Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 6622-2:2000 - IS0 7875-2:1984. Tiêu chuẩn trình bày về chất lượng nước - xác định hoạt động bề mặt - phần 2: xác định hoạt động bề mặt không ion sử dụng thuốc thử Dragendorff.
Tcvn tIªu chn vIƯt nam TCVN 6622-2 : 2000 ISO 7875-2 : 1984 chất lợng nớc xác định chất hoạt động bề mặt Phần 2: xác định chất hoạt động bề mặt không ion sử dụng thuốc thử Dragendorff Water quality − Determination of surfactants Part 2: Determination of non-ionic surfactants using Dragendorff reagent Hµ néi - 2000 Lêi nói đầu TCVN 6622-2 : 2000 hoàn toàn tơng đơng víi ISO 7875-2 : 1984 TCVN 6622-2 : 2000 Ban kỹ thuật Tiêu chuẩn TCVN/TC 147 Chất lợng nớc biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lờng Chất lợng đề nghị, Bộ Khoa học Công nghệ Môi trờng ban hành TIêu chuẩn vIệt nam tcvn 6622-2: 2000 Chất lợng nớc Xác định chất hoạt động bề mặt Phần 2: Xác định chất hoạt động bề mặt không ion sử dụng thuốc thử Dragendorff Water quality − Determination of surfactants Part 2: Determination of non-ionic surfactants using Dragendorff reagent Lêi giíi thiƯu C¸c chÊt cã hoạt tính bề mặt dạng anion không ion, gọi chung chất hoạt động bề mặt, đợc dùng sản phẩm tẩy rửa tổng hợp thông thờng TCVN 6622 (IS0 7875 ) bao gồm phần nh sau : Phần 1: Xác định chất hoạt động bề mặt anion phơng pháp đo phổ dùng metylen xanh Phần 2: Xác định chất hoạt động bề mặt không ion sử dụng thuốc thử Dragendorff Phạm vi áp dụng Tiêu chuẩn quy định phơng pháp xác định chất hoạt động bề mặt không ion sư dơng thc thư Dragendorff LÜnh vùc ¸p dơng Tiêu chuẩn dùng để xác định nồng độ thấp chất hoạt tính bismut (BiAS), nghĩa chất hoạt động bề mặt dạng không ion oxit alkylphenol-alkylene dạng oxit alkylen khép mạch mà kÕt tđa víi thc thư Dragendorff (thÝ dơ c¸c etexylen có đến 30 nhóm oxit etylen TCVN 6622-2 : 2000 phân tử) Phơng pháp thích hợp với nớc thải đa vào nớc thải chảy sau xử lý từ nhà máy xử lý nớc thải Khi điều tra nớc bề mặt, cần thiết phải lấy lợng mẫu lớn (tới 000 ml) Giới hạn phát 0,05 mg/l cho l mẫu giới hạn tối u 250 đến 800 àg Tiêu chuẩn trích dẫn TCVN 5992: 1995(ISO 5667-2), ChÊt l−ỵng n−íc - LÊy mÉu - H−íng dÉn kü tht lÊy mÉu TCVN 5993: 1995(ISO 5667-3), ChÊt l−ỵng nớc - Lấy mẫu - Hớng dẫn bảo quản xử lý mẫu Nguyên tắc Đuổi chất hoạt động bề mặt mẫu nớc sang dung môi etyl axetat không khí Đuổi dung môi etyl axetat kết tủa chất hoạt động bề mặt dạng không ion víi thc thư Dragendorff (KBi + BaCl + axit axetic) Tách hoà tan kết tủa, xác định nồng độ bismut tơng đơng với nồng độ chất hoạt động bề mặt không ion dung dịch natri pyrolidin-1-yl dithiocacboxylat đo Các phơng pháp bổ trợ khác để xác định ion bismut hấp thụ nguyên tử đo phổ tử ngoại (xem phụ lục) Thuốc thử Trong trình phân tích, trừ có định khác, sử dụng thuốc thử có độ tinh khiết phân tích với nớc cất hai lần nớc có độ tinh khiết tơng ®−¬ng 5.1 Natri clorua (NaCl) 5.2 Natri hydrocacbonat (NaHCO ) 5.3 Etyl axetat (C H O ), cất Cảnh báo Etyl axetat chất dễ cháy độc 5.4 Metanol (CH OH), cất, bảo quản bình thuỷ tinh 5.5 axit axetic kÕt tinh (CH COOH), ρ= 1,05 g/ml C¸c nång độ thấp không thích hợp TCVN 6622-2: 2000 5.6 axit clohydric , HCl Thªm ml axit clohydric HCl (ρ=1,12 g/ml) vµo 100 ml n−íc 5.7 axit clohydric metanol Pha lo·ng 10 ml axit clohydric HCl (ρ=1,12 g/ml) thµnh 100 ml b»ng metanol (5.4) 5.8 axit sulfuric (H SO ), 0,5 mol/l 5.9 Dung dich ammoniac Thêm 10,0 ml dung dịch ammoniac (=0,91 g/ml) vào 250 ml nớc 5.10 Dung dịch ammoni tacrat Thêm 12,40 g axit tactaric (C H O ) vào dung dịch chứa 12,40 g ammoniac (=0.91 g/ml) pha loãng thành 1000 ml nớc 5.11 Dung dịch A Hoµ tan 1,70 g bismut (III) monohydrat oxynitrat (BiONO H O) 20 ml axit axetic kÕt tinh (5.5) vµ pha lo·ng thµnh 100 ml b»ng n−íc Hoà tan 65,0 g kali iotdua (KI) khoảng 200 ml nớc Trộn hai dung dịch bình định møc 000 ml, thªm 200 ml axit axetic kÕt tinh (5.5) định mức tới vạch nớc cất Dung dịch bền khoảng tuần bảo quản tối 5.12 Dung dịch B Hoà tan 290,0 g bari clorua dihydrat (BaCl 2H O) 000 ml n−íc 5.13 Thc thư kÕt tđa Trén hai phÇn thể tích dung dịch A (5.11)và phần thể tích dung dịch B (5.12) Dung dịch bền khoảng tuần đợc bảo quản lọ thuỷ tinh nâu 5.14 Đệm axetat tiêu chuẩn TCVN 6622-2 : 2000 Hoà tan 40,0 g natri hydroxit (NaOH) kho¶ng 500 ml n−íc Thªm 120 ml axit axetic kÕt tinh (5.5) Trén đều, làm lạnh định mức thành 000 ml nớc bình định mức 5.15 Natri pyrolidin-1-yl dithiocarboxylat , dung dịch 0,5 mmol/l Hoà tan 103,0 mg natri pyrolidin-1-yl dithiocarboxylat dihidrat(C H NS Na.2H O) khoảng 500 ml nớc Thêm 10,0 ml amyl alcohol (C H 11 OH) vµ 0,50 g natri hydro carbonat (5.2) pha lo·ng thµnh 000 ml b»ng nớc 5.16 Đồng (II) sulfat , dung dịch gốc Hoà tan 1,249 g đồng (II) sulfat ngậm phân tử n−íc (CuSO 5H O) 50 ml axit sulfuric (5.8) vµ 200 ml n−íc, pha lo·ng thµnh 000 ml nớc Không sử dụng tinh thể vỡ mềm 5.17 Đồng (II) sulfat , dung dịch chuẩn Pha loãng 50,0 ml dung dịch đồng gốc (5.16) vµ 10 ml axit sulfuric (5.8) n−íc thµnh 1000 ml 5.18 Dung dịch bromocresol đỏ Hoà tan 0,10 g bromocresol 100 ml metanol (5.4) 5.19 Cationit , d¹ng SO H + (50 tíi 100 mesh ~ 0,15 tíi 0,30 mm), chÞu cån ThiÕt bÞ, dơng Máy móc phòng thí nghiệm thông thờng và: 6.1 Bộ chiết dùng khí (xem hình vẽ, loại thông dụng) Đờng kính đĩa lọc xốp cần phải đờng kính ống chiết Chú thích Để dễ dàng làm sạch, phận cần đợc nối với cổ nối hình cầu Kẹp giữ cần phải dễ dàng tháo rời 6.2 Cột trao đổi ion , ®−êng kÝnh 16 mm, chiỊu cao 200 mm 6.3 Thiết bị đo tự ghi , trang bị điện cực platin/calomel platin/bạc clorua, thang 250 mV, với buret tự động dung tích 20 đến 25 ml thiết bị thích hợp tay Chú ý làm dụng cụ thuỷ tinh Các dụng cụ thuỷ tinh cần đợc làm kỹ nớc, sau dung dịch axit clohidric 10% (m/m) etanol vµ tiÕp tơc rưa b»ng n−íc TCVN 6622-2: 2000 LÊy mÉu vµ bảo quản mẫu Cách thức lấy mẫu đợc nêu TCVN 5992: 1995 (ISO 5667-2) vµ TCVN 5993: 1995 (ISO 5667-3) Mẫu không đợc hút qua lớp bọt Dùng lọ thuỷ tinh sạch, đợc tráng metanol (5.4) để lấy bảo quản mẫu Bảo quản lạnh o C đợc thời gian ngắn Cần phải thêm chất bảo quản nh muốn giữ mẫu 24 h Thêm 1% (V/V) dung dịch formaldehyt loại 40% (V/V) bảo quản đợc ngày, bão hoà cloroform có thề bảo quản đợc ngày Thông thờng mẫu cần phải đợc loại bỏ chất lơ lửng cách ly tâm Song chất hoạt động bề mặt hấp phụ chất lơ lửng không đợc xác định Cách tiến hành 8.1 Tách làm giàu chất hoạt động bề mặt Lắp đặt chiết dùng khí (6.1) tủ hốt để làm bay etyl axetat Mẫu phòng thí nghiệm cần phải ly tâm chất rắn lơ lửng lớn 0,3 g/l Cho lợng mẫu định (mẫu thử) có chứa từ 200 đến 000 àg chất hoạt động bề mặt vào chiết dùng khí Cân 100 g natri clorua (5.1) g natri hidrocacbonat (5.2) Nếu thể tích mẫu vợt 500 ml, cho muối dạng rắn vào mẫu hoà tan cách thổi dòng không khí nitơ qua Nếu thể tích mẫu nhỏ hơn, hoà tan muối 400 ml nớc thêm vào dung dịch Nếu cần thiết thêm nớc tới mức khoá Thêm 100 ml etyl axetate (5.3) Lắp bình rửa khí có chứa hai phần ba etyl axetat Thổi với tốc độ 20 đến 50 l/h qua chiết dùng khí Nên dùng lu lợng kế để điều chỉnh lu lợng dòng Duy trì dòng khí cho pha tách nhng không gây khuấy trộn bề mặt tiếp giáp Nên tránh khuấy trộn mạnh pha lµm etyl axetat hoµ tan n−íc Dõng thỉi khÝ sau NÕu thÊy mÊt h¬n 20% (V/V) pha hữu hoà tan pha nớc, bỏ mẫu thử Chuyển pha hữu vào phễu chiết Bất kỳ lợng nớc có mặt phễu chiết dù vài mililit cần chuyển trở lại chiết dùng khí Lọc dung dịch etyl axetat qua giấy lọc khô vào bình cầu (250 ml) Thêm tiÕp 100 ml etyl axetat vµo bé chiÕt dïng khÝ tiếp tục thổi nitơ không khí Tách pha hữu nh sử dụng phễu chiết, phễu lọc, chuyển vào phần ban đầu Rửa phễu lọc, phễu chiết 25 ml etyl axetat Đuổi etyl exetat bếp cách thuỷ tủ hốt Để đuổi nhanh dùng luồng không khí nhẹ thổi trực tiếp lên bề mặt dung dịch TCVN 6622-2 : 2000 8.2 Thư tr¾ng Víi mét nhãm mẫu cần tiến hành thử trắng song song với việc xác định, sử dụng ml metanol (5.4) 40 ml nớc thay cho phần mẫu thử Lợng dung dịch natri pyrrolidin-1-yl dithiocarboxylat bị tiêu tốn phải nhỏ ml; lớn cần phải kiểm tra hàm lợng kim loại nặng thuốc thử 8.3 Kết tủa lọc Hoà tan cặn khô từ 8.1 sau loại bỏ tất chất cản trở (xem 10) ml metanol (5.4), chuyển vào cốc, thêm 40 ml n−íc vµ 0,5 ml axit clohidric (5.6), khy máy khuấy từ dùng ống đong thêm 30 ml thuốc thử kết tủa (5.13) Kết tủa đợc hình thành khuấy Ngừng khuấy sau 10 để yên Lắp phễu lọc xốp (kích thớc số 4, dung tích 40 ml) vào bình lọc 500 ml Có thể đặt thêm giấy lọc thuỷ tinh để bảo vệ phễu lọc Thấm ớt giấy lọc bắng ml axit axetic (5.5) kết tinh hút chân không Lọc kết tủa (Nếu sử dụng nút cao su cho phễu lọc không để hoá chất dây vào nút) Nên sử dụng bình polyetylen có vòi tia để đựng axit axetic Không cần chuyển toàn kết tủa lên lọc dung dịch kết tủa (xem 8.4) đợc chuyển trở lại cốc trớc chuẩn độ, cần phải chắn kết tủa lại cốc cần phải tan hết 8.4 Hoà tan kết tủa Để phễu lọc xốp lên bình lọc 250 ml Hoà tan kết tủa cách thêm dung dÞch ammoni tactrat (5.10) nãng (xÊp xØ 80 C) ba lần, lần 10 ml Chuyển dung dịch hoà tan sang cốc, thêm tiếp 20 ml dung dịch tactrat nóng để bảo đảm hoà tan hết kết tđa CÈn thËn rưa cỉ nèi, phƠu läc, b×nh läc 20 ml dung dịch tartrat nóng để hoà tan hết kết tủa sót lại Tiếp tơc rưa cÈn thËn phƠu läc, b×nh läc b»ng 100 ®Õn 150 ml n−íc vµ chun toµn bé vµo cèc 8.5 Chuẩn hoá dung dịch natri pyrolidin-1-yl dithiocarboxylat Nồng độ dung dịch natri pyrolidin-1-yl dithiocarboxylat (5.15) cần phải đợc kiểm tra trớc sử dụng hàng ngày cần phân tích thờng xuyên cách chuẩn độ hỗn hợp 10 ml dung dịch tiêu chuẩn đồng sunfat (5.17), 100ml nớc 10.0 ml đệm axetat tiêu chuẩn (5.14) HƯ sè t cđa dung dÞch natri pyrrolidin-1-yl dithiocarboxylat tÝnh theo phơng trình: V1 t= V2 V thể tích dung dịch chuẩn(trong trờng hợp lµ 10 ml), tÝnh b»ng mililit; V lµ dung dịch natri pyrrolidin-1-yl dithiocarboxylat tiêu tốn, tính mililit TCVN 6622-2: 2000 8.6 Chuẩn độ Khuấy dung dịch máy khuấy từ, thêm vài giọt bromocresol đỏ (5.18) dung dịch ammonia (5.9) chuyển sang màu tím (dung dịch mang tính axit nhẹ rửa axit axetic) Thêm 10 ml dung dịch đệm axetat tiêu chuẩn (5.14), nhúng điện cực chuẩn độ dung dịch natri pyrrolidin-1-yl dithiocarboxylat (5.15) đầu buret nhúng dung dịch Chuẩn độ đến giảm đột ngột Điều chỉnh tốc độ nhỏ giọt đạt ml/min tốc độ giấy khoảng cm/ml Điểm cuối điểm cắt tiếp tuyến hai nhánh đờng cong Thỉnh thoảng xẩy tình trạng đờng cong trở nên thẳng, cần làm cẩn thận điện cực platin (mài bóng giấy ráp) Biểu thị kết 9.1 Tính toán Do chất hoạt động bề mặt không ion có hệ số chuyển riêng nó, phụ thuộc vào chiều dài mạch etylen oxit nên tính toán thờng quy vào chất tiêu chuẩn Sử dụng nonyl phenol có 10 đơn vị etylen oxit (NP 10) làm chất chuẩn thích hợp, víi hƯ sè kinh nghiƯm cho chÊt nµy lµ b»ng 54 Nghĩa ml dung dịch natri pyrrolydin-1-yl dithiocarboxylat (5.15) tơng đơng với 54 àg NP 10 Nồng độ khối lợng chất hoạt động bề mặt không ion x mẫu tính miligam lit đợc tính theo công thức: x = (V -V ) ì t ì f V0 đó: V lµ thĨ tÝch mÉu, tÝnh b»ng mililit; V lợng dung dịch natri pyrrolidin-1-yl dithiocarboxylat tiêu tốn cho mẫu,tính mililit; V lợng dung dịch natri pyrrolidin-1-yl dithiocarboxylat tiêu tốn cho thử trắng, tính mililit; t hệ số dung dịch natri pyrrolidin-1-yl dithiocarboxylat (xem 8.5); f hệ số tính toán (54 mg/l) 9.2 Độ tái lập Trong khoảng nồng độ từ 0,5 ®Õn 1,0 mg/l, ®é lƯch chn s = ± 10% TCVN 6622-2 : 2000 10 Các chất cản trở Các chất hoạt động bề mặt dạng anionic nồng độ lớn gấp 10 lần không gây cản trở Các chất hoạt động bề mặt cation đợc xác định nh nên cần phải tách trao đổi ion cần thiết.Mặc dù chất polyetylen glycol phần lớn chất không hoạt động bề mặt khác gây cản trở nhng thông tin chi tiết Hiệu suất tìm thấy tổng cộng không nhận đợc mẫu chứa nhiều chất rắn lơ lửng (xem 8.1) Chất hoạt động bề mặt cation phản ứng với thuốc thử kết tủa (5.13) làm tăng kết Loại trừ chúng cách nh dới đây: Làm bay etyl axetat khỏi dịch chiết hoà tan cặn khoảng 20 ml metanol (5.4) Đổ dung dịch vào cột trao đổi ion (6.2) cã chøa 10 ml cationit (5.19) §iỊu chØnh tèc độ dòng để giọt nhỏ thật nhanh liên tiếp Rửa cột 50 đến 60 ml metanol bay dịch rửa giải thu đợc bếp cách thuỷ Nếu có mặt loại chất hoạt động bề mặt ethoxylat (có 25 nhóm etylen oxyt phân tử) sử dụng hỗn hợp bốn phần thể tích metanol phần metylen clorua thay cho metanol tinh khiết Tái sinh nhựa trao đổi cation trớc sử dơng b»ng axit clohydric metanol (5.7) Rưa cét b»ng metanol không thay đổi màu metyl ®á B¶o qu¶n nhùa trao ®ỉi ion metanol 11 Báo cáo kết Báo cáo kết cần phải bao gồm thông tin sau: 10 a) nhận dạng mẫu b) trích dẫn phơng pháp sử dụng c) kết phơng pháp biểu diễn kết d) bất thờng trình xác định e) thao tác không quy định tiêu chuẩn xem nh tự chọn TCVN 6622-2: 2000 Phụ lục Xác định bismut A1 Phơng pháp hấp thụ nguyên tử Chuẩn bị kết tủa nh 8.3 hoà tan chúng thể tích thích hợp dung dịch amoni tactrat nong nh 8.4 axit nitric, cách thức nh sau: Thêm ml dung dịch axit nitric ( =1,42 g/ml) để rửa kết tủa, quay tròn phễu lọc nhng không dùng chân không Thêm đến ml nớc , lắc nhẹ hút chân không Lắp lại nh hai lần để hoà tan ®i hÕt toµn bé kÕt tđa Rưa phƠu vµ cỉ nối nớc để bảo đảm chuyển hoàn toàn vào bình Buchner Chuyển dung dịch bình Buchner vào bình định mức 100 ml định mức tới vạch nớc Chuẩn bị dung dịch chuẩn bismut cách cân xác 0,500 0,005 g bột bismut tinh khiÕt vµ hoµ tan vµi giät axit nitric (ρ=1,420 g/ml) sau pha loãng nớc thành 500 ml bình định mức Chuẩn bị dãy dung dịch hiệu chuẩn từ dung dịch chứa 1, 2, 3, mg/l bismut Bảo đảm dung dịch hiệu chuẩn có chứa lợng giống nh lợng axit nitric ammoni tactrat (dùng để hoà tan kết tủa) nh dung dịch mẫu nói Chuẩn bị máy hấp thụ nguyên tử vận hành theo hớng dẫn nhà sản xuất Đo độ hấp thụ mẫu dung dịch hiệu chuẩn Sau biết đợc nồng độ bismut dung dịch mẫu tính toán nồng độ chất hoạt động bề mặt dạng không ionic mẫu nguyên thuỷ A.2 Phơng pháp đo phổ tử ngoại Chuẩn bị kết tủa nh 8.3 Đun nóng 50 ml dung dịch ammoni tactrat chứa cốc đun 150 ml khoảng 80 C Đặt phễu lọc lên bình lọc có kích thớc thích hợp, lắp chặt cổ nối hoà tan kết tủa 15 đến 20 ml dung dịch ammoni tactrat nãng Dïng tiÕp 15 ml ammoni tactrat ®Ĩ rửa thành cốc (dùng 8.3) để hoà tan hết tất kết tủa Lọc dung dịch qua phễu lọc xốp rửa phễu lợng dung dịch tactrat lại, sau rửa thêm 10 ml nớc Chuyển dung dịch đợc lọc trở lại cốc, rửa bình lọc hai lần 10 ml ml nớc cho vào cốc Thêm ml dung dịch axit ethylen diamin tetra axetic (EDTA) 0,02 mol/l vào cốc, lắc chuyển vào bình định mức 100 ml Rửa cốc nớc dùng nớc rửa làm đầy dung dịch bình định mức đến 100 ml (xem thích 1) Vận hành máy trắc quang theo hớng dẫn nhà sản xuất Dùng cuvet 20 mm, đo độ hấp thụ dung dịch bình định mức bớc sóng 263,5 nm, lấy nớc cất làm đối chứng ChuÈn bÞ d·y 11 TCVN 6622-2 : 2000 dung dÞch chn chøa 0, 200, 600, vµ 000 µg cđa chất hoạt động bề mặt không ionic cách hoà tan lợng cân ml metanol 40 ml nớc chuẩn bị kết tủa nh mục 8.3 Hoà tan kết tủa nh đo độ hÊp thơ ë b−íc sãng 263,5 nm sư dơng cuvet 20 mm gièng nh− víi mÉu Dùng ®−êng chn theo độ hấp thụ nồng độ chất hoạt động bề mặt không ion tiêu chuẩn Tính toán khối lợng chất hoạt động bề mặt không ionic mẫu thư theo ®−êng chn (xem chó thÝch 2) Chó thÝch Do ®é hÊp thơ cđa phøc bismut-EDTA ë b−íc sãng 263,5 nm lµ mét h»ng sè pH d−íi nên cần phải kiểm tra pH dung dịch trớc đo màu pH dung dịch để đo thờng từ đến Cả hai ion tactrat EDTA có hấp thụ yếu bớc sóng 263,5 nm nên độ hấp thụ mẫu trắng thuờng từ 0,03 đến 0,04 12 TCVN 6622-2: 2000 KÝch th−íc tÝnh b»ng milimet H×nh − Bé chiÕt dïng khÝ (Xem chó thÝch 6.1) 13 ...Lời nói đầu TCVN 662 2-2 : 2000 hoàn toàn tơng ®−¬ng víi ISO 787 5-2 : 1984 TCVN 662 2-2 : 2000 Ban kỹ thuật Tiêu chuẩn TCVN/ TC 147 Chất lợng nớc biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lờng Chất... u 250 đến 800 àg Tiêu chuẩn trích dẫn TCVN 5992: 1995(ISO 566 7-2 ), ChÊt l−ỵng n−íc - LÊy mÉu - H−íng dÉn kü thuËt lÊy mÉu TCVN 5993: 1995(ISO 566 7-3 ), ChÊt lợng nớc - Lấy mẫu - Hớng dẫn bảo quản... tích thờng xuyên cách chuẩn độ hỗn hợp 10 ml dung dịch tiêu chuẩn đồng sunfat (5.17), 100ml nớc 10.0 ml đệm axetat tiêu chuẩn (5.14) HƯ sè t cđa dung dÞch natri pyrrolidin-1-yl dithiocarboxylat