Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 6492:1999 - ISO 10523:1994. Tiêu chuẩn giới thiệu nội dung về chất lượng nước - xác định pH. Hy vọng đây là tài liệu tham khảo hữu ích cho các bạn.
tcvn tIªu chn viƯt nam tcvn 6492 : 1999 ISO 10523 : 1994 Chất lợng nớc xác định ph Water quality − Determination of pH Hµ néi - 1999 TCVN 6492 : 1999 Lời nói đầu TCVN 6492 : 1999 hoàn toàn tơng đơng với tiêu chuẩn ISO 10523 : 1994; TCVN 6492 : 1999 Ban kü thuËt TCVN/TC147 Chất lợng nớc biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lờng Chất lợng đề nghị, Bộ Khoa học Công nghệ Môi trờng ban hành TCVN 6492 : 1999 tiêu chuẩn việt nam TCVN 6492: 1999 Chất lợng nớc Xác định pH Water quality Determination of pH Phạm vi 1.1 Lĩnh vực áp dụng Phơng pháp áp dụng cho loại mẫu nớc nớc thải có pH từ đến 10 1.2 Sự cản trở Nhiệt độ, vài loại khí chất hữu gây cản trở đo pH Huyền phù mẫu gây sai số nghiêm trọng Phải đợi chất lơ lửng lắng đọng hết đợc nhúng điện cực vào phần dung dịch Có thể dùng siêu lọc Khi đo nớc cống vài loại nớc mặt, nguy làm bẩn điện cực ô nhiễm màng dầu mỡ lớn Trong trờng hợp điện cực so sánh bị tắc (xem 5.4, thích 2) Nếu có kết tủa màng ngăn, thí dụ kết tủa bạc sunfit Ag2S protein, cần làm cầu nối mẫu điện cực so sánh chất điện giải trơ, thí dụ c(KNO3) = 1mol/l Cần thờng xuyên rửa điện cực (xem 9.2) Tiêu chuẩn trích dẫn TCVN 5993 : 1995 (ISO 5667-3) ChÊt l−ỵng n−íc – Lấy mẫu Phần 3: Hớng dẫn bảo quản xử lý mẫu Định nghĩa Trong tiêu chuẩn sử dụng định nghĩa sau: 3.1 pH: Âm logarit thập phân hoạt độ ion hidro tính mol/l Vì có tơng tác ion nên hoạt độ ion hidro thấp nồng độ Ýt TCVN 6492 : 1999 Thang pH thùc tÕ đợc lấy từ dãy dung dịch so sánh tiêu chuẩn ban đầu (xem phụ lục B) Thuốc thử 4.1 Nớc không cacbon dioxit Chuẩn bị nớc từ nớc cất nớc qua khử ion đem đun sôi sục khí nitơ Nớc dùng để pha loãng dung dịch đệm chuẩn hóa kép (xem 9.1) 4.2 Dung dịch đệm tiêu chuẩn Dùng dung dịch B, C, D, F I cho phụ lục B, dung dịch đệm mua thị trờng vi sinh vật phát triển Nếu dung dịch không đợc tiệt trùng, chúng bền khoảng tuần Cacbon dioxit từ khí ảnh hởng đến pH dung dịch có pH>4 Những dung dịch đệm có lực ion lớn dung dịch phụ lục B không thích hợp để đo pH nớc cã nång ®é mi thÊp (xem [9] ë phơ lơc E) Chú thích Không dùng dung dịch đệm mua thị trờng có chứa muối thủy ngân làm chất bảo vệ Với dung dịch đệm khác xem [6], [10] vµ [11] phơ lơc E 4.3 Chất điện giải Dung dịch chất điện giải dùng để nạp vào điện cực so sánh cần theo hớng dÉn cđa h·ng s¶n xt, vÝ dơ kali clorua víi nồng độ sau đây: I: c(KCl) = 3,5 mol/l [ ρ(KCl) = 261 g/l ] II: c(KCl) = 3,0 mol/l [ ρ(KCl) = 224 g/l ] III: c(KCl) = 1,0 mol/l [ ρ(KCl) = 74,6 g/l ] Hoµ tan lợng kali clorua KCl định nớc pha loãng đến 1l Nếu cần bão hòa bạc clorua thêm vài mililit dung dịch bạc nitrat c(AgNO3) mol/l Thiết bị dụng cụ 5.1 Bình mẫu, dung tích tối thiểu 500 ml, đáy làm thủy tinh kiềm thấp, thí dụ bosilicat Các bình chất dẻo phải không thấm khí 5.2 Nhiệt kế, thang chia đến 0,5oC 5.3 pH-mét, với điện trở đầu vào lín h¬n 1012 Ω, cã bé phËn bï trõ nhiƯt độ điều chỉnh độ dốc theo milivôn đơn vị pH pH-mét có khả đọc đợc đến 0,01 đơn vị pH tốt TCVN 6492 : 1999 5.4 Điện cực thuỷ tinh điện cực so sánh Điện cực thủy tinh phải có điện Zêrô volt khoảng pH = 6,5 pH = 7,5, dùng điện cực so sánh tơng tự nh điện cực so sánh bên cạnh màng thủy tinh (hệ điện cực đối xứng) (xem [12] [13] phụ lục E) Điện trở điện cực thủy tinh Rm phải nhỏ 109 Bình đo loại tổ hợp điện cực (nghĩa mạch đo que đo) Chú thích Điện cực calomel chứa thủy ngân muối Nếu điện cực bị vỡ, chất độc vào môi trờng, nói chung đặc biệt nớc dùng để uống bơi lội cần dùng điện cực bạc/bạc clorua Để tránh tắc màng bạc clorua, dùng nồng độ chất điện giải cKCl = 1,0 mol/l Dùng điện cực so sánh với tốc độ chảy từ 0,1 đến ml/ngày Tất điện cực phải thử trớc dùng, sau thử đặn theo thời gian (xem 9.1) Để tránh nhiễm bẩn màng ngăn cần áp suất thuỷ tĩnh d dung dịch chất điện giải, tơng đơng mức nớc chênh lệch cm Điện cực thủy tinh để đo nớc với độ dẫn thấp (xem 7.3.1) Phơng pháp thử phận điện tử điện cực (xem [8] phụ lục E) Lấy mẫu Giá trị pH thay đổi nhanh chóng trình hóa học, vật lý, sinh học mẫu nớc Do đó, cần đo pH sớm tốt, không để giê sau lÊy mÉu (xem ISO 5667-3) NÕu cÇn nối ống mềm từ vòi nớc đến đáy bình lấy mẫu cho nớc vào bình từ dới lên Cũng tráng bình nớc lấy mẫu nhúng vào mẫu nớc, nạp đầy nớc, tránh xoáy mạnh Đuổi hết bọt khí khỏi mẫu cách lắc nhẹ đậy bình lại Phân tích nh đợc, không để lâu 24 sau lấy mẫu Tránh thay đổi nhiệt độ trao đổi khí với khí Cách tiến hành 7.1 Chuẩn bị Đo nhiệt độ dung dịch đệm (xem [14] phụ lục E) Đặt núm điều chỉnh nhiệt độ pH-mét Quan sát điểm đẳng Nếu dung dịch đệm mẫu có nhiệt độ 7.2 Chuẩn hóa đo trực tiếp Đo nhiƯt ®é cđa mÉu n−íc (xem [14] phơ lơc E) đặt núm điều chỉnh nhiệt độ pH-mét theo dẫn hãng sản xuất Rửa điện cực b»ng n−íc vµ b»ng mÉu råi nhóng nã vµo mẫu Lắc nhẹ dung dịch đọc giá trị pH không khuấy Tráng điện cực nớc nhúng vào nớc để loại hết vết mẫu dung dịch đệm TCVN 6492 : 1999 Rửa điện cực nớc nhúng vào dung dịch đệm D (xem 4.2) Lắc tròn nhẹ dung dịch dung dịch tiếp xúc hết với điện cực (khi đọc không khuấy) Đặt điểm không cho pH-mét đo dung dịch D Phần bù điểm pH 0,5 (xem mục 5) Nếu không làm đợc điều điện cực bị hỏng Tráng điện cực nớc nhúng vào đệm C F (xem 4.2) Lắc tròn dung dịch đọc giá trị pH không khuấy Điều chỉnh hệ số độ dốc (nút slop) để đọc giá trị pH cho với giá trị C F nhiệt độ chọn (Đối với khoảng cho phép hệ số độ dốc, xem bảng A.1.) Lặp lại hai bớc chuẩn hóa đến biến động Chú thích Các dung dịch đệm B, C, F I cần đợc chọn để cho pH mẫu nớc nằm khoảng đệm dùng 7.3 Đo với nớc có độ dẫn thấp Đo pH với nớc có lực ion thấp (độ dẫn nhỏ 5mS/m) dung tích đệm thấp đòi hỏi phải ý đặc biệt Những thí dụ loại nớc nh nớc rót qua cột trao đổi ion nớc ma 7.3.1 Thiết bị Dùng điện cực thủy tinh có màng thủy tinh tan chậm, nghĩa điện cực kiềm cao Các điện cực nh cần cho đo đạc nớc Cần phải dùng điện cực so sánh có ống nối chất điện giải dung dịch KCl có nồng độ 1mol/l Để tránh ảnh hởng KCl đến điện cực thủy tinh, cần khuấy nhẹ dung dịch Để tránh ảnh hởng không khí, để phần mẫu chảy qua bình đo Để tránh hiệu ứng tĩnh điện cần bọc kín bình ®o b»ng khung Faraday vµ nèi ®Êt ®iƯn cùc kim loại mẫu 7.3.2 Chuẩn hoá Kiểm tra chuẩn hóa dung dịch chuẩn có dung tích đệm thấp nêu phụ lục C Tính toán pH nhiệt độ khác pH p p4SoC Nếu giá trị đo nhiệt độ khác phải thông báo rõ Nếu cần tính chuyển 25oC so với hình dùng cách tÝnh sau: pH25 = pHtm + ∆ pHtm Trong ®ã pH25 pH đo 25oC pHtm pH đo nhiệt độ đo pHtm độ lệch pH nhiệt độ đo so với 25oC (xem hình 1) Chú thích Sự tính toán với nớc mà dung tích đệm chủ yếu ion hidrocacbonat tạo nên Kiểm tra độ xác bảo dỡng thiÕt bÞ TCVN 6492 : 1999 9.1 KiĨm tra thiết bị Dùng phép thử sau để thử điện cực so sánh điện cực thủy tinh Cần phải ¸p dơng phÐp thư cho c¸c ®iƯn cùc míi, cho điện cực không dùng tới tuần cho điện cực dùng thờng xuyên từ đến tuần lễ Chuẩn hóa điện cực cách dùng dung dịch tiêu chuẩn ban đầu bảng B.1 Giá trị gọi pH(S) Sau pha loãng gấp đôi nớc không chứa CO2 Độ lệch quan sát đợc pH, vợt hiệu ứng pha loãng pH1/2 cho bảng B.1, sai sè tiÕp xóc ∆pHj (chuÈn hãa kÐp): pHj = ∆pH pH1/2 Trong pH1/2 pH dung dịch tiêu chuẩn pha loãng Khuấy nhẹ dung dịch ghi nhận giá trị pHs Giá trị pH tính nh sau: pHs = pHs – pH(S) – ∆pHj Trong ®ã pH(S) pH dung dịch tiêu chuẩn Nếu tín hiệu đo thăng giáng, xác định chênh lệch pHn giá trị cao thấp Dùng bảng để đánh giá hiệu điện cực Bảng Đặc tính hiệu Khoảng tốt Khoảng chấp nhận đợc Sai số tiếp xúc pHj 0,03 0,05 LƯch khy ∆pHs ≤ 0,005 ≤ 0,02 NhiƠu pHn 0,005 0,02 9.2 Bảo dỡng điện cực Sau loạt đo cần phải làm hệ thống điện cực (bình đo) pH dung dịch tiêu chuẩn đòi hỏi thời gian cân lâu Làm điện cực thờng xuyên (hàng ngày hay hàng tuần) cách lau cẩn thận vải bông, mẫu chứa tạp chất hữu tráng điện cực êtanol (70%), axêtôn dung dịch chất tÈy rưa nãng Hoµ tan canxi b»ng axit clohidric lo·ng sử dụng dung môi hữu thời gian ngắn dung môi hữu làm giảm độ nhạy điện cực thủy tinh làm lớp nớc Nếu dùng dung môi hữu lại phải ngâm điện cực vào nớc nhiều Chuẩn hóa lại quan trọng Hãy tuân thủ hớng dẫn hãng sản xuất cất giữ bảo dỡng điện cực Điện cực so sánh ngâm dung dịch chất điện giải trơ, điện cực thủy tinh ngâm nớc Các điện cực dùng để đo nớc có độ dẫn thấp không đợc dùng để đo loại mẫu khác, thí dụ nớc cống TCVN 6492 : 1999 10 Báo cáo kết Báo cáo kết pH đến hai số sau dấu phẩy Báo cáo nhiệt độ thực phép đo Ví dụ pH 8,45; ®o ë 10,2oC pH 7,62; ®o ë 16,4oC phßng thÝ nghiƯm giê sau lÊy mÉu 11 Độ lệch chuẩn Độ lệch chuẩn độ lặp lại nhận đợc từ 10 phép đo lặp lại với nớc uống hai phòng thí nghiệm pH = 0,01 Độ lệch hệ thống đến pH = 0,05 cản trở không tránh đợc, ví dụ với nớc có độ dẫn thấp Phép thử liên phòng thí nghiệm với mẫu tổng hợp có độ dẫn thấp (C) đạt đợc độ lệch chuẩn pH = 0,05 Các phòng thí nghiệm đáp ứng sai số tổng pH = 0,2 Chú thích Sai số tơng đối C/C = 10 ±∆pH – Mét ®é lƯch ∆pH = 0,05 cã nghÜa lµ hƯ sè 1,12 vµ sai sè 12% xác định hoạt độ ion hidro 12 Báo cáo kết Báo cáo kết cần phải có thông tin sau: a) trích dẫn tiêu chuẩn này; b) nhận dạng mẫu, địa điểm, thời gian, phơng pháp lấy mẫu khoảng thời gian từ lấy mẫu đến phân tích; c) thể kết theo mục 10; d) sai lệch khỏi phơng pháp tình làm ảnh hởng đến kết quả; e) nớc ma cần nói rõ thời gian thu thËp mÉu TCVN 6492 : 1999 H×nh - Đồ thị hiệu chỉnh nhiệt độ TCVN 6492 : 1999 Phụ lục A (tham khảo) Tính toán giá trị pH Giá trị pH mẫu đợc tính nh sau: pH = pH ( S ) – ( U [ S ] – U ) ( F/log10RT ) Trong pH[ S ] giá trị pH dung dịch đệm tiêu chuẩn; U[ S ] điện cực thủy tinh tiếp xúc với dung dịch đệm tiêu chuẩn; U điện cực thuỷ tinh tiÕp xóc víi mÉu; F lµ h»ng sè Faraday, C/mol (F = 9,648 x 104 C/mol); R lµ h»ng sè khÝ, J/mol -K (R = 8,314 J/mol.K); T lµ nhiƯt ®é cđa mÉu, tÝnh b»ng Kenvin; F/log10RT lµ hƯ sè ®é dèc mét ®iƯn cùc lý t−ëng, phơ thc nhiƯt độ (xem bảng A.1) Điện U tổng nhiỊu ®iƯn thÕ, gåm ®iƯn thÕ ®iƯn cùc thđy tinh, điện cực so sánh, tiếp xúc bất ®èi xøng, vµ phơ thc nhiƯt ®é Bëi vËy mÉu dung dịch đệm tiêu chuẩn cần phải nhiệt ®é B¶ng A.1 – Sù biÕn ®ỉi cđa hƯ sè ®é dèc theo nhiƯt ®é NhiƯt ®é §é dèc lý thuyết Độ dốc thực tế chấp nhận đợc C mV mV 54,20 53 ®Õn 54,5 10 56,18 55 ®Õn 56,5 20 58,17 57 ®Õn 58,5 25 59,16 58 ®Õn 59,5 30 60,15 59 ®Õn 60,5 40 62,13 61 ®Õn 62,5 50 64,12 63 ®Õn 64,5 o 10 TCVN 6492 : 1999 Phụ lục B (tham khảo) Các dung dịch đệm tiêu chuẩn ban đầu Bảng B.1 Giá trị pH(S) dung dịch đệm tiêu chuẩn ban đầu (xem [6] phô lôc E) B C D F I Kali hidro Kali hidro Photphat Borax Natri cacbonat/ Natri tactrat1) phtalat2) − 4,000 6,984 9,464 10,317 − 3,998 6,591 9,395 10,245 10 − 3,997 6,923 9,332 10,179 15 − 3,998 6,900 9,267 10,118 20 − 4,001 6,881 9,225 10,062 25 3,557 4,005 6,865 9,180 10,012 30 3,552 4,011 6,835 9,139 9,966 35 3,549 4,018 6,844 9,102 9,926 40 3,547 4,027 6,838 9,068 9,889 45 3,547 4,038 6,834 9,038 9,856 50 3,549 4,050 6,833 9,011 9,828 c(mol/l) 0,027 0,016 0,029 0,020 0,029 ∆pH1/2 +0,049 +0,052 +0,080 +0,01 +0,079 NhiƯt ®é o C hidrocacbonat 1) §é tan cđa Kali hidrotactrat thÊp làm lạnh, dùng nhiệt ®é thÊp h¬n 25oC (xem [5] phơ lơc E) 2) Dung dịch đợc gọi tiêu chuẩn qui chiếu giá trị pH (xem [11] phụ lục E) Các dung dịch tiêu chuẩn qui chiếu ban đầu cần phải luôn pha loãng nớc không chứa cacbon dioxit (4.1) Các phơng pháp sau cần dùng để pha dung dịch B, C, D, F I Dung dịch B: Kali hidro tactrat b(KHC4H4O3) = 0,214 mol/kg 11 TCVN 6492 : 1999 Cho 30 g kali hidro tactrat vào khoảng lít nớc bình kín lắc 20 phút 25oC 1oC Để yên gạn lấy phần dung dịch Loại bỏ thấy vi sinh vật phát triển Thêm 30 g kali hidro tactrat vào lít nớc bình kín lắc 20 phút 25oC 1oC Để yên gạn lấy phần dung dịch Loại bỏ thấy vi sinh vật phát triển Dung dịch C: Kali hidrophtalat b[C6H4(COOH)(COOK)] = 0,05 mol/kg Hoà tan 10,21 g kali hidrophtalat sấy giê ë 120oC vµo n−íc ë 25oC vµ pha loãng thành 1l bình định mức Dung dịch D: §inatri hidrophotphat, b(Na2HPO4) = 0,025 mol/kg vµ kali dihidrophotphat, b(KH2PO4) = 0,025 mol/kg Sấy muối khan 120oC giê Hßa tan 4,45 g dinatri hidrophotphat ngËm nớc (Na2HPO4.2H2O) (hoặc 3,35g Na2HPO4) 3,40 g kali dihidrophotphat vào nớc 25oC pha nớc đến 1l Sấy muối khan 120oC Dung dịch F: Borax b(Na2B4O7.10H2O) = 0,01 mol/kg Hoµ tan 3,81 g borax vào nớc 25oC pha thành 1l bình ®Þnh møc Dung dÞch I: Natri cacbonat, b(Na2CO3) = 0,025 mol/kg vµ natri hidrocacbonat, b(NaHCO3) = 0,025 mol/kg Hoµ tan 2,640 g Na2CO3 sấy 90 phút 250oC 2,092 g natri hidrocacbonat sấy ngày rây phân tử vào nớc pha đến 1l bình định møc 12 TCVN 6492 : 1999 Phô lôc C (tham khảo) Dung dịch tiêu chuẩn có dung tích đệm thấp c(H2SO4) = 0,05 mol/l Dung dịch có pH 4,005 0oC đến 30oC c(NaHCO3) = 0,05 mmol/l làm cân b»ng víi kh«ng khÝ [p (CO2) = 316 m bar] NhiƯt ®é, oC 10 20 30 40 50 pH 6,93 6,99 7,06 7,14 7,20 Sục khí vào dung dịch đệm máy bơm bể cá để đạt đợc áp suất riêng phần CO2 13 TCVN 6492 : 1999 Phụ lục D (tham khảo) Nớc ma nhân tạo Bảng D.1 Nớc ma nhân tạo điều chế cách trén mÉu cđa dung dÞch gèc (xem [16] phơ lơc E) MÉu kiĨm tra Dung dÞch gèc Thc thư ml dung dịch gốc lít nớc Nồng độ khối lợng Lợng chất nồng độ mg/l mmol/l Mẫu MÉu − 50,0 2,500 7,500 920 6,26 0,30 1,00 NaNO3 456 28,9 1,00 2,00 NH4Cl 497 28,0 1,500 KNO3 650 6,43 1,00 2,00 MgSO4.7H2O 026 4,16 1,00 2,00 (NH4)2SO4 170 64,4 2,00 HNO3 − 100,0 0,050 5,000 HCl − 50,0 2,500 NaF 588 14,0 1,00 2,00 H2SO4 CaCl2.2H2O pH (25oC) 4,30 ± 0,02 3,59 0,02 Độ dẫn, àS/cm 26 130 ± _ 14 .. .TCVN 6492 : 1999 Lời nói đầu TCVN 6492 : 1999 hoàn toàn tơng đơng với tiêu chuẩn ISO 10523 : 1994; TCVN 6492 : 1999 Ban kü thuËt TCVN/ TC147 Chất lợng nớc biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn. .. xuyên rửa điện cực (xem 9.2) Tiêu chuẩn trích dẫn TCVN 5993 : 1995 (ISO 566 7-3 ) ChÊt l−ỵng n−íc – Lấy mẫu Phần 3: Hớng dẫn bảo quản xử lý mẫu Định nghĩa Trong tiêu chuẩn sử dụng định nghĩa sau:... Tiêu chuẩn Đo lờng Chất lợng đề nghị, Bộ Khoa học Công nghệ Môi trờng ban hành TCVN 6492 : 1999 tiêu chuẩn việt nam TCVN 6492: 1999 Chất lợng nớc Xác định pH Water quality Determination of pH