CÁC BÀI THỰC HÀNH
Bài 3: ĐỊNH LƯƠNG SUNFUA DIOXIT (SO2) TRONG KHÔNG KHÍ THEO
Biên soạn theo: - Thường qui kỹ thuật YHLD & VSMT 1993, Bộ Y Tế, H.1993;
Tham khảo: - TCVN 1971 – 1995 (ISO 6767 – 1990);
Tài liệu tập huấn về quang trắc và phân tích chất lượng môi trường. Cục Môi Trường. BKHCN & MT.H.1998.
I. NGUYEÂN TAÉC.
SO2 trong không khí được hấp thụ vào dung dịch K2HgCl4 hoặc Na2HgCl4 tạo thành hợp phức Dichlorosurate Mercurate II. Phức này chống được sự ôxy hóa của ôxy trong khí quyển và ngay cả khi có mặt chất ôxy hóa mạnh như O3, NO và NO2. Định lượng SO2 bằng Pararosaniline trong HCl và HCHO để tạo thành phức chất Axít Pararosaniline Methylsulfonic có màu hồng tím. Đo màu trên máy quang phổ so màu ở bước sóng 560nm và định lượng dựa vào đường chuẩn. Các phản ứng diển ra như sau:
- Trong dung dịch hấp thụ, TeraChloride Mercurate II được tạo thành.
2KCl + HgCl2 = 2K+ + [HgCl4]2-.
- SO2 được hấp thụ và ổn định nhờ phản ứng tạo thành phức chất Dichlorosurate Mercurate II:
SO2 + [HgCl4]2- + H2O = [HgCl2SO3]2- + 2H+ + 2Cl- - Phức chất này tác dụng với Formaldehyde tạo thành Axít Methylsulfonic:
[HgCl2SO3]2 + HCHO + 2H+ = HO- CH2-SO3H + HgCl2.
- Sau đó Axít Methylsulfonic tác dụng với Pararosaniline/HCl tạo thành phức màu đỏ tím:
HO- CH2-SO3H + C19H18N3Cl +HCl = Axít Pararosaniline Methylsulfonic (Pararosaniline)
Khoảng đo: 0.015 –0.6 mg/m3. Lấy mẫu khoảng 30 – 50 lít không khí. Tuân theo định luật Beer- Lamber với nồng độ khoảng 0.25mg/10lít dung dịch hấp thu.
Yếu tố ảnh hưởng: Mn2+, Cr3+, Cu2+,V5+, NOX, O3, H2S, Mercaptan gây cản trở.
II. DUẽNG CUẽ, THIEÁT Bề.
ü Dụng cụ lấy mẫu: Ống hấp thụ, máy hút khí, lưu lượng kế, hộp bảo quản mẫu.
ü Dụng cụ: Pipet, buret, ống nghiệm, bình định mức, cân phân tích 10-4gr.
ü Thiết bị phân tích: Máy quang phổ so màu 300 –900nm.
III. HÓA CHẤT, THUỐC THỬ.
3.1. Formaldehyde - HCHO (1% v/v):
HCHO 38 – 40% 0.5ml.
Nước cất 50ml (pha trước khi dùng) 3.2. Dung dòch Iot 0.01N
- Dung dòch Iot 0.1N (goác)
+ I2 12.69g
+ KI 60.0g/30ml nước cất.
+ Nước cất → 1000ml - Dung dịch Iot 0.01N (sử dụng).
+ Dung dòch Iot goác 0.1N 10ml + Nước cất → 100ml 3.3. Pararosaniline (Fuchsine basic) 1%.
+ Pararosaniline 1g + Methanol 50ml.
+ Nước cất → 100ml
(Dung dịch ổn định khoảng 4 tháng, nếu cần thiết tinh chế Pararosanilin theo phụ luùc TCVN 5971 – 1995).
3.4. Dung dịch tẩy màu.
- Dung dòch Pararosaniline 1% (3.3) 4ml.
- HCl đậm đặc 6ml Lắc khoảng 5phút.
- Nước cất → 100ml (Dung dịch ổn định trong 3 tháng)
3.5.Dung dũch chuaồn SO2
3.5.1. Dung dũch chuaồn goỏc.
• Cách thứ nhất:
+ Na2S2O5 0.80g.
+ Nước cất →1000ml (Dung dịch cú nồng độ SO2khoảng 530àg/ml).
• Cách thứ hai:
Lấy 10ml dung dịch Na2SO3 bão hòa, thêm vào 1I2 ml H2SO4 1/3 tạo ra khí SO2. Sục khí SO2 vào dung dịch hấp thụ. Xác định chính xác lại hàm lượng SO2 trong dung dịch vừa pha.
• Chuẩn độ hàm lượng SO2 trong dung dịch như sau:
Trong bình nón cho vào.
- Dung dòch I2 0.01N 10ml.
- Dung dòch H2SO4 1/5 10ml.
- Nước cất hai lần 20ml.
Nhỏ dung dịch chứa SO2 từ buret vào bình nón, lắc đến khi chuyển màu vàng.
Thêm vào 0.2ml dung dịch hồ tinh bột 0.5%. Tiết tục nhỏ dung dịch chứa SO2 đến khi mất màu 1ml dung dịch I20.01N tương ứng với 0,3203 mg SO2 (= 302.3 àg/SO2).
3.5.2. Dung dịch chuẩn sử dụng:
Lấy dung dịch chuẩn SO2 vừa chuẩn độ xong, đem pha loãng bằng dung dịch hấp thụ trong bỡnh định mức 100ml để thu được dung dịch chuẩn sử dụng cú nồng độ 10àg SO2/ml. Dung dịch giữ được 1đến 3 ngày.
3.6. Dung dũch haỏp thuù.
- HgCl2 10.86g - NaCl 4.70g.
- (Hoặc KCl 5.96g).
- EDTA 0.07g.
- Nước cất → 1000ml.
(Dung dịch giữ được 2 tháng) 3.7. Dung dòch acid sulfamic
NH2SO3H 1.2g.
Nước cất → 1000ml.
(Dung dịch ổn định 6 tháng) IV. KỸ THUẬT LẤY MẪU.
Thu mẫu không khí qua ống hấp thụ (imperger) với 2 ống hấp thụ nối tiếp nhau, mỗi ống chứa 20ml dung dịch hấp thụ, với lưu lượng 0.5 I1lít/phút trong khoảng 1 giờ.
Ghi nhận nhiệt độ và áp suất nơi lấy mẫu. Xong, gom toàn bộ dung dịch đã hấp thụ lại cho vào hộp bảo quản mẫu (lạnh).
V. KỸ THUẬT PHÂN TÍCH.
Lấy 7 ống nghiệm φ16 đánh số từ 0 đến 5, ống thứ 6 là mẫu phân tích. Cho dung dịch chuẩn SO2 vào các ống nghiệm từ 0 đến số 5 với các thể tích tương ứng nêu trong bảng. Sau đó, thêm dung dịch hấp thụ vào các ống nghiệm cho đủ 10ml.
Ống nghiệm số 6( mẫu cần phân tích). Cho 10ml dung dịch mẫu vừa thu xong. Tiếp theo, cho thứ tự các thuốc thử vào 7 ống nghiệm như số liệu trong bảng.
OÁng soá
Dung dòch 0 1 2 3 4 Maãu
D.dũch chuaồn SO2ml (10àg SO2/ml) 0 0.2 0.5 1.0 2.0 0
Dung dũch haỏp thuù ml 10 9.8 9.5 9.0 8.0 10 (maóu) 0.5 0.5 0.5 0,5 0.5 0.5 Acid sulfamic, ml
(Lắc đều, để yên 10 phút)
Formaldehyde, ml 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0
Dung dịch tẩy màu, ml 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5
Lượng SO2, àg 0 2 5 10 20 Y
Sau khi thêm dung dịch Acid sulfamic, lắc đều, để yên 10 phút mục đích khử NO2trong dung dịch hấp thụ, thêm thuốc thử tiếp theo. Khi cho chất tẩy màu vào ống nghiệm lắc kỹ, sau 30 phút, đêm so màu ở bước sóng 540 – 560nm trên máy so màu theo thứ tự mẫu đã đánh số.
IV. TÍNH TOÁN KẾT QUẢ.
So sánh mật độ quang của mẫu phân tích với dãy mẫu chuẩn suy ra lượng SO2 có trong mẫu phân tích. Tính toán kết quả theo công thức.
) /
( 3
2 1
2 mg m
V x V C aV
k SO =
CSO2: Nồng độ SO2 trong mẫu khí đã thu,(mg/m3)
a:Lượng SO2 cú trong dung dịch phõn tớch, (àg) V1: Toồng theồ tớch dung dũch ủeõm haỏp thu maóu, (ml) V2: Theồ tớch dung dũch haỏp thu maóu laỏy ra phaõn tớch, (ml) Vk: Theồ tớch khớ laỏy maóu, tớnh theo ủieàu kieọn chuaồn, (lớt).