2. 1
4500-O C. Phương pháp Winkler (APHA et al., 1995)
1. Nguyên lý
Trong môi trư ng bazơ m nh, oxy hòa tan (DO) trong nư c s oxy hóa ion Mn2+
thành
Mn4+
t o k t t a nâu.
Mn2+
+ 2OH-
+ ½ O2 = MnO2 + 2H2O
Trong môi trư ng acid và có s hi n di n c a ion I-
, Mn4+
b kh thành Mn2+
và gi i
phóng I2 tương ương v i lư ng O2 có trong m u nư c lúc ban u.
MnO2 + 2I-
+ 4H+
= Mn2+
+ I2 + 2H2O
I2 ư c gi i phóng ra s hòa tan trong nư c và ư c xác nh b ng phương pháp chu n
v i dung d ch Na2S2O3. H tinh b t ư c s d ng làm ch t ch th xác nh i m
d ng chu n (I2 t o ph c màu xanh v i h tinh b t).
I2 + Tinh b t-I2 (xanh) + Na2S2O3 → Na2S4O6 + NaI + H2O + Tinh b t (không màu)
2. Các ch t gây nhi u
Các ch t oxy hóa s oxy hóa I-
thành I2 làm tăng k t qu phân tích (nhi u dương). Các
ch t kh thì kh I2 thành I-
làm gi m k t qu phân tích (nhi u âm). H u h t ch t h u cơ
b oxy hóa trư c khi M4+
b k t t a. Theo APHA et al. (1995), phương pháp wincler có
m t s s a i lo i b các ch t gây nhi u: (i) Phương pháp dùng NaN3 (4500-O C.
Azide modification) lo i b các ch t oxy hóa như NO2
-
; (ii) Phương pháp x lý m u
nư c v i KMnO4 và K2C2O4 (4500-O D. Permanganate modification); (iii) Phương pháp
x lý m u nư c v i KAl(SO4)2.12H2O và NH4OH (4500-O E. Alum flocculation
modification) lo i b v t ch t lơ l ng trong m u nư c… Trong các phương pháp
Winkler s a i thì phương pháp dùng NaN3 là thích h p phân tích nư c ao.
3. Thu m u và b o qu n
Thu m u nư c vào l nút mài nâu 125 mL, c nh b ng 1 mL MnSO4 và 1mL dung d ch
KI-NaOH, y n p l l i, l c u, trong l xu t hi n k t t a. Chú ý, khi thu m u và sau
khi c nh không b t khí xu t hi n trong chai khi thu m u nư c.
4. Thu c th
a) Dung d ch Mn2+
: Hòa tan 50 g MnSO4.5H2O hay 41 g MnCl2.4H2O v i nư c c t
thành 100 mL.
b) Dung d ch KI-NaOH-NaN3: Hòa tan 50 g NaOH và 15 g KI (hay 14 g NaI) v i
nư c c t thành 100 mL. Hòa tan 10 g NaN3 trong 40 mL nư c c t, sau ó tr n v i
dung d ch KI-NaOH.
c) H2SO4 (d =1,84) hay H3PO4 c (d = 1,88).
d) Dung d ch Na2S2O3 tiêu chu n 0,1N: Pha m t ng Na2S2O3 chu n 0,1N trong
1000mL nư c c t
e) Dung d ch Na2S2O3 0,01N: Pha loãng 50 mL dung d ch Na2S2O3 0,1N v i nư c
c t thành 500 mL.
3. 2
f) Ch th h tinh b t 1%: Hòa tan 1 g tinh b t trong 100 mL nư c m (t 80-90 o
C)
khu y u cho n khi dung d ch màu trong su t, cho vào 0,5 mL formaline
nguyên ch t s d ng ư c lâu.
5. Ti n hành
a) Thêm 2 mL H2SO4 , l c u m u hòa tan k t t a
b) ong 50 mL cho vào bình tam giác 100 mL.
c) Chu n b ng dung d ch Na2S2O3 0,01N cho n khi dung d ch có màu vàng
nh t, cho 3 gi t ch th h tinh b t, l c u dung d ch có màu xanh, ti p t c chu n
cho n khi dung d ch chuy n t màu xanh sang không màu thì d ng l i. Ghi
th tích (V1) dung d ch Na2S2O3 chu n . L p l i quá trình phân tích m t l n
n a,ghi th tích (V2) dung d ch Na2S2O3 chu n l n 2. T V1 và V2, tính th tích
V trung bình c a dung d ch Na2S2O3 ã s d ng.
6. Tính k t qu
Tính hàm lư ng CO2 t do theo công th c sau:
Trong ó:
− V là th tích trung bình dung d ch Na2S2O3 chu n .
− N là n ng ương lư ng c a dung d ch Na2S2O3.
− Vm là th tích m u (50 mL)
mV
xxNxV
LmgDO
000.18
)/( =
4. 3
4500-CO2 C . Phương pháp chu n (APHA et al., 1995)
1. Nguyên lý
CO2 t do ph n ng v i NaOH ho c Na2CO3 t o thành NaHCO3. Ph n ng x y ra hoàn
toàn ư c xác nh b ng ch th i n th ho c s t o ph c màu h ng v i ch th
phenolphthalein pH tương ương 8,3.
NaOH + CO2 → NaHCO3
Na2CO3 + CO2 + H2O → 2NaHCO3
Như v y, có 2 cách xác nh CO2 t do là chu n b ng NaOH ho c Na2CO3 v i ch th
là phenolphthalein i m d ng là pH=8,3, khi ó dung d ch chuy n t không màu sang
màu h ng.
2. Các ch t gây nhi u
Các cation và anion gây nh hư ng n cân b ng CO2-CO3
2-
. Các ion kim lo i b k t t a
trong dung d ch ki m như nhôm, chronium, ng, s t là tăng k t qu phân tích, Fe2+
không ư c vư t quá 1 mg/L. Các ion ki m y u như ammonia hay amine, các mu i c a
acid y u hay bazơ m nh như borate, nitrite phosphate, silicate và sulfide gây nhi u dương
(tăng k t qu phân tích). Các ch t này không nên vư t quá 5% c a hàm lư ng CO2.
Phương pháp chu n không áp d ng cho nư c th i có ch a acid khoáng. T ng ch t r n
hòa tan (TDS) cao s gây nhi u âm (gi m k t qu phân tích), c bi t là nư c bi n.
3. Thu m u và b o qu n
Dùng chai nút mài th y tinh thu m u nư c, tránh b b t khí trong chai. T t nh t là phân
tích ngay sau khi thu m u, có th gi m u trong 2-3 gi trong i u ki n nhi t th p (4
o
C) ho c cho vài gi t chloroform ngăn c n quá trình hô h p c a vi sinh v t làm tăng
hàm lư ng CO2.
4. Thu c th
a) Nư c c t không ch a CO2: un sôi nư c c t ho c nư c kh ion trong 15 phút,
làm ngu i b ng nhi t phòng, pH ph i l n hơn 6 và d n i n ph i nh hơn
2µmhos/cm. Dùng nư c này pha thu c th và pha loãng m u.
b) Dung d ch m NaOH 0,1N: Có 2 cách chu n b dung d ch m .
(i) Pha 1 ng NaOH chu n 0,1N (do nhà s n xu t cung c p) v i nư c c t thành
1.000mL.
(ii) Hòa tan 4 g NaOH v i nư c c t không có CO2 t do thành 1.000 mL. Ph i
chu n hóa dung d ch m b ng dung d ch H2C2O4 0,1 N. Cách ti n hành như sau:
Cho 20mL dung d ch H2C2O4 0,1N và 3 gi t ch th phenolphthalein vào bình tam
giác 100mL, l c u, chu n b ng dung d ch NaOH m i pha trên cho n khi
dung d ch chuy n t không màu sang màu h ng nh t. Ghi th tích V1 c a dung
d ch NaOH ã s d ng. Làm l i như trên l n n a l y giá tr trung bình. Sau ó
hi u ch nh l i n ng dung d ch NaOH cho chính xác theo công th c:
N1V1=N2V2.
c) Dung d ch NaOH 0,01N: Pha 100mL NaOH 0,1N v i nư c c t thành 1.000mL
5. 4
d) Dung d ch chu n Na2CO3 0,02N: S y Na2CO3 140o
C và ngu i trong bình hút
m. Hòa tan 1.06 g v i nư c c t 1000 mL. Dung d ch này nên chu n b m i m i
khi phân tích.
e) Dung d ch H2C2O4 0,1N: Hòa tan 0,63gram H2C2O4.2H2O v i nư c c t thành
100mL.
f) Dung d ch m pH= 8,3:
Dung d ch Na2B4O7 0,05M: Hòa tan 1,91gram Na2B4O7.10H2O v i nư c c t thành
100mL.
Dung d ch H3BO3 0,2M: Hòa tan 1,24 gram H3BO3 v i nư c c t thành 100mL.
L y 20mL dung d ch Na2B4O7 0,05M cho vào 30mL dung d ch H3BO3 0,2M. Ta
s ư c dung d ch m có pH=8,3.
g) Dung d ch ch th Phenolphthalein 1%: Hòa tan 1g ch th Phenolphthalein
(C20H14O4) trong 100ml c n 60o
.
5. Ti n hành
a) Xác nh màu t i i m d ng chu n theo các bư c sau:
− ong 50 mL dung d ch m pH= 8,3
− Thêm 3 gi t ch th phenolphthlein, l c u, dung d ch có màu h ng nh t.
b) Xác nh hàm lư ng CO2 t do trong m u nư c
− ong 50 mL m u nư c.
− Thêm vào m u nư c 3 gi t ch th phenolphthlein, l c u. N u dung d ch có màu
h ng thì trong nư c không ch a CO2 t do. N u dung d ch không màu, trong nư c
có ch a CO2 t do, ti p t c th c hi n bư c ti p theo.
− Dùng dung d ch chu n NaOH 0,01N chu n t t cho n khi dung d ch trong
bình có màu h ng nh t gi ng như màu c a dung d ch m (Chú ý: có th dùng
dung d ch Na2CO3 0,02 N thay cho dung d ch NaOH 0,01N). Ghi th tích V1 (mL)
dung d ch NaOH 0,01N ã s d ng. L p l i các bư c trên, ghi th tích V2 (mL).
T giá tr V1 và V2 tính giá tr trung bình V (mL).
6. Tính k t qu
Tính hàm lư ng CO2 t do theo công th c sau:
N u dùng dung d ch Na2CO3 chu n thì hàm lư ng CO2 t do ư c tính theo công
th c sau:
Trong ó:
− V: là th tích trung bình dung d ch NaOH ho c Na2CO3.
− N: là n ng ương lư ng c a dung d ch NaOH ho c Na2CO3.
mV
xxNxV
LmgCO
000.144
)/(2 =
mV
xxNxV
LmgCO
000.122
)/(2 =
6. 5
2340 B. ki m - Chu n acid (APHA et al., 1995)
1. Nguyên lý
Lư ng acid chu n trung hòa bazơ trong nư c dùng xác nh ki m. Các ch t gây
ki m bao g m HCO3
-
, CO3
2-
, OH-
, SiO3
2-
, PO4
3-
, NH3 và m t s ch t h u cơ khác, nhưng
HCO3
-
, CO3
2-
, OH-
chi m ph n lơn trong t ng ki m. Nư c có pH>4,5 có th ch a
HCO3
-
, nư c s có màu vàng v i ch th methyl cam (methyl orange). Nư c có màu h ng
v i ch th phenolphthalein khi trong nư c có ch a CO3
2-
ho c OH-
(pH>8,3). Do ó,
ki m t ng c ng và ki m c a các thành ph n ư c xác nh qua 2 bư c: Bư c 1, chu n
acid v i i m d ng ( i m tương ương) c a ch th phenolphthalein (pH=8,3); Bư c
2, chu n acid v i i m d ng c a ch th methyl cam (pH=4,5). Ph n ng x y ra qua
các bư c chu n như sau:
CO3
2-
+ H+
= HCO3
-
HCO3
-
+ H+
→ H2O + CO2
2. Thu m u và b o qu n:
Thu m u trong chai nh a ho c th y tinh và gi nhi t th p (4o
C), ho t ng c a vi
sinh v t có th làm thay i hàm lư ng khí trong m u nư c. L y m u y chai, y kín,
trách b t khí bên trong b i vì như th có th làm m t ho c tăng khí CO2 ho c khí khác
khi ti p xúc v i không khí. Phân tích m u trong vòng 1 ngày.
3. Thu c th
a) Nư c c t không ch a CO2: un sôi nư c c t trong 15 phút, làm ngu i b ng nhi t
phòng, pH ph i l n hơn 6 và d n i n ph i nh hơn 2µmhos/cm. Dùng nư c
này pha thu c th và pha loãng m u.
b) Dung d ch m H2SO4 ho c HCl 0,1N: có 2 cách pha dung d ch m
(i) Pha loãng 1 ng axít chu n (do nhà s n xu t cung c p) v i nư c c t thành
1000mL.
(ii) Hòa tan 2,8 mL H2SO4 ho c 8,3 mL HCl m c v i nư c c t thành 1000mL.
Chu n hóa n ng c a dung d ch m b ng dung d ch chu n NaOH ho c Na2CO3
0,1N. Cho 20 mL (V2) dung d ch NaOH ho c và 3 gi t ch th phenolphthalein vào
bình tam giác 100 mL, l c u, chu n b ng dung d ch acid m i pha trên cho
n khi dung d ch chuy n t màu h ng sang không màu. Ghi th tích c a dung
d ch acid ã s d ng. L p l i quá trình trên m t l n n a, tính th tích trung bình V1
c a dung d ch acid ã s d ng. Sau ó hi u ch nh l i n ng dung d ch acid cho
chính xác theo công th c: N1V1 = N2V2.
c) Dung d ch chu n H2SO4 ho c HCl 0,01N: Pha 100 mL c a dung d ch m v i nư c
c t thành 1000 mL.
d) Dung d ch ch th Phenolphthalein 1%: Hòa tan 1g ch th Phenolphthalein
(C20H14O4) trong 100ml EtOH 60%.
e) Dung d ch methyl orange 0,1%: hòa tan 0,1g methyl orange v i nư c c t thành
100ml
7. 6
4. Ti n hành phân tích
a) Xác nh ki m phenolphthalein (phenolphthalein alkalinity):
− ong 50 mL m u nư c
− Thêm vào m u nư c 2-3 gi t ch th phenolphthalein, l c u. , th c hi n bư c
chu n ti p theo.
− N u dung d ch có màu h ng thì ki m phenolphthalein l n hơn 0, dùng dung
d ch chu n H2SO4 ho c HCl 0,01N chu n n khi dung d ch chuy n t màu
h ng sang không màu. Ghi th tích V1 (mL) dung d ch H2SO4 ho c HCl 0,01N ã
s d ng. L p l i các bư c trên, ghi th tích V2 (mL). T giá tr V1 và V2 tính giá tr
trung bình VP (mL).
− N u dung d ch không màu thì ki m phenolphthalein b ng 0, th c hi n ti p
bư c b.
b) Xác nh ki m t ng c ng (total alkalinity)
− Thêm vào m u nư c trên 2-3 gi t ch th methyl da cam, l c u.
− Dùng dung d ch chu n H2SO4 ho c HCl 0,01N chu n cho n khi dung d ch
chuy n t màu vàng sang màu cam. Ghi th tích V1 (mL) dung d ch H2SO4 ho c
HCl 0,01N ã s d ng. L p l i các bư c trên, ghi th tích V2 (mL). T giá tr V1
và VT tính giá tr trung bình T (mL).
5. Tính k t qu
Tính ki m theo công th c sau:
VP × N × 50 × 1000
P (mg CaCO3/L) = ------------------------
Vm
VT × N × 50 × 1000
T (mg CaCO3/L) = ------------------------
Vm
Trong ó:
− T và P là ki m t ng c ng và ki m phenolphthalein, tương ng.
− VP và VT là th tích trung bình dung d ch H2SO4 ho c HCl chu n (mL).
− N: là n ng ương lư ng c a dung d ch H2SO4 ho c HCl.
− Vm là th tích m u nư c (mL)
Tính ki m c a t ng thành ph n theo b ng sau:
K t qu chu n ki m OH-
ki m CO3
2-
ki m HCO3
-
P = 0 0 0 T
P < ½ T 0 2P T-2P
P = ½ T 0 2P 0
P > ½ T 2P -T 2(T-P) 0
P = T T 0 0
8. 7
2340 C. c ng - Chu n EDTA (APHA et al., 1995)
1. Nguyên lý
T ng hàm lư ng Ca2+
và Mg2+
tính b ng ơn v CaCO3 là t ng c ng c a nư c.
Eriochrome Black-T (C20H13O7N3SNa) ư c s d ng làm ch t ch th xác nh i m
d ng chu n , Eriochrome black-T k t h p v i ion Ca2+
và Mg2+
hình thành ph c ch t
không b n v ng có màu h ng c a rư u vang. Khi dùng EDTA chu n trong môi
trư ng pH=10, các ion Ca2+
và Mg2+
s k t h p v i EDTA hình thành ph c ch t không
màu và b n v ng, ph n ng s gi i phóng Eriochrome Back-T t do, dung d ch có màu
xanh lơ.
Mg2+
+ Ca2+
+ MgCa-Eriochrome Black-T (màu rư u vang) + EDTA → CaEDTA +
MgEDTA + Eriochrome Black-T (màu xanh)
i m d ng chu n càng rõ khi pH càng cao, nhưng không th tăng pH quá cao b i vì
CaCO3 s b k t t a. Trong quá trình chu n H+
ư c t o thành làm gi m pH, do ó
dung d ch m NH4Cl-NH4OH ư c s d ng gi pH n nh.
Khi có s hi n di n c a ion Mg2+
thì i m d ng chu n s rõ ràng, m b o i u
này m t lương nh mu i MgEDTA ư c thêm vào dung d ch m.
2. Các ch t gây nhi u
Các ion kim lo i thư ng gây nhi u làm m ho c không phân bi t s thay i màu c a ch
th t i i m d ng chu n ho c tiêu th EDTA. Các ch t thư ng gây nhi u như: Al, Ba,
Cd, Co, Cu, Fe, Pb, Mn, Ni, Sr, Zn, polyphosphate. gi m hi n tư ng gây nhi u, thêm
250mg NaCN ho c 50 mg Na2S.9H2O vào m u nư c trư c khi chu n . N u hàm lư ng
kim lo i quá cao thì không dùng phương pháp chu n EDTA o c ng.
3. Thu m u và b o qu n:
Thu m u trong chai nh a ho c th y tinh và gi nhi t th p (4o
C). Phân tích m u
trong vòng vài ngày, không b o qu n m u quá lâu.
4. Thu c th
a) Dung d ch m pH=10: Hòa tan 6,7g NH4Cl trong 57mL NH4OH m c
(d=0,91) sau ó dùng nư c c t pha loãng thành 100mL ti p t c cho ti p 1mL dung
d ch MgSO4 0,05N và 0,5mL dung d ch EDTA 0,1N l c u.
b) Dung d ch m EDTA 0,1N:
Pha loãng 1 ng EDTA 0,1N (C10H14O8N2Na2.2H2O) chu n do nhà s n xu t cung
c p v i nư c c t thành 1000mL.
Hòa tan 18,612 g EDTA ( ã s y 80o
C, ngu i trong bình hút m) trong 400mL
nư c c t, sau ó pha loãng thành 1000 mL. Chu n hóa n ng dung d ch EDTA
b ng dung d ch CaCO3 tiêu chu n 0,1N. ong 10 mL (V2) dung d ch CaCO3 tiêu
chu n 0,1N, cho vào bình tam giác 250mL ti p t c cho vào 90 mL nư c c t, 2 mL
dung d ch m pH=10 và ch th Eriochrome Black-T l c u, dung d ch có màu
h ng rư u vang. Dùng dung d ch EDTA m i pha trên chu n trên t cho n
9. 8
khi dung d ch chuy n t màu h ng rư u vang sang màu xanh lơ thì d ng l i, ghi
th tích dung d ch EDTA ã s d ng (V1). i u ch nh n ng dung d ch EDTA
cho chính xác b ng công th c th c: V1N1 = V2N2.
c) Dung d ch chu n EDTA 0,01N: Pha 50mL dung d ch m EDTA v i nư c c t
thành 500 mL.
d) Dung d ch CaCO3 tiêu chu n 0,1N: Hoà tan 5 gam CaCO3 trong vài gi t dung d ch
HCl 1:1, pha loãng v i nư c c t thành 200 mL, un sôi 5-10 phút, dùng dung d ch
NH4OH 3N i u ch nh pH c a môi trư ng v b ng 7 sau ó pha loãng v i nư c
c t thành 1000mL.
e) Dung d ch MgSO4 0,05N: Hòa tan 1,232gram MgSO4.7H2O trong m t ít nư c c t,
sau ó pha loãng thành 100mL.
f) Dung d ch NH4OH 3N: Hòa tan 22,5mL NH4OH c (d=0,91) v i nư c c t thành
100 mL.
g) Ch th Eriochrome Black-T: Tr n 0,5 g Eriochrome Black T v i 100 g NaCl ã
s y khô 110o
C và nghi n m n. Gi trong l nâu và y kín. M t cách khác, hòa
tan 4,5 g NH2OH.HCl và 0,5 g Eriochrome Black-T v i 100 mL c n ethanol 70o
,
s d ng trong vòng 2-3 tháng.
5. Ti n hành phân tích
a) ong 50 mL m u nư c cho vào bình tam giác
b) Ti p t c cho vào 1-2 mL dung d ch m pH=10, thêm m t lư ng nh Eriochrome
Black-T (m t nhóm b ng h t u) ho c 3-4 gi t dung d ch Eriochrome Black-T
c) L c u n u có ion Ca2+
, Mg2+
trong m u nư c s có màu h ng rư u vang.
d) Dùng dung d ch EDTA 0,01N chu n cho n khi dung d ch chuy n t màu
h ng rư u vang sang màu xang lơ thì d ng l i, ghi th tích dung d ch EDTA
0,01N ã s d ng (V1). L p l i các bư c trên m t l n n a, ghi th tích (V2). T giá
tr V1 và V2, tính th tích trung bình (VH)
6. Tính k t qu
Tính ki m theo công th c sau:
V x N x 50 x 1000
H (mg CaCO3/L) = ------------------------
Vm
Trong ó:
− H là c ng t ng c ng
− V là th tích trung bình dung d ch EDTA chu n (mL).
− N: là n ng ương lư ng c a dung d ch EDTA.
− Vm là th tích m u nư c (mL)
Chú ý: N u m u nư c có c ng quá th p (<5 mg/L), tăng th tích m u và th tích dung d ch
m, dùng micro-buret khi chu n . Th c hi n phân tích m u tr ng (blank) lo i tr lư ng
Mg có trong dung d ch m.
10. 9
3500-Fe D. Phương pháp Phenanthroline (APHA et al., 1995)
1. Nguyên lý
S t b kh thành d ng Fe2+
b ng cách un sôi v i acid và hydroxylamine và ư c x lý
v i 1,10 phenanthroline pH 3,2 - 3,3. Ba phân t phenanthroline t o h p ch t càng cua
v i m i m t nguyên t Fe2+
thành d ng ph c ch t có màu -cam. Ph c màu h p th ánh
sáng t i a (λmax) bư c sóng 510ηm.
2. Các ch t gây nhi u và gi i h n phân tích
Các ch t gây nhi u trong phân tích g m: ch t oxy hóa, cyanide, nitrite, polyphosphate, Cr
và Zn (l n hơn 10 l n c a Fe), Co và Cu ( l n hơn 5 mg/L), Ni (l n hơn 2 mg/L. Bi, Cd,
Hg, Mo, và Ag gây k t t a phenanthroline. un m u v i acid chuy n polyphosphate
thành orthophosphate và lo i b cyanide, nitrite. X lý hydroxylamine lo i b các ch t
oxy hóa. Trong trư ng h p b nhi u do kim lo i cao nên tăng thêm lư ng phenanthroline
khi phân tích.
Hàm lư ng Fe nh hơn 10µg/L có th xác nh b ng máy quang ph v i dài truy n
quang 5 cm ho c l n hơn.
3. Thu m u và b o qu n m u
R a s ch chai ng m u b ng acid (20%), tráng l i b ng nư c c t trư c khi thu m u. Thu
tr c ti p m u nư c vào chai i v i m u phân tích Fe t ng s (M u X), i v i m u phân
tích Fe hòa tan ph i l c m u qua gi y l c 0,45 µm (M u Y). M u nư c c n ư c c nh
v i acid HCl (1 mL/100 mL m u nư c) tránh Fe b bám dính trên thành c a chai ch a
m u. phân tích Fe2+
t t nh t là th c hi n t i hi n trư ng b i vì có th có s thay i t
l Fe2+
/Fe3+
theo th i gian trong dung d ch acid (M u Z). Fe trong m u nư c cũng có th
b k t t a trong quá trình v n chuy n khi ti p xúc v i không khí (b oxy hóa).
4. Thi t b
Thi t b un nóng, máy quang ph
5. Thu c th
a) Dung d ch A: HCl m c
b) Dung d ch B (Hydroxylamine 10%): hòa tan 10g NH2OH.HCl v i nư c c t thành
100mL.
c) Dung d ch C (pH = 5): 250g CH3COONH4 trong 150mL nư c c t sau ó thêm
700mL CH3COOH m c.
d) Dung d ch D: hòa tan 100 mg Phenanthroline trong 100mL nư c c t ã làm nóng
800
C (không un sôi). N u thêm vào nư c c t 2 gi t HCl thì không c n thi t
ph i un trong quá trình pha.
e) Dung d ch chu n (Fe2+
200mg/L):
Thêm 20mL H2SO4 m c vào 50mL nư c c t sau ó hoà tan 1,404g
Fe(NH4)2(SO4)2.6H2O. Thêm vài gi t KMnO4 0,1N dung d ch s có màu h ng
11. 10
nh t, pha loãng thành 1000mL.
Dung d ch Fe2+
10mg/L: 5ml dung d ch Fe2+
200mg/L pha loãng thành 100ml
6. Ti n hành:
a) ong 25 mL m u nư c c n phân tích vào bình tam giác
b) Thêm vào m u chu n và m u nư c 1 mL dung d ch A và 1 mL dung d ch B
c) Sau ó, em un trên b p cho c n còn kho ng 10-15mL, em ngu i
d) nh m c l i v i nư c c t thành 25mL
e) Chu n b m u chu n theo sơ sau:
f) L y 5 mL c a 06 m u chu n và m u nư c cân phân tích vào các ng nghi m,
l n lư t thêm các thu c th sau:
g) 1 mL dung d ch C và 2 gi t dung d ch D (0,1 mL), l c u
h) o h p th quang (A) bư c sóng λ = 510 nm.
7. Tính k t qu
D a vào s tương quan gi a n ng C và h p th quang A c a m u chu n, l p
phương trình tương quan d ng A = aC + b. Trong ó : A: h p th quang C: n ng
c a m u chu n (mg/L)
Sau khi thi t l p phương trình, chúng ta th h p th quang (AM) c a m u nư c c n
phân tích vào phương trình chúng ta s tính ư c n ng (CM) c a Fe có trong m u
nư c.
a
bA
C M
M
−
=
8 mL
DDW
5 mL
DDW
5 mL
DDW
5 mL
DDW
5 mL
DDW
Fe2+
10mg/L
2 mg/L 1 mg/L 0,5
mg/L
0,25
mg/L
0,125
mg/L
0 mg/L
5 mL
DDW
2 mL
5 mL 5 mL 5 mL 5 mL
12. 11
5220. C COD. Hoàn lưu kín - chu n (APHA et al., 1995)
1. Nguyên lý
H u h t ch t h u cơ b oxy hóa b i Cr2O7
2-
và acid sulfuric trong i u ki n un nóng.
M u nư c ư c hoàn lưu trong dung d ch acid m nh và m t lư ng th a Cr2O7
2-
.
Ch t h u cơ + Cr2O7
2-
+ H+
→ Cr3+
+ CO2 + H2O
Sau khi công phá, lư ng Cr2O7
2-
th a ư c chu n v i Fe(NH4)2(SO4)2.6H2O (ferrous
ammonium sulfate) xác nh lư ng Cr2O7
2-
tham gia ph n ng, ch t h u cơ b oxy hóa
ư c tính b ng ơn v oxy (mg O2/L).
6Fe2+
+ Cr2O7
2-
+ 14H+
→ 2Cr3+
+ Fe3+
+ 7H2O
2. Các ch t gây nhi u và gi i h n phân tích
M t s ch t béo m ch th ng bay hơi s không b oxy hóa vì không ti p xúc v i ch t oxy
hóa (K2Cr2O7). Do ó, n u dùng phương pháp công phá h s d n n sai s . Phương
pháp công phá h có th ch p nh n khi hàm lư ng COD trong m u nư c l n hơn 50 mg
O2/L. i v i m u nư c có hàm lư ng COD nh hơn 50 mg O2/L ph i dùng phương
pháp công phá kín và s d ng Ag2SO4 làm ch t xúc tác làm tăng hi u qu oxy hóa.
M u nư c l , m n có ch a ion Cl-
, dichromate s oxy hóa ion Cl- d n n sai s khi phân
tích. Hơn n a ion Cl-
s ph n ng v i Ag2SO4 t o nên ch t k t t a làm gi m hi u qu xúc
tác c a Ag2SO4.
c n ion Cl-
, m t lư ng HgSO4 ư c thêm vào v i t l HgSO4:Cl-
là 10:1. Ion Cl-
k t
h p v i Hg t o thành HgCl2, h p ch t này không b oxy hóa b i K2Cr2O7. Khi dùng
HgSO4 c n ion trong nư c có hàm lư ng Cl-
l n hơn 2000 mg/L thì không hi u qu và
khi s d ng HgSO4 v i lư ng l n s gây ô nhi m môi trư ng. Vì v y, phương pháp này
ch s d ng t t phân tích nư c có hàm lư ng Cl-
nh hơn 2000 mg/L (3,5‰).
Ion NO2
-
trong nư c quá cao cũng d n n sai s khi phân tích, 1 mg NO2
-
s tiêu th 1,1
mg O2 khi b oxy hóa. Trong nư c hàm lư ng NO2
-
ít khi vư t quá 1 mg/L cho nên hi n
tư ng gây nhi u này thư ng ư c b qua, nhưng n u hàm lư ng NO2
-
vư t quá 1 mg/L
nên dùng 10 mg acid sunfamic cho m i mg NO2
-
c n ion này.
3. Thi t b , máy móc
ng nghi m ch u nhi t 16x100 mm. Máy công phá COD sâu 45-50 mm. T s y 150 ±
2o
C
4. Thu c th
a) Dung d ch oxy hóa K2Cr2O7 0,00417M (0,025N): Hòa tan 1,2259 g K2Cr2O7 (s y
khô 103 o
C trong 2 gi ) v i 500 mL nư c c t, thêm 167 mL H2SO4 m c và
33,3 g HgSO4 (n u phân tích nư c ng t thì không dung HgSO4). Hòa tan, làm mát
r i nh m c thành 1000 mL.
b) Acid sulfuric: Hòa tan 5,5 g Ag2SO4 trong 1kg H2SO4 m c (550 mL), yên
1-2 ngay Ag2SO4 hòa tan hoàn toàn.
13. 12
c) Ch th Ferroin: Hòa tan 1,458 g 1,10-phenanthroline (C12H8N2.H2O) và 0,695 g
FeSO4.7H2O. nh m c thành 100 mL.
d) Dung d ch chu n Sulfate amôn s t - FAS 0,025M (0,025N): Hòa tan 9,8 g
Fe(NH4)2(SO4)2.6H2O trong nư c c t, thêm 20 mL H2SO4 m c, làm ngu i và
nh m c thành 1000 mL. Chu n l i n ng FAS (khi phân tích) b ng dung d ch
K2Cr2O7 theo các bư c sau:
- Cho 2,5 mL nư c c t vào ng nghi m, thêm 1,5 mL dung d ch oxy hóa K2Cr2O7
0,0167M và 3,5 mL H2SO4. Làm mát nhi t phòng và thêm vào 1-2 gi t ch
th ferroin. Chu n v i dung d ch FAS
Th tích c a K2Cr2O7 0,00417 M (mL)
N ng c a dung d ch FAS = -------------------------------------------- x 0,025
Th tích c a FAS chu n (mL)
T dung d ch FAS 0,025 M pha thành dung d ch chu n FAS 0,01M
e) Sulfamic acid: N u có nitrite trong m u nư c thì dùng Sulfamic acid v i t l 10:1
c a acid sulfamic:nitrite.
f) Dung d ch chu n C3H4N2 (Imidazole) ho c HOOCC6H4COOK (KHP):
Hòa tan 663,6 mg Imidazole ( ã s y khô và nghi n m n) trong 1000 mL nư c c t.
Imidazole theo lý thuy t có giá tr COD là 1,507 mgO2/mg, do ó dung d ch này
có giá tr COD là 1.000 mg O2/L. Cách khác, hòa tan 425 mg trong nư c c t và
nh m c thành 1000 mL. KHP theo lý thuy t có giá tr COD là 1,176 mgO2/mg,
do ó dung d ch này có giá tr COD là 500 mgO2/L.
5. Ti n hành và tính k t qu
R a ng nghi m và n p y b ng dung d ch H2SO4 20%. L n lư t ong 2,5 mL nư c c t
(m u tr ng) và nư c m u vào 2 ng nghi m, thêm vào 1,5 mL dung d ch oxy hóa (dung
d ch a), c n th n cho vào ti p 3,5 mL dung d ch acid sulfuric (dung d ch b). y n p ng
nghi m và l c nh vài l n tr n u m u nư c v i thu c th . (Chú ý: quá trình thêm acid
sulfuric s sinh nhi t, dùng găng tay m b o an toàn trong khi thao tác).
t ng nghi m lên máy công phá COD, công phá m u 150 o
C trong 2 gi . Sau ó,
ngu i, l c u r i cho vào 1-2 gi t ch th ferroin. Dùng dung d ch FAS 0,01M chu n
cho n khi dung d ch chuy n t màu xanh lam sang màu nâu thì d ng l i, l c u
trong khi chu n , ghi th tích FAS. Tính hàm lư ng COD theo công th c sau:
(A-B) × N × 8000
COD (mg O2/L) = ----------------------------
Th tích m u (mL)
A: Th tích FAS chu n cho m u tr ng
B: Th tích FAS chu n cho m u nư c
N: N ng ương lư ng c a dung d ch FAS
ánh giá v k thu t phân tích và ch t lư ng hóa ch t, ti n hành th v i dung
d ch chu n Imidazol ho c KHP, dung d ch f.
14. 13
4500-NH3 F. Phương pháp Phenate (APHA et al., 1995)
1. Nguyên lý
Ammonia ph n ng v i hypochlorite và phenol v i ch t xúc tác là sodium nitroprusside
s t o thành ph c indophenol có màu xanh, ph c này h p th ánh sáng t i a (λmax)
bư c sóng 640ηm.
NH3 + ClO
-
NH2Cl + OH
-
NH2Cl + 2 OH + 2ClO
-
O N OH + 3HCl + 2OH
-
O N OH O N O- + H
+
Indophenol
NH3 + ClO
-
NH2Cl + OH
-
NH2Cl + 2 OHOH + 2ClO
-
O N OHO N OH + 3HCl + 2OH
-
O N OHO N OH O N O- + H
+
Indophenol
2. Các ch t gây nhi u và gi i h n phân tích
Ca và Mg b k t t a trong môi trư ng pH cao (do NaOH cho vào m u nư c trong quá
trình phân tích) làm dung d ch b c làm nh hư ng n k t qu o h p th quang.
Cho vào m u nư c trisodium citrate tránh hi n tư ng k t t a c a Ca và Mg. N u m u
nư c ch a H2S v i hàm lư ng cao, c n ph i lo i b H2S b ng cách gi m pH xu ng 3
b ng HCl và s c khí n khí không còn mùi c a H2S.
3. Thu m u và b o qu n
Thu m u vào chai 125 mL, b o qu n l nh (4o
C) trong 24 gi ho c làm gi m pH<2 và b o
qu n l nh (4o
C) trong 28 ngày. N u dùng acid b o qu n m u, c n trung hòa trư c khi
phân tích. o nhi t và pH c a nư c t i th i i m thu m u tính ra hàm lư ng N-
NH3 sau khi phân tích.
4. Thi t b
Máy quang ph (Spectrophotometer)
5. Thu c th
a) Nư c c t không m: Hòa tan 2 mL FeSO4.7H2O có n ng 100g/L vào 1.000
mL nư c máy, thêm vào 0,1-0,2 mL H2SO4 m c h pH <4,5 (ph n ng v i
ch th methyl da cam). Sau ó, chưng c t n khi còn l i ¼ th tích, chú ý lo i b
50 mL nư c c t u tiên.
b) Dung d ch A: Hòa tan 11,1 mL C6H5OH (>89%) v i Ethanol 95% thành 100 mL.
Dung d ch này ch s d ng trong vòng 1 tu n.
Chú ý: mang găng tay, kính b o v m t và thao tác trong t hút khi pha dung d ch
phenol.
c) Dung d ch B: Hòa tan 0,5 g Sodium Nitroprusside - Na2[Fe(CN)5NO].2H2O
(sodium nitroferricyanide) v i 100 mL nư c c t không m. Ch c trong l nâu và
s d ng trong vòng 1 tháng.
15. 14
d) Dung d ch C: Hòa tan 20 g Trisodium citrate (C6H5Na3O7.2H2O) và 1 g NaOH v i
nư c c t không m thành 100 mL, sau ó thêm vào 25 mL NaOCl 5%. Dung
d ch C t t nh t nên chu n b m i m i ngày.
e) Dung d ch chu n:
− Dung d ch m N-NH4 500mg/L: Hòa tan 0,2358g (NH4)2SO4 v i nư c c t không
m thành 100mL.
− Dung d ch chu n N-NH4 10 mg/L: pha 1ml dung d ch m (500mg/L) v i nư c c t
không m thành 50 mL.
6. Ti n hành phân tích
a) M u nư c ph i ư c l c áp l c qua gi y l c 0,45 µm trư c khi ti n hành phân
tích.
b) Chu n b m u chu n theo sơ :
c) L y 5 mL c a 06 m u chu n và m u nư c cân phân tích vào các ng nghi m, l n
lư t thêm các thu c th sau:
d) 4 gi t (0,2 mL) dung d ch A, l c u.
e) 4 gi t (0,2 mL) dung d ch B, l c u.
f) 10 gi t (0,5 mL) dung d ch C, l c u.
g) y m u, trong nhi t phòng và trong i u ki n ánh sáng y u trong vòng 30’.
o h p th quang bư c sóng 630 ηm (nư c ng t) và 640 ηm (nư c l ).
7. Tính k t qu
D a vào s tương quan gi a n ng C và h p th quang A c a m u chu n, l p
phương trình tương quan d ng A = aC + b. Trong ó : A: h p th quang C: n ng
c a m u chu n (mg/L)
Sau khi thi t l p phương trình, chúng ta th h p th quang (AM) c a m u c n phân tích
vào phương trình chúng ta s tính ư c n ng (CM) c a TAN có trong m u nư c.
9 mL
DDW
5 mL
DDW
5 mL
DDW
5 mL
DDW
5 mL
DDW
N-NH4
+
10mg/L
1 mg/L 0,5
mg/L
0,25
mg/L
0,125
mg/L
0,0625
mg/L
0 mg/L
5 mL
DDW
1 mL
5 mL 5 mL 5 mL 5 mL
16. 15
a
bA
C M
M
−
=
Chú ý: K t qu thu ư c t quá trình phân tích trên là t ng m amôn - TAN (Total Ammonia
Nitrogen). Tra b ng m i tương quan gi a nhi t và pH v i t l NH3/TAN tính hàm lư ng
N-NH3.
B ng t l % NH3 theo pH và nhi t
pH
Nhi t (o
C)
16 18 20 22 24 26 28 30 32
7.0 0.30 0.34 0.40 0.46 0.52 1.60 0.70 0.80 0.92
7.2 0.47 0.54 0.63 0.72 0.82 0.95 1.10 1.27 1.00
7.4 0.74 0.56 0.99 1.14 10.30 1.50 1.73 2.60 2.36
7.6 1.17 1.35 1.56 1.79 2.05 2.35 2.72 3.13 3.96
7.8 1.84 2.12 2.45 2.80 3.21 3.65 0.00 4.88 5.72
8.0 2.88 3.32 3.83 4.37 4.99 5.71 6.55 7.52 8.75
8.2 4.49 5.16 5.94 5.76 7.68 8.75 10.00 11.41 13.22
8.4 6.93 7.94 9.09 10.30 11.65 13.20 14.98 16.96 19.46
8.6 10.56 12.03 13.68 15.40 17.28 19.42 21.83 24.45 27.66
8.8 15.76 17.82 20.08 22.38 24.88 27.64 30.68 33.90 37.76
9.0 22.87 25.57 25.47 31.37 34.42 37.71 41.23 44.84 49.02
9.2 31.97 35.28 38.65 42.01 45.41 48.96 52.65 56.30 60.38
9.4 42.68 46.32 50.00 53.45 56.86 60.33 63.79 67.12 70.72
9.6 54.14 54.77 61.31 64.54 67.63 70.67 73.63 76.39 79.29
9.8 65.17 68.43 74.53 74.25 76.81 79.25 61.57 83.68 85.85
10.0 74.78 77.46 79.92 82.05 84.90 85.25 87.52 89.05 90.58
10.2 82.45 84.48 86.32 87.87 89.27 90.56 91.75 92.80 93.84
17. 16
4500-P D. Phương pháp SnCl2 (APHA et al., 1995)
1. Nguyên lý
Mu i orthophosphate trong môi trư ng acid, ion PO4
3-
s ph n ng v i thu c th
Molybdate ammonium cho m t ph c ch t ammonium phosphomolybdate, màu vàng
chanh.
PO4
3-
+ 12(NH4)2MoO2 + 24H+
= (NH4)2PO4.12MoO3 + 21NH4
+
+ 12H2O
(Ammonium phosphomolybdate)
V i s hi n di n c a các ch t kh như SnCl2, d ng ammonium phosphomolybdate b kh
thành d ng molybden blue có màu xanh. Cư ng màu m hay nh t ph thu c vào hàm
lư ng ion PO4
3-
có trong m u nư c lúc ban u.
(NH4)3PO4.12MoO3 + Sn2+
+ 16H+
= (NH4)3PO4.(4MoO2.2MoO3)2 + Sn4+
+
8H2O
Ph c màu này h p th ánh sáng t i a (λmax) bư c sóng 690 ηm.
2. Các ch t gây nhi u và gi i h n phân tích
SiO2 và AsO4
3-
gây nhi u dương khi m u nư c b un nóng. Các ch t AsO4
3-
, F-
, thorium
(Th), bismuth (Bi), sulfide, thiosulfate, thiocyanate gây nhi u âm. Fe2+
gây nhi u khi hàm
lư ng l n hơn 100 mg/L. Cl-
gây nhi u khi hàm lư ng l n hơn 75 mg/L và có s d ng
HNO3 trong quá trình phân tích.
Hàm lư ng lư ng th p nh t có th phát hi n b ng phương pháp này là 3 µg/L.
3. Thu m u và b o qu n
Thu m u vào chai 125 mL, b o qu n l nh (4o
C) trong 24 gi , b o qu n -20o
C trong 28
ngày.
4. Thi t b
Máy quang ph (Spectrophotometer), máy o pH.
5. Thu c th
a) Dung d ch acid m nh: Cho t t 30 mL H2SO4 m c vào 60 mL nư c c t. Làm
ngu i, ti p t c cho vào 0,4 mL HNO3 m c, sau ó pha thành 100 mL.
b) Dung d ch A (Amonium molybdate): Cân 2,5 g (NH4)6Mo7O24.4H2O hòa tan trong
17,5 mL nư c c t. ong 28 mL H2SO4 m c pha v i 40mL nư c c t, ngu i.
Tr n l n hai dung d ch l i r i pha loãng v i nư c c t thành 100 mL
c) Dung d ch B (SnCl2): Cân 2,5g SnCl2.H2O hòa tan trong 100mL Glycerin (Cung
c p nhi t). B o qu n dung d ch t l nh
d) Dung d ch chu n
Dung d ch m P-PO4
3-
500 mg/L: hòa tan 0,2197g KH2PO4 trong 100 mL nư c c t
18. 17
Dung d ch chu n P-PO4 10mg/L: hòa tan 1mL dd P-PO4 500mg/L v i nư c c t
thành 50 mL
6. Ti n trình phân tích
a) Trư c khi phân tích c n i u ch nh pH c a m u nư c. L y 100 mL m u nư c ã
l c qua gi y l c 0,45 µm, thêm vào 1 gi t phenolphthalein. N u m u nư c không
có màu thì th c hi n các bư c phân tích ti p theo. N u m u nư c có màu h ng thì
cho vào t ng gi t dung d ch acid m nh cho n khi m t màu. Trong trư ng h p
thêm 5 gi t acid m nh mà dung d ch v n còn màu h ng, pha loãng m u nư c sau
ó ti p t c thêm acid m nh n khi m t màu.
b) Chu n b m u chu n theo sơ :
c) L y 5 mL c a 06 m u chu n và m u nư c cân phân tích vào các ng nghi m, l n
lư t thêm các thu c th sau:
d) 4 gi t (0,2 mL) dung d ch A, l c u
e) 1 gi t dung d ch B, l c u
f) o h p th quang bư c sóng 690nm sau 10 phút và trư c 15 phút
7. Tính k t qu
D a vào s tương quan gi a n ng C và h p th quang A c a m u chu n, l p
phương trình tương quan d ng A = aC + b. Trong ó : A: h p th quang C: n ng
c a m u chu n (mg/L)
Sau khi thi t l p phương trình, chúng ta th h p th quang (AM) c a m u c n phân tích
vào phương trình chúng ta s tính ư c n ng (CM) c a P-PO4
3-
có trong m u nư c
a
bA
C M
M
−
= (1)
Chú ý: N u m u nư c b pha loãng trong quá trình i u ch nh pH, nhân k t qu phân tích t
công th c (1) v i h s pha loãng ư c hàm lư ng P-PO4
3-
c a m u nư c.
9 mL
DDW
5 mL
DDW
5 mL
DDW
5 mL
DDW
5 mL
DDW
P-PO4
3-
10mg/L
1 mg/L 0,5
mg/L
0,25
mg/L
0,125
mg/L
0,0625
mg/L
0 mg/L
5 mL
DDW
1 mL
5 mL 5 mL 5 mL 5 mL
19. 18
4500-NO2
-
B. Phương pháp so màu (APHA et al., 1995)
1. Nguyên lý
Nitrite (NO2
-
) trong môi trư ng acid m nh s hình thành HNO2, HNO2 m i hình thành s
k t h p v i sulfanilamide thành mu i diazonium sulfanilamide.
Sau ó mu i diazonium sulfanilique s k t h p v i thu c th N-(1-Naphthyl)-
ethylenediamine dihydrochloride to thành ph c ch t có màu tía.
Cư ng màu m hay nh t tùy thu c vào hàm lư ng NO2
-
có trong m u nư c. Ph c
màu h p th ánh sáng t i a (λmax) bư c sóng 543 ηm.
2. Các ch t gây nhi u và gi i h n phân tích
NCl3 làm sai l ch màu c a ph c màu. Các ion sau ây gây k t t a như Sb3+
, Au3+
,
Bi3+
, Fe3+
, Pb2+
, Hg2+
, Ag+
, PtCl6
2-
, VO3
2-
. Ion Cu làm gi m xúc tác và phân h y mu i
diazonium.
3. Thu m u và b o qu n:
Thu m u vào chai 125 mL, b o qu n l nh (4o
C) trong 24 gi , b o qu n -20o
C trong vài
ngày. Không dùng acid b o qu n m u khi phân tích NO2
-
.
4. Thi t b
Máy quang ph (Spectrophotometer), n i un.
5. Thu c th
a) Nư c c t không ch a NO2
-
: Thêm vào 1 lít nư c c t 1 mL H2SO4 m c, 0,2 mL
MnSO4 (36,4 g MnSO4.H2O/100 mL) và 1-3 mL KMnO4 (400 mg KMnO4/L). Sau
ó chưng c t l i, chú ý lo i b 50 mL nư c c t u tiên. Dùng nư c c t này pha
thu c th và m u chu n.
b) Dung d ch hi n màu: Hòa tan 80 mL nư c c t v i 10 mL acid phosphoric 85% và
1g sulfanilamide. Khi sulfanilamide hòa tan hoàn toàn, thêm vào 0,1 g N-(1-
naphthyl)-ethylenediamine dihydrochloride, pha v i nư c c t thành 100mL.
c) Dung d ch Sodium oxalate 0,025M (0,05N): Hòa tan 0,335 g Na2C2O4 chu n v i
nư c c t thành 100mL.
d) Dung d ch ferrous ammonium sulfate (FAS) 0,05M (0,05N): Hòa tan 1,9607 g
Fe(NH4)(SO4)2.6H2O v i 2 mL H2SO4 m c sau ó hòa tan v i nư c c t thành
100 mL. Xác nh n ng c a FAS theo bư c 5220C.4d (Phân tích COD).
SO2NH2 NH2 + NO2
-
+ 2H+
→ SO2NH2 N=N+
+ 2H2O
SO2NH2 N=N+
NHCH2CH2NH2
+ →
NHCH2CH2NH2
N=N SO2NH2
+ H+
20. 19
e) Dung d ch KMnO4 chu n 0,01M (0,05N): Dùng dung d ch KMnO4 chu n do các
nhà s n xu t cung c p. N u dùng hóa ch t d ng r n thì hòa tan 1,6 g KMNO4
trong 1 L nư c c t, gi trong l nút mài nâu ít nh t 1 tu n. G n b c n, sau ó
chu n hóa n ng theo quy trình sau:
Cân 100-200 mg Na2C2O4 khan (chính xác 0,1 mg) trong c c 400 mL. Thêm l n
lư c 100 mL nư c c t, khu y u cho n khi hòa tan hoàn toàn, thêm 10 mL 1+1
H2SO4, làm nóng 90-95o
C. Chu n b ng dung d ch KMnO4 n khi xu t hi n
màu tím nh t (t n t i ít nh t 1 phút) thì d ng l i, ghi th tích chu n (A) . Không
nhi t gi m xu ng dư i 85o
C trong khi chu n , có th làm nóng c c trong
khi chu n n u c n thi t. 100 mg Na2C2O4 s tiêu th 6 mL dung d ch KMnO4.
Th c hi n chu n v i m u tr ng và H2SO4, ghi th tích chu n (B). Tính n ng
KMnO4 theo công th c sau: KMnO4 (N) = (g Na2C2O4)/[(A-B)x 0,33505]
f) Dung d ch chu n:
− Dung d ch m N-NO2
-
250 mg/L: Hoà tan 0,1232 g NaNO2 v i nư c c t không
m thành 100 mL. Vì NaNO2 d b oxy hóa trong i u ki n m, c n chu n hóa
hàm lư ng N-NO2
-
theo quy trình sau: ong 50 mL KMnO4 chu n 0,01M
(0,05N), 5 mL H2SO4 m c và 50 mL dung d ch m N-NO2
-
, t u pipet
ng p trong dung d ch KMnO4 khi thêm dung d ch m . L c u và làm nóng n
70-80o
C. Làm m t màu KMnO4 b ng cách thêm 10 mL Na2C2O4 0,025M. Chu n
Na2C2O4 th a b ng KMnO4 0,01M n khi màu tím nh t thì d ng l i, ghi th
tích. N u dùng dung d ch FAS thay th cho Na2C2O4 thì không c n làm nóng
nhưng kéo dài th i gian ph n ng gi a KMnO4 và Fe2+
n 5 phút trư c khi chu n
v i KMnO4. Tính n ng N-NO2
-
c a dung d ch m theo công th c:
− A = {[(BxC) – (DxE)] x 7}/F v i A: mg N-NO2
-
/mL; B: t ng mL KMnO4 s
d ng; C: n ng N c a KMnO4; D: t ng th tích c a ch t kh ; E: N ng N c a
ch t kh ; F: mL c a dung d ch m NaNO2.
− Dung d ch chu n N-NO2
-
10 mg/L: D a vào n ng chu n hóa c a dung d ch m ,
pha thành dung d ch chu n 5 mg/L.
6. Ti n hành phân tích
a) M u nư c ph i ư c l c qua gi y l c 0,45 µm trư c khi ti n hành phân tích. i u
ch nh pH c a m u nư c v 5-9 b ng HCl ho c NH4OH (1N) n u c n thi t.
b) Chu n b m u chu n theo sơ sau:
1 mL
5 mL 5 mL 5 mL 5 mL
9 mL
DDW
5 mL
DDW
5 mL
DDW
5 mL
DDW
5 mL
DDW
N-NO2
-
10mg/L
1 mg/L 0,5 mg/L 0,25 mg/L 0,125 mg/L 0,0625 mg/L 0 mg/L
5 mL
DDW
21. 20
c) L y 5 mL c a 06 m u chu n và m u nư c cân phân tích vào các ng nghi m.
d) Thêm 10 gi t (0,5 mL) dung d ch hi n màu, l c u.
e) o h p th quang bư c sóng 540 nm.
7. Tính k t qu
D a vào s tương quan gi a n ng C và h p th quang A c a m u chu n, l p
phương trình tương quan d ng A = aC + b. Trong ó : A: h p th quang C: n ng
c a m u chu n (mg/L)
Sau khi thi t l p phương trình, chúng ta th h p th quang (AM) c a m u c n phân tích
vào phương trình chúng ta s tính ư c n ng (CM) c a N-NO2
-
có trong m u nư c
a
bA
C M
M
−
=
22. 21
4500-NO3
-
E. Phương pháp kh cadmium (APHA et al., 1995)
1. Nguyên lý
Nitrate (NO3
-
) b kh thành NO2
-
khi i qua c t cadmium (Cd), phương trình ph n ng
x y ra như sau:
NO3
-
+ H2O + Cd → NO2
-
+ Cd2+
+ OH-
NO2
-
hình thành ư c xác nh b ng phương pháp so màu diazonium (4500-NO2
-
B.)
2. Các ch t gây nhi u và gi i h n phân tích
Hàm lư ng v t ch t lơ l ng quá cao làm gi m hi u su t c a c t kh , l c m u qua gi y l c
0,45 µm trư c khi cho qua c t kh . Các ion kim lo i như Fe2+
, Cu2+
và các kim lo i khác
cũng làm gi m hi u su t c a c t khư khi hàm lư ng t vài mg/L, dùng EDTA lo i tr
nh hư ng này. D u, m trong m u nư c s bao quanh b m t các h t Cd là gi m s ti p
xúc c a m u nư c v i h t Cd, do ó m u nư c c n lo i d u m b ng dung môi h u cơ
trư c khi cho qua c t kh . Dư lư ng chlorine s oxy hóa Cd cũng làm gi m hi u su t c a
c t kh , có th ki m tra dư lư ng chlorine b ng ch th DPD và kh chlorine b ng
Na2S2O3.
NCl3 làm sai l ch màu c a ph c màu. Các ion sau ây gây k t t a như Sb3+
, Au3+
,
Bi3+
, Fe3+
, Pb2+
, Hg2+
, Ag+
, PtCl6
2-
, VO3
2-
. Ion Cu làm gi m xúc tác và phân h y mu i
diazonium.
3. Thu m u và b o qu n:
Thu m u vào chai 125 mL, b o qu n l nh (4o
C) trong 24 gi , dùng 5 gi t H2SO4 và
gi l nh (4o
C) n u b o qu n lâu hơn. Không dùng acid b o qu n m u khi phân tích
NO2
-
.
4. Thi t b
Máy quang ph (Spectrophotometer), c t kh cadmium.
5. Thu c th
a) H t Cu-Cd: R a 25 g h t Cd m i ho c ã s d ng qua các hóa ch t sau: 100 mL
Acetone trong 1 phút; r a b ng nư c c t 3 l n cho s ch Acetone; thêm 100 mL
acid HCl 6N (18%), trong 1 phút; r a b ng nư c c t 3 l n cho s ch HCl; thêm t
t dung d ch CuSO4 2% trong 1 phút; r a s ch dung d ch Coating (3 l n) và b o
qu n c t b ng dung d ch NH4Cl-EDTA pha loãng .
b) Dung d ch hi n màu (xem phương pháp 4500-NO2
-
B.)
c) Dung d ch HCl 6N: Hòa tan HCl m c và nư c c t t l 1:1
d) Dung d ch CuSO4 2%: Hòa tan 10g CuSO4.5H2O + 25 mL H2SO4 v i nư c c t
thành 500 mL.
e) Dung d ch NH4Cl-EDTA: Hòa tan 13 g NH4Cl và 1,7 g EDTA trong 900 mL nư c
c t, i u ch nh pH v 8,5 b ng NH4OH m c r i pha thành 1000 mL.
23. 22
f) Dung d ch NH4Cl-EDTA pha loãng: hòa tan 300 mL dung d ch NH4Cl-EDTA v i
nư c c t thành 500 mL.
g) Dung d ch m N-NO2
-
(250 mg/L) và dung d ch chu n (10 mg/L): (xem phương
pháp 4500-NO2
-
B.).
h) Dung d ch m N-NO3
-
(1000 mg/L): S y khô KNO3 105o
C trong 24 gi . Hòa tan
0,7218 g v i nư c c t thành 100 mL, thêm 2 mL CHCl3 b o qu n trong vòng 6
tháng.
i) Dung d ch chu n N-NO3
-
(10 mg/L): Pha 1 mL dung d ch m v i nư c c t thành
100 mL.
6. Ti n hành phân tích
a) Chu n b c t kh : t áy c t kh m t mi ng s i th y tinh ho c bông, y
nư c vào c t kh . Cho các h t Cd-Cu ã x lý (bư c 5a) vào c t kh , m b o
chi u cao c a h t Cd-Cu kho ng 18,5 cm và tránh b t khí ch a trong c t kh . t
m t mi ng s i th y tinh ho c bông u trên c a c t kh . R a c t kh b ng 200
mL dung d ch NH4Cl-EDTA pha loãng. Ho t hóa c t b ng 100 mL dung d ch
ch a N-NO3
-
0,25-1 mg/L.
b) X lý m u: L y 50 mL m u nư c, i u ch nh pH c a m u nư c trong kho ng 7-9
b ng dung d ch HCl ho c NaOH. Cho m u nư c ch y qua c t kh v i t c 7-10
mL/phút. Lo i b 25 mL u và l y ph n còn l i phân tích N-NO2
-
.
c) Phân tích tích hàm lư ng N-NO2
-
c a m u nư c trư c khi i qua c t kh (B) và
sau khi i qua c t kh (A) b ng phương pháp 4500-NO2
-
B.
d) Th c hi n bư c 6b và 6c v i m u chu n N-NO3
-
, sau ó tính h s hi u ch nh c a
c t kh theo công th c sau:
Hàm lư ng N-NO3
-
c a m u chu n (mg/L)
F (%) = ------------------------------------------------------ x 100
Hàm lư ng N-NO2
-
o ư c (mg/L)
7. Tính k t qu
D a vào k t qu o hàm lư ng c a N-NO2
-
trư c và sau khi i qua c t kh , hàm lư ng
N-NO3
-
c a m u nư c ư c tính theo công th c sau:
(A-B) x F
N-NO3
-
(mg/L) = ---------------
100
Trong ó:
A là hàm lư ng N-NO2
-
c a m u nư c sau khi i qua c t kh
B là hàm lư ng N-NO2
-
c a m u nư c trư c khi i qua c t kh
F là h s hi u ch nh c a c t kh
24. 23
4500-S2-
D. Phương pháp Methylene Blue (APHA et al., 1995)
1. Nguyên lý
Nguyên lý c a phương pháp này d a trên ph n ng c a hydrogen sulfide (H2S) v i FeCl3
và N,N-dimethyl-p-phenylenediamine t o nên methylene blue (màu xanh). Ammonium
phosphate ư c thêm vào sau khi hi n màu kh màu c a FeCl3. Methylene blue h p
th ánh sáng t i a (λmax) bư c sóng 664 nm.
2. Các ch t gây nhi u
Sulfite (SO3
2-
) làm ch m ph n ng hi n màu n u hàm lư ng l n hơn 10 mg/L ngay c khi
hàm lư ng H2S cao. kh c ph c s gây nhi u c a SO3
2-
, tăng lư ng Fe3+
tham gia ph n
ng lên 2-6 l n.
3. Thu m u và b o qu n
Thu m u nư c vào l nút mài nâu 125 mL, b o qu n 4o
C trong 24 gi . N u b o qu n
m u hơn 24 gi ph i c nh b ng 4 gi t acetate k m 2N trong 100 mL m u nư c, thêm
NaOH m b o pH > 9. Chú ý, khi thu m u và sau khi c nh không b t khí xu t
hi n trong l m u nư c.
4. Thu c th
a) Dung d ch A: Hòa tan 0,4 g C8H14Cl2N2 v i 1:1 HCl ho c H2SO4 thành 100 mL.
b) Dung d ch B: Hòa tan 4,3 g FeCl3.6H2O v i 1:1 HCl ho c H2SO4 thành 100 mL.
c) Dung d ch C: Hòa tan 8,5 g (NH4)2HPO4 v i nư c c t thành 100 mL.
d) Dung d ch m Na2S.9H2O 100mg/L: Hòa tan 0,750g Na2S.9H2O trong 1000mL
nư c c t không oxy (nư c c t không oxy: un nư c c t lên sôi kho ng 10 phút
em kh i b p b t kín ngay ).
e) Dung d ch chu n Na2S.9H2O 1 mg/L: Hòa tan 1 mL dung d ch m v i nư c c t
thành 100mL.
25. 24
5. Ti n hành
a) M u nư c ph i ư c l c áp l c qua gi y l c 0,45 µm trư c khi phân tích.
b) Chu n b m u chu n theo sơ sau:
c) L y 5 mL c a 06 m u chu n và m u nư c cân phân tích vào các ng nghi m, l n
lư t thêm các thu c th sau:
d) 10 gi t (0,5) mL dung d ch A, l c nh .
e) 5 gi t (0,25 mL) dung d ch B, l c nh
f) i 3-5 phút, sau ó thêm 5 gi t (0,5 mL) dung d ch C
g) o h p th quang c a m u chu n và m u nư c khi màu ã n nh (kho ng 15
phút) bư c sóng 665 nm.
Chú ý: Trong trư ng h p m u nư c ư c c nh b ng acetate k m thì l c u m u nư c, l y 10
mL k n cho l n lư t thêm các lo i thu c th A, B, C, cu i cùng là l c m u trư c khi o
h p th quang.
6. Tính k t qu
D a vào s tương quan gi a n ng C và h p th quang A c a m u chu n, l p
phương trình tương quan d ng A = aC + b. Trong ó : A: h p th quang C: n ng
c a m u chu n (mg/L)
Sau khi thi t l p phương trình, chúng ta th h p th quang (AM) c a m u c n phân tích
vào phương trình chúng ta s tính ư c n ng (CM) c a t ng sulfide có trong m u nư c
a
bA
C M
M
−
=
D a vào giá tr pH và nhi t th i i m thu m u tính ra hàm lư ng H2S theo b ng
sau:
9 mL
DDW
5 mL
DDW
5 mL
DDW
5 mL
DDW
5 mL
DDW
S2-
10mg/L
1 mg/L 0,5
mg/L
0,25
mg/L
0,125
mg/L
0,0625
mg/L
0 mg/L
5 mL
DDW
1 mL
5 mL 5 mL 5 mL 5 mL
26. 25
B ng t l c a H2S/t ng sulfide.
pH Nhi t nư c (o
C)
22 24 26 28 30 32
5,0 99,1 99,1 99,0 98,9 98,9 98,9
5,5 97,3 97,1 96,9 96,7 96,5 96,3
6,0 92,0 91,4 90,8 90,3 89,7 89,1
6,5 78,1 77,0 75,7 74,6 73,4 72,1
7,0 53,0 51,4 49,7 48,2 46,6 45,0
7,5 26,3 25,0 23,8 22,7 21,6 20,6
8,0 10,1 9,6 9,0 8,5 8,0 7,5
8,5 3,4 3,2 3,0 2,9 2,7 2,5
9,0 1,1 1,0 1,0 0,9 0,9 0,8
27. 26
4500-Si E. Phương pháp Heteropoly Blue (APHA et al., 1995)
1. Nguyên lý
Trong môi trư ng pH th p (~1) (NH4)2MoO4 (ammonium molybdate) ho c
(NH4)6Mo7O24.4H2O (ammonium pentamolybdate) ph n ng v i silic hòa tan (reactive
silica) trong nư c t o thành molybdosilicic acid (silicomolybdic acid) màu vàng.
SiO2 + H2O → H2SiO3 (Silicic acid)
H2SiO3 + 3H2O → H8SiO6 (silicic acid hydrate)
H8SiO6 + 12(NH4)2MoO4 + 18 H2SO4 → H8[Si(Mo2O7)6] + 12 (NH4)2SO4 + 12 H2O
Molybdosilicic acid b kh b i ascorbic acid ho c aminonaphtholsulfonic acid thành
heteropoly blue (màu xanh). Heteropody blue h p th ánh sáng t i a (λmax) bư c sóng
815 ηm.
Phosphate cũng ph n ng v i ammonium molybdate t o thành phosphomolybdic acid
(màu vàng). Vì v y, phosphate có trong m u nư c s gây nhi u khi phân tích silic. Dùng
oxalic acid ho c citric acid phá h y phosphomolybdic acid trư c khi kh
Molybdosilicic acid thành heteropoly acid có th kh c ph c s nhi u do phosphate. Gi i
h n phân tích là 50µg/L v i phương pháp so màu quang ph .
2. Các ch t gây nhi u
D ng c th y tinh và hóa ch t ch a silic có th gây nhi u, nên dùng hóa ch t và d ng c
có hàm lư ng silic th p. Tanin, phosphate, s t, màu, nư c c có th gây nhi u, oxalic
acid có th lo i tr nhi u do phosphate và tanin. N u c n thi t thì có th hi u ch nh
h p th quang i v i m u nư c c và có màu.
3. Thu m u và b o qu n
Thu m u nư c vào l nh a 125 mL, b o qu n 4o
C n khi phân tích.
4. Thu c th
Dùng các hóa ch t có hàm lư ng silic th p và thu c th ph i ch a trong l nh a tránh
nhi m silic.
a) Dung d ch HCl 1:1
b) Dung d ch A: Hòa tan 5,5 g (NH4)6Mo7O24.4H2O trong HCl 1:1 thành 100 mL.
c) Dung d ch B: Hòa tan 11,5g H2C2O4.2H2O trong nư c c t thành 100 mL.
d) Dung d ch C: Hoà tan 4,4 g acid ascorbic (C6H3O6) trong 100 mL nư c c t.
e) Dung d ch m Na2SiO3 1.000 mg/L: Hoà tan 4,73g Na2SiO3.9H2O v i nư c c t
thành 1.000 mL
f) Dung d ch chu n Na2SiO3 10 mg/L: l y 10 mL dung d ch m pha thành 1000 mL.
5. Ti n hành
a) M u nư c ph i ư c l c qua gi y l c 0,45 µm trư c khi ti n hành phân tích.
28. 27
b) Chu n b m u chu n theo sơ sau:
c) L y 5 mL c a 06 m u chu n và m u nư c cân phân tích vào các ng nghi m, l n
lư t thêm các thu c th sau:
d) 10 gi t (0,5 mL) dung d ch A, l c nh
e) i 5-10 phút, thêm 10 gi t (0,5 mL) dung d ch B, l c nh
f) i 2-15 phút, thêm 5 gi t (0,25 mL) dung d ch D, l c nh
g) o h p th quang bư c sóng 815 nm khi màu ã n nh (sau 5 phút).
6. Tính k t qu
D a vào s tương quan gi a n ng C và h p th quang A c a m u chu n, l p
phương trình tương quan d ng A = aC + b. Trong ó : A: h p th quang C: n ng
c a m u chu n (mg/L)
Sau khi thi t l p phương trình, chúng ta th h p th quang (AM) c a m u c n phân tích
vào phương trình chúng ta s tính ư c n ng (CM) c a Si có trong m u nư c
a
bA
C M
M
−
=
5 mL
5 mL 5 mL 5 mL 5 mL
5 mL
DDW
5 mL
DDW
5 mL
DDW
5 mL
DDW
5 mL
DDW
Si
10 mg/L
5 mg/L 2,5
mg/L
1,25
mg/L
0,625
mg/L
0,3125
mg/L
0 mg/L
5 mL
DDW