3.12.1 Phương pháp Iodine
Nguyên tắc
H2S trong mẫu nước có chứa H2S sẽ bị kết tủa CdS khi phản ứng với CdCl2. CdCl2 + H2S = CdS + 2HCl
Sau đó CdS được hòa tan bằng một lượng thừa I2 chuẩn, trong môi trường acid. CdS + I2 + 2HCl = S + CdCl2 + 2HI.
Lượng thừa I2 được xác định bằng phương pháp chuẩn độ với dung dịch Na2S2O3 tiêu chuẩn và hồ tinh bột được dùng làm chất chỉ thị để xác định điểm tương đương, giống như quá trình xác định oxy hòa tan trong nước bằng phương pháp Winkler.
I2 + I2 tinh bột + 2Na2S2O3 = Na2S4O6 + 2NaI + tinh bột. (màu xanh) (không màu)
Thu và bảo quản mẫu
Tiến hành thu mẫu trong chai nút mài nâu, cố định mẫu bằng 1mL CdCl2
172
- Dung dịch HCl 4M: Cho 25mL HCl đặc (12M) vào và pha loãng thành 100mL với nước cất.
- Dung dịch I2 0,1N: Hòa tan 80 g KI trong 500mL nước cất không, tiếp tục cho vào12,7 g I2 khuấy đều cho tan hết, sau đó pha thành 1.000mL. Dung này sau khi pha xong phải xác định lại nồng độ chính xác bằng dung dịch Na2S2O3 0,1N tiêu chuẩn. cách tiến hành như sau: Dùng bình tam giác 100mL, cho vào 20mL dung dịch I2 vừa pha ở trên (dùng buret để xác định thể tích I2, không dùng ống hút), dùng dung dịch Na2S2O3 0,1N tiêu chuẩn, chuẩn độ cho đến khi dung dịch có màu vàng, tiếp tục chuẩn độ cho đến khi dung dịch có màu vàng nhạt, cho 3 giọt hồ tinh bột, lắc đều dung dịch có màu xanh, tiếp tục chuẩn độ cho đến khi dung dịch chuyển từ màu xanh sang không màu thì dừng lại, ghi thể tích dung dịch Na2S2O3 0,1N đã sử dụng. Làm lại như trên một lần nữa để lấy giá trị V trung bình. Sau đó hiệu chỉnh nồng độ dung dịch I2 cho chính xác bằng biểu thức: N1V1 = N2V2
- Dung dịch I2 0,01N: lấy 50mL I2 0,1N dùng nước cất pha loãng thành 500mL.
- Dung dịch Na2S2O3 tiêu chuẩn 0,1N: Pha một ống Na2S2O3 tiêu chuẩn 0,1N trong 1000mL nước cất
- Dung dịch Na2S2O3 0,01N: Sử dụng công thức N1V1 = N2V2 để pha dd cụ thể như sau: Lấy 50mL dung dịch Na2S2O3 0,1N pha loãng với nước cất thành 500mL.
- Chỉ thị hồ tinh bột 1%: Hoà tan 0,49 g K2S2O3 trong 100mL nước ấm (từ 80- 900C) khuấy đều cho đến khi dung dịch màu trong suốt, cho vào 0,5mL formaline nguyên chất để sử dụng được lâu.
Tiến hành
Thu mẫu nước vào 2 lọ nút mài 125mL, sau đó mở nắp lọ ra, cho lần lượt vào mỗi lọ 1mL dung dịch CdCl2 2%, đậy nắp lọ lại lắc đều một lần nữa, để yên 24 giờ (nếu có H2S sẽ có kết tủa màu vàng dưới đáy bình).
Mở nắp lọ ra dùng ống cao su hút bỏ phần nước trong trên kết tủa (chú ý: khi hút cần để ống cao su gần mặt nước chứ không được cắm sâu vào đáy bình và cho nước chảy nhẹ ra ngoài, nếu nước chảy mạnh kết tủa bị vẩn lên và cuốn trôi ra ngoài, làm kết quả không chính xác ).
Hòa tan kết tủa bằng 5mL HCl 4M và 5mL dung dịch I2 0,01N. Chuyển dung dịch từ lọ nút mài sang bình tam giác 100mL, tráng lọ nút mài bằng 30mL nước cất, nước cất này cũng cho vào bình tam giác.
Dùng dung dịch Na2S2O3 0,01N chuẩn độ cho đến khi dung dịch màu vàng nhạt, cho vào 3 giọt chỉ thị hồ tinh bột, lắc đều dung dịch có màu xanh sau đó tiếp tục chuẩn độ từ từ cho đến khi dung dịch chuyển từ màu xanh sang không màu thì dừng lại, ghi tổng thể tích V1 (mL) dịch Na2S2O3 0,01N đã sử dụng.
Làm tương tự như trên cho lọ còn lại, ghi thể tích V2(mL) dịch Na2S2O3 0,1N sử dụng. Tính VTB = (V1+V2)/2.
Bình chuẩn: Dùng 2 bình tam giác 100mL, lần lượt cho vào từng bình các hóa chất như sau:
30mL nước cất, 5mL HCl 4M và 5mL dung dịch I2 0,01N, lắc đều dung dịch có màu vàng nâu .
Dùng dung dịch Na2S2O3 0,01N chuẩn độ cho đến khi dung dịch trở nên màu vàng nhạt, cho 3 giọt chỉ thị hồ tinh bột vào, lắc đều dung dịch có màu xanh, tiếp tục chuẩn độ cho đến khi dung dịch chuyển từ màu xanh sang không màu thì dừng lại ghi thể tích V0 Na2S2O3 0,01N đã sử dụng. Làm tương tự như trên cho bình còn lại để lấy thể tích V0 trung bình. Tính kết quả 1000 17 125 ) ( ) / ( 0 2S mg L V V xN x x H − TB =
- VTB: Thể tích trung bình dung dịch Na2S2O3 đã sử dụng trong 2 lần phân tích mẫu nước
- V0: thể tích trung bình của dung dịch Na2S2O3 trong 2 lần phân tích mẫu trắng
- N: Nồng độ đương lượng của dung dịch Na2S2O3 đã sử dụng.
- 17: Đương lượng g của H2S.
3.12.2Phương pháp Methylene blue
Nguyên tắc
Nguyên tắc của phương pháp này dựa trên phản ứng của sulfide (S2-), ferric chloride và dimethyl-p-phenylenediamine tạo nên methylene blue. Ammonium phosphate được thêm vào sau khi hiện màu để khử màu của ferric chloride. Sau đó nồng độ S2- được xác định bởi máy so màu quang phổ ở bước sóng 664 nm.
Thu mẫu và bảo quản
Tiến hành thu mẫu trong chai nút mài nâu, bảo quản lạnh 4oC
Thuốc thử
Dung dịch PRE 1: 500mL HCl 37% pha thành 1000mL với nước cất. Dung dịch A: Hòa tan 4g C8H14Cl2N2 trong PRE 1 thành 1000mL. Dung dịch B: Hòa tan 16g FeCl3.6H2O trong PRE 1 thành 1000mL.
174
- Dung dịch Na2S.9H2O 100mg/L: hòa tan 0,750g Na2S.9H2O trong 1000mL nước cất không oxy (nước cất không oxy: đun nước cất lên sôi khoảng 10 phút đem khỏi bếp bịt kín ngay ).
- Dung dịch Na2S.9H2O 5mg/L: hòa tan 5mL dd Na2S.9H2O 100mg/l với nước cất thành 100mL
Thiết lập mẫu chuẩn
Bảng 7.7. Các bước thiết lập mẫu chuẩn để phân tích H2S theo phương pháp Methylene blue
STT Nồng độ mẫu
chuẩn (mg/L) Thể tích dung dịch chuẩn Na2S.9H2O 5mg/L (mL) Thể tích nước cất (mL)
1 0,00 0,0 100,0 2 0,02 0,4 99,6 3 0,04 0,8 99,2 4 0,06 1,2 98,8 5 0,08 1,6 98,4 6 0,10 2,0 98,0 Tiến hành
- Đong 20mL mẫu nước.
- Lần lượt cho thuốc thử vào 1mL thuốc thử A, 1mL thuốc thử B
- Chờ 5 phút khi màu xanh xuất hiện chúng ta đem đo độ hấp thụ quang ở bước sóng 665nm.
Tính kết quả
tương ứng với nồng độ C của mẫu chuẩn ta được độ hấp thụ quang A. Dựa vào sự tương quan này chúng ta có thể lập phương trình tương quan dạng A = aC + b
Trong đó :
A: Độ hấp thụ quang
C : nồng độ chất chuẩn (mg/L)
Sau khi thiết lập phương trình, chúng ta đo độ hấp thụ quang của mẫu cần phân tích và thế vào phương trình chúng ta sẽ tính được nồng độ của S2- có trong mẫu nước.
a b A C= −
Để tính hàm lượng H2S khi thu mẫu nước chúng ta phải đo pH và nhiệt độ. Dựa vào bảng tra (xem Chương 3, Mục 5, Bảng 3.5) để xác định tỉ lệ phần trăm của H2S chứa trong tổng sulfide, từ đó tính ra hàm lượng H2S.