Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 6491:1999 - ISO 6060:1989 trình bày nội dung về chất lượng nước - xác định nhu cầu oxy hóa học. Mời các bạn cùng tham khảo để nắm bắt nội dung chi tiết của tiêu chuẩn này.
tcvn tIªu chn viƯt nam tcvn 6491 : 1999 ISO 6060 : 1989 Chất lợng nớc xác định nhu cÇu oxi hãa häc Water quality − Determination of the chemical oxigen demand Hµ néi - 1999 TCVN 6491 : 1999 Lời nói đầu TCVN 6491 : 1999 hoàn toàn tơng đơng với tiêu chuẩn ISO 6060 : 1989; TCVN 6491 : 1999 Ban kü tht TCVN/TC147 “ChÊt l−ỵng nớc biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lờng Chất lợng đề nghị, Bộ Khoa học Công nghệ Môi trờng ban hành TCVN 6491 : 1999 tiêu chuẩn việt nam TCVN 6491: 1999 Chất lợng nớc Xác định nhu cầu oxi hoá học Water quality Determination of the chemical oxigen demand Phạm vi Tiêu chuẩn quy định phơng pháp xác định nhu cầu oxi hoá học COD nớc Tiêu chuẩn áp dụng đợc cho loại nớc có giá trị COD từ 30 mg/l đến 700 mg/l Hàm lợng clorua không đợc vợt 1000 mg/l Mẫu nớc phù hợp với điều kiện đợc sử dụng trực tiếp cho phân tích Nếu giá trị COD vợt 700 mg/l, mẫu nớc cần đợc pha loãng Giá trị COD nằm khoảng 300mg/l đến 600mg/l đạt đợc độ xác cao Trong điều kiện phản ứng cho, hợp chất hữu bị oxi hoá triệt để Ngoại trừ chất có nguyên tố có cấu trúc định (ví dụ nhân pyridine, hợp chất nitơ bậc 4) Một chất kỵ nớc bay thoát khỏi oxi hoá Các chất vô bị oxi hoá điều kiện phản ứng là, ví dụ : - ion brôm, ion iôt; - số hợp chất lu huỳnh định; - ion nitrit; - số hợp chất kim loại Mặt khác số chất định tham gia phản ứng nh tác nhân oxi hoá Tuỳ thuộc vào mục đích sử dụng kết phép thử, cần lu ý tình Các chất cản trở, đáng ý clorua, xin xem thêm điều 10 Tiêu chn trÝch dÉn TCVN 1609 : 1988 Dơng ®o dung tÝch b»ng thủ tinh dïng phßng thÝ nghiƯm Buret, hc ISO 385 -1 : 1984 Dơng thủ tinh phòng thí nghiệm Buret Phần : Yêu cầu chung ISO 5790 : 1979 Sản phẩm hoá chất vô dùng công nghiệp Phơng pháp chung xác định hàm lợng clorua Phơng pháp thuỷ ngân TCVN 6491 : 1999 Định nghĩa Tiêu chuẩn áp dụng định nghĩa sau Nhu cầu oxi hoá học (COD): Nồng độ khối lợng oxi tơng đơng với lợng dicromat tiêu tốn chất lơ lưng vµ hoµ tan mÉu n−íc mÉu n−íc đợc xử lý chất oxi hoá điều kiện xác định Nguyên lý Đun hồi lu mẫu thử với lợng kali dicromat biết trớc có mặt thuỷ ngân (II) sunfat xúc tác bạc axit sunfuric đặc khoảng thời gian định, trình phần dicromat bị khử có mặt chất có khả bị oxi hoá Chuẩn độ lợng dicromat lại với sắt (II) amoni sunfat Tính toán giá trị COD từ lợng dicromat bị khử, mol dicromat (Cr2O7-2) tơng đơng với 1,5 mol oxi (O2) NÕu phÇn mÉu thư cã chøa clorua lín 1000 mg/l cần phải áp dụng quy trình khác Thuốc thử nguyên liệu Cảnh báo: Phơng pháp liên quan đến việc xử lý đun sôi dung dịch axit sunfuric đặc dicromat Cần phải sử dụng quần áo bảo hộ, găng tay mặt nạ Khi xẩy rơi rớt, nhanh chóng rửa nhiều lần nớc cách làm hiệu đơn giản Khi thêm axit sunfuric đặc vào nớc cần phải luôn tiến hành cẩn thận lắc nhẹ bình chứa Cần phải cẩn thận chuẩn bị xử lý dung dịch chứa bạc sunfat thuỷ ngân sunfat chất độc Các thuốc thử qua sử dụng chứa muối thuỷ ngân, bạc cromat thải cần phải đợc xử lý theo quy định quốc gia địa phơng (xem thêm ISO 5790 : 1979, phụ lục B) Khi phân tích, sử dụng thuốc thử có độ tinh khiết phân tích đợc thừa nhận nớc cất nớc có độ tinh khiết tơng đơng Chú thích Chất lợng nớc yếu tố quan trọng độ xác kết Kiểm tra chất lợng nớc cách thực mẫu trắng (mô tả 8.2) tiến hành song song mẫu thử không đun nóng nhng giữ nguyên điều kiện khác Lu ý tiêu tốn dung dịch sắt (II) amoni sunfat (5.4) hai trờng hợp Sự khác lớn 0,5 ml chứng tỏ chất lợng nớc Để xác định giá trị COD dới 100 mg/l khác biệt không đợc vợt 0,2 ml Chất lợng nớc cất thờng đợc cải thiện cách cất lại từ dung dịch kali dicromat axít hoá dung dịch kali pecmanganat, dùng thiết bị chng cất thuỷ tinh toàn bé 5.1 Axit sunfuric, c(H2SO4) = mol/l Thªm tõ tõ vµ cÈn thËn 220 ml axit sunfuric (ρ = 1,84 g/ml) vào khoảng 500 ml nớc cất Để nguội vµ pha thµnh 1000 ml TCVN 6491 : 1999 5.2 B¹c sunfat - axit sunfuric Cho 10 g b¹c sunfat (Ag2SO4) vµo 35 ml n−íc Cho tõ tõ 965 ml axit sunfuric đặc ( = 1,84 g/ml) Để ngày cho tan hết Khuấy dung dịch để tăng nhanh hoà tan 5.3 Kali dicromat Dung dịch chuẩn có nồng độ 0,040 mol/l, chứa muối thuỷ ngân Hoà tan 80 g thuỷ ngân (II) sunfat (HgSO4) 800ml nớc Thêm vào cách cẩn thận 100ml axit sunfuric ( = 1,84 g/ml) Để nguội hoà tan 11,768 g kali dicromat sấy khô 105 oC vào dung dịch Chuyển toàn dung dịch vào bình định mức định mức đến 1000 ml Dung dịch bền tháng Chú thích − NÕu mn, cã thĨ sư dơng dung dÞch dicromat muối thuỷ ngân Khi đó, thêm 0,4 g thuỷ ngân (II) sunfat vào phần mẫu thử trớc thêm dung dịch dicromat (5.3) vào bình phản ứng mô tả 8.1 lắc 5.4 Sắt (II) amoni sunfat, dung dịch chuẩn có nồng độ, c[(NH4)2Fe(SO4)2 6H2O] 0,12 mol/l Hoà tan 47,0 g sắt (II) amoni sunfat ngậm phân tử nớc vào nớc Thêm 20 ml axit sunfuric đặc ( = 1,84 g/ ml) Làm lạnh pha loãng nớc thành 1000 ml Dung dịch phải chuẩn lại hàng ngày theo cách nh sau: Pha loãng 10,0 ml dung dịch kali dicromat (5.3) ®Õn 100 ml víi axit sunfuric (5.1) Chn độ dung dịch dung dịch sắt (II) amoni sunfat nói sử dụng giọt thị feroin (5.6) Nồng độ, c, sắt (II) amoni sunfat tính mol lít, đợc tính theo công thøc: 10 ,0 ⋅ ,040 ⋅ ,4 = V V Trong : V thể tích dung dịch sắt (II) amoni sunfat tiêu tốn tính mililit 5.5 Kali hidro phtalat, dung dÞch chuÈn, c(K1C8H5O4) = 2,0824 mmol/l Hoà tan 0,4251 g kali hidro phtalat đợc sấy khô 105 oC, vào nớc định mức đến 1000ml Dung dịch có giá trị COD lý thuyết 500 mg/l Dung dịch bền tuần bảo quản xấp xỉ 4oC 5.6 Feroin, dung dịch thị Hoà tan 0,7 g sắt (II) sunfat ngậm phân tử nớc (FeSO4 7H2O) 1g sắt (II) amoni sunfat ngậm phân tư n−íc [(NH4)2Fe(SO4)2 ⋅ 6H2O] n−íc Thªm 1,50 g 1,10- phenantrolin ngËm mét ph©n tư n−íc C12H8N2 ⋅ H2O lắc tan hết Pha loãng thành 100 ml TCVN 6491 : 1999 Dung dịch bền vài tháng đợc bảo quản tối Có bán sẵn dung dịch thị trờng Thiết bị, dụng cụ Các dụng cụ thông thờng phòng thí nghiệm, 6.1 Bộ chng cất hồi lu, gồm có bình ống phản ứng 250 ml có cổ nhám để nối với ống sinh hàn để tránh mát đáng kể chất bay Có thể phải làm mát sinh hàn nớc lạnh không khí lạnh Làm dụng cụ cách tiến hành mẫu trắng nh đợc mô tả 8.2 Làm dụng cụ dùng để xác định COD cách súc với nớc cất sau lần chuẩn độ Không đợc sử dụng chất tẩy rửa 6.2 Bếp đun phơng tiện đốt nóng khác, có khả đun sôi mẫu vòng 10 phút Phải bảo đảm dụng cụ làm việc không gây nóng cục cho dung dịch đợc đun 6.3 Buret xác, dung tích 10ml, có vạch chia 0,02 ml phù hợp với TCVN 1609 : 1988 (hoặc ISO 385 -1) 6.4 Hạt sôi, hạt thuỷ tinh thô đờng kính mm đến mm loại hạt sôi khác, đợc làm theo qui trình đợc mô tả 6.1 Lu ý chuẩn bị dụng cụ thuỷ tinh Các dụng cụ thuỷ tinh cần đợc rửa cẩn thận giữ không để bị bám bụi để dùng riêng cho phép thử COD Lấy mẫu bảo quản mẫu Mẫu phòng thí nghiệm phải đợc u tiên lấy vào lọ thuỷ tinh, lọ polyethylen thích hợp Phân tích mẫu sớm tốt không để ngày sau lấy mẫu Nếu mẫu cần phải đợc bảo quản trớc phân tích, thêm 10ml axit sunfuric (5.1) cho lÝt mÉu Gi÷ mÉu 0oC đến 5oC Lắc lọ mẫu bảo quản phải đảm bảo chắn mẫu lọ đợc đồng lấy phần mẫu đem phân tích Cách tiến hành 8.1 Xác định TCVN 6491 : 1999 ChuyÓn 10,0 ml mÉu (pha lo·ng cần thiết) vào bình phản ứng (xem 6.1), thêm 5,00ml 0,01ml dung dịch kali dicromat (5.3) Thêm vào vài hạt sôi (6.4) vào phần mẫu thử (thờng 10 ml) lắc trộn Thêm từ từ 15 ml dung dịch bạc sunfat axit sunfuric (5.2) nhanh chóng lắp bình vào ống sinh hàn Đa hỗn hợp phản ứng tới sôi vòng 10 phút tiếp tục đun 110 phút Nhiệt độ hỗn hợp phản ứng cần phải đạt 148oC 3oC Làm nguội bình phản ứng nớc lạnh khoảng 60 oC rửa ống sinh hàn với lợng nhỏ nớc Tháo ống sinh hàn pha loãng hỗn hợp phản ứng khoảng 75 ml làm nguội đến nhiệt độ phòng Chuẩn độ lợng d dicromat b»ng s¾t (II) amoni sunfat (5.4) sư dơng giọt thị feroin (5.6) Chú thích Cần phải đun sôi nhẹ hỗn hợp phản ứng không để xảy trào Hỗn hợp bị sôi trào chứng tỏ dung dịch bị đốt nóng cục bộ, dẫn đến kết sai Hỗn hợp phản ứng bị trào đốt nóng mạnh hạt chống sôi hiệu Mặc dầu lợng feroin thêm vào định, nhng cần phải cho lợng nh cho lần chuẩn độ Điểm cuối thời điểm chuyển màu rõ rệt từ xanh lục sang nâu đỏ, mầu xanh lục xuất trở lại sau vài phút 8.2 Phép thử trắng Tiến hành hai phép thử trắng song song cho lần xác định theo quy trình mô tả 8.1, nhng thay mẫu thử 10,0 ml nớc Cần xem thêm thích điều 8.3 Thử kiểm chứng Mỗi lần xác định cần kiểm tra kỹ thuật độ tinh khiết hoá chất cách phân tích 10,0ml dung dịch chuẩn (5.5) theo quy trình tiến hành nh với phÇn mÉu thư Nhu cÇu oxi lý thut cđa dung dịch 500 mg/l, quy trình thử nghiệm đạt yêu cầu kết thử kiểm chứng đạt 96% giá trị Thử trắng phải đợc tiến hành nh nêu 8.2 Biểu thị kết 9.1 Tính toán Nhu cầu oxi hoá học COD, tính miligam lít, đợc tính theo c«ng thøc: 8000c(V - V ) _ Vo TCVN 6491 : 1999 Trong đó: c nồng độ sắt (II) amoni sunfat nh đợc tính 5.4, tính mol lít; Vo thể tÝch cđa phÇn mÉu thư tr−íc pha lo·ng (nÕu cã) , tÝnh b»ng mililÝt; V1 lµ thĨ tÝch cđa sắt (II) amoni sunfat sử dụng chuẩn độ mẫu trắng, tính mililít; V2 thể tích sắt (II) amoni sunfat sư dơng chn ®é mÉu thư, tính mililít; 8000 khối lợng mol 1/2 O2, tính miligam lít Kết đợc tính xác đến miligam lít Nếu giá trị COD dới 30 mg/l phải ghi báo cáo "< 30 mg/l 9.2 Độ tái lập Số liệu nhận đợc với quy trình giống nhau1) thực phòng thí nghiệm khác với mẫu nớc thải có bán sẵn cho thấy độ lệch chuẩn nhỏ 10 mg/l Khoảng 40 phòng thí nghiệm khác phân tích số mẫu có giá trị COD = 500 mg/l Độ lệch chuẩn 20 mg/l cho dung dịch kali hidro phtalat 25 mg/l cho nớc thải công nghiệp lấy từ nhà máy giấy bột giấy mức 50 mg/l, độ lệch chuẩn 10 mg/l cho loại nớc thải tơng tự Trong nghiên cứu khác, mẫu nớc thải công nghiệp đợc 32 phòng thí nghiệm phân tích Mức COD 140 mg/l 160 mg/l, độ lệch chuẩn phòng thí nghiệm gần 14 mg/l cho mẫu 10 Yếu tố cản trở Phép thử nhạy với vài yếu tố cản trở, nguyên lý với clorua Các tác nhân khử vô nh nitrit, sulfua, sắt (II) làm tăng kết Thực tế chấp nhận nhu cầu oxi hoá bao gồm tác nhân coi nh phần giá trị COD tổng số mẫu Để giảm cản trở clorua nhng không loại trừ đợc hoàn toàn cách thêm thuỷ ngân (II) sunfat Chất với ion clo hình thành phức tan thuỷ ngân clorua (II) Khi hàm lợng ion clorua vợt 1000mg/l, phải áp dụng quy trình đợc cải biên cho phù hợp Các hidro cacbon thơm pyridin bị oxi hoá không đáng kể Một vài chất hữu dễ bay tránh khỏi oxi hoá bay Các chất béo mạch thẳng bị oxi hoá mạnh bạc sunfat-axit sunfuric (5.2) 11 Báo cáo kết Báo cáo kết cần phải có thông tin sau: a) trích dẫn tiêu chuẩn này; ) Nhu cầu ôxy hoá học cho nớc thải nớc bị ô nhiễm London, Her Majestys Stationery Office, 1978 TCVN 6491 : 1999 b) sù nhËn biÕt chÝnh xác mẫu thử; c) kết quả, đợc biểu thị miligam lít O2; d) thao tác khác với quy trình quy định tình làm ảnh hởng đến kÕt qu¶ _ .. .TCVN 6491 : 1999 Lời nói đầu TCVN 6491 : 1999 hoàn toàn tơng đơng với tiêu chuẩn ISO 6060 : 1989; TCVN 6491 : 1999 Ban kü thuËt TCVN/ TC147 Chất lợng nớc biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo... trờng ban hành TCVN 6491 : 1999 tiêu chuẩn việt nam TCVN 6491: 1999 Chất lợng nớc Xác định nhu cầu oxi hoá học Water quality − Determination of the chemical oxigen demand Ph¹m vi Tiêu chuẩn quy định... khỏi oxi hoá Các chất vô bị oxi hoá điều kiện phản ứng là, ví dụ : - ion brôm, ion iôt; - số hợp chất lu huỳnh định; - ion nitrit; - số hợp chất kim loại Mặt khác số chất định tham gia phản ứng nh