6. GIỚI HẠN CỦA ĐỀ TÀI
5.3.2Phương pháp hồi lưu kín dựa trên phép so màu
5.3.2.1 Nguyên tắc
Khi mẫu được nung nóng, ion cromat oxy hóa các chất hữu cơ trong mẫu. Trong quá trình này có sự thay đổi của Cr6+về Cr3+. Cả 2 dạng tồn tại này đều có màu và đều
hấp thụ những vùng ánh sáng khả kiến . Ion cromat (Cr2O72- ) hấp thụ mạnh ánh sáng
khả kiến có bước sóng 400 nm, trong khi đó, ion Cr3+hấp thụ ánh sáng có bước sóng dài
hơn nhiều. Ion Cr3+ hấp thụ mạnh ánh sáng có bước sóng 600 nm còn ion Cr6+gần như
không hấp thụ ở vùng ánh sáng này. Trong dung dịch H2SO4. 9M, hệ số đặc trưng cho
các phân tử gam ion này được tính như sau:Cr3+ 0,05M hấp thụ bước sóng 604 nm, Cr2O72- 0,38M hấp thụ bước sóng 444nm, Cr3+
0,25M hấp thụ ánh sáng bước sóng
426nm. Ion Cr3+ hấp thụ vùng sáng nhỏ nhất là 400nm. Vì vậy bước sóng hấp thụ cực
đại là 420nm
Khi COD từ 100 - 900mg/l , người ta xác định việc tăng ion Cr3+
trong vùng bước
sóng 600nm. Giá trị cao hơn có thể có trong mẫu đã pha loãng. Giá trị COD từ 90 mg/l
hoặc thấp hơn, người ta có thể xác định bằng việc giảm nồng độ Cr6+ tại bước sóng
420nm. Lượng Cr3+ sinh ra tương ứng đem lại có 1 lượng nhỏ hấp thụ trên 420nm, nhưng điều này đã được bù trong tiến trình xác định.
5.3.2.2 Các ảnh hưởng và chất gây cản trở
Khi áp dụng phương pháp này, ảnh hưởng của tất cả những chất cản trở hấp thụ ánh sáng có thể nhìn thấy được đều phải được loại bỏ hoặc đã được bù lại. Đó là những chất không hòa tan hay các hợp chất màu. Nếu 1 trong 2 loại này xuất hiện trong mẫu thì kết quả không còn chính xác nữa khi đó, người ta tiến hành xác định bằng phương pháp chuẩn độ.
5.3.2.3 Dụng cụ
a) Phải đảm bảo dụng cụ có tính quang học chất lượng cao. Hoặc có thể sử dụng
các khoảng hấp thụ các bước sóng có độ dài khác nhau. Dùng hệ số đặc trưng của các
ion để khảo sát bằng phương pháp này.
b) Máy đo quang: sử dụng để đo bước sóng tại 600nm hay 420nm với các thiết bị tiếp hợp với các ampule hay các ống thủy tinh loại 16, 20, 25-mm. Kiểm tra hoạt động của các máy móc trong bước sóng từ 420nm đến 600nm. Có thể xuất hiện các sai số nhỏ do thiết bị trong dụng cụ đo quang.
5.3.2.4 Hóa chất
a) Chất chuẩn (độ chính xác cao): Dung dịch chuẩn K2Cr2O7 (0,25M): (1) hòa tan
4,903 g , chất lượng chuẩn, đã sấy khô ở 1030C trong 2 giờ, hòa tan trong nước. Thêm
167 ml H2SO4 đặc và 33,3 g Ag2SO4. Hòa tan ở nhiệt độ phòng cất và định mức lại
thành 1l.
b) Chất chuẩn nồng độ thấp: cũng làm tương tự phía trên nhưng thay thế bằng 1,022 g K2Cr2O7
c) Axit sunfuric đặc: hòa tan 39,2 g Ag2SO4 trong 20ml H2SO4 đặc. Khuấy liên
tục, lượng Ag2SO4 có thể tan trong 30 phút hay để yên trong 1 - 2 ngày (để 1-2 ngày
cho chúng hòa tan vào nhau) (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
d) Dung dịch FAS (0,25M): hòa tan 98g muối Fe(NH4)2(SO4)2.6H2O trong nước cất. Sau đó thêm 20ml H2SO4 đặc, để nguội và định mức lại thành 1000ml.
e) HgSO4: dạng bột hoặc tinh thể f) Axit sulfamic
g) Dung dịch kali hiđro phtalat (KHP) chuẩn:HOOCC6H4COOK: nghiền nhẹ và
5.3.2.5 Tiến hành
a) Xử lí mẫu: lấy lượng mẫu và thước thử thích hợp chuẩn bị nung, làm nguội và làm mẫu trắng như ở hồi lưu kín dựa theo phép chuẩn độ. Chú ý phải bảo vệ an toàn. Biết được thể tích của từng phần và tổng thể tích của các mẫu như nhau trong mỗi phản ứng trong ống nghiệm là rất quan trọng. Nếu khó kiểm soát thể tích này thì chuyển mẫu chuẩn, tiến hành chuẩn độ với một thể tích đã biết sẵn và đọc thể tích đã chuẩn. Có thể dùng ống chuẩn trên thị trường.
b) Đo lường sự thay đổi của ion Cromat: làm lạnh mẫu về nhiệt độ phòng một từ từ
để tránh sự kết tủa. Khi mẫu đã được làm lạnh, nếu cần thiết có thể mở nắp để giảm áp suất sinh ra trong quá trình nung nóng. Pha loãng các chất đã phản ứng trong ống nghiệm và khuấy tan các chất kết tủa. Sau đó, cho mẫuu vào hệ thống đo và phải đảm bảo là dụng cụ quang học phải sạch. Đo sự hấp thụ ánh sáng của mẫu và chất chuẩn tại các bước sóng đã lựa chọn (420nm hay 600nm). Tại bước sóng 600nm, sử dụng dung dịch không nung nóng làm chất đối chiếu. Phân tích mẫu có nung nóng để xác nhận là các hóa chất dùng còn tốt và xác định lượng COD trong mẫu trắng. Trừ lượng COD trong mẫu trắng cho lượng COD trong mẫu. Thông thường, sử dụng mẫu trắng như dung dịch đối chiếu vì nó có lượng COD thấp.
Tại bước sóng 420nm, sử dụng mẫu nước làm dung dịch đối chiếu. Đo tất cả các mẫu, mẫu trắng, và chất chuẩn sau đó đối chiếu lại với mẫu nước. Đo sự hấp thụ của mẫu không qua nung nóng chứa ion cromat, trong đó, thay thể nước cần khảo sát bằng nước cất, thu được giá trị hấp thụ ban đầu của cromat. Bất kì mẫu nào như mẫu đã nung
nóng, mẫu chưa nung đều hấp thụ bước sóng cho hàm lượng COD thấp hơn bởi vì đã
giảm lượng ion Cromat. Phân tích mẫu đã nung nóng (thay thế mẫu nước bằng nước cất) để bảo đảm thuốc thử vẫn tốt và xác định ảnh hưởng của thuốc thử đối với việc giảm khả năng hấp thụ trong suốt quá trình nung nóng. Đo lượng COD của mẫu chính là đo sự chênh lệch khả năng hấp thụ của mẫu đã qua nung nóng và mẫu chưa nung nóng.
Sơ đồ khác nhau giữa sự hấp thụ của mẫu đã nung nóng và của mẫu chuẩn ngược lại với giá trị COD của mỗi dung dịch.
Chuẩn bị đường chuẩn: chuẩn bị ít nhất 5 mẫu chuẩn từ dung dịch chứa kali hidro
phtalat (HOOCC6H4COOK) với giá trị COD tương đương ở các mức nồng độ khác
nhau. Làm với nước cất, sử dụng thể tích thuốc thử, ống hồi lưu hay ampule có kích cỡ
và quá trình nung nóng giống với làm với mẫu. Xây dựng đường chuẩn với mỗi giá trị
của mỗi ống hồi lưu hay ampule hay mẫu chuẩn với sai số >5%. Đường chuẩn nên ở dạng đồ thị. Tuy nhiên, một vài đường chuẩn có thể ở dạng khác, phụ thuộc vào công cụ sử dụng và tính chính xác cần thiết.
5.3.2.6 Tính toán
Nếu mẫu, mẫu chuẩn, mẫu trắng đều được làm trong cùng điều kiện thể tích và sự hấp thụ quang học giống nhau thì việc tính toán thực hiện như sau:
2
( / )
COD mgO l =
Nên lặp lại quá trình phân tích 1 lần nữa vì thể tích mẫu sử dụng quá nhỏ. Các mẫu thường không đồng nhất nên cần phân tích nhiều lần để việc phân tích được chính xác. Trong cùng điều kiện phân tích, nếu hàm lượng COD cao thì tốt hơn là kết quả không khác nhau nhiều hơn 5%. Ở mức đo thấp, các kết quả thấp hơn 25mg/l có ý nghĩa chất lượng hơn số lượng.
5.3.2.7 Sai số
Người ta đã kiểm nghiệm trên 48 mẫu chứa kali hidro phtalat (
HOOCC6H4COOK) và NaCl trong 5 phòng thí nghiệm và rút ra được như sau:trong
trường hợp không có clorua, nếu lượng COD trung bình là 193 mg/l thì độ lệch tiêu
mg O2trong thể tích mẫu cuối cùng . 1000 V mẫu
chuẩn là 17 mg/l ( sai số là 8,7%). Trong trường hợp nồng độ clorua là 100 mg/l và lượng COD trung bình là 212 mg/l thì độ lệch tiêu chuẩn là 20 mg/l (sai số là 9,6%)
CHƯƠNG 6: THỰC NGHIỆM (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});