Giáo trình thực hành Hóa môi trường
Thực tế không thể đề ra cụ thể những chi tiết có thể áp dụng cho việc lấymẫu, và kết quả phân tích cũng không thể nào phản ánh đúng hoàn toàn chấtlượng mẫu như thực. Điều này phụ thuộc vào mục đích của việc lấy mẫu vàphương cách khi tiến hành phân tích. Những chi tiết khác liên quan đến từngphương pháp riêng sẽ được đề cập đến trong mỗi bài. Phần này chỉ giới thiệukhái quát nhằm áp dụng trước tiên đối với các phép phân tích khoa học
độ hấp thu như giai đoạn d,e ở trên. Thực hành Hĩa Mơi Trường – Biên soạn: ThS Đinh Hải Hà -66- Bộ chưng cất Kjeldahl 3.3. Phương pháp định phân thể tích ù â åù â åù â å k. Thêm vào dung dịch hấp thu acid boric bão hòa 10 giọt chit thị màu tổng hợp trước khi chưng cất như đã thực hiện ở giai đoạn f,g,h. l. việc phân định đựơc tiến hành trên toàn bộ chưng cất phẩm thu đựơc với HCl 0,01N.Dứt điểm xảy ra khi màu chuyển từ lục sang tím rõ. 4. Tính toán ùùù 4.1. Phương pháp Nessler trực tiếp ù ï áù ï áù ï á Từ loạt chuẩn ,đo độ hấp thu. Vẽ giản đồ A=f(C), sử dụng phương pháp bình phương cực tiểu để lập phương trình y = ax + b. Từ trị số độ hấp thu của mẫu Am suy ra nồng độ Cm. 4.2. Phương pháp Nessler hùùù óùùùa chưng cất phẩmá åá åá å Tương tự như phương pháp Nessler trực tiếp tính được Cm. Mg N-NH3 = Cm x B A A: thể tích chưng cất phẩm tổng cộng kể cả acid boric. B: thể tích định phân hỗn hợp dùng để tác dụng với thuốc thử Nessler. 4.3. Phương pháp định phân thể tích ù â åù â åù â å ( Vt – Vo) x140 mg N-NH3 = ---------------------- ml mẫu Vt : thể tích HCl 0,01 N dùng định phân mẫu thử thật . Vo: Thể tích HCl 0,01 N dùng định phân mẫu thử không. Thực hành Hĩa Mơi Trường – Biên soạn: ThS Đinh Hải Hà -67- Mg NH3/l = mg N-NH3/l x 1,21 Mg NH4+/l =mg N-NH3/l x 1,29 5. Câu hỏiâ ûâ ûâ û 1. Những nguyên nhân nào gây ô nhiễm ammonia trong các nguồn nước ngầm,nước mặt và nước cấp. 2. Hàm lượng ammonia cao trong các nguồn nước ảnh hưởng đến ssức khỏe của con người như thế nào ? 3. Tại sao khi đo ammonia bằng phương pháp Nessler hóa trực tiếp phải làm mẫu thử không? Thực hành Hĩa Mơi Trường – Biên soạn: ThS Đinh Hải Hà -68- NITROGEN – ORGANIC 1. Giới thiệu chungù äù äù ä 1.1. Đại cươngïïï Việc xác định Nitrogen hữu cơ bằng phương pháp Kjeldahl không tính đến nitơ ở các dạng khác như: azide, azo, hydrazone, nitrate, nitrite, nitro, nitroso, oxime và semi carbazone. Nếu nitrogen ammonia không được khử trước thì phương pháp này cho kết quả là lượng nitrogen tổng cộng. Vì thế, muốn xác định lượng nitrogen hữu cơ cần xác định riêng nitrogen ammonia trước sau đó tiến hành chưng cất tiếp theo. 1.2. Nguyên tắcâ éâ éâ é Với sự hiện diện của acid sulfuric, potassium sulfate và mercuric sulfate làm chất xúc tác, amino-nitrogen của những chất hữu cơ được biến đổi thành ammonium sulfate. Ammonia tự do và ammonium-nitrogen cũng chuyển thành ammonium sulfate. Trong thời gian phân hủy mẫu, hỗn hợp mercury ammonium được hình thành và bị phân tích bởi Na2S2O3. Sau đó trung hòa mẫu bằng dung dịch kiềm và chưng cất. Hàm lượng ammonia hữu cơ được hấp thu bằng acid boric và xác định bằng phương pháp so màu hay chuẩn độ với acid chuẩn trên thể tích chưng cất phẩm thu được. Phương pháp so màu xác định hàm lượng N-Organic thấp khoảng 5mg/l. Phương pháp chuẩn độ xác định hàm lượng N-Organic lớn hơn 5mg/l. 2. Dụng cụ, thiết bị và hoá chấtï ï á ø ù áï ï á ø ù áï ï á ø ù á 2.1. Dụng cụ và thiết bịï ï ø áï ï ø áï ï ø á - Thiết bị phân hủy bình Kjeldahl 800 ml dùng phân hủy mẫu dưới tác dụng của một dung dịch phân hủy (acid mạnh) và đun ở nhiệt độ 370oC. - Thiết bị chưng cất :hệ thống chưng cất gồm một dàn Kjeldahl với 6 bình Kjeldahl 800 ml được nối với hệ thống làm lạnh ngưng tụ. Hơi ammonia bay ra được hấp thu bằng dung dịch acid boric. - Buret 25ml. - Erlen 500 ml . - Ống đong 250 ml. Thực hành Hĩa Mơi Trường – Biên soạn: ThS Đinh Hải Hà -69- 2.2. Hóa chấtù áù áù á 2.2.1. Chỉ thị hỗn hợp:ã ïã ïã ï Hòa tan 200 mg methyl rred vào 100 ml ethyl alcohol (hoặc isopropyl alcohol) + dung dịch 100 mg methylene blue trong 50 ml ethyl acohoi. Hòa hai hỗn hợp lại , dung dịch sử dụng trong một tháng . 2.2.2. Dung dịch acid boric (H3BO3): 20 g acid boric +nước cất = 1 lít + thêm 10 ml chỉ thị màu để dung dịch có màu tím. 2.2.3. Dung dịch acid sulfuric (H2SO4) 0,02 N 2.2.4. Dung dịch mercuric sulfate: Hòa tan 8 g oxit thủy ngân đỏ HgO trong 100 ml H2SO4 6N. 2.2.5. Dung dịch phân hủy (acid mạnh ): â û ïâ û ïâ û ï Hòa tan 1 34g K2SO4 trong 650 ml nước cất + 200 ml H2SO4 đậm đặc . Thêm vào dung dịch Mercuric sulfat đã điều chế sẵn gồm 2g HgO ( mercuric oxid red ) trong 25 ml ,quậy đều + Thêm nước cất cho đủ một lít. Giữ ở nhiệt độ thấp gần 20oC. 2.2.6. Dung dịch borate: Thêm 88 ml NaOH 0, 1N vào 500 ml dung dịch tetraborate Na2B4O7 0,25 M (9,5g Na2B4O7. 10H2O/ lít ) và pha loãng thành một lít. 2.2.7. Dung dịch sodium hidroxide (NaOH) 6N: Hòa tan 240g NaOH viên trong một lít nước cất. 2.2.8. Dung dịch sodium hidroxide – sodium thiosulfate: Hoà tan 500g NaOH và Na2S2O3.5 H2O bằng nước cất và pha thành 1lít. 3. Thực hànhï øï øï ø 3.1. Chuẩn bị và chọn thể tích mẫu thích å ø ï å ãå ø ï å ãå ø ï å ã hợp theo bảng hướng dẫn saụ û ù ãï û ù ãï û ù ã Lượng Nitrogen trong mẫu (mg/l)ï ãï ãï ã Thể tích mẫu (ml)å ãå ãå ã 0 -1 1 -10 10 – 20 20 - 50 50 – 100 500 250 100 50 25 Nếu cần pha loãng mẫu thành 300 ml rồi trung hoà đến pH = 7. 3.2. Thêm 25ml borate buffer và NaOH 6N đến pH = 9,5. Chưng cất và xác định lượng ammonia-nitrogen bằng thể tích chưng cất phẩm thu được (hấp thu với 25ml acid boric + vài giọt chỉ thị màu hỗn hợp). Dùng cặn còn lại trong bình Kjeldahl để xác định lượng Nitrogen hữu cơ. Thực hành Hĩa Mơi Trường – Biên soạn: ThS Đinh Hải Hà -70- 3.3. Phân hủyâ ûâ ûâ û : Cẩn thận thêm 50ml dung dịch phân hủy vào bình kjeldahl có chứa cặn còn lại + vài viên bi thủy tinh và đun nóng trong tủ hút hay trong một thiết bị có thể loại bỏ khói acid bay ra. Tiếp tục đun cho đến khi thấy khói trắng bay ra, dung dịch có màu vàng rơm và trong. Để nguội, pha loãng thành 300ml với nước cất rồøi trung hòa bằng dung dịch sodium hiđroxie – thiosulfate (khoảng 30 – 40ml. dùng phenolphtalein làm chỉ thị màu) lắc đều, đôi khi thấy xuất hiện trầm hiện đen của HgS. pH của mẫu lúc này khoảng 11,0. 3.4. Chưng cất: nối bình Kjeldahl vào hệ thống chưng cất, đầu ra nhúng chìm trong 25ml acid boric, chưng cất đến khi chưng cất phẩm thu được khoảng 200ml. Sau đó định phân bằng HCl 0,1N hay H2SO4 0,1N. Làm một mẫu thử không với nước cất. 4. Cách tínhùùù (mg) N-hữu cơ = õõõ mlmẫu VV ot 140)( ×− Vt : thể tích HCl 0,1N dùng cho thử thật. Vo : thể tích HCl 0,1N dùng cho thử không. 5. Câu hỏiâ ûâ ûâ û 5.1. Ý nghĩa môi trường của việc xác định nitrogen – organic 5.2. Tại sao muốn xác định nitrogen – organic phải sử dụng phương pháp chưng cất và phải nâng pH = 9,5 Thực hành Hĩa Mơi Trường – Biên soạn: ThS Đinh Hải Hà -71- CHLORINE – Cl2 1. Giới thiệu chungù äù äù ä 1.1 Ý nghĩa môi trườngÙ â øÙ â øÙ â ø Chlor hóa nước cấp và nước thải sau xử lý nhằm mục đích diệt những vi khuẩn gây bệnh còn lại sau quá trình xử lý, đồng thời chlor hóa cũng làm thay đổi chất lượng nước do phản ứng giữa chlorine với ammonia, manganese, sulfide và một số hợp chất hữu cơ hiện diện trong dung dịch. Bên cạnh những ưu điểm trên chlor hóa còn gây ra những ảnh hưởng có hại và làm tăng mùi và vị của phenol và những hợp chất hữu cơ trong nước. Những hợp chất hữu cơ có khả năng gây ung thư có khả năng gây ung thư như chloroform cũng có thể hình thành trong quá trình clor hoá. 1.2 Nguyên tắcâ éâ éâ é Chlorine ở dạng hypochlorous acid hay ion hypochloride sẽ phản ứng với DPD (N-N-diethyl-p-phenylene diamine) cho hợp chất đỏ tím. Cường độ màu tỉ lệ thuận với hàm lượng chlorine trong mẫu. 1.3 Các trở ngạiù û ïù û ïù û ï Mẫu có độ kiềm >250 mgCaCO3/L hay độ acid >150 mgCaCO3/L sẽ làm giảm cường độ màu hay không hiện màu khi cho DPD vào dung dịch. Trung hoà mẫu tới pH 6-7 trước khi cho DPD. Mẫu chứa monochloramin sẽ làm tăng hàm lượng Cl2 tự do. Cứ 3 mg/l monochloramin làm tăng hàm lượng của Cl2 lên 0,1mg/l. Bromine. Iodine, ozone và các dạng oxide của manganese và chloromium cũng phản ứng với DPD như Cl2. 2. Dụng cụ, thiết bị và hoá chấtï ï á ø ù áï ï á ø ù áï ï á ø ù á 2.1. Dụng cụ và thiết bịï ï ø áï ï ø áï ï ø á - Máy HACH DR/2000 - 01 Pipet 5ml 2.2 Hóa chấtù áù áù á - Chỉ thị màu DPD -Dd potassium Iodide: hòa tan 30g KI với nước cất, định mức thành 1 lít - Dd Sodium arsenite: hòa tan 5g NaAsO2 bằng nước cất và định mức 1 lít Thực hành Hĩa Mơi Trường – Biên soạn: ThS Đinh Hải Hà -72- 3. Thực hànhï øï øï ø Chuẩn bị mẫu: để loại trừ ảnh hưởng của manganese hay chromium, chỉnh pH đến 6-7, sau đó thêm 3 giọt potassium Iodide vào 250ml mẫu, lắc đều và đợi trong 1 phút, thêm 3 giọt Sodium arsenite lắc đều. Bấm Power để mở máy Bấm nút 80 và nhấn Enter, xoay nút bên hông máy cho tới bước sóng 530nm. Lấy 25ml mẫu cho vào curvet (mẫu trắng) và đặt vào máy, nhấn Zero Cho vào Curvet 25ml mẫu cần đo. Them moat gói DPD, lắc đều trong khoảng 20 giây. Đặt mẫu vào máy bấm Read đọc kết quả mg/l Cl2 Thực hành Hĩa Mơi Trường – Biên soạn: ThS Đinh Hải Hà -73- TÀI LIỆU THAM KHẢÒ Ä ÛØ Ä ÛØ Ä Û 1. Standard Methods. 2. Tài liệu thực hành Hóa Môi Trường, Centerma Ceter. 3. Tài liệu thực hành Hóa Môi Trường, Viện Môi trường và Tài nguyên, ĐH Quốc gia tp HCM.
File đính kèm:
- THUCHANHHOAMOITRUONG - KTCN - HA.pdf