Bài thuyết trình: Phân tích COD trong các mẫu nước bằng phương pháp đicromat

Bài thuyết trình Phân tích COD trong các mẫu nước bằng phương pháp đicromat trình bày các nội dung chính như: Giới thiệu chung, dụng cụ và hóa chất, cách tiến hành, tính kết quả. Mời các bạn cùng tham khảo!

KHOA HÓA LÝ K  THU T Ỹ Ậ

       B  MÔN K  THU T MÔI TR Ộ Ỹ Ậ ƯỜ NG

**********

Phân tích COD trong các mẫu

nước bằng

phương pháp đicromat

A. M  đ u ở ầ

Tài nguyên nước là thành ph n ch  y u c a môi trầ ủ ế ủ ường s ng, quy t đ nh ố ế ị

s  thành công c a các chi n lự ủ ế ược quy ho ch, k  ho ch phát tri n kinh th  ạ ế ạ ể ế

xã h i b o đ m qu c phòng, an ninh qu c gia. Hi n nay ngu n tài nguyên ộ ả ả ố ố ệ ồ thiên nhiên quý hi m và quan tr ng này đang ph i đ i m t v i nguy c  ôi ế ọ ả ố ặ ớ ơ nhi m và c n ki t. Nhu c u phát tri n kinh t  nhanh v i m c tiêu l i nhu n ễ ạ ệ ầ ể ế ớ ụ ợ ậ cao, con người đã c  tình b  qua các tác đ ng đ n môi trố ỏ ộ ế ường m t cách tr c ộ ự

ti p ho c gián ti p. Nguy c  thi u nế ặ ế ơ ế ước đ c bi t là nặ ệ ước ng t đang là m t ọ ộ

hi m h a l n đ i v i s  t n vong c a con ngể ọ ớ ố ớ ự ồ ủ ười cũng nh  toàn b  s  s ng ư ộ ự ố trên trái đ t do đó con ngấ ười ph i nhanh chóng b o v  và s  d ng h p lí ả ả ệ ử ụ ợ ngu n tài nguyên nồ ước. Thông qua vi c tìm hi u th c t , l y m u phân tích ệ ể ự ế ấ ẫ

và tham kh o nh ng k t qu  nghiên c u v  h  th ng nả ữ ế ả ứ ề ệ ố ước H  Tây Thành ồ

ph  Hà N i liên quan đ n ch t lố ộ ế ấ ượng nước H  Qua đó đ a ra các k t qu  ồ ư ế ả chính xác v  tình hình và nguyên nhân chính  nh hề ả ưởng đ n ch t lế ấ ượng 

nước và d  báo tình tr ng ô nhi m c a H  T  đó đ  xu t các bi n pháp ự ạ ễ ủ ồ ừ ề ấ ệ

c i thi n ô nhi m và b o v  ngu n nả ệ ễ ả ệ ồ ước phù h p cho h  th ng nợ ệ ố ước H  ồ Tây. T  đ y phân tích ch  tiêu COD đánh giá s  b  ch t lừ ấ ỉ ơ ộ ấ ượng nước H  ồ

Tây đ  đ a ra m t s  gi i pháp nh m gi m thi u ô nhi m. Nhóm chúng tôi ể ư ộ ố ả ằ ả ể ễ

ch n đ  tài : Xác đ nh COD các m u nọ ề ị ẫ ước b ng phằ ương pháp Đicromat

 B.N i dung ộ

1.gi i thi u chung  ớ ệ

1.1 Ý nghĩa môi tr ườ ng.

• COD là một trong những chỉ tiêu đặc trưng dùng

để kiểm tra ô nhiễm của nguồn nước thải sinh

hoạt và nước thải công nghiệp, đặc biệt là các công trình xử lý nước thải.

• Giá trị COD là đặc biệt quan trọng trong việc

khảo sát để thiết kế hệ thống xử lý nước thải.

• Khi phân tích COD, tất cả các chất hữu cơ, kể

cả các chất khó bị phân hủy sinh học cũng đều

bị oxy hóa hoàn toàn thành CO2 và H2O Do đó, giá trị COD luôn lớn hơn BOD và có thể lớn hơn rất nhiều nếu mẫu chứa lượng lớn các chất khó phân hủy sinh học Ưu điểm chính của phân tích chỉ tiêu COD là cho biết kết quả nhanh hơn

nhiều (3 giờ) so với BOD (5 ngày) Do đó, trong nhiều trường hợp, COD được dùng để đánh giá mức độ ô nhiễm chất hữu cơ thay cho BOD

• Tỉ lệ BOD và COD rất có ý nghĩa cho việc đánh giá khả năng xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học Nếu tỉ lệ BOD và COD lớn hơn hoặc bằng 0,8 thì nước thải có thể xử lý bằng phương pháp phân hủy sinh học.

• Trong nước thải sinh hoạt và một số nước thải công nghiệp, giá trị COD thường bằng 2,5 lần

giá trị BOD.

1.2 Nguyên t c c a phắ ủ ương pháp 

• Nguyên tắc của phương pháp dựa theo TCVN 6491:2000 (ISO

6060:1989)

• Để xác định COD người ta thường sử dụng một chất oxy hóa mạnh trong môi trường axit, chất oxy hóa hay được dùng nhất là kali

đicromat

• Trong môi trường axit sunfuric đặc, với sự có mặt của xúc tác

Ag2SO4 thì khi đun nóng K2Cr2O7 sẽ oxy hóa hoàn toàn các hợp chất hữu cơ

• Chất hữu cơ + Cr2O72- + H+→ Cr3++ CO2+ H2O

• Sau khi oxy hóa các hợp chất hữu cơ, lượngCr2O72 dư được

chuẩn độ bằng dung dịch muối sắt (II) để xác định lượng Cr2O72

đã tham gia phản ứng Khi đó, lượng chất hữu cơ bị oxy hóa sẽ

được tính thông qua lượng oxy tương đương với lượng Cr2O72 đã

bị khử, lượng oxy tương đương (mg/l) này chính là COD

1.3 Ph m vi  ng d ng ạ ứ ụ

Tiêu chu n này áp d ng đ  phân tích COD đ i  ẩ ụ ể ố

v i n ớ ướ c sinh ho t và n ạ ướ c th icó COD t  10  ả ừ

÷ 600 mg/l. N u giá tr  COD v ế ị ượ t quá 600 

mg/l, m u n ẫ ướ ầ c c n đ ượ c pha loãng. 

1.4 . Các ch t c n tr  và  ng d ng ấ ả ở ứ ụ

• Mẫu nước lợ, mặn có chứa ion Cl-, Cr2O72 sẽ oxy hóa ion Cl- dẫn đến sai số khi phân tích

• Cr2O72- + 6Cl- + 14H+ → 2Cr3+ + 3Cl2 + 7H2O

• Hơn nữa ion Cl-sẽ phản ứng với Ag2SO4 tạo nên chất kết tủa làm giảm hiệu quả xúc tác của Ag2SO4

• Để loại bỏ ảnh hưởng của ion Cl-, thêm HgSO4 vào mẫu với tỉ lệ HgSO4:Cl-là 10:1trước khi đun Ion Cl-kết hợp với Hg2+ tạo thành HgCl2, hợp chất này không bị oxy hóa bởi K2Cr2O7 Nếu hàm

lượng Cl- trong nước lớn hơn 2000 mg/l thì việc sử dụng HgSO4 không hiệu quả và gây ô nhiễm môi trường Vì vậy, phương pháp này chỉ sử dụng tốt để phân tích nước có hàm lượng Cl- nhỏ hơn

2000 mg/l (3,5%)

• Ion NO2- trong nước quá cao cũng dẫn đến sai số khi phân tích, 1mg NO2- sẽ tiêu thụ1,1mg O2 khi bị oxy hóa Hàm lượng NO2- trong nước ít khi vượt quá 1 mg/l cho nên ảnh hưởng này cũng không đáng kể, có thể bỏ qua Nhưng nếu hàm lượng NO2- vượt quá 1 mg/l nên dùng 10 mg axit sunfamic cho mỗi mg NO2- loại bỏ ion này

2. D ng c  và hóa ch t ụ ụ ấ

2.1 D ng c ụ ụ

• -Buret 25ml

• - Pipet các loại

• - Pipet Pasteur

• - Ống nghiệm có nút vặn.

• - Bình nón 250ml.

• - Bình định mức 250 ml, 500 ml

• - Bộ phá mẫu COD

• - Bình tia nước cất

2.2 Hóa Chất

Dung dịch chuẩn K2Cr2O7 0,1N (chứa muối thuỷ ngân):

• Hòa tan 4,9040 g K2Cr2O7 (đã sấy khô) + 800 ml nước + 50 ml

H2SO4 đặc + 33,30 g HgSO4, khuấy tan, để nguội đến nhiệt độ

phòng và định mức thành 1 lít

• - Dung dịch muối sắt (II) 0,1N:

• Hòa tan 3,9170 gam muối Fe(NH4)2(SO4)2.6H2O trong nước +

2ml H2SO4 đặc, để nguội và định mức bằng nước cất thành 100ml

• Dung dịch này đựng trong chai thủy tinh tối mầu để ở nơi mát và phải chuẩn lại trước khi sử dụng bằng dung dịch chuẩn K2Cr2O7 0,1N

• Từ dung dịch này pha thành dung dịch muối sắt (II) 0,01N

• - Dung dịch bạc sunfat - axit sunfuric:

• Cho 1g bạc sunfat (Ag2SO4) vào 3,5ml nước, lắc đều Cho từ từ 96,5 ml axit sunfuric đặc Để yên 1 hoặc 2 ngày cho tan hết

• - Chỉ thị feroin:

• Hòa tan 1 g (NH4)2Fe(SO4)2.6H2O trong nước Thêm 1,5 g thuốc thử o-phenantrolin vào lắc đều cho tan hết và định mức thành

100ml

3. Cách ti n hành  ế

3.1 L y m u và b o qu n m u ấ ẫ ả ả ẫ

- M u phân tích ph i đẫ ả ượ ưc  u tiên l y vào l  thu  tinh, có th  l y m u ấ ọ ỷ ể ấ ẫ

b ng  chai nh a n u ch c ch n chai nh a đó không ch a các ch t b n h u ằ ự ế ắ ắ ự ứ ấ ẩ ữ

c ơ

Phân tích m u càng s m càng t t và không đ  quá 5 ngày sau khi l y m u. ẫ ớ ố ể ấ ẫ

N u không phân tích đế ược ngay, c n ph i b o qu n m u b ng cách thêm ầ ả ả ả ẫ ằ 10ml axit sunfuric 4M cho 1 lít m u. Gi  m u   4oC cho đ n khi phân tích. ẫ ữ ẫ ở ế

L c các l  m u b o qu n và ph i đ m b o ch c ch n r ng m u trong các ắ ọ ẫ ả ả ả ả ả ắ ắ ằ ẫ

l  đọ ược đ ng nh t khi l y m t ph n m u đem phân tích.ồ ấ ấ ộ ầ ẫ

3.2 Ti n hành phân tích ế

• Mẫu được để cân bằng với nhiệt độ phòng trước khi phân tích

• - Lắc đều mẫu trước khi phân tích

• - Phá mẫu:

• + Chuẩn bị 2 ống nghiệm có nắp đậy Lấy chính xác 2,5ml mẫu vào ống nghiệm, thêm 2,0 ml dung dịch K2Cr2O7 0,1N và 3,5ml dung dịch Ag2SO4 /H2SO4 Đậy và vặn chặt nắp ống nghiệm, lắc nhẹvài lần để trộn đều mẫu nước với thuốc thử, rửa sạch bên ngoài bằng nước cất và lau khô

• + Chuẩn bị một mẫu trắng (lặp lại các bước như trên nhưng thay mẫu bằng nước cất)

• + Đặt ống nghiệm đựng mẫu và mẫu trắng vào bộ phá mẫu COD, công phá mẫu ở 150oC trong 2 giờ

• - Chuẩn độ:

• + Sau khi phá mẫu, để nguội về nhiệt độ phòng và chuyển toàn bộ dung dịch trong ống nghiệm vào bình tam giác 250 ml Tráng rửa ống nghiệm và thêm nước cất đến khoảng 50 ml

• + Thêm 2-3 giọt chỉ thị feroin, lắc đều và tiến hành chuẩn độ bằng dung dịch chuẩn sắt (II) amoni sunfat Khi dung dịch chuyển từ màu xanh lam sang màu đỏ nâu thì dừng lại, ghi thể tích tiêu tốn

• Tiến hành tương tự đối với mẫu trắng

4. Tính k t qu  ế ả

4.1 Công th c tính ứ

COD trong m u đẫ ược tính toán theo công th c :ứ

  

• Trong đó:

• - V: là thể tích mẫu (ml);

• N: là nồng độ muối sắt (II)đem chuẩn độ;

• - V1: thể tích muối sắt (II) chuẩn độ mẫu môi trường sau khi phá mẫu (ml);

• - V2: thể tích muối sắt (II) chuẩn độ mẫu trắng sau khi phá mẫu (ml)

4.2 Báo cáo k t qu  ế ả

         (ml)

Th  tích s t (II)  ể ắ chu n đ   (ml) ẩ ộ

      (mg/L)