Đây là bài viết tổng hợp các phương pháp và nguyên tắc phân tích các chỉ tiêu môi trường. bao gồm các chỉ tiêu như, Nitrit, Nitrat, photpho, BOD, COD, tỏng Nito, Amoni.... Ngoài ra tài liệu còn hướng dẫn pha chế các loại hóa chất và chât chuẩn để phục vụ việc phân tích chính xác. Phân tích rõ quy trình và thứ tự các bước để phân tích, xây dựng cơ sở để có kết quả số liệu khách quan và chính xác nhất.
ÂẢI HC HÚ TRỈÅÌNG ÂẢI HC KHOA HC KHOA HỌA Bäü män Họa Vä cå – Phán têch –––––ZY––––– THỈÛC TÁÛP CHUN ÂÃƯ PHÁN TÊCH CÄNG CỦ V PHÁN TÊCH MÄI TRỈÅÌNG (Dng cho sinh viãn nàm thỉï tỉ chun ban Phán têch v Mäi trỉåìng khoa Họa – trỉåìng Âaûi hoüc Khoa hoüc – Âaûi hoüc Huãú) Huãú 10/2004 NÄÜI DUNG Bi Xạc âënh Nitrit nỉåïc bàịng phỉång phạp so mu våïi thúc thỉí Gris Bi Xạc âënh Nitrat nỉåïc bàịng phỉång phạp Natri Xalixilat Bi Xạc âënh Photpho nỉåïc bàịng phỉång phạp axit Ascorbic Bi Xạc âënh âäưng thåìi Cu(II), Pb(II) v Cd(II) theo phỉång phạp Vol-Ampe ho tan anäút Bi Xạc âënh Âäưng nỉåïc bàịng phẹp âo phäø háúp thủ ngun tỉí ngn lỉía Bi Xạc õởnh Chỗ nổồùc thaới bũng pheùp õo phọứ hỏỳp thủ ngun tỉí ngn lỉía Bi Xạc âënh Kali nỉåïc bàịng phẹp âo quang kãú ngn lỉía Bi Xạc âënh Natri nỉåïc bàịng phẹp âo quang kãú ngn lỉía Bi Xạc âënh Oxy ho tan bàịng phỉång phạp Winkler Bi 10 Xạc âënh nhu cáưu Oxy sinh hoạ (BOD) Bi 11 Xạc âënh nhu cáưu Oxy hoạ hc (COD) bàịng phỉång phạp âun häưi lỉu - chøn âäü bicromat Bi 12 Xạc âënh nhu cáưu Oxy hoạ hc (COD) bàịng phỉång phạp âun häưi lỉu – tràõc quang Baìi 13 Chuáøn bë ionit Baìi 14 Tạch Zn(II) häøn håüp Cu(II), Co(II), Ni(II) & Fe(III) bàịng nhỉûa trao âäøi ion Wofatit SBW Bi 15 Thỉûc táûp hiãûn trỉåìng BI XẠC ÂËNH NITRIT TRONG NỈÅÏC BÀỊNG PHỈÅNG PHẠP SO MU VÅÏI THÚC THỈÍ GRIS Nitrit thỉåìng cọ màût nỉåïc khäng bë ä nhiãùm åí näưng âäü khong 1μg/L Nitrit l sn pháøm trung gian khọng bóửn cuớa quaù trỗnh nitrat hoùa amọni, noù l ion âäüc âäúi våïi mäüt säú sinh váût thy sinh åí näưng âäü nh hån 1μg/L Giåïi hản näưng âäü cho phẹp ca NO2− cạc ngưn nỉåïc dng lm nỉåïc cáúp cho sinh hoảt l 0,01mg N-NO2−/L (TCVN 5942 - 1995) Ngun tàõc ÅÍ pH tỉì 2,0 âãún 2,5 ion nitrit s tảo sỉû kãút håüp giỉỵa axêt sunfanilic diazo våïi α-naphtylamin cho sn pháøm mu häưng â Âo máût âäü quang ca dung dëch åí bỉåïc sọng 520nm, sỉí dủng phỉång phạp âỉåìng chøn hồûc dng phỉång phạp so mu bàịng màõt våïi thang chøn s xạc âënh âỉåüc näưng âäü ion nitrit Cạc úu täú nh hỉåíng Clo hoảt âäüng cọ thãø cho mu phủ Ion Cu2+ phán hy múi diazo nãn cn tråí phẹp xạc âënh Khi khäng cọ cạc ion cn tråí, phn ỉïng âảt âäü nhảy cao (0,001mg N-NO2−/L) Dủng củ họa cháút 3.1 Dủng củ Dủng củ thy tinh âãø pha chãú thúc thỉí, micropipet v äúng nghiãûm âãø so mu 3.2 Họa cháút − Thúc thỉí Gris A: Hoìa tan 0,5g axêt sunfanilic vaìo 150mL axêt axãtic 10%, khúy âãưu v âãø n − Thúc thỉí Gris B: Ha tan 0,1g thúc thỉí α-naphtylamin vo 20mL nỉåïc cáút, khúy âãưu Âun säi dung dëch thu âỉåüc, âãø làõng, gản láúy pháưn trong, b càûn Thãm vo pháưn dung dëch 150mL axêt axãtic 10%, làõc âãöu − Dung dëch gäúc nitrit: Cán chênh xạc 0,3040g KNO2 (â sáúy khä åí 105oC 24 giåì), tan v âënh mỉïc âãún 500 mL bàịng nỉåïc cáút 1,00 mL dung dëch ny chụa 0,1mg N-NO2- (näưng âäü: 100 mg N-NO2−/L) − Dung dëch nitrit trung gian: Láúy 10mL dung dëch gọỳc nitrit, pha loaợng õóỳn thóứ tờch 100mL bỗnh âënh mỉïc bàịng nỉåïc cáút 1,00 mL dung dëch ny chỉïa 0,01mg N-NO2− (näưng âäü: 10 mg N-NO2−/L) − Dung dëch nitrit laìm viãûc: Láúy 10mL dung dëch nitrit trung gian, pha loaợng õóỳn thóứ tờch 100mL bỗnh õởnh mỉïc bàịng nỉåïc cáút 1,00 mL dung dëch ny chỉïa 0,001mg N-NO2− (näöng âäü: mg N-NO2−/L) Tiãún haình phán têch Chuáøn bë thang maìu chuáøn vaì máùu phán têch äúng so mu theo bng sau: Dung dëch Dung dëch NO2− lm viãûc (mL) Säú thỉï tỉû máùu chuáøn 10 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0 9,0 10,0 Nỉåïc cáút (mL) Vỉìa â 50 mL Máùu PT 50 Thúc thỉí Gris A (mL) 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 Thuäúc thỉí Gris B (mL) 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 − Näöng âäü NO2 (mg NNO2−/L) 0,02 0,04 0,06 0,08 0,10 0,12 0,14 0,16 0,18 0,20 Sau thãm thúc thỉí Gris A vo dung dëch, làõc âãưu, âãø n ÷ Thãm tiãúp thúc thỉí Gris B, làõc âãưu v tiãún hnh so mu sau thãm thúc thỉí Gris B tỉì ÷ 120 Xạc âënh näưng âäü nitrit theo phỉång phạp so mu bàịng màõt våïi dy tiãu chøn BI XẠC ÂËNH NITRAT TRONG NỈÅÏC BÀỊNG PHỈÅNG PHẠP NATRI XALIXILAT Nitrat thỉåìng cọ màût nỉåïc tỉû nhiãn åí näưng âäü khong ÷ 10 mg/L Näưng âäü cao hån ca nitrat nỉåïc thỉåìng nỉåïc bë nhiãùm cạc loải phán bọn chỉïa nitå, nitrat êt bë háúp phuû âáút nãn ráút dãù bë rỉía träi vo cạc ngưn nỉåïc Trong nỉåïc thi â xỉí l cọ thãø chỉïa mäüt lỉåüng âạng kãø nitrat sỉû äxi họa mäüt pháưn hay hon ton amäni båíi vi sinh váût Ngun tàõc Phỉång phạp xạc âënh nitrat næåïc dæûa trãn viãûc âo máût âäü quang dung dëch cọ mu vng ca håüp cháút tảo thnh giỉỵa nitrat v natri xalixilat åí bỉåïc sọng 420 nm Cạc úu täú nh hỉåíng Phỉång phạp khäng bë nh hỉåíng båíi nitrit (≤ mg/L), clorua (≤ 200 mg/L), sàõt (< 5mg/L) Dủng củ họa cháút 3.1 Dủng củ - Thiãút bë − Mạy quang phäø háúp thủ hay mạy so mu quang âiãûn våïi kênh lc 420 nm − Bãúp cạch thy hồûc bãúp cạch cạt − Cäúc âun 50 mL 3.2 Họa cháút − Dung dëch natri xalixilat: hoìa tan 0,5 g natri xalixilat 100 mL nỉåïc cáút Khi bo qun t lảnh, dung dëch bãưn 10 ngy − Dung dëch NaOH 30%: hoìa tan 30 g NaOH 70 mL nỉåïc cáút − Dung dëch NaOH 2,5%: tan 2,5 g NaOH 100 mL næåïc cáút − Axêt sulfuric âàûc − Dung dëch gäúc nitrat: sáúy khä KNO3 åí 105oC 24 giåì Ha tan 0,7218 g KNO3 â sáúy khä v âënh mỉïc âãún 1000 mL bàịng nỉåïc cáút 1,00 mL dung dëch ny chỉïa 100 μg N - NO3− (näöng âäü: 100 mg N - NO3− / L) Dung dëch gäúc nitrat bãưn thạng − Dung dëch nitrat trung gian: pha long 10,0 mL dung dëch gäúc thnh 100 mL bàịng nỉåïc cáút 1,00 mL dung dëch ny chỉïa 10 μ g N - NO3− (näöng âäü: 10 mg N - NO3− /L) − Dung dëch nitrat lm viãûc: pha long 10,0 mL dung dëch trung gian thnh 100 mL bàịng nỉåïc cáút 1,00 mL dung dëch ny chỉïa μ g N- NO3− (näưng âäü: mg N – NO3− /L) Tiãún hnh phán têch Láúy 10 mL máùu nỉåïc vo cäúc âun 50 mL, thãm mL dung dëch natri xalixilat, âun dung dëch åí khong105oC trãn bãúp cạch thy hay bãúp caïch caït âãún khä Âãø nguäüi âãún nhiãût âäü phoìng Thãm mL axêt sunfuric âàûc, làõc cho tan hãút pháưn càûn khä, âãø n 10 Cáøn tháûn thãm mL næåïc cáút, âãø nguäüi, thãm mL dung dëch NaOH 30% Sau âọ, chuøn ton bäü dung dởch vaỡo bỗnh õởnh mổùc 25 mL, õởnh mổùc bũng dung dëch NaOH 2,5% Làõc âãöu, âo máût âäü quang åí 420 nm Xáy dỉûng âỉåìng chøn: chøn bë ÷ máùu chøn tỉì dung dëch lm viãûc khong näưng âäü tỉì 0,1 ÷ mg/L Sau âọ thãm thúc thỉí v tiãún hnh cạc bỉåïc tảo håüp cháút mu â nãu trãn våïi máùu phán têch Âo máût âäü quang ca cạc máùu chøn â chøn bë cng âiãưu kiãûn våïi máùu phán têch Xáy dỉûng âỉåìng chøn bàịng cạc giạ trë D v näưng âäü Dỉûa vo âỉåìng chøn v máût âäü quang ca máùu phán têch, suy näöng âäü nitrat máùu phán têch BI XẠC ÂËNH PHÄÚT PHO TRONG NỈÅÏC BÀỊNG PHỈÅNG PHẠP AXÊT ASCORBIC Ngun tàõc Amäni molypdat v kali antimonyl tartrat phn ỉïng våïi octo phäút phạt mäi trỉåìng axêt tảo thnh axêt dë âa phäút molypdic Axêt dë âa ny bë khỉí thnh xanh molypden bàịng axêt ascorbic Âo máût âäü quang ca dung dëch åí 880 nm cọ thãø xạc âënh âỉåüc näưng âäü P Phủ thüc vo viãûc xỉí l máùu nỉåïc cáưn phán têch m kãút qu xạc âënh P cọ thãø âỉc phán thnh: • Phäút phn ỉïng: bao gäưm octo phäút phạt, cạc phäút phạt ngỉng tủ khạc pyro -, tripoly -, hecxa meta phäút phạt, mäüt säú håüp cháút phäút phạt hỉỵu cå Cc dảng phäút ny cọ thãø phn ỉïng våïi cạc thúc thỉí sỉí dủng phỉång phạp nãu bi ny tảo sn pháøm xanh molypden • Phäút thy phán axêt: bao gäưm cạc poly phäút phạt khäng cọ phn ỉïng tảo sn pháøm xanh molypden Cạc dảng phäút ny s bë chuøn thnh phäút phn ỉïng, sau âun säi axêt mäüt thåìi gian Lỉåüng P thy phán axêt = Lỉåüng P xạc âënh âỉåüc våïi máùu â xỉí l axêt − Lỉåüng P phn ỉïng • Phäút täøng: gäưm táút c cạc dảng håüp cháút chỉïa phäút nỉåïc åí dảng tan hay cạc hảt cháút ràõn Âãø xạc âënh P täøng, cáưn phán hy máùu nỉåïc bàịng mäüt cạc phỉång phạp sau: Phán hy bàịng häùn håüp HNO3 - HClO4 Phán hy bàịng häùn håüp H2SO4 - HNO3 Phán hy bàịng persulfat Cạc úu täú nh hỉåíng − Arsen (>0,1 mg/L) nh hỉåíng viãûc xạc âënh P bàịng phỉång phạp ny, arsen cng tảo sn pháøm cọ mu xanh tỉång tỉû P − Cr(VI) v NO2- åí näưng âäü mg/L gáy sai säú ám khong 3%, hồûc 10 ÷ 15% våïi näưng âäü 10 mg/L − S2-, SiO32- khäng nh hỉåíng åí khong näưng âäü 1,0 ÷ 10 mg/L Dủng củ họa cháút 3.1 Dủng củ – Thiãút bë − Mạy quang phäø háúp thủ hay mạy so mu quang âiãûn våïi kênh lc 880 nm − Dủng củ thy tinh Edited by Foxit Reader Copyright(C) by Foxit Software Company,2005-2007 For Evaluation Only 3.2 Hoïa cháút − Dung dëch H2SO4 N: pha long 70 mL H2SO4 âàûc thnh 500 mL bàịng nỉåïc cáút − Dung dëch kali antimonyl tartrat: tan 1,3715 g K(SbO)C4H4O6.½H2O vo 400 mL nỉåïc cỏỳt bỗnh õởnh mổùc 500 mL, sau õoù õởnh mổùc thaỡnh 500 mL Baớo quaớn bỗnh coù nuùt thy tinh − Dung dëch amäni molypdat: tan 20 g (NH4)6Mo7O24.4H2O 500 mL nỉåïc cáút Bo qun dung dởch bỗnh thuớy tinh coù nuùt Axờt ascorbic 0,01 M: hoìa tan 1,76 g axêt ascorbic 100 mL nỉåïc cáút Dung dëch bãưn tưn åí 4oC − Thúc thỉí häùn håüp: träün cáøn tháûn theo thæï tæû sau: 50 mL dung dëch H2SO4 N, mL dung dëch kali antimonyl tartrat, 15 mL dung dëch amäni molypdat vaì 30 mL dung dëch axêt ascorbic Làõc âãưu sau thãm mäùi thúc thỉí Nãúu quaù trỗnh trọỹn họựn hồỹp, dung dởch bở õuỷc, thỗ làõc v âãø n vi âãún trong, sau âọ måïi thãm tiãúp dung dëch thúc thỉí måïi vo Thúc thỉí häùn håüp bãưn giåì − Dung dëch gäúc phäút phạt: tan 219,5 mg KH2PO4 khan v âënh mỉïc âãún 1000 mL bàịng nỉåïc cáút 1,00 mL dung dëch ny chỉïa 50,0 μg P-PO43 − (näưng âäü: 50 mg P-PO43 − /L) − Dung dëch chuáøn phäút phạt: pha long 50,0 mL dung dëch gäúc thnh 1000 mL bàịng nỉåïc cáút 1,00 mL dung dëch ny chỉïa 2,50 μ g P- PO43 − (näöng âäü: 2,5 mg P-PO43 − /L) Tiãún haình phán têch Láúy 50,0 mL mỏựu vaỡo ọỳng nghióỷm hay bỗnh tam giaùc, thóm git chè thë phenolphtalein, nãúu dung dëch cọ mu họửng, thỗ thóm tổỡng gioỹt H2SO4 N õóỳn luùc máút mu Thãm 8,0 mL dung dëch thúc thỉí häùn håüp, làõc cáøn tháûn Âãø n 10 phụt, räưi âem âo máût âäü quang åí 880 nm, våïi dung dëch máùu tràõng lm dung dëch so sạnh Chøn bë dung dëch máùu tràõng tỉì nỉåïc cáút v thúc thỉí häùn håüp Trong trỉåìng håüp nỉọc cọ mu hồûc âủc, chøn bë dung dëch máùu tràõng sau: thãm táút c cạc thúc thỉí vo máùu, trỉì axêt ascorbic v kali antimonyl tartrat (khäng sỉí dủng thúc thỉí häùn håüp) Xáy dỉûng âỉåìng chøn: chøn bë ÷ máùu chøn cọ näưng âäü 0,15÷1,30 mg −4 P-PO /L tỉì dung dëch chøn phäút phạt Sau âọ thỉûc hiãûn cạc thao tạc thãm thúc thỉí våïi máùu phán têch Âo máût âäü quang ca cạc máùu chøn sau thãm thúc thỉí häùn håüp 10 våïi máùu tràõng (chøn bë tỉì nỉåïc cáút v thúc thỉí häùn håüp â nãu trãn) cng âiãưu kiãûn våïi máùu phán têch Xáy dỉûng âỉåìng chøn bàịng cạc giạ trë D v näưng âäü ca cạc máùu chøn Dỉûa vo âỉåìng chøn v máût âäü quang ca máùu phán têch, suy näöng âäü P-PO43 − máùu phán têch BI XẠC ÂËNH ÂÄƯNG THÅÌI Cu (II), Pb(II) V Cd(II) THEO PHỈÅNG PHẠP VON - AMPE HA TAN ANÄÚT Ngun tàõc ca phỉång phạp Von - ampe tan anäút Âãø xạc âënh nhỉỵng lỉåüng vãút (cåỵ ppm) v siãu vãút (cåỵ ppb) cạc kim loải næåïc nhæ: Au, As, Ag, Hg, Cu, Sb, Pb, Cd, Zn, In, Tl ngỉåìi ta thỉåìng sỉí dủng phỉång phạp Von - ampe tan anäút (viãút tàõt l ASV - Anodic Stripping Voltametry) Quùa trỗnh xaùc õởnh theo phỉång phạp ASV gäưm hai giai âoản: lm giu v tan 1.1 Giai âoản lm giu Cháút phán têch âỉåüc lm giu bàịng cạch âiãûn phán dung dëch phán têch åí mäüt thãú xạc âënh (khäng âäøi v thêch håüp) âãø táûp trung lãn bãư màût âiãûn cỉûc lm viãûc Khi âiãûn phán, dung dëch âỉåüc khúy träün âãưu bàịng cạch khúy tỉì hồûc cho cỉûc quay Kãút thục giai âoản ny, ngỉìng khúy (hồûc ngỉìng quay cỉûc) âãø dung dëch n ténh khong 15 ÷ 30 giáy phán laìm giaìu ⎯n⎯ ⎯ ⎯ ⎯⎯→ Meo (Hg) Men+ + ne õióỷ (Quaù trỗnh khổớ - catọỳt) 1.2 Giai âoản tan Kim loải trãn bãư màût âiãûn cỉûc âỉåüc tan tråí lải vo dung dëch bàịng cạch quẹt thãú theo chiãưu anäút våïi täúc âäü âãưu Âäưng thåìi ghi dng von-ampe tan bàịng mäüt k thût âiãûn họa no âọ Trong giai âoản ny thỉåìng khäng khuáúy dung dëch Meo (Hg) - ne E(mV) I1 I2 I1 tan hoỡ a Men+ I2 (Quaù trỗnh oxy hoïa - anäút) I(μA) Eend Ustep I = I2 – I1 Ip ΔE EBegin tpulse tstep (A) (B) t (s) Ep E (mV) Hỗnh 1: (A) Sổỷ bióỳn thión thãú theo thåìi gian; (B) Dảng âỉåìng Von-ampe tan ΔE (mV): biãn âäü xung tpulse : thåìi gian säúng ca xung tstep : thåìi gian mäùi bỉåïc thãú Ustep : bỉåïc thãú tmeas : thåìi gian âo Ubegin, Uend : thãú âáưu, thãú cúi 1.3 Cạc loải âiãûn cỉûc v cạc k thût ghi dng phỉång phạp ASV − Âiãûn cỉûc lm viãûc âỉåüc sỉí dủng phỉång phạp ASV l cạc loải âiãûn cỉûc sau: + Gioüt thuíy ngán ténh (SMDE) + Gioüt thuíy ngán treo (HMDE) + Cỉûc ràõn âéa quay: bao gäưm hai loải * Than thy tinh (Glassy Cacbon - GC), than nho (Graphit) * Mng thy ngán (Mercury Film Electrode - MFE) âỉåüc âiãưu chãú theo kiãøu in situ hồûc ex situ trãn bãư màût âiãûn cỉûc âéa − Viãûc chn thóỳ laỡm giaỡu (Eõp), ngổồỡi ta dổỷa vaỡo phổồng trỗnh Nerst hồûc mäüt cạch gáưn âụng cọ thãø dỉûa vo giạ trë thãú bạn sọng (E1/2) trãn sọng cỉûc phäø ca cháút phán têch − Täúc âäü quẹt thãú phủ thüc vo bn cháút ca k thût ghi dng tan Cạc k thût ghi dng tan thỉåìng âỉåüc dng l: + Cỉûc phäø cäø âiãøn (DC) + Cỉûc phäø xung vi phán (DPP) + Cỉûc phäø sọng vng (SQW) + Cỉûc phäø dng xoay chiãưu (AC) − Trãn âỉåìng Von - ampe tan s xút hiãûn õốnh (peak) hoỡa tan (hỗnh 1) Thóỳ õốnh (Ep), coù nghéa âënh v (Ip), cọ nghéa âënh lỉåüng ÅÍ mäüt âiãưu kiãûn xạc âënh, Ip t lãû thûn våïi näưng âäü ion kim loải cáưn xạc âënh dung dëch Ep v Ip phủ thüc vo nhiãưu úu täú: + Thnh pháưn "nãưn", pH, cháút tảo phỉïc, + Eâp, , tâp + Baín cháút cuía âiãûn cỉûc + K thût ghi âỉåìng VA tan, Cạc úu täú cn tråí − Cạc ion kim loải cọ thãú âènh gáưn våïi thãú ca cạc ion kim loải cáưn xạc âënh − Oxy tan cng gáy nh hỉåíng âãún viãûc âënh lỉåüng − Viãûc tảo thnh cạc håüp cháút gian kim loải, Thiãút bë dủng củ v họa cháút 3.1 Thiãút bë dủng củ − Mạy cỉûc phäø E100 (hng Brucker) âi km mạy ghi X - Y Hồûc 693 VA Processor âi km hãû âiãûn cỉûc 694 VA Stand (hng Metrohm) − Tãú bo âiãûn phán våïi âiãûn cỉûc (âi km våïi mạy cỉûc phäø): + Âiãûn cỉûc lm viãûc (WE) l âiãûn cỉûc mng thy ngán (MFE) âỉåüc chãú tảo theo kiãøu in situ (hồûc ex situ) trãn cỉûc ràõn âéa quay than thy tinh hồûc graphit Âiãûn cỉûc kiãøu naỡy õổồỹc chuỏứn bở quaù trỗnh phỏn tờch nhổ nãu åí mủc 4.1 (Theo kiãøu ex situ - xem phủ lủc 1) + Âiãûn cỉûc so sạnh (RE): Âiãûn cỉûc Ag|AgCl||KCl 3M hồûc Calomen bo nỉåïc cáút 1,00 mL dung dëch ny chỉïa 1,00 mg K (näưng âäü 1000 mg/L) − Dung dëch trung gian: láúy 10 mL dung dëch gäúc trãn pha long thnh 100mL 1,00 mL dung dëch ny chỉïa 0,10 mg K (näưng âäü 100 mg/L) − Dung dëch laìm viãûc: láúy 10 mL dung dëch trung gian trãn pha long thnh 100mL 1,00 mL dung dëch ny chỉïa 10 μg K (näưng âäü 10 mg/L) Quy trỗnh phỏn tờch Duỡng bỗnh âënh mỉïc 25mL, thãm vo cạc thãø têch dung dëch lm viãûc kali âãø âỉåüc cạc dung dëch chøn cọ näưng âäü khong 2,0 – 10 mg/L, âënh mỉïc âãún 25 mL Tiãún hnh chøn bë dy chøn theo bng sau: STT V (mL) dd lm viãûc 5 10 15 20 25 V (mL) nỉåïc cáút C (mg/L) Thãm vo vỉìa â 25 mL 10 Âo cỉåìng âäü bỉïc xả cạc dung dëch chøn åí bỉåïc sọng bỉïc xả l 766,5 nm; láûp âäư thë I theo C v xáy dổỷng phổồng trỗnh õổồỡng chuỏứn o cổồỡng õọỹ bổùc xaỷ ca máùu phán têch cng âiãưu kiãûn våïi máùu chuỏứn Dổỷa vaỡo õổồỡng chuỏứn hay phổồng trỗnh õổồỡng chuỏứn âỉåüc näưng âäü Cx máùu phán têch 17 BI XẠC ÂËNH NATRI TRONG NỈÅÏC BÀỊNG PHẸP ÂO QUANG KÃÚ NGN LỈÍA Ngun tàõc Khi båm dung dëch chỉïa ion natri vo ngn lỉía, dỉåïi tạc dủng ca nhiãût âäü, ion natri s bay håi, bë ngun tỉí hoạ, háúp thu nàng lỉåüng v chuøn tỉì trảng thại cå bn (trảng thại cọ mỉïc nàng lỉåüng tháúp) sang trảng thại kêch thêch (trảng thại cọ mỉïc nàng lỉåüng cao hån) Trảng thại kêch thêch ca ngun tỉí chè täưn tải mäüt khong thåìi gian ráút ngàõn (khong 10-8 giáy), ngun tỉí s chuøn vãư tråí lải traỷng thaùi cồ baớn Quaù trỗnh nguyón tổớ chuyóứn tổỡ trảng thại kêch thêch vãư trảng thại cå bn cọ km theo sỉû phạt xả nàng lỉåüng dỉåïi dảng bỉïc xả ạnh sạng NaXdd → NaXr → NaXk → Nak + hν Xk → Na∗ → NaK + hν Phäø phạt xả ca natri cọ nhiãưu vảch Khi phán têch ngỉåìi ta chè chn nhỉỵng vảch phäø nhảy v chn lc ca natri – âọ l nhỉỵng vảch phäø âàûc trỉng Vảch phäø dàûc trỉng ca natri: 589,3 nm (vảch vng) Cỉåìng âäü bỉïc xả t lãû våïi säú ngun tỉí natri cọ màût mäi trỉåìng phạt xả v váûy t lãû våïi näưng âäü ion natri dung dởch theo phổồng trỗnh: I = a Cb Trong âọ: I : cỉåìng âäü bỉïc xả a: mäüt hàịng säú t lãû phủ thüc vo bn cháút ca ngun täú xạc âënh v âiãưu kiãûn âo b: hàịng säú thỉûc nghiãûm (b = C nh v b < C låïn) Trong nhỉỵng âiãưu kiãûn nháút âënh, cọ thãø xạc âënh âỉåüc näưng ion natri biãút âỉåüc cỉåìng âäü bỉïc xả ca Cạc úu täú nh hỉåíng Thnh pháưn dung dëch máùu cọ aớnh lồùn õóỳn cổồỡng õọỹ vaỷch phọứ Vỗ vỏỷy caùc máùu chøn v máùu phán têch phi âỉåüc âiãưu chènh pH (hồûc näưng âäü axit, bazå), thnh pháưn múi âäưng nháút våïi vãư loải v näưng âäü Mạy mọc, dủng củ v họa cháút 3.1 Mạy mọc, dủng củ − Mạy quang kãú ngn lỉía − Chai âỉûng mỏựu chuỏứn vaỡ mỏựu õo, bỗnh õởnh mổùc, ampul 10ml pipet, micropipet 3.2 Hoïa cháút − Dung dëch gäúc natri: cán chênh xạc 2,542g NaCl tinh khiãút (â âỉåüc sáúy åí 100 – 105 C âãún khäúi lỉåüng khäng õọứi) cho vaỡo bỗnh õởnh mổùc 1000mL, hoaỡ tan vaỡ âënh mỉïc bàịng nỉåïc cáút 1,00 mL dung dëch ny chỉïa 1,00 mg Na (näưng âäü 1000 mg/L) 18 − Dung dëch trung gian: láúy 10 mL dung dëch gäúc trãn pha long thnh 100 mL 1,00 mL dung dëch ny chỉïa 0,10 mg Na (näưng âäü 100 mg/L) − Dung dëch lm viãûc: chøn bë mäüt dy dung dëch lm viãûc cọ näưng âäü 40, 60, 80 v 100 mgK/L tổỡ dung dởch trung gian Quy trỗnh phán têch Pha dy dung dëch máùu cọ thãm chøn: Dng pipet hụt chênh xạc 4,5 mL máùu cho vo mäùi ampul 10 mL cọ âạnh säú thỉï tỉû 0, 1, 2, 3, Sau âọ dng micropipet hụt chênh xạc 500 μL nỉåïc cáút, 500 μL dung dëch laìm viãûc 40 mgK/L, 500 μL dung dëch laìm viãûc 60 mgK/L, 500 μL dung dëch laìm viãûc 80 mgK/L v 500 μL dung dëch lm viãûc 100 mgK/L láưn lỉåüt cho vo cạc ampul 0, 1, 2, v 4, tỉång ỉïng Ta âỉåüc dy dung dëch thãm chøn våïi cạc näưng âäü thãm ΔC: 0, 4, 6, 8, 10 mg/L Âo cỉåìng âäü bỉïc xả cạc dung dëch máùu cọ thãm chøn åí bỉåïc sọng bỉïc xả l 589,0 nm; láûp âäư thë I theo ΔC v xáy dổỷng phổồng trỗnh õổồỡng thóm chuỏứn Dổỷa vaỡo õổồỡng thóm chuỏứn hay phổồng trỗnh õổồỡng thóm chuỏứn tờnh õổồỹc nọửng âäü Cx máùu phán têch 19 BI XẠC ÂËNH OXY HA TAN BÀỊNG PHỈÅNG PHẠP WINKLER Hiãûn tải cọ phỉång phạp xạc âënh oxy tan (DO: Dissolved Oxygen) nỉåïc v nỉåïc thi: − Phỉång phạp Winkler (phỉång phạp chøn âäü iäút) v cạc dảng ci tiãún − Phỉång phạp âiãûn cỉûc mng (mạy âo DO: DO meter) Trong phảm vi bi thê nghiãûm ny, chè giåïi thiãûu v thỉûc hnh phỉång phạp Winkler Ngun tàõc Trong mäi trỉåìng kiãưm, DO s oxy họa Mn(II) âỉåüc thãm vo âãún Mn(IV): MnSO4 + KOH = Mn(OH)2 + K2SO4 (1.1) 2Mn(OH)2 + O2 = H2MnO3 (1.2) Tiãúp âọ, Mn(IV) s oxy họa I− thãm vo âãún I2 mäi trỉåìng acid: H2MnO3 + 2KI + 2H2SO4 = K2SO4 + MnSO4 + 3H2O + I2 (1.3) Læåüng I2 sinh (tỉång ỉïng lỉåüng DO cọ ban âáưu) s âỉåüc xạc âënh bàịng cạch chøn âäü våïi dung dëch Na2S2O3, chè thë tinh bäüt: I2 + Na2S2O3 = Na2S4O6 + 2NaI (1.4) Cạc ion cn tråí • Cạc tạc nhán oxy họa NO2−, Fe3+ - kh nàng oxy họa I−, thãm vo våïi phn æïng (1.3), âæa âãún kãút quaí låïn hån (sai säú dỉång) • Cạc tạc nhán khỉí SO32−, Fe2+, S2− - kh nàng khỉí I2 tảo tỉì phn æïng (1.3), âæa âãún kãút quaí nhoí hån (sai säú ám) • Phỉång phạp Winkler ci tiãún: sỉí dủng NaN3 (natri azit) âãø loải trỉì sỉû cn tråí ca NO2− Khi âọ, lục acid họa: NaN3 + H+ Ỉ HN3 + Na+ HN3 + NO2- + H+ Ỉ N2 + N2O + H2O Dủng củ - Thúc thỉí 3.1 Duûng cuû − Chai Winkler 100 - 300 mL − Pipeït mL, 25 mL − Buret − Xi-phäng (hay ọỳng huùt bũng P.E) Bỗnh tam gờaùc 250 mL 20 3.2 Thúc thỉí − Dung dëch MnSO4 tan 480 g MnSO4.4H2O hay 400 g MnSO4.2H2O hay 364 g MnSO4.H2O nỉåïc cáút, lc v pha long âãún lêt Dung dëch MnSO4 phi khäng cho mu våïi tinh bäüt âỉåüc thãm vo dung dëch KI mäi trỉåìng acid − Thúc thỉí azit-iodua-kiãøm (N3−/I−/OH −): tan 500 g NaOH (hay 700 g KOH) vaì 135 g NaI (hay 150 g KI) nỉåïc cáút v pha long âãún lêt Thãm dung dëch ca g NaN3 â tan sàơn 40 mL nỉåïc cáút (Chụ : Khäng âỉåüc acid họa thúc thỉí ny! Âäüc!) − Chè thë tinh bäüt: hoìa tan g tinh bäüt tan vaì 0,2 g acid salicylic 100 mL nỉåïc cáút nọng − Dung dëch chøn Na2S2O3 0,01N tỉì äúng chøn − H2SO4 âáûm âàûc hay H3PO4 âáûm âàûc Tiãún hnh (1) Dng xi-phäng hay äúng hụt láúy máùu vo âáưy chai Winkler Chụ cho âáưu äúng hụt sạt âạy chai v máùu dáng âáưy dáưn, âãø máùu trn chai mäüt êt Âáûy nụt chai cho trn máùu thỉìa (2) Dng pipet thãm mL dd MnSO4 vo, cho âáưu pipet gáưn sạt âạy chai räưi tỉì tỉì th thúc thỉí v kẹo lãn dáưn (3) Bàịng cạch tỉång tỉû, thãm mL dd azit-iodua-kiãưm (4) Âáûy nụt chai, träün âãưu bàịng cạch láût âo chai vi láưn (5) Âãø n cho kãút ta Mn(OH)2 dảng bäng làõng xúng dỉåïi 1/2 chiãưu cao chai (6) Thãm mL H2SO4 (hay H3PO4 ) âáûm âàûc (cho acid chy dc xúng tỉì cäø chai) (7) Âáûy nụt chai, làõc âãø träün láùn vi láưn, cho âãún tan hãút kãút ta bäng (8) Láúy chênh xạc 50 mL dung dởch maỡu vaỡng sỏựm cho vaỡo bỗnh noùn (lỏỳy vaỡo bỗnh) (9) Chuỏứn õọỹ mọựi bỗnh bàòng Na2S2O3 0,01N chuáøn, chè thë tinh bäüt (Cho dung dëch Na2S2O3 âãún cọ mu vng råm räưi måïi thãm chè thë vaì chuáøn âäü tiãúp cho âãún mu xanh biãún máút) Chụ : nãúu máùu láúy åí hióỷn trổồỡng xa PTN thỗ phaới cọỳ õởnh oxy bũng cạc bỉåïc tỉì (1) âãún (5) v bo qun lảnh Tênh toạn Näưng âäü DO âỉåüc theo cäng thỉïc: DO (mg / L) = 80 × X ×V 50 × (V − 2) Trong âọ: X : thãø têch Na2S2O3 0,01N tiãu täún, mL V : thãø tich chai Winkler, mL 21 BI 10 XẠC ÂËNH NHU CÁƯU OXY SINH HỌA (BOD) Ngun tàõc − máùu åí nhiãût âäü 20 ± 1oC thåìi gian ngaỡy, ồớ chọự tọỳi, bỗnh hoaỡn toaỡn õỏửy vaỡ nụt kên Xạc âënh DO trỉåïc v sau Tỉì âọ lỉåüng oxy tiãu täún (theo mg) cho lêt máùu, tỉïc BOD5 − Âäúi våïi cạc máùu cọ BOD5 < mg/L (vê dủ nỉåïc säng khäng bë ä nhiãùm), BOD5 âỉåüc xạc âënh trỉûc tiãúp trãn − Âäúi våïi cạc máùu cọ BOD5 låïn hån (vê dủ nỉåïc bë ä nhiãùm, nỉåïc thi), viãûc trãn l tiãún hnh âäúi våïi máùu â pha long Tỉì kãút qu trãn máùu pha long s BOD5 cho máùu ban âáưu (xem cạch åí pháưn 4) − Mỉïc âäü pha long âỉåüc xạc âënh dỉûa trãn khong BOD5 dỉû âoạn ca máùu, theo bng 2.1 dỉåïi âáy (Khong BOD5 cọ thãø dỉû âoạn tỉì giạ trë COD hay kinh nghiãûm) Bng 2.1 Âäü pha long âãư nghë âãø xạc âënh BOD5 BOD5 dỉû âoạn, mg/L Hãû säú pha long Kãút qu âỉåüc lm trn âãún 3÷6 ÷ 12 10 ÷ 30 20 ÷ 60 40 ÷ 120 100 ÷ 300 200 ÷ 600 400 ÷ 1200 1000 ÷ 3000 2000 ÷ 6000 1÷2 10 20 50 100 200 500 1000 0,5 0,5 0,5 10 20 50 100 (Nguäön: TCVN, 1995) − Khi xạc âënh BOD5 ca cạc máùu nỉåïc thi khäng chỉïa â vi sinh váût (vê dủ nỉåïc thi cäng nghiãûp), cáưn thiãút phi “cáúy” vi sinh váût vo, bàịng cạch thãm dëch cáúy vo nỉåïc pha long Dëch cáúy täút nháút l nỉåïc cäúng âãø làõng, våïi t lãû thỉåìng l mL cho lêt nỉåïc pha long − Nïc pha long chỉïa cạc múi Mg2+, Ca2+, Fe3+ v âỉåüc âãûm bàịng âãûm phäút-phạt Dủng củ, thiãút bë – Thúc thỉí 2.1 Dủng củ, thiãút bë − Chai Winkler 300 mL − Bưng 20 ± oC − Maïy âo DO hay caïc dủng củ xạc âënh DO bàịng phỉång phạp Winkler 22 2.2 Thúc thỉí − Cạc thúc thỉí âãø xạc âënh DO (nãúu sỉí dủng phỉång phạp Winkler) − Dung dëch âãûm phäút-phạt: tan 8,5 g KH2PO4; 21,75 g Na2HPO4.7H2O v 1,7g NH4Cl 500 mL nỉåïc cáút räưi pha long âãún lêt − Dung dëch MgSO4: tan 22,5 g MgSO4.7H2O nỉåïc cáút v pha long âãún lêt − Dung dëch CaCl2: hoìa tan 27,5 g CaCl2 nỉåïc cáút v pha long âãún lêt − Dung dëch FeCl3: hoìa tan 0,25 g FeCl3.6H2O nỉåïc cáút v pha long âãún lêt − Nỉåïc pha long: thãm mL mäùi dung dëch múi v âãûm åí trãn vo 500 mL nỉåïc cáút räưi pha long âãún lêt − Dëch cáúy: láúy nỉåïc cäúng åí khu dán cỉ, âãø làõng, gản láúy pháưn dëch làõng phêa trãn − Nỉåïc pha long cọ cáúy: thãm mL dëch cáúy vo mäùi lêt nỉåïc pha long åí trãn Khúy träün âãưu v sủc khäng khê 30 ữ 60 phuùt Nổồùc pha loaợng coù cỏỳy chè chøn bë trỉåïc dng Tiãún hnh 3.1 Trỉåìng håüp xạc âënh trỉûc tiãúp Chè âån gin láúy máùu vo âáưy trn chai Winkler räưi âáûy nụt chai lải cho khäng cọ bt khê chai Xạc âënh DO ca chai chai cn lải bưng Sau ngy xạc âënh DO Tỗnh BOD5 theo cọng thổùc (2.1) Lổu yù: Coù thóứ xạc âënh DO theo phỉång phạp Winkler hay bàịng mạy âo DO 3.2 Trỉåìng håüp pha long cọ cáúy (1) Láúy cạc thãø têch máùu â trỉåïc (tra bng 2.1 dỉûa vo khong BOD5 dỉû âoạn) vo chai Mäùi mỉïc pha long láúy vo chai (2) Thãm nỉåïc pha long cọ cáúy cho âãún âáưy (Chụ : dng äúng hụt nhỉûa cho chy tỉì tỉì vo pháưn dỉåïi âạy chai, náng dáưn âáưu äúng cho âãún ngáûp 1/3 – 1/2 cäø mi) Âáûy nụt chai (s trn mäüt êt) cho khäng cọ bt khê chai Láût ngỉåüc chai vi láưn âãø khúy träün âãưu (3) Láúy nỉåïc pha long cọ cáúy vo âáưy chai khạc (máùu tràõng) (4) Âãø n táút c cạc chai 30 ÷ 60 Sau âọ chia thnh dy: mäùi dy gäưm cạc máùu ca mỉïc pha long v máùu tràõng (5) Dy thỉï nháút: cho nỉåïc vo pháưn vnh åí miãûng chai âãø “haìn” khäng cho khäng khê thám nháûp vaìo chai, âàût vo bưng v âãø n ngy (Trong thåìi gian nãn theo di bäø sung nỉåïc “hn”) (6) Dy thỉï hai: xạc âënh DO åí thåìi âiãøm khäng (bàịng phỉång phạp Winkler hay mạy âo DO) (7) Sau ngy xạc âënh DO ca cạc chai dy thỉï nháút (8) Ghi cạc kãút qu v toạn BOD5 theo cäng thỉïc (2.3) 23 Tênh toạn 4.1 Trìng håüp xạc âënh trỉûc tiãúp BOD5 (mg/L) = D1 – D2 Trong âọ: (2.1) D1 : DO ca máùu åí thåìi âiãøm khäng, mg/L D2 : DO ca máùu sau ngy, mg/L 4.2 Trỉåìng håüp pha long vaì khäng cáúy BOD5 (mg/L) = ( D1 − D2 ) ì Vc Vm (2.2) 4.3 Trổồỡng hồỹp pha loaợng coï cáúy BOD5 ⎡ ⎤ V V − Vm (mg/L) = ⎢(D1 − D2 ) × c − (D3 − D4 ) ⎥ × c Vc ⎣ ⎦ Vm (2.3) Trong cäng thỉïc (2.2) v (2.3): D1: DO ca máùu pha long åí thåìi âiãøm khäng, mg/L D2: DO ca máùu pha long sau ngy, mg/L D3: DO ca nỉåïc pha long åí thåìi âiãøm khäng, mg/L D4: DO ca nỉåïc pha long sau ngy, mg/L Vc : thãø têch chai uí, mL Vm : thãø têch máùu cọ chai , mL • Nãúu dng chai 300 mL, cäng thỉïc (2.3) cọ thãø viãút åí dảng khạc: BOD5 (mg/L) = ( B1 − B2 ) × 300 + B2 Vm (2.4) Trong âọ: B1 : BOD5 ca máùu pha long = D1 – D2, mg/L B2 : BOD5 ca nỉåïc pha long = D3 – D4, mg/L • Trong trỉåìng håüp pha long cọ cáúy, thỉåìng tiãún hnh våïi vi mỉïc pha long khạc Chn máùu pha long no tha mn âiãưu kiãûn 1/3D1 ≤ D1 – D2 ≤ 2/3 D1 âãø láúy giaï trë BOD5 Nãúu cọ nhiãưu hån máùu pha long tha mn thỗ lỏỳy giaù trở trung bỗnh cuớa chuùng 24 BAèI 11 XẠC ÂËNH NHU CÁƯU OXY HỌA HC (COD) BÀỊNG PHỈÅNG PHẠP ÂUN HÄƯI LỈU - CHØN ÂÄÜ BICROMAT Ngun tàõc − Sỉí dủng mäüt lỉåüng dỉ biãút trïc dung dëch K2Cr2O7 mäi trỉåìng H2SO4 (1:1) âãø oxy họa cạc håüp cháút hỉỵu cå cọ máùu (nỉåïc, nỉåïc thi); sau âọ chøn âäü lỉåüng K2Cr2O7 cn lải bàịng dung dëch Fe(II) Tỉì lỉåüng K2Cr2O7 tiãu thủ âỉåüc säú mg O2 cáưn thiãút âãø oxy họa cạc håüp cháút hỉỵu cå lêt máùu, tỉïc COD Quaù trỗnh oxy hoùa õổồỹc tióỳn haỡnh hãû thäúng âun häưi lỉu håí, åí nhiãût âäü 150 C, giåì (hồûc êt hån våïi máùu cọ COD tháúp hay chỉïa cạc cháút hỉỵu cå dãù bë oxy họa) g2SO4 âỉåüc thãm vo âãø xục tạc cho phn ỉïng oxy họa o − Lỉåüng K2Cr2O7 dỉ âỉåüc chuáøn âäü bàòng dung dëch FeSO4 hay dung dëch muäúi Mohr Fe(NH4)2(SO4)2 (coìn kyï hiãûu dd FAS - Ferrous Ammonium Sulfate), chè thë Ferroin − Sỉû cọ màût ca Cl− máùu s gáy sai säú dỉång Âãø loải trỉì nh hỉåíng ca Cl−, HgSO4 âỉåüc thãm vo âãø tảo phỉïc bãưn HgCl42− Lỉåüng HgSO4 thãm vo âỉåüc âãư nghë l gáúp 10 láưn lỉåüng Cl− Tuy nhiãn våïi lỉåüng Cl− ráút låïn (> 2000mg/L) s gáy sai säú låïn NO2− cng gáy nh hỉåíng âãún kãút qu xạc âënh näöng âäü låïn hån 1,1 mg/L (theo N), v âỉåüc loải trỉì bàịng cạch thãm acid sulfamic − Ln ln phi tiãún hnh phán têch máùu tràõng song song våïi máùu tháût Dủng củ – Thúc thỉí 2.1 Dủng củ − Hãû thäúng âun häưi lỉu (bãúp, bỗnh cỏửu, sinh haỡn họửi lổu, giaù, keỷp) Duỷng cuỷ chuỏứn õọỹ (pipet, buret, bỗnh tam giaùc, ) ÄÚng âong, pipet 2.2 Thúc thỉí − Dung dëch K2Cr2O7 chøn 0,1N : tan 4,90 g K2Cr2O7 (â sáúy khä åí 103oC giåì) lêt nỉọc cáút (hồûc chøn bë tỉì äúng chøn) − Dung dëch Aïg2SO4/H2SO4 : thãm 5,5 g Ag2SO4 vaìo kg (hay 0,5 lêt) H2SO4 âáûm âàûc Cáưn âãø n ÷ ngaìy âãø hoìa tan hãút Ag2SO4 − Dung dëch FAS chøn: tan 39,2 g Fe(NH4)2(SO4)2.6H2O nỉåïc cáút, thãm 20 mL H2SO4 âáûm âàûc, âãø nguäüi vaì pha long âãún lêt Dung dëch ny âỉåüc xạc âënh näưng âäü chênh xạc mäùi dng bàịng cạch chøn âäü våïi dung dëch K2Cr2O7 chuáøn åí trãn − Chè thë Ferroin: hoìa tan 1,485 g 1,10-phenanthrolin vaì 695 mg FeSO4.7H2O nỉåïc cáút v pha long âãún 100 mL − HgSO4 bäüt 25 Tiãún haình 3.1 Våïi máùu coï COD > 50 mg/L Láúy 25 mL máùu cho vaỡo bỗnh cỏửu cuớa bọỹ õun họửi lổu; thóm 0,5 g HgSO4, vi viãn âạ bt hồûc mnh thy tinh våỵ; mL H2SO4 Vỉìa làõc âãưu vỉìa lm ngüi Thãm 20 mL dung dëch K2Cr2O7 0,1N v làõc âãưu Tiãúp theo, làõp sinh hn, måí nỉåïc, thãm tỉì tỉì 40 mL H2SO4, làõc âãưu láưn nỉỵa räưi âun häưi lỉu liãn tủc giåì Khi kãút thục âun, âãø ngüi, rỉía sinh hn bàịng êt nỉọc cáút Cho họựn hồỹp bỗnh tam giaùc, traùng bỗnh cỏửu bũng nổồùc cỏỳt vaỡi lỏửn, gọỹp vaỡo bỗnh tam giaùc Thóm vi git chè thë ferroin räưi tiãún hnh chøn âäü häún håüp bàịng dung dëch FAS chøn Ghi chụ : Nãúu biãút trỉåïc näưng âäü Cl máùu thê cọ thãø láúy lỉåüng HgSO4 chênh xạc, gáúp 10 lỏửn lổồỹng Cl , thay vỗ 0,5 g nhổ trón Lỉåüng máùu, lỉåüng K2Cr2O7 v lỉåüng H2SO4 cọ thãø láúy nhiãưu hồûc êt hån, ty vo COD ca máùu, nhiãn lỉåüng máùu khäng nãn quạ nh Trong trỉåìng håüp COD > 600 mg/L, cọ thãø láúy lüng máùu êt hån (vê duû mL; 10 mL; 12,5 mL) v pha long âãún 25 mL räưi tiãún hnh trãn 3.2 Våïi máùu cọ COD tháúp Tiãún hnh nhổ quy trỗnh trón nhổng sổớ duỷng caùc dung dởch K2Cr2O7 v FAS cọ näưng âäü tháúp hån (0,025N hay 0,01N) Vê dủ våïi cạc máùu nỉåïc säng våïi COD < 20 mg/L, cọ thãø dng 25 mL máùu + 20 mL K2Cr2O7 0,01N + 45 mL H2SO4 vaì chuáøn däü sau âoï våïi dung dëch FAS 0,01N Trong mi trỉåìng håüp, tiãún hnh song song viãûc xạc âënh mäüt máùu tràõng, âọ lỉåüng máùu âỉåüc thay bàịng thãø têch tỉång âỉång nỉåïc cáút Tênh toạn Kãút qu phán têch âỉc theo cäng thỉïc sau: COD (mg/L) = ( A − B ) × N × 8000 Vs Trong âọ: A : thãø têch ca dung dëch FAS duìng âãø chuáøn máùu tràõng, mL B : thãø têch ca dung dëch FAS dng âãø chøn máùu tháût, mL N : näöng âäü dung dëch FAS Vs: thóứ tờch mỏựu õem phỏn tờch 26 Xác định NHU CầU OXY HóA HọC (COD) BI 12 phơng pháp đun HồI LƯU TRắC QUANG Nguyên tắc Đun mẫu với hỗn hợp oxy hoá gồm K2Cr2O7 v H2SO4 cuvet có nắp đậy nhiệt độ 1500C Hỗn hợp sau đun đem đo mật độ quang để xác định lợng d K2Cr2O7 bớc sóng = 420 nm Do phơng pháp đun hồi lu - trắc quang có trình phân huỷ mẫu gần tơng tự phơng pháp đun hồi lu - chuẩn độ nên yếu tố ảnh hởng giống nh phơng pháp ny Ngoi ra, mẫu sau bị phân huỷ đợc đo mật độ quang nên phơng pháp đun hồi lu - trắc quang bị ảnh hởng yếu tố liên quan đến mật độ quang nh: - ánh sáng không đơn sắc - Sai lệch bớc sóng ánh sáng - Điều kiện bảo quản cuvet hoá chất: Các cuvet hoá chất dùng để xác định COD chứa hỗn hợp tác nhân oxy hoá bao gồm K2Cr2O7 v H2SO4 đặc H2SO4 đặc l tác nhân hút ẩm mạnh, bảo quản không đậy kín cuvet hoá chất, H2SO4 hót Èm lμm thay ®ỉi nång ®é axit vμ pha loÃng hỗn hợp Điều ny dẫn đến lm thay đổi cờng độ mu K2Cr2O7 lm sai lệch kết phân tích Để loại trừ ảnh hởng ny cần đậy kín cuvet bảo quản nh phân tích, phân huỷ mẫu Khi cho mẫu vo cuvet cần thao tác nhanh v đậy chặt nắp để hạn chÕ sù hót Èm cđa H2SO4 ThiÕt bÞ, dơng vμ thc thư 2.1 Dơng - Bé ph©n huỷ mẫu v cuvet chứa mẫu chuyên dụng - M¸y quang phỉ UV-VIS - C¸c dơng thủ tinh nh pipet, buret, bình định mức, chai lọ, 2.2 Thuốc thử - Dung dịch K2Cr2O7 0,068 N: cân xác 3,3344 g K2Cr2O7 loại tinh khiết phân tích đà đợc sấy khô 1030C giờ, ho tan v định mức nớc cất đến thể tích 1000 mL - H2SO4 đậm đặc - Ag2SO4 bột - Dung dịch COD chuẩn 1000 mg/L (dung dịch COD gốc): cân xác 425 mg kali biphtalat (KHC8H4O4) đà sấy khô 1030C, ho tan v định mức nớc cất ®Õn thĨ tÝch 500 mL C¸c dung dich COD lμm việc đợc chuẩn bị cách pha loÃng dung dịch COD gốc theo tỷ lệ thể tích thích hợp - Dung dÞch chn lμm viƯc víi COD = 100 mg/L: hót 10 ml dung dÞch kali biphtalat cã COD =1000 mg/L vo bình định mức 100 ml, thêm nớc cất đến vạch mức, đậy nắp, lắc 27 Cách tiến hnh - Điều chế cuvet hoá chất: dùng pipet hút xác 1,0 mL dung dịch K2Cr2O7 0,068 N cho vo cuvet đà sấy khô, thêm vo tiếp 2,0 mL H2SO4 đặc, lắc thêm tiếp vo 0,05 g Ag2SO4 v lắc Ag2SO4 tan hết (tạo dung dịch huyền phù) - Phân huỷ mẫu: dïng pipet cho tõ tõ mL mÉu vμo cuvet hoá chất pha, đậy chặt nắp cuvet v lắc Đặt cuvet vo thiết bị đun, đun mẫu nhiƯt ®é 1500C thêi gian giê Sau phân huỷ mẫu để nguội đến nhiệt độ phòng Bảng pha chế dung dịch phân tích VH2O (ml) Cc (mg COD/L) 3,0 2,0 0,6 2,4 10 1,0 2,0 1,2 1,8 20 1,0 2,0 1,8 1,2 30 1,0 2,0 2,4 0,6 40 1,0 2,0 3,0 50 MÉu 1,0 2,0 ml mÉu STT VK2Cr2O7 (ml) VH2SO4,xt VKHC8H4O4 (ml) (ml) 1,0 2,0 1,0 A - Quá trình xác định COD: chọn bớc sãng λ = 420nm, ®o mËt ®é quang cđa mÉu sau phân huỷ bớc sóng đà chọn Tính toán Tiến hnh pha dÃy dung dịch COD chuẩn có nồng độ từ đến 50mg/L để xây dựng đợc đờng chuẩn có dạng: D = a - b.COD Sử dụng đờng chuẩn đà xây dựng với dung dịch COD tiêu chuẩn để xác định COD mẫu: CODmẫu = (a - DmÉu)/b 28 BAÌI 13 CHUÁØN BË IONIT Ionit dảng hảt cn âỉåüc gi l nhỉûa trao âäøi ion Iont âỉåüc chia lm nhọm låïn: • Ionit cọ kh nàng trao âäøi våïi cạc cation cọ dung dëch m tiãúp xục âỉåüc gi l cationit • Ionit cọ kh nàng trao âäøi våïi cạc anion cọ dung dëch m tiãúp xục âỉåüc gi l anionit Ty thüc vo cỉåìng âäü axit/bazå m cationit v anionit âỉåüc phán chia cạc loải ionit loải 1; loải 2; loải v cạc loải khạc Khi pH thay õọứi thỗ hỏỳp dung ( Dung lổồỹng hỏỳp thủ ca pha ténh - ionit) ca ionit s thay âäøi theo ty thüc vo bn cháút ca ionit Háúp dung pH Ionit thỉåìng âỉåüc täøng håüp bàịng phỉång phạp trng håüp Âãø âỉåüc cationit ngỉåìi ta tiãún hnh sunfo họa nhỉûa polystyren-divinylbenzen v âãø âỉåüc anionit, ngỉåìi ta tiãún hnh amin họa sau cloralkyl họa Ionit trãn thë trỉåìng thỉåìng láùn ráút nhiãưu tảp cháút vä cå (do qua tiãúp xục våïi thiãút bë) v cạc cháút hỉỵu cå (cạc monomer, copolyer, cạc polymer mảch ngàõn…) vỗ vỏỷy trổồùc sổớ duỷng phaới laỡm saỷch noù Ty thüc vo mủc âêch sỉí dủng m ngỉåìi ta chuøn dảng chụng (dảng ca ion tham gia trao âäøi) bàịng cạc dung dëch múi tỉång ỉïng, vê dủ mún cọ anionit dảng Cltrong âang cọ anoinit dảng OH- thỗ lỏỳy ionit õoù rổớa bũng dung dởch muọỳi MeCl Chuáøn bë cationit Ngám træång cationit dung dëch NaCl bo 24 h; sau âọ ngám tiãúp dung dëch NaOH - 5% - 4h [ thãø têch ionit/thãø têch dung dëch= 1/5] Gaûn rỉía ionit bàịng nỉåïc cho âãún dung dëch rỉía khäng mu Rỉía sảch cationit bàịng nỉåïc cáút âãún hãút mäi trỉåìng kiãưm (thỉí bàịng phenolphtalein), sau âäú rỉía láưn lỉåüt bàịng cạc dung dëch (thãø têch ionit/thãø têch dung dëch bàịng 1/5) HCl 5%; HCl 10% v cúi cng bàịng dung dëch HCl 15% cho âãún thỉí khäng tháúy sàõt (III) (thỉí bàịng K4Fe(CN)6 khäng cọ mu xanh) Sau âọ rỉía bàịng nỉåïc cáút âãún hãút Cl- (thỉí bàịng AgNO3) hồûc hãút H+ (thỉí bàịng metyl dacam) 29 Chuáøn bë anionit Sau ngám træång anionit nhổ vồùi cationit thỗ tióỳn haỡnh ngỏm vồùi dung dởch HCl - 5% 12 h, sau âọ rỉía bàịng dung dëch axit ny âãún hãút Fe(III) Sau rổớa hóỳt H+ thỗ tióỳn haỡnh ngỏm cationit dung dëch NaOH - 4% khong 4h, rỉía hãút kiãưm bàịng nỉåïc cáút Chụ : Do hãû säú trỉång nåí ca cạc ionit thãø hiãûn axit/ bazå úu l ráút låïn cho nãn khäng tiãún hnh rỉía trãn cäüt thy tinh Xạc âënh háúp dung ca ionit v âäüng hc ca nhỉûa SBW 3.1 Theo phỉång phaùp tộnh Cho vaỡo bỗnh tam giaùc dung tờch 250 ml coù nuùt maỡi, mọựi bỗnh 1,000gam anoit SBW dảng Cl-, thãm vo âọ 50ml dung dëch CdCl2 näưng âäü 0,10mol/L, thãm vo âọ 10ml dung dëch HCl 10%, làõc trãn mạy làõc täúc âäü 100, sau mäùi thåìi gian 30; 90; 120 phuùt lỏỳy mọỹt bỗnh Duỡng pipet láúy 10ml dung dëch v chøn âäü lải näưng âäü Me(II) bàịng phỉång phạp chøn âäü complexon åí pH = - 10 våïi chè thë ET - OO 3.2 Theo phỉång phạp âäüng Chøn bë cäüt ionit: cán 4,000 gam SBW, cho vo cäúc â cọ sàơn 20ml næåïc cáút, chuyãøn cáøn tháûn säú ionit trãn lãn cäüt sàõc k (buret cọ bi/bängthy tinh åí trãn khọa buret) Cho cho nỉåïc chy cho âãún cạch bãư màût ionit khoaíng - 3mm Cho dung dëch NaOH 0,100 mol/L âãún gáưn âạy cäüt Âiãưu chènh täúc âäü dng âãø âảt F = 1,5/2,0/2,5/3,0ml/phụt, giỉỵ F = constant bàịng caùch lừp hóỷ nhổ hỗnh veợ Duỡng ọỳng õong loải 10ml, láúy tỉìng phán âoản 5,0ml dung dëch cäüt v chøn âäü bàịng NaOH cäüt bàịng bàng phỉång phạp chøn âäü axit - bazå cho âãún CNaOH khäng âäøi Tênh lỉåüng OH- â âỉåüc anionit giỉỵ Thay dung dëch NaOH bàịng dung dëch CdCl2 cọ cng näưng âäü mäi trỉåìng HCl åí thê nghiãûm trỉåïc Chøn âäü Cd(II) bàịng phỉång phạp chøn âäü complexon (sau â trung båït axit bàịng dung dëch NH3 âàûc) Họa cháút v dủng củ: − Dung dëch chuáøn trilon B 0,05F − Dung dëch chuáøn HCl 0,10 F − Dung dëch CdCl2 ; dung dëch ZnCl2 − Dung dëch NaOH khoaíng 0,10 F − Dung dëch âãûm pH = - 10 − Dung dëch thúc thỉí v chè thë: AgNO3; K4Fe(CN)6; mãtyl da cam; phenolphtalein; ET - OO − NaCl pa tinh thãø; NaOH pa viãn, HCl pa âáûm âàûc; NH3 âáûm âàûc − Nỉåïc cáút ( khäng cọ ion) − Anionit SBW 15gam Bỗnh tam giaùc dung tờch 250ml; buret; cọỳc 100 - 125ml; äúng âong 10 ml; äúng thuíy tinh; äúng näúi bàịng PE − Mạy làõc, cán phán têch 30 Bi 14 TẠCH Zn(II ) KHI HÄØN HÅÜP Cu(II), Co(II), Ni(II) & Fe(III) BÀỊNG NHỈÛA TRAO ÂÄØI ION WOFATIT SBW Nguyãn tàõc Me2+ + nCl- → MeCln(n-2)- xR – Cl + MeCln( n – 2) - Ỉ Rx – MeCln + x ClRỉía gii cạc ion cäüt bàịng dung dëch HCl 0,2F Rỉía gii Zn(II) cäüt bàịng H2O Dủng củ, họa cháút − Cäüt anionit SBW dảng Cl− Cäúc 100ml, cäúc hỉïng dung dëch 600 - 1000ml Bỗnh tam giaùc 250ml Buret v pipet cạc loải − Dung dëch chøn trilon B 0,01F − HCl âáûm âàûc, dung dëch HCl long − Chè thë ET - OO, häøn håüp ràõn 0,1% KCl − Dung dëch âãûm pH = -10 − Dung dëch K4[Fe(CN)6] − Dung dëch phn Fe(III) − Nỉåïc cáút láưn Tiãún hnh Chøn bë dung dëch cáưn tạch Zn(II): Láúy 10ml dung dëch máùu cáưn tạch Zn(II) vaìo cäúc 100ml, thãm vaìo 10ml HCl 2F (nãúu dung dởch khọng coù Fe(III) thỗ phaới thóm gioỹt pheỡn Fe(III) 0,1%) Chuáøn bë cäüt ionit: cho 20ml dung dëch HCl 1F chy qua cäüt â chỉïa nhỉûa SBW (chiãưu cao cäüt khoaíng 20cm) våïi täúc âäü chaíy khoaíng - 2mL/phụt Tạch Zn(II): Chuøn máùu cáưn tạch lãn cäüt våïi täúc âäü 1,5ml/phụt Sau âọ rỉía gii hãút cạc ion cäüt bàịng dung dëch HCl 0,2F (hãút khong 250ml dung dëch, thỉí bàịng dung dëch K4[Fe(CN)6] khäng cn mu xanh) Tiãúp tủc rỉía cäüt bàịng nỉåïc cáút våïi täúc âäü 1ml/phụt cho âãún hãút ion Zn(II) (khong 200ml nỉåïc, thỉí bàịng K4[Fe(CN)6] khäng cọ kãút ta tràõng) Xạc âënh Zn(II) dung dëch rỉía gii bàịng phỉång phạp chøn âäü complexon, mäi trỉåìng pH = - 10 duìng chè thë ET - OO 31 ... ny dẫn đến lm thay đổi cờng độ mu K2Cr2O7 lm sai lệch kết phân tích Để loại trừ ảnh hởng ny cần đậy kín cuvet bảo quản nh phân tích, phân huỷ mẫu Khi cho mẫu vo cuvet cần thao tác nhanh v đậy... mẫu chuyên dụng - Máy quang phỉ UV-VIS - C¸c dơng thủ tinh nh− pipet, buret, bình định mức, chai lọ, 2.2 Thuốc thử - Dung dịch K2Cr2O7 0,068 N: cân xác 3,3344 g K2Cr2O7 loại tinh khiết phân tích. .. pháp đun hồi lu - trắc quang có trình phân huỷ mẫu gần tơng tự phơng pháp đun hồi lu - chuẩn độ nên yếu tố ảnh hởng giống nh phơng pháp ny Ngoi ra, mẫu sau bị phân huỷ đợc đo mật độ quang nên phơng