D- TÍNH KẾT QUẢ Chất rắn tổng cộng (mg/l) = ( )
B- DỤNG CỤ, THIẾT BỊ VÀ HÓA CHẤT Dụng cụ và thiết bị
3.8. Xác định Fe2+, Fe3+, tổng sắt A NGUYÊN TẮC
Xác định hàm lượng oxy hòa tan theo phương pháp Winkler. Nhu cầu oxy sinh hóa là hiệu số giữa lượng oxy hòa tan cuối trừ cho lượng oxy hòa tan ban đầu.
B- DỤNG CỤ, THIẾT BỊ VÀ HÓA CHẤTDụng cụ và thiết bị Dụng cụ và thiết bị + Chai DO + Ống đong 100ml + Buret + Pipet 1ml, 2ml Hóa chất
+ Dung dịch MnSO4: Hòa tan 240g MnSO4.4H2O trong nước cất thành 500ml dung dịch.
+ Dung dịch lodide – Azide kiềm: Hòa tan 350g KOH (hay 250g NaOH) và 75g KI trong nước cất , hòa tan thành 500ml. Thêm vào dung dịch này 5g NaN3 hòa tan sẵn trong 20ml nước cất , khuấy đều . Bảo quản dung dịch trong chỗ tối.
+ Acid sunfuric đậm đặc
+ Dung dịch Na2S2O3 25mmol/l
C- CÁCH TIẾN HÀNH
Chuyển mẫu vào hai chai thủy tinh nút mài 125mL. Chai thứ nhất xác định ngay hàm lượng O2 ban đầu. Chai thứ hai ủ tối, nhiệt độ 20o C, thời gian 5 ngày (hoặc 3 ngày ở nhiệt độ 30o C). Định lượng hàm lượng O2 trong chai thứ hai.
Cách xác định hàm lượng oxy hòa tan thực hiện theo phương pháp Winkler.
D- TÍNH KẾT QUẢ
Lượng BOD5 được tính theo công thức: BOD5 = O2 đầu - O2 cuối(mg/L)
3.8. Xác định Fe2+, Fe3+, tổng sắtA- NGUYÊN TẮC A- NGUYÊN TẮC
Sắt trong dung dịch được khử thành dạng Fe2+ (tan trong nước) bằng cách đun sôi trong môi trường acid và hydroxylamine, sau đó Fe2+ tạo phức có màu vơí 1,10 phenanthroline ở pH 3,0-3,3 .Mỗi nguyên tử Fe2+sẽ kết hợp với ba phân tử của phenanthroline tạo thành phức có màu đỏ cảm .Cường độ màu phù thuộc vào pH. Phản ứng sẽ đạt tốc độ cực đại khi pH của môi trường trong khoảng từ 2,9 – 3,5 và sử dụng một lượng thừa phenanthroline. Các phương trình biểu diễn được biểu diễn như sau:
Fe(OH)3 + 3H+ → Fe3+ + H2O
4Fe3+ + 2NH2 → 4Fe2+ + N2O + H2O + 4H+
+ Fe2+
N N Màu đỏ cam
Nếu mẫu có màu hay chất hữu cơ, xử lý mẫu bằng cách đun sôi mẫu nhiều giờ với acid HCl 1:1 trong cốc có quai bằng cilica, sứ hay platinum. Khi mẫu cạn, đốt nhẹ, phần tro còn lại được hòa tan bằng acid. Nếu hàm lượng chất hữu cơ quá cao, bước phân hủy sẽ thực hiện trước giai đoạn trích ly.
Phương pháp phenanthroline có thể xác định hàm lượng sắt nhỏ nhất là 10mg.
B- DỤNG CỤ, THIẾT BỊ VÀ HÓA CHẤTDụng cụ và thiết bị Dụng cụ và thiết bị • Bình tam giác 25ml • Ống đong 50ml • Bình định mức 100ml • Spectrophometer • Bếp điện Hóa chất • Hydrochloric acid (HCl) đậm đặc
• Dung dịch hydroxylamine 10% NH2OH.HCl • Dung dịch đệm ammonium acetate (NH3C2H3O2) • Dung dịch phenanthroline 1g/lít
• Dung dịch sắt tiêu chuẩn(0,1g Fe/lít)
C- CÁCH TIẾN HÀNH
Điều chế dung dịch Fe tiêu chuẩn (0,1gFe/l)
Cân 50mg dây sắt (trên 99%) , thêm vào 10ml HCL đậm đặc và đun cho đến khi tan hoàn tan hoàn toàn.Để nguội đến nhiệt độ phòng rồi chuyển vào bình định mức 500ml, thêm nước cất đến vạch.
Trường hợp không có dây sắt thì cân 0,7021g (NH4)2FeSO4.6H20 hòa tan vào khoảng 50ml nước cất, thêm vào 20ml H2SO4 10% , sau đó thêm nước cất đủ 1 lít .Trong 1ml dd này chứa 0,1mg Fe
Thành lập đường cong chuẩn
Sử dụng dung dịch sắt chuẩn có nồng độ 1ml =100µgFe
- Pha loạt dung dịch chuẩn sắt như sau:
STT 0 1 2 3 4 5
N-N2+
Vdd sắt chuẩn(ml) 0 1 2 5 7,5 10 V nước cất(ml) 50 49 48 45 42,5 40 VHCl đậm đặc(ml) 2 Vdd NH2OH.HCl(ml) 1 Vdd đệm NH3C2H3O2(ml) 2 Vdd phenanthroline(ml) 2
Đun sôi hỗn hợp này trong khoảng 10 phút .Lắc đều và đo độ hấp thụ ở bước song 510nm
Nồng độ sắt mg/l
-Vẽ đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa độ hấp thu và hàm lượng sắt
Nếu mẫu bị đục và có màu, thay vì sử dụng nước cất làm mẫu chuẩn trắng, sử dụng chính mẫu làm mẫu chuẩn trắng và sử lý mẫu qua tất cả các bước như trong quá trình thực hiện nhưng không cho phenanthroline.
Xác định sắt tổng cộng (Fetc)
+ Lắc đều mẫu trước khi phân tích, lấy 50ml mẫu cho vào bình tam giác (nếu thể
tích mẫu có hàm lượng sắt cao hơn 200µg, sử dụng một lượng mẫu ít hơn và pha
thành 50ml)
+ Thêm 1ml NH2OH.HCl, trộn kỹ, chỉnh pH về khoảng 3-4 bằng HCl đậm đặc (khoảng 2ml HCl đậm đặc). Đun sôi dung dịch khoảng 10 phút.
+ Làm nguội mẫu ở nhiệt độ phòng, chuyển dung dịch vào bình định mức 100ml, thêm 2ml dung dịch đệm Nh4C2H3O2 và 2ml dung dịch phenanthroline. Cho nước cất đến vạch định mức và lắc đều, sau đó để khoảng 10 – 15 phút cho cường độ màu đạt cực đại và ổn định. Đo độ hấp thu trên máy spectrophotometer ở bước sóng 510nm.
Xác định sắt hòa tan
Ngay sau khi lấy mẫu, lọc mẫu bằng giấy lọc (có đường kính lỗ 0,45µm) nước
sau lọc được acid hóa với tỷ lệ 1ml acid đậm đặc /100ml mẫu. Tổng hàm lượng sắt hòa tan được xác định như trong phần 3.3
Xác định sắt hai (Fe2+)
Việc xác định Fe2+ phải thực hiện tại vị trí lấy mẫu bởi vì có sự thay đổi tỷ lệ giữa Fe2+ và Fe3+ theo thời gian trong môi trường acid .Để xác định Fe2+ , acid hóa mẫu theo tỷ lệ 2mlHCl đậm đặc /100ml mẫu tại thời điểm lấy mẫu.
Lấy 50ml mẫu đã được acid hóa, thêm 2ml phenanthroline và 2ml dung dịch đệm NH4C2H3O2 lắc đều. Pha thành 100ml với nước cất, đợi khoảng 10-15 phút, sau đó đo độ hấp thụ ở bước sóng 510nm.
Từ giá trị OD thu được của mẫu, kết hợp với đồ thị xác định hàm lượng sắt của mẫu .Nếu trị số OD của mẫu vượt quá các chị số của dung dịch chuẩn phải pha loãng mẫu đến nồng độ thích hợp.