Trong đó: As là độ hấp thụ của dung dịch thử; f là hàm số độ dốc đồ thị hiệu chuẩn.
2.5.3. Xác định muối nitrat
Hàm lượng muối nitrat trong nước có nhiều phương pháp xác định như:
- TCVN 7323-1:2004, ISO 7890-1:1986, chất lượng nước – xác định nitrat – phần 1: phương pháp đo phổ dùng 2,6-dimethylphenol.
Nguyên tắc của phương pháp này là dựa trên phản ứng của nitrat 2,6 – dimetylphenol với sự tham gia của axit sunfuric và phosphoric tạo ra 4 – nitro – 2,6 – dimetylphenol. Đo độ hấp thụ của sản phẩm sinh ra bằng quang phổ kế ở bước sóng 324nm.
- TCVN 4562:1988 – nước thải – Phương pháp xác định hàm lượng nitrat.
Nguyên tắc của phương pháp này là dựa trên phản ứng nitrat với salixylat trong môi trường axit cho một phức có màu vàng của muối axit nitrosalixylat. Sản phẩm đo quang phổ kế ở bước sóng 410nm.
- Phương pháp xác định nitrat theo EPA (Environmental Protection Agency), của Cơ Quan Bảo Vệ Môi trường Hoa Kỳ.
Trong luận văn tốt nghiệp này tôi xác định hàm lượng nitrat theo “phương pháp xác định nitrat theo EPA”.
2.5.3.1. Nguyên tắc
Phương pháp này dựa trên phản ứng của ion NO3- với thuốc thử Brucine sulfate trong dung dịch axit H2SO4 13N ở nhiệt độ 100oC. Đo màu ở bước sóng 410nm.
Chất hữu cơ là nguyên nhân làm giảm cường độ màu trong môi trường axit. Nồng độ muối cao được loại trừ bằng cách thêm NaCl vào mẫu trắng, chuẩn và mẫu phân tích.
Tất cả các tác nhân oxy hóa và khử mạnh điều ảnh hưởng. sự có mặt của tác nhân oxy hóa có thể kiểm tra bằng nồng độ clo.
Các cation sắt, mangan gây sai số nhẹ nhưng nếu nồng độ ít hơn 1mg/l thì không đáng kể.
Nhiệt độ không điều của mẫu và chuẩn trong suốt thời gian phản ứng sẽ cho kết quả không đồng điều.
2.5.3.3. Thuốc thử và hóa chất
Nước cất không chứa nitrit và nitrat để pha thuốc thử và dung dịch chuẩn. Dung dịch NaCl 30%: hòa tan 300g NaCl trong nước cất rồi định mức đến 1 lít. Dung dịch H2SO4 4:1: rót 500ml H2SO4 đậm đặc vào 125ml nước cất. làm nguội nhanh và đậy nắp tránh sự hấp thụ độ ẩm từ không khí.
Thuốc thử Brucine – sulfanilic: hòa tan 1g Brucine – sulfanilic (C23H26N2O4)H2SO4.7H2O và 0,1g axit sulfanilic (NH2C6H4SO3H.H2O) trong 70ml nước cất nóng. Thêm vào 3ml HCl đậm đặc, làm nguội và lắc đều định mức thành 100ml. Bảo quản trong chai màu nâu ở 5oC.
Dung dịch chuẩn gốc KNO3: 1ml = 0,1mg N-NO3. Hòa tan 0,7218g KNO3 trong nước cất và định mức thành 1 lít.
Bảo quản bằng cách thêm vào 2ml dung dịch chlorofom trong 1 lít.
Dung dịch chuẩn N-NO3-: 1ml = 0,001mg N-NO3-. Pha loãng 10 ml dung dịch chuẩn gốc KNO3 vào bình định mức 1 lít. Chuẩn bị hàng tuần.
Axit acetic 1:3: Hòa tan 1 thể tích axit acetic đậm đặc với 3 thể tích nước cất. Dung dịch NaOH 1N: hòa tan 40g NaOH trong 1000ml nước cất.
2.5.3.4. Cách tiến hành
Hút 10ml nước cất làm mẫu trắng, có thể dùng mẫu không có thuốc thử Brucine – sulfanilic để làm mẫu trắng.
Xây dựng đường chuẩn:
Ta cũng tiến hành thực nghiệm với 6 ống nghiệm như sau:
Ống nghiệm 1 2 3 4 5 6 Nồng độ N, mg/l 0 0,25 0,5 1,0 1,5 2,0 VNH4Cl (1mg/l) , mg/l 0 1,25 2,5 5,0 7,5 10 VNước, mg/l 10 8,75 7,5 5,0 2,5 0 VH2SO4 4:1, mg/l 10 10 10 10 10 10 Vbrucine, mg/l 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 Độ hấp thụ A, mg/l 0 0,051 0,114 0, 238 0,365 0,469
Hình 2.13. Màu dãy đường chuẩn nitrat
Từ số liệu bảng 2.6 ta vẽ đồ thị đường chuẩn nitrat như sau:
Hình 2.14. Đồ thị đường chuẩn xác định nitrat
Chú ý: có thể thay đổi số nồng độ khi pha đường chuẩn, để phù hợp với mẫu phân tích.
Mỗi đường chuẩn chỉ xác định một mẫu tại thời điểm pha đường chuẩn, vì vậy mỗi lần lấy mẫu thì ta phải xây dựng lại đường chuẩn để xác định.
Xác định nitrat trong mẫu
Hút 10ml mẫu vào ống thủy tinh, nếu mẫu có nồng độ Nitrat lớn, cần pha loãng trước khi tiến hành.
Hút 10 ml dung dịch H2SO4 4:1 vào các ống thủy tinh và trộn đều. Cho các ống vào bể làm lạnh để cân bằng nhiệt.
Cho 0,5ml thuốc thử Brucine – sulfanilic vào mỗi ống, khuấy nhẹ cẩn thận, sau đó để vào nồi đun cách thủy 100oC trong vòng 25 phút.
Chuyển các ống thủy tinh từ bể nước nóng sang bể nước lạnh để cân bằng nhiệt độ (20–25oC).
Hình 2.15. Màu xác định hàm lượng nitrat theo từng vị trí
Đo mẫu:
Đo độ hấp thụ quang của mẫu so với mẫu trắng ở bước sóng 410 nm bằng máy đo quang (GENESYL 10UV).
2.5.3.5. Tính toán
Xây dựng đường chuẩn bằng đồ thị giữa độ hấp thụ dung dịch chuẩn và nồng độ N-NO3- mg/lít.