nguồn tài liệu không tránh khỏi sai sót, mong q đồng nghiệp sinh viên có đóng góp để tài liệu cho khóa sau hoàn chỉnh Thành Phố Hồ Chí Minh, Tháng 10/2007 Tác giả Giảng viên: Th.S Lâm Vónh Sơn Trang Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ TP.Hồ Chí Minh – Khoa Môi Trường CNCH PHẦN CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH CHẤT ĐỘC TRONG KHÔNG KHÍ Xác đònh chất độc không khí bao gồm bước: thu mẫu trường, bảo quản mẫu phân tích đònh lượng Phòng thí nghiệm Tất bước quan trọng liên quan hỗ trợ để có kết xác hàm lượng chất độc không khí thời điểm kiểm tra 1.1 THU MẪU VÀ PHÂN TÍCH MỘT SỐ CHẤT Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ CƠ BẢN Sản phẩm cháy sinh từ trình đốt nhiên liệu phục vụ sản xuất, giao thông vận tải… bụi khói, SO x (SO2, SO3), NOx (NO, NO2…), COx (CO, CO2) số hợp chất hàm lượng nhỏ như: Chì, Aldehyde, C xHy… Sau giới thiệu phương pháp phân tích số chất ô nhiễm 1.1.1 Thu mẫu phân tích bụi - Bụi lơ lửng có phương pháp xác đònh sau: - Thu bụi theo dụng cụ phân tầng; - Thu bụi theo phương pháp phễu ngược có hạn chế tốc độ hút khí; - Thu bụi theo phương pháp sử dụng lưới lọc; vả - Xác đònh hàm lượng bụi theo phương pháp đếm hạt (thiết bi đếm hạt Laser) Theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5067- 1995 bụi thu giữ giấy lọc ( Glass microfibre filters) sau qua tách lọc hạt bụi thô có kích thước φ ≥ 50µm Giấy cân trước sau lấy mẫu điều kiện Hàm lượng bụi không khí xác đònh sở chênh lệch trọng lượng giấy lọc thể tích khí thu Khi hàm lượng bụi không khí ≤ 0,1 mg/m3 thể tích mẫu khí cần thiết phải lấy tối thiểu 1m Các loại giấy sử dụng để lấy mẫu bụi là: - Millipore Cat No 000037 A0 tương đương; - Giấy lọc cốt PVC 37mm, kích thước lổ < 5µm; - Giấy xenlulô 37mm, Millipore; - Giấy Whatman Glass microfibre filers 1.1.2 Thu mẫu phân tích sulphua dioxit ( SO ) Thu mẫu xác đònh nồng độ SO không khí có phương pháp sau: Giảng viên: Th.S Lâm Vónh Sơn Trang Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ TP.Hồ Chí Minh – Khoa Môi Trường CNCH ü Hấp thụ dung dòch H 2O2 bò ôxy hóa thành H 2SO4, sử dụng phương pháp chuẩn độ kiềm ü Hấp thụ dung dòch H 2O2 loãng tạo thành H 2SO4, SO42- sinh xác đònh cách cho phản ứng với phức Ba-MTB (Bari Methylthymolblue) tạo muối BaSO kết tủa làm thay đổi cường độ màu ban đầu, xác đònh theo phương pháp so màu Phản ứng biểu diển sau: Ba- MTB + SO42- BaSO4 + MTB ü Haáp phụ dung dòch TetraChlorideMercurate II (TCM), tạo phức màu với Pararosaniline, so màu xác đònh hàm lượng Theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5971-1995 (ISO 6767 – 1990) xác đònh hàm lượng SO2 không khí sử dụng dung dòch hấp thụ TCM, đònh lượng phương pháp so màu sau: Nguyên tắc: SO2 không khí hấp thụ vào dung dòch K 2HgCl4 Na2 HgCl4 tạo thành hợp phức Dichlorosulfit Mercurate II Phức chống ôxy hóa O2 khí có mặt chất ôxy hóa mạnh O 3, NO NO Đònh lượng SO2 thu Pararosaniline HCl HCHO để tạo thành phức Axít Pararosaniline Methylsulfonic có màu hồng tím Đo cường độ màu máy quang phổ so màu bước sóng 560nm đònh lượng dựa vào đường chuẩn Các phản ứng diển sau: ü Trong dung dòch hấp thụ, TeraChlorideMercurate II tạo thành: 2KCl + HgCl = 2K+ + [ HgCl4]2- ü SO2 hấp thụ ổn đònh phản ứng tạo thành phức chất Dichlorosulfit Mercurate II : SO2 + [ HgCl4]2- + H2O = [HgCl 2SO3]2- + 2H+ +2Clü Phức chất tác dụng với Formaldehyde tạo thành Acid Pararosaniline Methylsulfonic : [HgCl2SO3]2- + HCHO +2H+ = HO-CH2-SO3H + HgCl2 ü Sau Acid Methylsulfonic tác dụng với Pararosaniline/ HCl tạo thành phức màu đỏ tím: HO-CH2-SO3H + C19H18N3Cl + HCl = axit Pararosaniline Methylsulfonic (Pararosaniline ) Khoảng đo: 0.015 – 0.6 mg/m Tuân theo đònh luật Ber - Lamber với nồng độ khoảng 0.25mg/10ml dung dòch hấp thụ Yếu tố ảnh hưởng: NOx, O3, H2S, Mercaptan số kim loại Thu mẫu phân tích: Mẫu khí chứa SO hút qua Impinger chứa dung dòch hấp thụ TCM với lưu lượng 0.5 – 1.0 lít/phút Lấy mẫu khoảng 30 – 50 lít không khí Giảng viên: Th.S Lâm Vónh Sơn Trang Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ TP.Hồ Chí Minh – Khoa Môi Trường CNCH Xử lý tạo phức màu với Pararosaniline, đo màu máy quang phổ so màu bước sóng 560nm, đònh lượng theo dãy chuẩn tự tạo 1.1.3 Thu mẫu phân tích Nitơ dioxit (NO 2) Khí NO thu mẫu xác đònh theo phương pháp sau: ü Hấp thụ dung dòch Triethanolamine, tạo phức màu với n - naphthy1etylendiamine (NEDA) hydro clorua, xác đònh hàm lượng máy quang phổ so màu bước sóng 540nm ü Hấp thụ dung dòch NaOH, tạo phức màu với hổn hợp Griess A  Griess B, so màu bước sóng 540nm ü Theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 6167 – 1995 (ISO 6768 - 1985 phương pháp cải biên Griess- Saltman) việc xác đònh hàm lượng NO không khí sau: Nguyên tắc: Khí NO2 hấp thụ vào dung dòch NaOH tạo NaNO 2, cho phản ứng vớiCH3COOH tạo thành HNO Axít nitrơ tác dụng với axít sulfanilic và;naphylamin cho hợp chất Azoic có màu hồng Phản ứng diển sau: 2NO2 + 2NaOH = NaNO + NaNO3 + H2O (1) NaNO2 + CH3COOH = HNO + CH3COONa (2) + SO3H SO3H + NaNO2 + CH3COOH C6H4 CH 3COO- + 2H2O C6H4 N≡N NH2 (3) + SO3H + SO3H C6H4 C6H4 - N≡N + CH3COO + C10H7NH2 + CH3COOH N=N-C10H6NH2 (4) Độ nhạy: Độ nhạy phương pháp 0.5µg NO 2- với 1µg NO2 Yếu tố ảnh hưởng: Các nitrit kim loại amonia Giảng viên: Th.S Lâm Vónh Sơn Trang Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ TP.Hồ Chí Minh – Khoa Môi Trường CNCH Thu mẫu phân tích: Mẫu hút qua impinger chứa dung dòch NaOH 0.1N với lưu lượng 0.5 - 1.0 lít/phút, thể tích khí 30 - 50 lít Axít hóa Axít Axêtíc, tạo màu hổn hợp Griess A  Griess B Để yên 15 phút,sau đo máy quan phổ so màu bước sóng 540nm Hàm lượng NO so sánh với dung dòch chuẩn 1.1.4 Thu mẫu phân tích cacbon monoxit (CO) Hiện thu mẫu xác đònh CO thực theo phương pháp sau: ü Thu mẫu vào túi khí, phân tích máy Sắc ký khí nhờ xúc tác NiCl nhiệt độ 240 - 270 0C tạo thành CH 4, sử dụng đầu dò FID ü Thu mẫu qua Silicagel có tẩm amoni molipđat muối paladi axít sunfuric, tạo thành phức paladi silicomolipđit Cacbon monoxit chuyển phức thành molipđen có màu xanh, cường độ màu tỉ lệ thuận với hàm lượng CO ü Thu mẫu chai chứa xác đònh xác thể tích, thực phản ứng khử Paladium Chloride, tạo phức màu ü Theo Thường qui Kỹ Thuật YHLĐ & VSMT 1993, Bộ Y Tế, H.1993 phương pháp xác đònh CO theo 52 TCN 352-89: Nguyên tắc: Cacbon monoxit tác dụng với PdCl 2, khử PdCl2 thành Pd kim loaïi: CO + PdCl2 + H2O = CO2 + 2HCl + Pd ü Pd kim loại khử thuốc thử photphomolypdic (Folin- ciocalteur) từ màu vàng thành màu xanh H3PO4 10M0O3 + 4HCl + 2Pd = 2PdCl2 + 2H2O + [(M0O3)4 (M0O2)]2 H3PO4 ü Phản ứng thực môi trường kiềm(natri cabonat) Độ nhạy: Độ nhạy phương pháp: 0.05mg Yếu tố ảnh hưởng: Khí SO2, H2S… Lấy mẫu phân tích: Khí chứa vào chai đònh xác thể tích Cho dung dòch PdCl2 có nồng độ xác vào chai, để phản ứng Tạo phản ứng màu với thuốc thử Folincicanter So màu máy quang phổ so màu xác đònh hàm lượng cacbon monoxit theo dãy chuẩn 1.1.5 Thu mẫu phân tích ozôn (O 3) Ozon xác đònh theo phương pháp sau: ü Silicagel tẩm dung dòch fuchsine basic, tác động ozon chuyển từ màu đỏ sang màu tím tỉ lệ với nồng độ ozon không khí ü Ozon hấp thụ vào dung dòch KI, oxy hóa I- tạo thành I2 I2 phản ứng với dimety p- phenylendiamin tạo thành sản phẩm màu hồng Đo màu máy Giảng viên: Th.S Lâm Vónh Sơn Trang Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ TP.Hồ Chí Minh – Khoa Môi Trường CNCH quang phổ so màu, xác đònh hàm lượng O3 so với dãy chuẩn ü Ozon hấp thụ vào dung dòch KI, oxy hóa I- tạo thành I2 Đo màu I2 sinh máy quang phổ so màu, xác đònh hàm lượng O3 so với dãy chuẩn Theo Thường qui Kỹ Thuật YHLD & VSMT 1993, Bộ Y Tế, H.1993 xác đònh hàm lượng Ozon không khí sau: Nguyên tắc: Phương pháp dựa vào hấp thu ozon KI xác đònh so màu iot sinh tác dụng với dimety p- phenylendiamine tạo thành sản phẩm có màu hồng Quá trình hấp thụ, phản ứng diễn theo phương trình sau: O3 + 2KI + H2O = I2 + 2KOH + O2 Độ nhạy: Hàm lượng O3 không khí từ 0.1mg/m 3 Yếu tố ảnh hưởng: Các tác nhân có tính oxi hóa axit nitơ gây trở ngại Thu mẫu phân tích: Khi hút qua dung dich hấp thụ KI với tốc độ 1lít/phút Thực phản ứng tạo màu vớidimety p-phenylendiamine So màu máy quang phổ so màu, xác đònh hàm lượng ozon việc so sánh với dung dòch Iốt chuẩn 1.1.6 Thu mẫu phân tích chì (Pd) Xác đònh hàm lượng chì không khí sử dụng phương pháp: ü Không khí sục vào dung dòch HNO 3, Chì bò ôxi hóa đến Pd 2+ tan dung dòch Từ dung dòch xử lý phân tích đònh lượng theo cách (trình bày sau) ü Chì giữ lại bụi giấy lọc lấy bụi, hòa tan chì hổn hợp HNO3: HClO4 Từ dung dòch xử lý phân tích đònh lượng theo cách (trình bày sau) ü Đối với chì tetraethyl xăng cho hấp thụ vào dung dòch I 2/KI tạo thành PdI2, phân rã dung dòch kiềm cho tạp phức màu hồng đào với Dithizon, đònh lượng theo cách đây: • Cách thứ nhất: xử lý tiếp, đuổi hết NO 3- nhiệt Xác đònh đònh lượng Pd máy hấp thụ nguyên tử, catot chì, so sánh với đường chuẩn • Cách thứ hai: Chì tạo phức với Dithizon thành Dithizonat chì có màu đỏ gạch, chiết cacbon Tetrachloride Cloroform (CHCl 3) vào so màu quang phổ so màu bước sóng 520nm, xác đònh đònh lượng Pd dựa vào đường chuẩn Theo Thường qui Kỹ Thuật YHLĐ & VSMT 1993, Bộ Y Tế, H.1993 xác đònh hàm lượng chì không khí tuân thủ qui trinh 52 TCN 354 - 89 máy so màu: Giảng viên: Th.S Lâm Vónh Sơn Trang Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ TP.Hồ Chí Minh – Khoa Môi Trường CNCH Nguyên tắc: Chì không khí dạng bụi khí dùng hút qua dung dòch HNO3 giấy lọc đặc biệt, chuyển thành Pd(NO 3) Pd2+ phản ứng với dithizon tạo thành muối phức chì Dithizonat có màu đỏ gạch Dithizonat chì cacbon tetrachloride chloroform xác đònh máy quang phổ bước sóng 520nm Độ nhạy: 0.3µm/ml dung dòch mẫu Yếu tố ảnh hưởng: Các kim loại nặng ảnh hưởng đến phương pháp đo Để loại trừ yếu tố ảnh hưởng sử dụng amoni xyanat Thu mẫu phân tích: Không khí cho qua giấy lọc máy hút bụi thể tích lớn hút qua dung dòch axít nitric loãng Dạng bụi giữ lại giấy lọc đêm hòa tan hổn hợp dung dòch HNO HClO4 Cô đến cặn, tiếp tục hòa tan axit nitric đuổi hết NO bếp cách thủy Dung dòch chứa PdNO cho phản ứng với Dithizon, chiết chì Dithizonat CCl đo máy quang phổ so màu Trong số trường hợp hàm lượng chì nhỏ xác đònh phương pháp phổ hấp thu nguyên tử cực phổ vi phân 1.2 THU MẪU VÀ PHÂN TÍCH MỘT SỐ CHẤT Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ TRONG CÁC NGÀNH CÔNG NGHIỆP ĐẶC THÙ Trong trình vận động tự nhiên, trình sinh đòa hoá kể hoạt động sản xuất người sản sinh nhiều chất gây ô nhiễm không khí Ở quan tâm đến ô nhiễm kiểm soát từ trình hoạt động sản xuất Mỗi ngành công nghiệp sinh số loại chất ô nhiễm đặc thù tùy theo loại hình sản xuất trình độ công nghệ Chính việc thu mẫu phương pháp xác đònh chất ô nhiễm đặc thù cần thiết 1.2.1 Thu mẫu xác đònh cacbon dioxit (CO 2) Nguyên tắc chung: Cacbon dioxit hấp thụ dung dòch Bari hydroxit (Ba(OH)2) tạo bari cacbonat (BaCO 3) Lượng Ba(OH) dư chuẩn độ dung dòch axit clohydric với chất thò phenolphtalein Lấy mẫu phân tích: Mẫu không khí khoảng 100 lít hút qua bình chứa tiêu chuẩn có dung dich bari hydroxit 0.1N Cho vào dung dòch vài phenolphtalein chuẩn độ lượng hydroxit bari dư axit clohric (0.1ml dung dòch HCl 0.1 N tương ứng với 1.113ml CO2) Trong trường hợp không khí có lẩn axit khác kết tủa BaCO lọc, rửa sạch, hòa tan lượng xác đònh dung dòch HCl 0.1 N Sau đó, chuẩn độ lượng HCl dư Giảng viên: Th.S Lâm Vónh Sơn Trang Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ TP.Hồ Chí Minh – Khoa Môi Trường CNCH dung dòch kiềm 0.1N tính lượng BaCO tạo thành CO2 mẫu 1.2.2 Thu mẫu xác đònh axit cromit Nguyên tắc chung: Bụi axitcromit thu giấy lọc PVC Sau với axít loãng sử lý với điphenyl cacbazit tạo thành phức màu đỏ Dung dòch màu đo máy quang phổ khả kiến 540nm Độ nhạy: Phương pháp phù hợp với hàm lượng Axitcromit 0.03-0.05mg/m thể tích mẫu khí cần lấy 100-500lít Yếu tố ảnh hưởng: Phương pháp chọn lọc cho xác đònh Cr 6+ Một số kim loại Fe, Cu, Ni gây cản trở Thu mẫu phân tích: Mẫu khí hút với vận tốc 1-2lít/phút Thể tích mẫu 100-500lít Sử lý mẫu Axitsunfuric 0.25M, lắc khuấy dòng Sau thêm Điphenyl cacbozit đo máy quang phổ Hàm lượng axit cromit xác đònh sở so sánh với dung dòch chuẩn 1.2.3 Phân tích thu mẫu formaldehyt (HCHO) Nguyên tắc chung: dung dòch axit, formaldehyt phản ứng với 3- metyl-2benzothiazolin hydrazin (MBTH) tạo thành sản phẩm màu xanh Cường độ màu phụ thuộc nồng độ andehyt Sản phẩm màu đo máy quang phổ khả kiến bước sóng 628nm Độ nhạy:Phương pháp thuận lợi cho hàm lượng formaldehyde không khí từ 0.5 đến 20mg/m ( 0.4 – 16ppm) với 25lít không khí Yếu tố ảnh hưởng: Các amit thơm, hợp chất carbazôn andehyde khác Thu mẫu phân tích: Khí hấp thụ qua dung dòch MBTH 0.05 % với tốc độ 12lít/phút Dung hấp thụ chuyển vào ống đong thêm MBTH vào cho đủ 100ml Sau đó, cho vào dung dòch clorua sắt (III), axit sunfamic; để yên 15phút đo máy quang phổ so màu Hàm lượng formaldehyt so sánh với dung dòch chuẩn 1.2.4 Thu mẫu phân tich amoniac (NH3) Nguyên tắc chung: Thuốc thử Nessler phản ứng với amoniac tạo nên màu nâu vàng Cường độ màu phụ thuộc nồng độ amoniac Độ nhạy:1µm 1ml dung dòch hấp thụ Yếu tố ảnh hưởng: Các muối amoni, sunfua hydro, amin béo gây cản trở Thu mẫu phân tích: Khí hút qua dung dòch axít sunfuric loãng 0,1N với vận tốc 1lít/phút Dung dòch cho phản ứng với thuốc thử Nessler đo máy quang phổ khả kiến Hàm lượng xác đònh cách đo với dung dòch chuẩn Giảng viên: Th.S Lâm Vónh Sơn Trang Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ TP.Hồ Chí Minh – Khoa Môi Trường CNCH 1.2.5 Thu mẫu phân tích khí Clo (Cl 2) Nguyên tắc chung: Clo phản ứng với 0-tolidin tạo thành sản phẩm màu vàng Cường độ màu tỉ lệ với hàm lượng clo xác đònh máy quang phổ bước sóng 435nm 490nm Độ nhạy: Phương pháp phù hợp với hàm lượng clo là1µg/ml dung dòch phân tích Yếu tố ảnh hưởng: Các axit nitơ, muối sắt, mangan chất ôxy hóa khác Thu mẫu phân tích: Khí hút qua dung dòch kiềm 0.1N bình chứa tiêu chuẩn nhiệt độ 20 – 400C Sau dung dòch trung hòa axit sunfuric, hòa loãng xử lý với o- tolundin axit clohydric Dung dòch đo máy quang phổ so màu Hàm lượng clo xác đònh cách so sánh với mẫu chuẩn 1.2.6 Thu mẫu phân tích khí hydro florua (HF) Nguyên tắc chung: hydro florua làm màu alizain – thori alizarinlantan Cường độ màu đo máy quang phổ khả kiến có kính lọc so màu bước sóng 520 – 550nm Độ nhạy: Phương pháp xác đònh hàm lượng HF không khí 0.6µm/m 3 Yếu tố ảnh hưởng: Phương pháp chọn lọc cho hydro florua Thu mẫu phân tích: Khí hút qua dung dòch NaOH 0.01M hydroperoxit (H2O2) 0.2% bình chừa chuẩn với vận tốc 0.5 đến 10lít/phút Sau mẫu xử lý với axit percloric để khử chất hửu đo máy quang phổ Hàm lượng florua so sánh với dung dòch chuẩn 1.2.7 Thu mẫu phân tích axit clohydric (HCl) Nguyên tắc chung: Clorua mẫu kết tủa ion bạc đònh lượng phương pháp đo độ đục Độ nhạy: Phương pháp xác đònh clorua với hàm lượng 1µg/ml Yếu tố ảnh hưởng: Các axit halogen axit xyanhydric (HCN) cản trở Thu mẫu phân tích: Khí hút qua nước cất bình chứa tiêu chuẩn có chứa muối nitrac bạc với vận tốc 2lít/phút Hổn hợp xác đònh máy đo độ đục Hàm lượng clorua so sánh với dung dòch chuẩn có chứa natri clorua 1.2.8 Thu mẫu phân tích hydro xyanua (HCN) Nguyên tắc chung: Hơi axit xyanhydric (HCN) hấp thụ bình chứa đựng hổn hợp dung dòch amoniac – niken (II) clorua Phức chất tetraxyanonikelat (II) tạo thành xác đònh máy quang phổ tử ngoại bước sóng 267nm Độ nhạy:Phương pháp thuận tiện cho xác đònh HCN có hàm lượng –10 mg/m (0.9 9.0ppm) với thể tích lấy mẫu không khí 20-30lít Yếu tố ảnh hưởng: Hơi dung môi hửu Xeton, niken sunfua số kim loại nặng ảnh hưởng đến trình phân tích HCN Thu mẫu phân tích: Khí hút qua dung dòch hấp thụ với vận tốc – Giảng viên: Th.S Lâm Vónh Sơn Trang Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ TP.Hồ Chí Minh – Khoa Môi Trường CNCH 2lít/phút Mẫu chuyển vào ống đong 25ml đo máy quang phổ Hàm lượng HCN so sánh với dung dòch chuẩn 1.2.9 Thu mẫu phân tích hydro sulfua (H 2S) Nguyên tắc chung: hydro sulfua phản ứng với cadmi hydroxit tạo thành cadmi sunfua Cadmi sunfua phản ứng với N, N- dimetyl-P-phenylenda-amin sulfat clorua sắt (III) tạo thành sản phẩm có màu xanh metylen xác đònh phổ khả kiến 670nm Độ nhạy:Phương pháp phù hợp với hàm lượng H 2S không khí từ 1.5 đến 2.5mg/m3 (1 – 18ppm) cho 10 lít mẫu khí Yếu tố ảnh hưởng: Các tác nhân có tính khử mạnh ozôn, nitơ dioxit, tia tử ngoại Thu mẫu phân tích: Khí hút qua dung dòch có chứa thuốc thử với vận tốc 0.2 – 0.5 lít/phút Sau mẫu xử lí dung dòch FeCl đo máy khả kiến Hàm lượng H 2S xác đònh cách so sánh với dung dòch chuẩn 1.2.10.Thu mẫu phân tích metanol (CH 3OH) Nguyên tắc chung: Xác đònh formaldehyt sau ôxy hóa KMnO Độ nhạy: 0.4µg/ml Yếu tố ảnh hưởng: Các chất hửu có khả tạo thành formaldehyt điều kiện tương tự Thu mẫu phân tích:Mẫu thu qua nước cất sau xử lý dung dòch kali permanganat axit sunfuric xác đònh formaldehyt 1.2.11 Thu mẫu phân tích phenol (C 6H5OH) Nguyên tắc chung: Trong môi trường kiềm, phenol phản ứng với p- nitroanilin tạo thành hợp chất có màu vàng (khi hàm lượng phenol thấp) màu đỏ hàm lượng phenol cao Màu dung dòch đo máy quang phổ khả kiến bước sóng 570nm 530nm Độ nhạy: Giới hạn phương pháp 2µg/5ml dung dòch mẫu Yếu tố ảnh hưởng: Creso ảnh hưởng tới phương pháp xác đònh Thu mẩu phân tích: Mẫu khí thu qua dung dòch natri cacbonat, sau thêm dung dòch p- nitroanil diazo hóa Lắc dung dòch 15phút đo máy quang phổ bước sóng 570nm Hàm lượng phenol xác đònh cách so sánh với dung dòch phenol chuẩn 1.2.12 Thu mẩu phân tích dung môi hữu Nguyên tắc chung: Hơi Hydrocacbon thu qua ống thủy tinh có than hoạt tính, sau chiết dung môi cacbon disufua (CS 2) Dung môi sau chiết phân tích sắc kí khí với đầu dò (detector) ion hóa lửa đònh lượng so với mẫu chuẩn Độ nhạy: Phương pháp thích hợp với việc xác đònh dung môi hydrocacbon hàm lượng 200 – 500mg/m (10-120ppm) với thể tích khí 50-100lít Giảng viên: Th.S Lâm Vónh Sơn Trang 10 Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ TP.Hồ Chí Minh – Khoa Môi Trường CNCH Bài 3: ĐỊNH LƯƠNG SUNFUA DIOXIT (SO2) TRONG KHÔNG KHÍ THEO PHƯƠNG PHÁP TCM TRÊN MÁY QUANG PHỔ SO MÀU Biên soạn theo: - Thường qui kỹ thuật YHLD & VSMT 1993, Bộ Y Tế, H.1993; Tham khảo: - TCVN 1971 – 1995 (ISO 6767 – 1990); Taøi liệu tập huấn quang trắc phân tích chất lượng môi trường Cục Môi Trường BKHCN & MT.H.1998 I NGUYÊN TẮC SO2 không khí hấp thụ vào dung dòch K 2HgCl4 Na2HgCl4 tạo thành hợp phức Dichlorosurate Mercurate II Phức chống ôxy hóa ôxy khí có mặt chất ôxy hóa mạnh O 3, NO NO2 Đònh lượng SO2 Pararosaniline HCl HCHO để tạo thành phức chất Axít Pararosaniline Methylsulfonic có màu hồng tím Đo màu máy quang phổ so màu bước sóng 560nm đònh lượng dựa vào đường chuẩn Các phản ứng diển sau: - Trong dung dòch hấp thụ, TeraChloride Mercurate II tạo thành 2KCl + HgCl2 = 2K+ + [HgCl4]2- - SO2 hấp thụ ổn đònh nhờ phản ứng tạo thành phức chất Dichlorosurate Mercurate II: SO2 + [HgCl4]2- + H2O = [HgCl 2SO3]2- + 2H+ + 2Cl- Phức chất tác dụng với Formaldehyde tạo thành Axít Methylsulfonic: [HgCl2SO3]2 + HCHO + 2H+ = HO- CH2-SO3H + HgCl - Sau Axít Methylsulfonic tác dụng với Pararosaniline/HCl tạo thành phức màu đỏ tím: HO- CH2-SO3H + C19H18N3Cl +HCl = Axít Pararosaniline Methylsulfonic (Pararosaniline) Khoảng đo: 0.015 –0.6 mg/m3 Lấy mẫu khoảng 30 – 50 lít không khí Tuân theo đònh luật Beer- Lamber với nồng độ khoảng 0.25mg/10lít dung dòch hấp thu Yếu tố ảnh hưởng: Mn2+, Cr3+, Cu2+,V5+, NOX, O3, H2S, Mercaptan gây cản trở II DỤNG CỤ, THIẾT BỊ ü Dụng cụ lấy mẫu: Ống hấp thụ, máy hút khí, lưu lượng kế, hộp bảo quản mẫu ü Dụng cụ: Pipet, buret, ống nghiệm, bình đònh mức, cân phân tích 10 -4gr ü Thiết bò phân tích: Máy quang phổ so màu 300 –900nm III HÓA CHẤT, THUỐC THỬ 3.1 Formaldehyde - HCHO (1% v/v): HCHO 38 – 40% Nước cất 3.2 Dung dòch Iot 0.01N - Dung dòch Iot 0.1N (gốc) + I2 Giảng viên: Th.S Lâm Vónh Sơn 0.5ml 50ml (pha trước dùng) 12.69g Trang 22 Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ TP.Hồ Chí Minh – Khoa Môi Trường CNCH + KI 60.0g/30ml nước cất + Nước cất → 1000ml - Dung dòch Iot 0.01N (sử dụng) + Dung dòch Iot gốc 0.1N 10ml + Nước cất → 100ml 3.3 Pararosaniline (Fuchsine basic) 1% + Pararosaniline 1g + Methanol 50ml + Nước cất → 100ml (Dung dòch ổn đònh khoảng tháng, cần thiết tinh chế Pararosanilin theo phụ lục TCVN 5971 – 1995) 3.4 Dung dòch tẩy màu - Dung dòch Pararosaniline 1% (3.3) 4ml - HCl đậm đặc 6ml Lắc khoảng 5phút - Nước cất → 100ml (Dung dòch ổn đònh tháng) 3.5.Dung dòch chuẩn SO2 3.5.1 Dung dòch chuẩn gốc • Cách thứ nhất: + Na2S2O5 0.80g + Nước cất →1000ml (Dung dòch có nồng độ SO 2khoaỷng 530àg/ml) Caựch thửự hai: Laỏy 10ml dung dòch Na 2SO3 bão hòa, thêm vào 1I2 ml H2SO4 1/3 tạo khí SO Sục khí SO vào dung dòch hấp thụ Xác đònh xác lại hàm lượng SO dung dòch vừa pha • Chuẩn độ hàm lượng SO dung dòch sau: Trong bình nón cho vào - Dung dòch I2 0.01N 10ml - Dung dòch H 2SO4 1/5 10ml - Nước cất hai lần 20ml Nhỏ dung dòch chứa SO2 từ buret vào bình nón, lắc đến chuyển màu vàng Thêm vào 0.2ml dung dòch hồ tinh bột 0.5% Tiết tục nhỏ dung dòch chứa SO đến màu 1ml dung dòch I 20.01N tương ứng với 0,3203 mg SO (= 302.3 µg/SO 2) 3.5.2 Dung dòch chuẩn sử dụng: Lấy dung dòch chuẩn SO vừa chuẩn độ xong, đem pha loãng dung dòch hấp thụ bình đònh mức 100ml để thu dung dòch chuẩn sử dụng có nồng độ 10µg SO2/ml Dung dòch giữ 1đến ngày 3.6 Dung dòch hấp thụ - HgCl2 10.86g - NaCl 4.70g - (Hoặc KCl 5.96g) Giảng viên: Th.S Lâm Vónh Sơn Trang 23 Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ TP.Hồ Chí Minh – Khoa Môi Trường CNCH EDTA 0.07g Nước cất → 1000ml (Dung dòch giữ tháng) 3.7 Dung dòch acid sulfamic NH2SO3H 1.2g Nước cất → 1000ml (Dung dòch ổn đònh tháng) IV KỸ THUẬT LẤY MẪU Thu mẫu không khí qua ống hấp thụ (imperger) với ống hấp thụ nối tiếp nhau, ống chứa 20ml dung dòch hấp thụ, với lưu lượng 0.5 I1lít/phút khoảng Ghi nhận nhiệt độ áp suất nơi lấy mẫu Xong, gom toàn dung dòch hấp thụ lại cho vào hộp bảo quản mẫu (lạnh) - V KỸ THUẬT PHÂN TÍCH Lấy ống nghiệm φ16 đánh số từ đến 5, ống thứ mẫu phân tích Cho dung dòch chuẩn SO2 vào ống nghiệm từ đến số với thể tích tương ứng nêu bảng Sau đó, thêm dung dòch hấp thụ vào ống nghiệm cho đủ 10ml Ống nghiệm số 6( mẫu cần phân tích) Cho 10ml dung dòch mẫu vừa thu xong Tiếp theo, cho thứ tự thuốc thử vào ống nghiệm số liệu bảng Ống số Dung dòch D.dòch chuẩn SO 2ml (10µg SO 2/ml) Dung dòch hấp thụ ml Acid sulfamic, ml Formaldehyde, ml Dung dòch tẩy màu, ml Lượng SO 2, µg Maãu 10 0.5 0.2 0.5 1.0 2.0 9.8 9.5 9.0 8.0 10 (maãu) 0.5 0.5 0,5 0.5 0.5 (Lắc đều, để yên 10 phút) 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 10 20 Y Sau thêm dung dòch Acid sulfamic, lắc đều, để yên 10 phút mục đích khử NO2trong dung dòch hấp thụ, thêm thuốc thử Khi cho chất tẩy màu vào ống nghiệm lắc kỹ, sau 30 phút, đêm so màu bước sóng 540 – 560nm máy so màu theo thứ tự mẫu đánh số IV TÍNH TOÁN KẾT QUẢ So sánh mật độ quang mẫu phân tích với dãy mẫu chuẩn suy lượng SO có mẫu phân tích Tính toán kết theo công thức C SO2 = aV1 ( mg / m ) V2 x Vk CSO2: Nồng độ SO mẫu khí thu,(mg/m 3) Giảng viên: Th.S Lâm Vónh Sơn Trang 24 Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ TP.Hồ Chí Minh – Khoa Môi Trường CNCH a:Lượng SO2 có dung dòch phân tích, (µg) V1: Tổng thể tích dung dòch đêm hấp thu mẫu, (ml) V2: Thể tích dung dòch hấp thu mẫu lấy phân tích, (ml) Vk: Thể tích khí lấy mẫu, tính theo điều kiện chuẩn, (lít) Giảng viên: Th.S Lâm Vónh Sơn Trang 25 Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ TP.Hồ Chí Minh – Khoa Môi Trường CNCH Bài 4: LẤY MẪU VÀ PHÂN TÍCH KHÍ NO BẰNG PHƯƠNG PHÁP THỤ ĐỘNG I NGUYÊN TẮC Phương pháp đo NO2 thụ động với Williems – Badge phát triển phương pháp lấy mẫu chọn lọc không khí xung quanh Badge chứa miếng giấy lọc thủy tinh (Whatman GF – A) thấm dung dòch hóa học để hấp thụ NO Giấy lọc thủy tinh gắn với vòng PS 3mm Vòng xác đònh chiều dài khuyếch tán badge Thời gian tiếp xác tỉ lệ trực tiếp với nồng độ NO không khí Nguyên tắc • Ion Nitrite phản ứng với Sulphanyl Amide tạo thành muối Diazonium Hợp chất kết hợp với N-1-naphtyl Ethylene Diazonium Dihydrocloricle tạo thành phẩm màu Azo • Màu dung dòch đo máy hấp thụ quang phổ II HÓA CHẤT 2.1 Thuốc thử Diazo: ü Hòa tan 4g Sulfanilamid, 10g axít tartric 0.1g EthyleneDiamineTetraacetic Acid Disodium (EDTA) khoảng 800ml nước cất nhiệt độ 50 0C ü Làm nguội dung dòch hòa tan 0.1g N-(1- naphthy) ethylene diamin dihydrochloride ü Thêm 10ml Acetone, đònh mức thành 1lít trử chai thủy tinh nâu cho vào tủ lạnh 2.2 Dung dòch Stock: Hòa tan 0.375g NaNO 0.2g NaOH nước Đònh mức thành 1lít Giữ tủ lạnh 2.3 Dung dòch chuẩn: Lấy 2ml dung dòch Stock, đònh mức thành 250ml Dung dòch chứa 2µg NO 2/ml Chuẩn bò hàng ngày III CHUẨN BỊ BADGE 3.1 Dụng cụ: ü Đóa đựng giấy (ribbed glass plate): thủy tinh phẵng có gắn gân nhỏ giấy tẩm không nằm sát vào mặt thủy tinh ü Hộp phơi mẫu (Cabinet) : hộp nhựa kín, có đầu khí vào ra, dùng để cách ly môi trường có khí NO ü Hộp thao tác (Glove box) : hộp làm poly carbonate có kích thước 30x20x10 cmdùng để tiếp xúc với khíNO2 khí ü Ống khử khí (Air cleaner) : ống thủy tinh nhét đầy thủy tinh có tẩm dung dòch hấp thu khí cần làm sạch: ü Hệ thống khử khí thao tác: nối ống khử khí với đầu vào hộp thao tác, đầu hộp thao tác nối với bơm có lưu lượng 2lít/phút – thời gian lưu khí ống khử khí khoảng giây Giảng viên: Th.S Lâm Vónh Sơn Trang 26 Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ TP.Hồ Chí Minh – Khoa Môi Trường CNCH ü Hệ thống hong khổ giấy tẩm: tương tự hệ thống khử khí thao tác nối với hộp phơi màu 3.2 Chuẩn bò: 3.2.1 Làm ü Giấy lọc sợi thủy tinh (28mm Whatman GF-A).: Rửa giấy lọc nước cất đun sôi vài phút để sợi thủy tinh không bò rời Rửa giấy lần thứ hai với Acetone hong khô hộp kín khử NO (cabinet) thủy tinh có gân lọc Nếu giấy lọc không phẳng dùng nhíp để làm phẳng ü Màng Teflon.:Rửa màng teflon lần dung dòch 1:1 (theo thể tích) cồn 96%: nước cất Rửa lại cồn 96%, hong khô đóa thủy tinh đặt cabinet Giấy thủy tinh màng Teflon chuẩn bò trước phải bảo quản hộp kín không chứa NO ü Badge lấy mẫu.Rửa vỏ badge lấy mẫu nước cất rửa lần hai cồn 96% Chú ý không dungd acetone làm hỏng vật liệu 3.2.2 Chuẩn bò dung dòch tẩm( friethanolamine TEA) : Acetone tỉ lệ 1:25) Dùng pipet lấy lần 1ml TEA cho vào bình đònh mức 50ml, pha loãng acetone đònh mức đến 50ml Lắc mạnh pha loãng Dung dòch giữ tủ lạnh vài ngày 3.2.3.Tẩm giấy soạn badge ü Lưu ý làm việc găng tay hộp thao tác ü Lấy dung dòch tẩm ch vào beaker cho giấy lọc vào tẩm Dùng nhíp đầu phẳng để trở Làm khô hệ thống hong khô giấy Lưu ý tẩm lúc không miếng phải làm nhanh để tránh NO ü Đặt giấy tẩm hong khô vào đáy badge, vòng đệm, vòng Teflon thêm vòng đệm Sau đóng nắp bảo quản tủ lạnh IV LẤY MẪU VÀ PHÂN TÍCH 4.1 Lấy mẫu Chọn vò trí đo thích hợp, gắn badge lên giá đở, mở nắp cho giấy tẩm tiếp xúc với không khí cần nghiên cứu Ghi lại thời gian tiếp xúc để tính kết 4.2 Phân tích ü Mẫu thu đêm trích ly với 8ml nước cất ü Lấy q (ml) dung dòch trích cho độ hấp thu không vượt dãy chuẩn ü Thêm nước cất đến 4ml ü Thêm 4ml thuốc thử Đậy nắp, lắc để chổ tối 15 phút ü Đo màu bước sóng 540nm V.TÍNH KẾT QUẢ Giảng viên: Th.S Lâm Vónh Sơn Trang 27 Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ TP.Hồ Chí Minh – Khoa Môi Trường CNCH Nồng độ khí NO2 tính theo công thức sau: C = Q x Rt Axt Q = (abs – abs 0).f.df Trong đó: Q: abs: Abs0: f: df: C: Rd: A: t: Tổng số NO2 mẫu (µg) Kết đo ( độ hấp thụ) mẫu thử Kết đo ( độ hấp thụ) mẫu trắng Hệ số góc đường chuẩn Hệ số pha loãng (=8/q) Nồng độ NO 2trong không khí (µg/m3) Tổng trở lực badge 455 s.m -1 Diện tích tiếp xúc5,309.10 m2 Thời gian lấy mẫu (giây) VI LẬP ĐƯỜNG CHUẨN Lấy ống polysttyren, cho vào Ký hiệu mẫu - Dung dòch NO chuẩn 0.5 1.5 2.5 - Nước cất (đủ cho 4ml) 3.5 2.5 1.5 - Thuốc thử 4 4 4 Nồng độ (µg NO2/8ml) + Đậy nắp, lắc để chổ tối + Sau 15 phút, tiến hành đo màu bước sóng 540nm dựng đường chuẩn Giảng viên: Th.S Lâm Vónh Sơn Trang 28 Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ TP.Hồ Chí Minh – Khoa Môi Trường CNCH Bài 5: XÁC ĐỊNH NỒNG ĐỘ SUNPHUA HYDRO TRONG KHÔNG KHÍ (H2S- phương pháp so màu) Hiện nay, không khí xung quanh hàm lượng H 2S thường mức vài ppb ( phần tỷ) Khi phát có mùi thoảng khoảng 0.7 – 8.4 µg/m ( 0.5 – 6.0ppb), thường vượt 139 µg/m (100, ppb), ngoại trừ vài cố khí đòa nhiệt thoát (đến vài %) I BẢN CHẤT PHƯƠNG PHÁP 1.1 Nguyên lý Khí H2S hút với thể tích xác đònh qua dung dòch chất hấp thụ Cd(OH) thể huyền phù tạo thành CdS kết tủa màu vàng Để tránh phân hủy ánh sáng cần thêm Arabinogalactan vào dung dòch hấp thụ Sau cho phản ứng với N, N- dimethyl-p phenylenediamine FeCl Phân tích theo phương pháp so màu trước 24 kể từ thu mẫu Cơ chế phản ứng diễn sau: N(CH3) S 3+ + H2S +(CH6Fe → 3)2N NH N(CH3)2 + NH4+ + 4H+ + 6Fe2+ NH2 1.2 Khoảng đo độ nhạy ü Phương pháp tốt với nồng độ H 2S không khí từ 2.2 - 200µg/m (1.6 – 144ppb) Khi nồng độ H2S cao 70µg/m (50ppb) phải tăng lượng nồng độ chất hấp thụ Thu mẫu với lưu lượng chất tối đa 1.5l/phút, vòng giừ với nồng độ H2S 1.1µg/m3 (0.8ppb) 101, 3kPa 25 0C Mặc dù giới hạn phép đo 0.20 µg/m H2S (0.14ppb) ü Phương pháp phù hợp để đo H 2S khoảng mg/m Nồng độ H 2S từ 70 µg/m3 sử dụng ống thủy tinh xốp sục khí với dung dòch hấp thụ100ml Cd(OH)2 + Arabinogalactan vòng 5phút Nếu nồng độ H 2S cao phải tính toán theo phương pháp động lực học nói theo hệ số tỷ lượng 1.3 Các yếu tố cản trở ü Methyl blue phản ứng đặc biệt tốt với S 2- nồng độ thấp (ở nồng độ mà thường khó phát không khí xung quanh) Các tác nhân cản trở tạo màu S2 chí nồng độ vài S 2/L, nồng độ S dung dòch hấp thụ cao 40µg/l phải thêm 0.1 – 0.3ml FeCl để thời gian phản ứng tới 50phút ü Nồng độ >0.5µg/l, NO tạo màu vàng nhạt với thuốc thử, không ảnh hưởng kể nồng độ NO tới 0.3ppb, thêm Arabinogalactan vào dung dòch hấp thụ Khi H 2S NO2 đồng thời hút vào NO oxy hóa Giảng viên: Th.S Lâm Vónh Sơn Trang 29 Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ TP.Hồ Chí Minh – Khoa Môi Trường CNCH lượng nhỏ H 2S từ pha khí hàm lượng H 2S bò thấp thực tế ü Ozon 57ppb tái sinh CdS 15% ü CdS bò khử trực tiếp lộ sáng Việc thêm 1% Arabinogalactan loại trừ điều hoàn toàn, tốt phải tránh lộ sáng ü Khi nồng độ H 2S >7mg/m3, thời gian thu mẫu vòng 5phút Nếu lấy mẫu thời gian dài nồng độ H 2S cao không hấp phụ hết làm nghẽn ống sục khí việc oxy hóa S 2- dư, lúc nhúng ống sục vào HNO đặc nóng (sôi) để làm 1.4 Độ xác Ở nồng độ thấp (0.6 – 1.4µg/m 3), lưu lượng 1.7 l/ph, hiệu suất đạt 95.1 A 1.5% Khi lấy mẫu không khí xung quanh nên lấy với lưu lượng 1.5 l/ph Ở nồng độ cao từ 1mg/m3 lưu lượmg 1l/ph 1.5 Ưu nhược điểm Tác dụng ánh sáng việc bảo quản ü H2S không bền môi trường kiềm (S 2- dể bò ôxy hóa để hở không khí) dể bay môi trường PH< 7.0 ü CdS khó bò ôxy hóa kể ôxy tinh khiết nồng độ cao Tuy nhiên, tiếp xúc với không khí cường độ ánh sáng cao bò phân hủy nhanh ( từ 50 – 90%) Do vậy, dù có thêm Arabinogalactan vào dung dòch hấp thụ nên tránh để tiếp xúc với ánh sáng Để loại trừ ánh sáng phải sử dụng ống sục khí loại thủy tinh có tính quang hóa thấp sơn đen bọc giấy nhôm bên impingers II DỤNG CỤ VÀ THIẾT BỊ ü Impingers với ống sục khí thủy tinh xốp khô ü Bơm hút khí có lưu lượng đến l/ph lưu lượng kế với sai số thể tích tối đa 2% ü Spectrophotometer, bước sóng 660 – 670nm, độ dày cuvet – 5cm ü Một số dụng cụ, thủy tinh phòng thí nghiệm III HÓA CHẤT VÀ THUỐC THỬ ü Các hóa chất thuốc thử đem sử dụng phải đảm bảo độ tinh khiết phân tích, nước cất lần độ dẫn ≤ µS ( gọi tắc nước) ü Các dung dòch phải bảo quản lạnh để nơi tối không sử dụng 3.1 Dung dòch gốc Axít amin-sulphuric: Cho 5ml H2SO4 đậm đặc vào 30ml nước làm nguội Hòa tan 12 gr N, N-dimethyl-phenylenediamine dihydrochloride vào dung dòch H 2SO4 vừa pha (p – aminodimethylaniline dihydrochloride, thấy đậm màu đêm chưng cất lại áp suất cần thiết) 3.2 Dung dòch H2SO450%: Cho 500ml H2SO4 đậm đặc ( d = 1.84) từ từ vào 400ml nước làm nguội đến nhiệt độ phòng, chuyển sang bình đònh mức 1lít thêm nước Giảng viên: Th.S Lâm Vónh Sơn Trang 30 Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ TP.Hồ Chí Minh – Khoa Môi Trường CNCH tới vạch 3.3 Dung dòch thử Amine: Lấy 25ml dung dòch Amine gốc (3.1) dùng dung dòch H2SO4 50% đònh mức đến lít 3.4 Dung dòch FeCl3 3.7M : Hòa tan 100g FeCl 3.6H2O vào 30ml nước 9ml HCl đậm đặc Thể tích dung dòch 100ml 3.5 Dung dòch Amon phôtphat w/v :Hòa tan 400g diamon phôtphat nước đònh mức thành lít 3.6 Arabinogalactan: Sử dụng nguyên liệu loại SCC ( Sigma Chemical Company) chất hoạt động bề mặt Stractan 10 phù hợp 3.7 Dung dòch hấp thụ: Hòa tan 4.3 gr CdSO4 8/3 H2O vào 150ml nước 1.8 gr NaOH vào 100ml nước bình khác Trộn dung dòch vào nhau, thêm 10 gr Arabinogalactan đònh mức đến lít Lắc kỹ huyền phù trước sử dụng dùng vòng ngày, để nơi thoáng mát PH dung dòch hấp thụ khoảng 10 3.8 Dung dòch H2S chuẩn: a Pha dung dòch: Cân Na 2S pha thành dung dòch có nồng độ khoảng 420 µg/ml nước đun sôi b Hiệu chuẩn dung dòch Trước pha để sử dụng phải xác đònh xác theo phương pháp chuẩn độ iot thiosulphat: - Sục khí Nitơ CO vào bình đònh mức đuổi hết tác nhân ôxy hóa trước dùng - Cho lượng dư Iôt, chuẩn độ lại dung dòch chuẩn thiosunphat với thò hồ tinh bột Laáy erlen: ü Erlen 1: Laáy 10 ml dung dòch sunfua chuẩn thêm 20ml dung dòch I 0.1 N 2ml HCl.6N, để yên tối phút Chuẩn độ lại I thiosulfate 0,1 N ( đọc kết V1ml Na2S2O3 0,1N) ü Erlen 2: Lấy 10ml dung dòch nước cấp Làm tương tự trên, thu kết V0 (ml) Na2S2O3 0,1N Hàm lượng H 2S tính theo công thức sau: C = (V0 − V1 ) x m V Trong § V0: Thể tích Na 2S2O3 0,1N chuẩn độ mẫu trắng § V1: Thể tích Na 2S2O3 0,1N chuẩn độ mẫu trắng § V: Thể tích dung dòch sunfua đem chuẩn độ § m: Số mg H2S tương ứng với 1ml lod 0,1N (m = 1,7) c Dung dòch sunphua làm việc : Lấy 10ml dung dòch gốc (3.8a) đònh mức thành lít nước xử lý (nước cất lần đun sôi, để nguội, bảo quản khí nitơ chống xâm nhập ôxy để nơi mát), lưu ý bình đuổi oxy khí nitơ tinh khiết Dung dòch không ổn đònh lâu, nên pha trước sử dụng Nồng độ S2- 4µg/ml IV TIẾN HÀNH THU MẪU VÀ PHÂN TÍCH Giảng viên: Th.S Lâm Vónh Sơn Trang 31 Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ TP.Hồ Chí Minh – Khoa Môi Trường CNCH 4.1 Chuẩn bò dụng cụ ü Các dụng cụ thiết bò phải vệ sinh trước tiến hành thu phân tích mẫu ü Dùng dung dòch tẩy rửa PTN (dung dòch crom), xà nước máy ngâm rửa dụng cụ sau tráng lại nước cất nhúng HNO (pha với tỉ lệ : 1) khoảng 30 phút, sau rửa nước máy, dung dòch tẩy rửa phòng thí nghiệm tráng lại nước cất 4.2- Thu mẫu ü Lấy 10 ml dung dòch hấp thụ (3,7) vào impinger, cho thêm 5ml etanol loại 95 % (công việc chuẩn bò trước thu mẫu giờ) Impinger bọc kỹ nhôm sơn đen để tiếp xúc với ánh sáng Phía có đặt miếng teflon để tránh tạo sương ü Nối impinger vào hệ thống thu mẫu hút khí với lưu lượng < 1,5 lít/ph, thời gian 120 phút Đối với nồng độ H 2S tối thiểu 0,7 µg/m3 Với nồng độ cao 7-70 mg/m3, lượng dung dòch hấp thụ 100ml, thời gian ≤ phút Nồng độ cao phải tính theo hệ số tỉ lượng phương pháp động học ü Khi ngừng thu mẫu, rót dung dòch hấp thụ vào lọ màu nâu đậy kín Lấy dung dòch hấp thụ chưa sử dụng tráng rửa ống sục khí impinger trước thu mẫu ü Mẫu bảo quản kỹ để lạnh giữ lâu 4.3 phân tích ü Thêm 1,5 ml dung dòch thuốc thử amin vào dung dòch mẫu hấp thụ, lắc ü Thêm giọt (50µl) dung dòch FeCl lắc tiếp ü Chuyển dung dòch sang bình đònh mức 25ml, nhỏ giọt dung dòch amoni photphat màu vàng nhạt ion Fe 3+ Thêm nước cất đến vạch mức, để yên 30 phút ü Thực mẫu trắng tương tự với dung dòch hấp thụ chưa sục khí ü Tiến hành đo màu máy Spectrophotometer bước sóng 670nm V HIỆU CHUẨN 5.1 Lập đường chuẩn với dung dòch Sunphua (s 2-) ü Việc hiệu chuẩn dung dòch sunphua (trong nước) quang trọng, cách thức mô tả với mẫu phân tích mục 4.3 ü Lấy dãy ống nghiệm có đường kính lớn, thêm vào ống 10 lít dung dòch hấp thụ thêm thứ tự lượng dung dòch chuẩn sunphua 0,0; 0,25; 0.50; 0,75; 1,0 2,0ml lắc tiến hành bước mô tả mục 4.3 VI TÍNH TOÁN KẾT QUẢ Quy đổi thể tích mẫu khí thu điều kiện áp suất 101,3 kPa 25 0C Hàm lượng H2S tính theo công thức C= a x (µg ) x B Ba x V s Trong đó: Giảng viên: Th.S Lâm Vónh Sơn Trang 32 Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ TP.Hồ Chí Minh – Khoa Môi Trường CNCH a : Hàm lượng NH mẫu thử (µg) Vs :Thể tiùch khí thu (l) quy 101,3 kPa 25 0C (theo công thức PV/T = CONST) B: Tổng thể tích dung dòch mẫu thử Ml Ba: Thể tích dung dòch mẫu thử lấy để phân tích, ml VII TÁC DỤNG CỦA ÁNH SÁNG VÀ VIỆC BẢO QUẢN Sau màu, metylen xanh ổn đòng 48 nhiệt độ phòng tối Nếu thêm etanol để hãm bọt, có làm ta êng tốc độ phân hủy màu Giảng viên: Th.S Lâm Vónh Sơn Trang 33 Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ TP.Hồ Chí Minh – Khoa Môi Trường CNCH Bài 6: LẤY MẪU VÀ PHÂN TÍCH CACBON MONOXYT (CO) I NGUYÊN TẮC Khi CO tác dụng với Paladi Clorua, chất bò khử thành Paladi Kim loaïi: CO + PdCl2 + CO2 = 2HCl + Pd Nếu cho thuốc thử Photphomolydat (thuốc thử Folin – Ciocalteu) vào dung dòch có Paladi Folin – Ciocalteu bò khử từ màu vàng thành màu xan: Phản ứng thự môi trường kiềm (Na 2CO3) II THUỐC THỬ Dung dòch PdCl2 10/00(1g/l) Dung dòch Na2CO3 20% Thuốc thử PhtphoMolypdat (Folin - Ciocalteu) + Natritungstate (Na 2WO4.2H2O) : 100g + Natri Molypdat (Na 2MO4) : 25g + Nước cất : 700ml Lắc cho tan hết, sau cho thêm: + HCl đậm đặc : 100ml + H3PO4 85% : 50ml Trộn đem đun sôi với ống sinh hàn miệng bình cầu Đề nguội, thêm: + Lithisulfat (Li2SO4.H2O) : 150g + Nùc cất : 50ml + Brôm (Br2) : vài giọt Đun sôi 15 phút(có ống sinh hàn) để loại bỏ hết Brôm thừa Để nguội, đònh mức thành lít dung dòch nước cất, lọc Bảo quản chai màu nâu III KỸ THUẬT LẤY MẪU VÀ PHÂN TÍCH MẪU 3.1.Kỹ thuật lấy mẫu ü Cho ml dung dòch PdCl2 10/00 vào chai (chai tích khoảng 500ml, rữa sấy kỹ), hút chân không Đem chai đến nơi lấy mẫ, mở khóa cho không khí vào chai đóng khóa lại ü Nếu điều kiện hút chân khiông sử dụng đầu gắn đặc biệt để bơm không khí nơi lấy mẫu vào đẩy không khí chai Thể tích khí` lấy phải gấp 40 – 50 lần thể tích chai cho bảo đảm không khí chai không khí bên 3.2.Kỹ thuật phân tích mẫu: Sau lấy mẫu, để CO tiếp xúc với PdCl phân tích mẫu ü Cho vào chai 1.5 ml thuốc thử Folin – Ciocateu, lắc Đồng thời làm mẫu trắng (cho vào chai không 1ml dung dòch PdCl2 10/00 + Giảng viên: Th.S Lâm Vónh Sơn Trang 34 Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ TP.Hồ Chí Minh – Khoa Môi Trường CNCH ü ü ü ü 1.5 ml dung dòch thuốc thử) Đun cách thủy 30phút, chai có phễu nhỏ, lắc Sau để nguội, đổ vào bình đònh mức (50ml) Rửa tráng chai nước cất Mỗi bình đònh mức cho thêm vào 10 ml dung Na2CO3 20 % Đònh mức lắc (có thể lọc cần), để 10 – 15 phút Đo màu bước sóng 650 nanomet IV LẬP ĐƯỜNG CHUẨN ü Lấy chai cho vào : 0.1; 0.2; 0.3; 0.4; 0.6 ml dung dòch PdCl2 Mẫu số DD PdCl2 (ml) Hàm lượng CO tương ứng 0.1 0.0157 0.2 0.0314 0.3 0.0421 0.4 0.0628 0.6 0.0902 ü Sau bơm vào chai lượng CO thừa để khử hết PdCl2 có chai Đậy nút, để tiếp xúc khoảng h, lắc Có thể tạo CO cách đun axít oxalic với H2SO4 đậm đặc axit formic với H2SO4 đậm đặc ü Đem chai đun cách thủy phút bơm không khí để đuổi hết CO thừa, cho thêm dung dòch PdCl2 cho đủ 1ml ü Lấy thêm chai làm mẫu trắng ü Cho vào chai 1.5 ml dung dòch thuốc thử, đem chai đun cách thủy vòng 30 phút ü Đo màu bước sóng 650 nm dựng đường chuẩn (phần kỹ thuật phân tích mẫu) V TÍNH KẾT QUẢ Đối chiếu mẫu với đường chuẩn Nồng độ khí Cacbon monoxyt (CO) tính mg/m3 theo công thức: Nong CO = Trong đó: a x 1000 (mg / m ) V V: Thể tích chai tương ứng (l) a: hàm lượng CO (mg) suy từ đường chuẩn Giảng viên: Th.S Lâm Vónh Sơn Trang 35 Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ TP.Hồ Chí Minh – Khoa Môi Trường CNCH Tài liệu tham khảo Giáo trình thí nghiệm ô nhiễm không khí, Viện Môi Trường Tài Nguyên, 2000 Đặng Kim Chi, Hóa học môi trường , NXB KH & KT Nguyễn Duy Động, Thông gió kỹ thuật xử lý khí thải, NXB Giáo Dục Nguyễn Hải, m học tiếng ồn, NXB Giáo Dục Nguyễn Văn Phước, Kỹ thuật xử lý chất thải công nghiệp, ĐHKT TPHCM Phạm Ngọc, Ô nhiễm môi trường không khí đô thò khu công nghiệp, NXB KH – KT, 1992 Phương pháp phân tích hóa học Các tiêu chuẩn nhà nước Việt Nam Môi trường Tập II: chất lượng không khí, m học, Chất lượng đất, Giấy loại Hà Nội, 1995 Giảng viên: Th.S Lâm Vónh Sơn Trang 36 ... Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ TRONG CÁC NGÀNH CÔNG NGHIỆP ĐẶC THÙ Trong trình vận động tự nhiên, trình sinh đòa hoá kể hoạt động sản xuất người sản sinh nhiều chất gây ô nhiễm không khí Ở quan tâm đến ô. .. TRONG THU MẪU, PHÂN TÍCH CÁC CHẤT Ô NHIỄM TRONG KHÔNG KHÍ 1.3.1 Thu mẫu trường Kỹ thuật thu mẫu trường đònh lớn đến việc xác đònh nồng độ thực chất ô nhiễm không khí khu vực lấy mẫu Một số điểm... hàm lượng chất độc không khí thời điểm kiểm tra 1.1 THU MẪU VÀ PHÂN TÍCH MỘT SỐ CHẤT Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ CƠ BẢN Sản phẩm cháy sinh từ trình đốt nhiên liệu phục vụ sản xuất, giao thông vận tải… bụi