1.CƠ SỞ LÝ THUYẾT
1.1 Giới thiệu chung
Hàm lượng của nitrit trong nước không ô nhiễm và nước ngầm là rất nhỏ, thông thường nhỏ
hơn 0,01 – 0,02 mg NO2- l-1. Các nồng độtương tựđược tìm thấy trong nước biển không ô nhiễm. Hàm lượng nitrit cao hơn có thể gặp ở đầu ra của dòng thải nhiều nhà máy (thực phẩm, công nghiệp luyện kim...). Nitrit độc hơn đáng kể so với amôni hoặc nitrat, vì vậy ô nhiễm nitrit là vấn đềmôi trường do độc tính của nó với thực vật trong nước cũng như ảnh hưởng đến sức khỏe con người. Giới hạn của EU cho nước uống là 0,1 mg NO2- - N /l.
Sự có mặt của ion nitrit trong nước thường được coi là dấu hiệu của sự nhiễm bẩn. Đối với nước mặt, đặc biệt là nước ởcác vùng nông thôn, nơi có đông dân cư sinh hoạt từ nguồn nước chủ yếu là ao, hồ thì thường có mặt ion nitrit. Tuy nhiên, hàm lượng của nó không lớn lắm. Nguồn chính của ion nitrit trong nước không ô nhiễm là từ quá trình khoáng hóa các chất hữu cơ và nitrit hóa bởi vi khuẩn Nitrosomonas. Quá trình khác tạo thành nitrit trong nước không ô nhiễm là đề nitrat, ví dụ:
C6H12O6 + 12NO3-→ 12NO2- + 6CO2 + 6H2O
1.2 Phương pháp xác định
1.2.1 Phương pháp sắc kí lỏng ion theo TCVN 6494 – 1999
Tách sắc kí lỏng ion bằng cột tách. Dùng chất trao đổi anion dung lượng thấp làm pha tĩnh và các dung dịch nước thông thường của các muối chứa các axit yếu bậc một hoặc bậc hai làm pha động (dung dịch rửa giải). Dùng detector đo độ dẫn đểxác định hàm lượng mẫu. Qui trình phân tích theo phương pháp này cho phép xác định nồng độ nitrit trong nước từ 0,05 mg – 20 mg/l. (Xem chi tiết trong mục 1.2.1 bài thí nghiệm số 6).
1.2.2 Phương pháp số 8507 của HACH
Ngoài ra, sử dụng phương pháp đo nhanh số hiệu 8507 của DR2700 – HACH (Mỹ) với hóa chất chuẩn cho phép xác định hàm lượng của nitrit trong nước máy, nước thải và nước biển trong khoảng từ 0,002 – 0,300 mg/l NO2 - - N.
Các yếu tốđược liệt kê trong bảng sau đây có thể gây ảnh hưởng tới kết quảphép đo hàm lượng nitrit của mẫu.
Bảng 11.1 Các chất gây ảnh hưởng đến xác định hàm lượng nitrit
Chất gây ảnh hưởng Mức độảnh hưởng
Ion vàng, bismut, đồng, sắt, chì, thủy ngân, bạc.
Gây ảnh hưởng do tạo kết tủa
Các chất khử và oxi hoá Gây ảnh hưởng ở mọi mức độ
Nitrat Lượng nitrat lớn (>100 mg/l –N) có thể bị khử thành nitrit
2. HÓA CHẤT VÀ THIẾT BỊ
2.1. Hóa chất và thiết bị theo TCVN 6494 – 1999
Máy sắc kí lỏng ion;
Tủ sấy;
Bình hút ẩm;
Bình định mức các loại;
Thiết bị lọc hút chân không với màng lọc cỡ lỗ trung bình 0,45µm;
Natri hiđrocacbonat (NaHCO3);
Natri hiđrocacbonat (Na2CO3);
Kali hiđro phtalat (C8H5O4K);
Natri nitrit (NaNO2).
2.2. Hóa chất và thiết bị theo phương pháp số 8507 của HACH
Máy đo quang DR 2700;
Nitriver ® 3 Nitrit Reagent Powder Pillows: 1 gói;
Cuvet đo mẫu, 10 ml: 2 chiếc.
3. CÁCH TIẾN HÀNH
3.1. Lấy mẫu và bảo quản mẫu
Lấy mẫu bằng chai nhựa hoặc thủy tinh sạch
Bảo quản mẫu ở 4oC hoặc thấp hơn. Mẫu cần được phân tích ngay trong vòng 24 đến 48 giờ sau khi lấy mẫu đểngăn ngừa vi sinh vật chuyển hóa NO2- thành NO3- hoặc NH3.
Làm ấm mẫu tới nhiệt độ phòng trước khi tiến hành đo mẫu.
3.2 Qui trình phân tích
3.2.1 Qui trình theo phương pháp sắc kí lỏng ion
Pha các dung dịch rửa giải giống như trong mục 3.2.1 của bài thí nghiệm số 6.
Dung dịch gốc
Chuẩn bị dung dịch gốc chứa 1000 mg/l NO3- (cân 1,4998 g NaNO2 đã sấy khô ở 105oC trong 1 giờ pha bằng nước cất trong bình định mức tới thể tích 1000 ml). Dung dịch này bền được vài tháng nếu bảo quản lạnh.
Từ dung dịch gốc, pha loãng ra thành 5 - 10 dung dịch chuẩn khác nhau có nồng độ cần xác định từ 0,1 mg/l tới 1 mg/l . Các dung dịch này chỉ bền trong khoảng từ 1- 2 ngày.
Lắp cột sắc kí lỏng ion vào máy. Điều chỉnh máy sắc kí theo hướng dẫn của nhà sản xuất, máy bắt đầu sử dụng được đểbơm mẫu khi đường nền ổn định.
Tiến hành bơm các dung dịch chuẩn có nồng độkhác nhau để tiến hành lập đường chuẩn cho
máy. Thiết lập hàm chuẩn cho việc xác định ion cần phân tích theo phương trình sau:
y = ax + b Trong đó:
y là giá trịđo được (độ lớn của tín hiệu) tính theo chiều cao pic, mm hoặc diện tích pic mm2;
a là độ dốc của đường chuẩn, ví dụ mml/mg hoặc mm2l/mg;
b là điểm cắt của đường chuẩn với trục hoành (dung dịch trắng) theo đơn vị mm hoặc mm2.
x là nồng độ khối lượng của ion cần phân tích, mg/l.
Định tính hàm lượng ion cần phân tích bằng cách so sánh với thời gian lưu, chiều cao pic của dung dịch tiêu chuẩn. Nếu mẫu có hàm lượng cao vượt quá khoảng phân tích, cần tiến hành pha loãng mẫu. Sau khoảng 10 - 20 lần đo, cần đo lại nồng độ của 1 - 2 dung dịch chuẩn. Tính toán lại nồng độ dung dịch chuẩn, nếu có sự sai lệch cần tiến hành lập lại đường chuẩn mới.
Tính toán kết quả
Xác định hàm lượng anion (x) trong dung dịch mẫu dựa trên diện tích hoặc chiều cao pic và đường chuẩn như sau:
x = yb/a
Trong đó: y là giá trị đo được (tín hiệu) tính theo chiều cao pic, mm hoặc diện tích pic mm2;
a là độ dốc của đường chuẩn, ví dụ mml/mg hoặc mm2l/mg;
b là điểm cắt của đường chuẩn với trục hoành (dung dịch trắng) theo đơn vị mm hoặc mm2.
3.2.2 Qui trình theo phương pháp số 8507 của HACH
Sử dụng gói thuốc thử có sẵn Nitriver® 3 Nitrit Reagent Powder Pillows:
1. Chọn chương trình số 371 cho chỉ tiêu nitrit trên máy đo quang.
2. Chuyển 10 ml nước mẫu vào cuvet đo.
3. Cho 1 gói bột thuốc thử Nitriver® 3 vào cuvet chứa mẫu.
4. Lắc tròn cho tan hết hoá chất. Nếu có mặt nitrit mẫu sẽ chuyển sang màu hồng. 5. Đặt thời gian phản ứng 20 phút trên máy đo. 6. Chuẩn bị mẫu trắng: hút 10 ml nước mẫu vào cuvet thứ hai.
7. Khi máy báo hết thời gian phản ứng, lau khô cuvet chứa mẫu trắng và đưa vào máy.
8. Chỉnh zero cho máy. Máy sẽ hiển thị 0.000 mg/l NO2
-
- N
® 9. Lau khô cuvet chứa
mẫu và chuyển vào máy đo
10. Đọc kết quả đo mẫu trên máy theo hàm lượng mg/l NO2
-
- N
4. NHẬN XÉT KẾT QUẢ
- So sánh kết quả phân tích mẫu của nhóm với Qui chuẩn Việt Nam vềhàm lượng nitrit trong từng loại nước; đánh giá chất lượng nước nơi lấy mẫu về chỉ tiêu nitrit.
- Thu thập các kết quả phân tích nitrit tại cùng điểm lấy mẫu của các nhóm khác trong lớp. Tính toán độ lệch chuẩn của bộ số liệu thu thập và thảo luận kết quả thu được dựa vào các kiến thức vềhóa nước.
Bài 12