2.1.1. Dụng cụ, mỏy múc
- Cỏc loại bỡnh định mức 5; 10 ; 25; 50; 100; 1000ml và pipet cỏc loại. - Bộ cất đạm micro-, marco-kjeldahl dung tớch 500,1000ml và cỏc dụng cụ thuỷ tinh khỏc ...(đều dựng của Đức).
- Giấy lọc băng xanh 390 (Đức), màng lọc 0,45m . - Thựng phuy nhựa 150 lớt và cỏc dụng cụ khỏc.
- Mỏy đo pH meter HM- 25R của hóng TOA Nhật Bản sản xuất.
- Cõn phõn tớch Moden GP 150 -3P, Sartorius Đức, độ chớnh xỏc 0,1mg. - Mỏy quang phổ UV-VIS Spectro photometer Spectro 23 RS do Mỹ sản xuất.
- Mỏy cất nƣớc 2 lần của hóng Bibby do Anh sản xuất.
2.1.2. Húa chất
Đều sử dụng cỏc loại PA của hóng Merck- Đức, nƣớc cất 2 lần.
2.1.2.1. Cỏc húa chất dựng cho phõn tớch octophotphat
1. Dung dich H2SO4 5N
2. Dung dịch kaliantimonyl tactrat: hoà tan 1,3715g K(SbO)C4H4O6..1/2H2O trong 400ml nƣớc cất, định mức vào bỡnh 500ml. Bảo quản dung dịch trong lọ thuỷ tinh cú nỳt.
3. Dung dịch amonimolipdat: hoà tan 20g (NH4)6 Mo7O24. 4H2O trong 500ml nƣớc cất. Giữ dung dịch trong chai thuỷ tinh.
4. Dung dịch axit ascobic 0,1M: Hoà tan 1,76g C6H8O6 bằng nƣớc cất, định mức đến 100ml. Dung dịch ổn định 1 tuần ở 40
C.
5. Tỏc nhõn kết hợp (TNKH): Trộn cỏc dung dịch theo tỷ lệ sau: 50ml H2SO4
5N + 5ml dung dịch kaliantimonyl tactrat + 15ml dung dịch amonimolipdat +30ml dung dịch axit ascobic 0,1M. Trộn từng tỏc nhõn theo thứ tự trờn, lắc kĩ mỗi lần thờm từng tỏc nhõn. Dung dịch ổn định trong thời gian 4h.
6. Dung dịch photphat gốc (50mg P/l): Hoà tan 0,2195g KH2PO4 bằng nƣớc cất, định mức đến 1000ml, (1ml cú 50g PO4
3-
-P hay 50.10-3 mg P).
7. Dung dịch photphat chuẩn (5mg P/l): Hỳt 10ml dung dịch photphat gốc, định mức đến 100ml, (1ml cú 5g PO4
3-
-P hay 5.10-3 mg P). 8. Dung dịch Na2SiO3 (500mgSi/l)
Số húa bởi Trung tõm Học liệu – Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn
2.1.2.2. Húa chất dựng phỏ mẫu oxi húa xỏc định P tổng
1. Cỏc axit HNO3 đặc và H2SO4 đặc
2. Dung dịch NaOH 1N và chỉ thị phenolphtalein.
2.1.2.3. Húa chất dựng cho phõn tớch amoni bằng thuốc thử Nessler
1. Dung dịch axit H3BO320g/l và dung dịch natri tetraborat Na2B4O7 0,025M. 2. Dung dịch NaOH 0,1 M.
3. Dung dịch đệm borat (pH 9.5): Thờm 88ml dung dịch NaOH 0,1M vào 500ml dung dịch Na2B4O70,025M, định mức đến 1000ml.
4. Thuốc thử Nessler: Hoà tan 100g HgI2và 70g KI trong một lƣợng nhỏ nƣớc cất. Đổ từ từ hỗn hợp này vào dung dịch nguội của 160g NaOH trong 500ml nƣớc cất, vừa đổ vừa khuấy. Thờm nƣớc cất tới 1 lớt. Giữ dung dịch thuốc thử trong chai thủy tinh tối màu.
5. Dung dịch amoni gốc (1g NH4+-N/l): Hoà tan 3,8190g NH4Cl (đó đƣợc sấy khụ ở 1000
C) vào nƣớc cất, định mức tới 1000ml, (1ml dung dịch này cú chứa 1,0mg N hay 1,22mg NH3).
6. Dung dịch amoni làm việc (10mg NH4 +
-N/l): Hỳt 10ml dung dịch amoni gốc, định mức tới 1000ml bằng nƣớc cất.
7. Tỏc nhõn loại bỏ clo: Dung dịch natrithiosunfat (1/35 M): Hoà tan 3,5g Na2S2O3.5H2O trong nƣớc cất, định mức tới 1 lớt, (1ml dung dịch này sẽ loại bỏ đƣợc 1mg/l clo trong 500ml mẫu).
8. Dung dịch NaOH1M: Hoà tan 40g NaOH rắn trong nƣớc khụng chứa amoni và pha loóng tới 1 lớt.
2.1.2.4. Húa chất phỏ mẫu oxi húa để xỏc định N tổng
1. Dung dịch axit H2SO4 1: 4
2. Dung dịch HgSO4: Hoà tan 8g oxit thuỷ ngõn đỏ (HgO) trong 50ml axit H2SO41:4, định mức đến 100ml.
3. Dung dịch oxi húa (H2SO4, K2SO4 và HgSO4): Hoà tan 267g K2SO4
trong 1300ml nƣớc cất, thờm 400ml H2SO4 đặc, thờm tiếp 50ml dung dịch HgSO4, pha loóng đến 2 lớt bằng nƣớc cất.
4. Dung dịch natrihidroxit-thiosunfat: Hoà tan 500g NaOH và 25g Na2S2O3.5H2O trong nƣớc cất, pha loóng đến 1lớt.
Số húa bởi Trung tõm Học liệu – Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn
2.1.2.5. Húa chất xỏc định DO bằng phương phỏp Winkler
1. Dung dịch MnSO4 (dung dịch A): Hoà tan 480g MnSO4.4H2O (tƣơng đƣơng với 400g MnSO4.2H2O hoặc 364g MnSO4.H2O) trong nƣớc cất, định mức đến 1lớt. Dung dịch thu đƣợc phải khụng cú phản ứng màu khi thờm hồ tinh bột và dung dịch KI đó axit húa.
2. Dung dịch iodua - kiềm (dung dịch B): Hoà tan 500g NaOH và 135g NaI (hoặc 700g KOH và 150g KI) trong nƣớc cất, định mức vào bỡnh 1 lớt. Dung dịch này phải khụng tạo màu với hồ tinh bột khi pha loóng và axit húa.
3. Dung dịch chuẩn natrithiosunfat 0,02M: Hoà tan 4,96g Na2S2O3.5H2O và 0,2g Na2CO3, định mức trong bỡnh 1000ml.
4. Dung dịch hồ tinh bột 0,5%: Hoà tan 0,5g tinh bột trong 100ml nƣớc cất, đun đến sụi. Dung dịch đƣợc pha chế từng ngày để sử dụng. Muốn để lõu hơn cần phải thờm một ớt chất bảo quản clorofom, rƣợu amylic hoặc axit salisilic.
5. Dung dịch K2Cr2O7 0,02N (để chuẩn lại nồng độ dung dịch Na2S2O3) 6. Axit H2SO4đặc.
2.1.2.6. Húa chất xỏc định COD bằng phương phỏp bicromat
1. Dung dịch K2Cr2O7 0,0417M và 0,00417M.
2. Dung dịch axit sunfuric-bạc sunfat: Thờm bột Ag2SO4 vào axit sunfuric theo tỉ lệ 5,5g Ag2SO4/1kg H2SO4. Để yờn trong khoảng 1 2 ngày cho tan hoàn toàn Ag2SO4.
3. Dung dịch muối Mo (Mohr): FeSO4(NH4)2SO4 0,25M và 0,025M. Cỏc dung dịch này cần đƣợc chuẩn húa hàng ngày bằng dung dịch K2Cr2O70,0417M, sử dụng feroin làm chỉ thị.
4. Dung dịch chỉ thị feroin: Hũa tan 1,485g 1,10-phenanthrolinemonohydrate, 0,695g FeSO4(NH4)2SO4.6H2O và 98g FeSO4.7H2O trong nƣớc cất, định mức trong bỡnh 100ml, (cú thể sử dụng chỉ thị diphenylamin).
5. HgSO4tinh thể hoặc bột.
2.2. NGHIấN CỨU PHƢƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH P
Số húa bởi Trung tõm Học liệu – Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn
2.2.1. Khảo sỏt cỏc điều kiện tối ƣu
2.2.1.1. Ảnh hưởng của pH đến phản ứng tạo hợp chất màu xanh molipden
Chuẩn bị 15 bỡnh định mức 50ml, lấy vào mỗi bỡnh 7,00ml dung dịch photphat chuẩn KH2PO4 (5mg P/l). Thờm 1 giọt chỉ thị phenolphtalein, nếu xuất hiện màu hồng, thờm từ từ từng giọt dung dịch H2SO45N đến khi vừa mất màu. Điều chỉnh pH của cỏc dung dịch trong bỡnh thay đổi trong khoảng 0,00 1,80 bằng dung dịch H2SO4. Thờm lần lƣợt vào mỗi bỡnh 8ml TNKH, lắc kỹ, định mức đến vạch bằng nƣớc cất. Đợi màu phỏt triển ổn định, đo mật độ quang của loạt dung dịch màu trờn mỏy UV-Vis Biochrom Ltd ở bƣớc súng lớ thuyết 888 nm [40]. Từ kết quả thu đƣợc, tỡm đƣợc giỏ trị mật độ quang A ổn định ứng với khoảng pH tối ƣu.
2.2.1.2. Ảnh hưởng của Si và vai trũ của kaliantimonyl tactrat
Phản ứng tạo màu xanh molipden thƣờng bị ảnh hƣởng bởi nhiều chất cản trở nhƣ: SiO3 2- , AsO4 3- , NO2 - , F-, Cl-, S2-... Trong thực tế, nồng độ của cỏc ion AsO43-, NO2-, F-, Cl-, S2-...trong nƣớc mặt thƣờng nhỏ, chƣa đủ lớn để gõy ảnh hƣởng đến kết quả phõn tớch (giới hạn gõy ảnh hƣởng khi hàm lƣợng F-
, Cl- 70mg/l; NO2
2- 1mg/l)[10, 17, 40]. Nhƣng hàm lƣợng ion SiO3 2-
trong nƣớc mặt thƣờng tƣơng đối cao, sẽ gõy ảnh hƣởng cản trở đỏng kể đến phản ứng tạo màu, do đú cần đƣợc khảo sỏt kỹ. Ta khảo sỏt hai trƣờng hợp:
a. Trƣờng hợp 1: Mẫu phõn tớch cú chất cản trở silicat, và sử dụng thuốc thử R khụng cú kaliantimonyl tactrat K(SbO)C4H4O6.1/2 H2O:
Thuốc thử R gồm: 50ml H2SO45N +5ml nƣớc cất +15ml dung dịch amonimolipdat +30ml dung dịch axit ascobic 0,1M.
Chuẩn bị 7 bỡnh định mức 50ml, hỳt vào mỗi bỡnh 5ml dung dịch photphat chuẩn KH2PO4 (5mg P/l). Thờm vào mỗi bỡnh cỏc thể tớch dung dịch Na2SiO3 khỏc nhau, sao cho nồng độ của Si trong cỏc dung dịch đú là: 0; 2; 5; 10; 20; 40; 60mg Si/l. Thờm 1 giọt chỉ thị phenolphtalein, nếu xuất hiện màu hồng, thờm dần từng giọt dung dịch H2SO45N đến khi vừa mất màu. Thờm lần lƣợt vào mỗi bỡnh 8ml thuốc thử R, lắc kỹ, định mức đến vạch. Đo quang loạt dung dịch màu trờn mỏy UV-Vis Biochrom Ltd ở bƣớc súng lớ thuyết 888nm [40] trong khoảng thời gian từ 0 40 phỳt sau khi tạo phản ứng màu.
Số húa bởi Trung tõm Học liệu – Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn
b. Trƣờng hợp 2: Tiến hành tƣơng tự nhƣ trƣờng hợp 1, nhƣng sử dụng thuốc thử TNKH cú chứa kaliantimonyl tactrat K(SbO)C4H4O6.1/2 H2O.
2.2.1.3. Ảnh hưởng của tỉ lệ thể tớch TNKH/ nồng độ octophotphat
Chuẩn bị 8 bỡnh định mức 50ml, hỳt vào mỗi bỡnh 5ml dung dịch photphat chuẩn KH2PO4(5mg P/l). Thờm 1 giọt chỉ thị phenolphtalein, nếu xuất hiện màu hồng, thờm dần từng giọt dung dịch H2SO4 5N đến khi vừa mất màu. Thờm lần lƣợt vào mỗi bỡnh cỏc thể tớch TNKH khỏc nhau, lắc kỹ, thờm nƣớc cất đến vạch. Đo quang loạt dung dịch màu trờn mỏy UV-VIS Biochrom Ltd ở bƣớc súng lớ thuyết 888nm [40] trong khoảng thời gian từ 0 40 phỳt kể từ khi tạo màu. Từ kết quả thu đƣợc, ta tỡm đƣợc tỉ lệ thể tớch TNKH tối ƣu, ứng với dung dịch cú cƣờng độ màu lớn và ổn định nhất.
2.2.1.4. Sự phụ thuộc độ bền của hợp chất màu xanh molipden vào thời gian
Chuẩn bị một dung dịch màu: hỳt 5,00ml dung dịch photphat chuẩn KH2PO4(5mg P/l), cho vào bỡnh định mức dung tớch 50ml. Thờm 1 giọt chỉ thị phenolphtalein, nếu xuất hiện màu hồng, ta thờm dần từng giọt dung dịch H2SO45N đến khi vừa mất màu. Thờm tiếp 8 ml dung dịch TNKH, lắc kỹ, màu xanh sẽ phỏt triển, định mức đến vạch. Đo quang dung dịch màu trờn mỏy UV- Vis Biochrom Ltd ở bƣớc súng lớ thuyết 888nm [40] trong khoảng thời gian từ 0 40 phỳt kể từ khi tạo màu. Từ kết quả thu đƣợc, ta tỡm đƣợc khoảng thời gian tối ƣu, tại đú màu bền và ổn định nhất.
2.2.2. Đo phổ hấp thụ electron của hợp chất màu xanh molipden
- Chuẩn bị một dung dịch màu tƣơng tự nhƣ trờn, ở cỏc điều kiện tối ƣu đó chọn, quột phổ của dung dịch màu trờn mỏy UV-Vis Biochrom Ltd trong khoảng bƣớc súng từ 600 1000nm, sẽ chọn đƣợc max ứng với trị số Amax.
- Tƣợng tự nhƣ trờn, chuẩn bị một loạt dung dịch màu ở cỏc nồng độ khỏc nhau, quột phổ của loạt dung dịch màu trờn mỏy trong khoảng bƣớc súng từ 600 1000nm, so sỏnh cỏc giỏ trị max của cỏc phổ ở cỏc nồng độ khỏc nhau. Nếu chỳng cú cực đại hấp thụ ở cựng một bƣớc súng, chứng tỏ hợp chất màu bền, ổn định và cú thành phần cỏc cấu tử trong phản ứng đỳng bằng quan hệ tỉ lƣợng. Đú là bƣớc súng thực nghiệm tối ƣu, đƣợc sử dụng cho cỏc phộp đo tiếp theo[13]-tr. 25.
Số húa bởi Trung tõm Học liệu – Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn
2.2.3. Xõy dựng đƣờng chuẩn xỏc định hàm lƣợng P
Chuẩn bị một dóy dung dịch chuẩn cú khoảng nồng độ từ 0,20 1,20 mg PO43- P/l. Tạo phản ứng màu tƣơng tự nhƣ trờn. Đợi màu phỏt triển ổn định trong khoảng thời gian tối ƣu, đo quang của loạt dung dịch màu trờn mỏy UV-Vis Biochrom Ltd ở giỏ trị max đó chọn và đƣờng chuẩn sẽ tự thiết lập. Dung dịch nền đƣợc chuẩn bị tƣơng tự, nhƣng khụng chứa photphat.
2.2.4. Đỏnh giỏ độ tin cậy của đƣờng chuẩn xỏc định P
Chuẩn bị một số dung dịch photphat đó biết chớnh xỏc nồng độ (nằm trong khoảng tuyến tớnh của đƣờng chuẩn), tiến hành tạo phản ứng màu nhƣ khi xõy dựng đƣờng chuẩn và xỏc định lại nồng độ theo đƣờng chuẩn. Lặp lại nhiều lần và xử lớ cỏc kết quả đo bằng thống kờ toỏn học [28,65]. Kết quả thu đƣợc nếu nằm trong phạm vi sai số cho phộp thỡ đƣờng chuẩn cú độ tin cậy và đƣợc sử dụng cho cỏc mẫu phõn tớch tiếp theo.
2.3. NGHIấN CỨU PHƢƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH N
(Bằng phƣơng phỏp trắc quang với thuốc thử Nessler).
2.3.1. Khảo sỏt cỏc điều kiện tối ƣu
2.3.1.1. Nghiờn cứu ảnh hưởng của pH đến phản ứng tạo phức màu
Chuẩn bị 13 bỡnh định mức 50ml, hỳt vào mỗi bỡnh 10ml dung dịch NH4Cl làm việc (10mg NH4+-N /l). Thờm vào mỗi bỡnh ~ 10ml nƣớc cất và 2ml thuốc thử Nessler và điều chỉnh pH trong cỏc bỡnh ở cỏc giỏ trị khỏc nhau trong khoảng từ 11,30 13,70, lắc kỹ, định mức tới vạch. Đợi màu phỏt triển ổn định, đo mật độ quang của loạt dung dịch màu trờn mỏy UV-Vis Biochrom Ltd ở bƣớc súng lớ thuyết 400 425nm. Từ đú tỡm đƣợc giỏ trị mật độ quang A lớn và ổn định nhất ứng với khoảng pH tối ƣu.
2.3.1.2. Nghiờn cứu độ bền của phức màu NH4 +
- Nessler theo thời gian
Chuẩn bị một dung dịch màu bằng cỏch: Hỳt 6 ml dung dịch NH4Cl làm việc (10mg NH4+-N /l) cho vào bỡnh định mức 50ml. Thờm ~10ml nƣớc cất và 2ml thuốc thử Nessler, lắc kỹ, định mức tới vạch. Đo mật độ quang trờn mỏy UV-Vis Biochrom Ltd tại bƣớc súng lớ thuyết 400 425nm trong khoảng thời gian từ 5 90 phỳt. Từ đú tỡm đƣợc khoảng thời gian tối ƣu ứng giỏ trị mật độ quang ổn định và lớn nhất.
Số húa bởi Trung tõm Học liệu – Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn
2.3.2. Đo phổ hấp thụ electron của dung dịch màu
- Chuẩn bị một dung dịch màu (cú nồng độ 1,80 mg NH4+ -N/l) ở cỏc điều kiện tối ƣu đó chọn, quột phổ của dung dịch màu trong dải bƣớc súng từ 300 500 nm, từ đú ta chọn đƣợc giỏ trị maxứng với trị số Amax.
- Tƣợng tự nhƣ trờn, ta chuẩn bị một loạt dung dịch màu ở cỏc nồng độ từ 0,60 1,80 mg NH4+ -N/l, quột phổ của loạt dung dịch màu trờn mỏy trong khoảng bƣớc súng từ 300 500nm, so sỏnh cỏc giỏ trị maxcủa cỏc phổ ở cỏc nồng độ khỏc nhau. Nếu chỳng cú cực đại hấp thụ ở cựng một bƣớc súng, chứng tỏ hợp chất màu bền, ổn định và cú thành phần cỏc cấu tử trong phản ứng đỳng bằng quan hệ tỉ lƣợng. Đú là bƣớc súng thực nghiệm tối ƣu, đƣợc sử dụng cho cỏc phộp đo [13]-tr. 25.
2.3.3. Xõy dựng đƣờng chuẩn xỏc định hàm lƣợng N
Chuẩn bị một dóy dung dịch màu chuẩn trong cỏc bỡnh định mức 50ml cú khoảng nồng độ từ 0,20 2,00 mgNH4
+
- N/l , ở cỏc điều kiện tối ƣu đó chọn. Đo quang của loạt dung dịch màu trờn mỏy UV-Vis Biochrom Ltd tại giỏ trị bƣớc súng tối ƣu max, đƣờng chuẩn sẽ tự động thiết lập. Dung dịch nền đƣợc chuẩn bị tƣơng tự, nhƣng khụng chứa amoni.
2.3.4. Đỏnh giỏ độ tin cậy của đƣờng chuẩn xỏc định N
Chuẩn bị một số dung dịch amoni đó biết chớnh xỏc nồng độ (nằm trong khoảng tuyến tớnh của đƣờng chuẩn). Tiến hành tạo phản ứng màu nhƣ khi xõy dựng đƣờng chuẩn và xỏc định lại nồng độ theo đƣờng chuẩn. Lặp lại phộp đo nhiều lần và xử lớ kết qủa đo bằng thống kờ toỏn học [28,65].
2.4. PHƢƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH CHỈ SỐ DO VÀ COD 2.4.1. Xỏc định chỉ số DO 2.4.1. Xỏc định chỉ số DO
2.4.1.1. Cố định oxi
- Dựng xiphụng chuyển mẫu nƣớc vào đầy chai cố định oxi, trỏnh sục bọt, đầu xiphụng để sỏt đỏy chai, trong khi chai đầy dần thỡ từ từ rỳt lờn và tiếp tục cho chảy tràn khoảng 100ml.
- Dựng pipet thờm vào chai 1ml dung dịch A, Dựng pipet khỏc thờm vào chai 1ml dung dịch B. Khi thờm, đầu pipet để ở giữa chai, vừa cho dung dịch vào chai vừa rỳt pipet lờn. Đậy nỳt cẩn thận trỏnh bọt khớ. Lắc trộn chai nhiều
Số húa bởi Trung tõm Học liệu – Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn
lần rồi để yờn cho kết tủa lắng xuống. Bảo quản chai chỗ tối và mỏt cho đến khi phõn tớch tiếp. Nhƣ vậy ta chỉ cố định V – 2 ml mẫu.
2.4.1.2. Axit húa và chuẩn độ
- Dựng pipet thờm vào chai mẫu đó cố định oxi 2ml axit sunfuric đặc, để đầu pipet sỏt lớp kết tủa, vừa cho axit chảy vừa rỳt dần pipet lờn. Phần chất lỏng trong suốt phớa trờn chảy tràn ra ngoài khụng ảnh hƣởng đến kết quả phõn tớch. Đậy nỳt chai và lắc kỹ cho đến khi kết tủa tan hoàn toàn.
- Lấy chớnh xỏc Vo ml dung dịch trong chai mẫu đó axit húa, chuyển vào