CHƯƠNG II: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP 2.1 Nguyờn liệu
2.2.4.3. Phương phỏp xỏc định nhu cầu oxy hoỏ học (COD).
2.2.4.3. Phương phỏp xỏc định nhu cầu oxy hoỏ học (COD).
Nhu cầu oxy hóa học của nớc là lợng oxy cần thiết để oxy hóa hoàn toàn các hợp chất hữu cơ có trong nớc bằng chất oxy hóa mạnh:
Chất hữu cơ + O2→ CO2 + H2O
Nguyên tắc
Đun mẫu thử với lợng kali dicromat đã biết trớc (có mặt của thủy ngân (II) sunfat và xúc tác bạc sunfat) trong axit sufuric đặc trong khoảng thời gian nhất định, trong quá trình đó một phần dicromat bị khử do sự có mặt các chất có khả năng bị oxy hóa. Chuẩn độ l-
ợng dicromat còn lại bằng săt (II) amonisunfat. Tính toán giá trị COD từ lợng dicromat bị khử.
Cơ chế phản ứng
Hầu hết các hợp chất hữu cơ bị oxy hóa bởi hỗn hợp sôi của bicromatkali và axit sunfuric đặc với xúc tác là Ag2SO4
Chất hữu cơ + Cr2O72- →H+ Cr3++H2O (Cr2O72-+14H+ + 6e → Cr3+ +14H2O)
Phản ứng đợc tiến hành ở 1500C trong khoảng 2 giờ, trong môi trờng H2SO4đặc với xúc tác là Ag2SO4. Lợng K2Cr2O7 biết trớc sẽ giảm t- ơng ứng với lợng chất hữu cơ có trong mẫu. Lợng K2Cr2O7 còn lại sau phản ứng sẽ đợc định phân bằng dung dịch FAS 0,025N. Lợng chất hữu cơ bị oxy hoá đợc tính bằng lợng O2 tơng đơng thông qua lợng K2Cr2O7 bị khử. Lợng oxy tơng đơng này chính là COD.
Hóa chất
- Axit sufuric
Thêm 5,5 g Ag2SO4 và 33,3 g HgSO4 vào 1 kg H2SO4 đậm đặc dùng đũa khuấy đều đến khi tan hết( chú ý an toàn)
- Dung dịch chuẩn Bicromatkali 0,25N
Cân 12,259 g K2Cr2O7 đã sấy khô ở 1050C trong vòng 2 giờ. Dùng nớc cất định mức thành 1000 ml.
- Chất chuẩn Potassium hydragen phthalate (KHP)
Sấy khô hóa chất ở 1050C tới khối lợng không đổi. Hòa tan 425 mg KHP bằng nớc cất và định mức thành 1 lit. Dung dịch này có nhu cầu oxy hóa học là 500 mg O2/l
- Dung dịch chuẩn độ sắt (II) amoni sunfat (NH4)2Fe(SO4)2.6H2O (FAS) 0,025N.
Hòa tan 9,8 g (NH4)2Fe(SO4)2.6H2O trong nớc cất. Thêm 2 ml axit sufuric đặc làm lạnh dung dịch và pha loãng thành 1 lít.
Dung dịch này cần đợc chuẩn lại hằng ngày bằng cách: lấy 1ml dung dịch K2Cr2O7 0,25 N cho vào bình tam giác 100 ml có làm lạnh sau đó cho từ từ 3 ml H2SO4 đặc. Cho vào bình 1 giọt chỉ thị Feroin lắc đều. Chuẩn độ dung dịch này bằng FAS. Màu của dung dịch chuyển từ xanh sang đỏ nâu thì dừng lại
Nồng độ của FAS đợc tính theo công thức:
25 , 0 . 2 1 V V NFAS = Trong đó: V1: Thể tích của K2Cr2O7 0,25 N (ml) V2: Thể tích FAS tiêu tốn khi chuẩn (ml)
- Chất chỉ thị Feroin:
Hòa tan 1,5 g 1,10 - phenalthrolin C12H8N2. H2O và 0,7 g FeSO4.7H2O vào nớc cất và định mức thành 100 ml. Dung dịch này bền trong vài tháng nếu đợc bảo quản trong chai tối.
Cách tiến hành
Lấy vào ống đun dung dịch cỡ 16x 100ml, 1ml dung dịch
chuẩn Bicromatkali 0,25N và 3ml dung dịch acid sunfuric đó bổ sung
Ag2SO4 .Hút chính xác 2ml mẫu cho vào ống (Chú ý pha loãng sao cho mẫu cần phân tích có hàm lợng COD ≤ 700 mg/l) đậy nắp lại và lắc đều ống chứa mẫu, tránh hiện tợng nóng cục bộ. Đặt ống nghiệm vào bếp đun ở 150 ± 20C trong 2 giờ. Sau khi đun xong, làm nguội đến nhiệt độ phòng. Chuyển dung dịch trong ống vào bình nón 100 ml. Tráng kỹ bằng nớc cất, bổ sung một giọt chỉ thị Feroin và tiến hành chuẩn độ bằng dung dịch FAS 0,025 N. Màu của
dung dịch sẽ chuyển từ xanh sang nâu đỏ ở điểm cuối của quá trình chuẩn độ. Tiến hành đồng thời với mẫu trắng và mẫu chứa
Potassium hydragen phthalate (KHP) (Đối với mẫu trắng thay 2 ml mẫu phân tích bằng 2 ml nớc cất. Đối với mẫu chuẩn KHP thay bằng 2ml dung dịch KHP đã pha ở trên có hàm lợng phù hợp với mẫu cần phân tích). Tính kết quả phân tích xK V x xNx V V COD m 1000 8 ) ( 1 − 2 = Trong đó:
V1: Thể tích dung dịch FAS tiêu tốn khi chuẩn độ mẫu trắng, ml
V2: Thể tích dung dịch FAS tiêu tốn khi chuẩn độ mẫu thử, ml
N: Nồng độ của FAS dùng để chuẩn độ 8: Đơng lợng phân tử gam của oxy Vm: Thể tích mẫu đem phân tích, ml K: Hệ số pha loãng