CÔNG TY MÔI TRƯỜNG TẦM NHÌN XANH
GIÁO TRÌNH

HÓA MÔI TRƯỜNG
GREEN EYE ENVIRONMENT
CễNG TY MễI TRNG
TM NHèN XANH

GREE

mi ngi u bit tt c acid cha nguyờn t hydro. Cỏc nh húa hc ó tỡm thy rng
cỏc phn ng trung hũa gia acid v base luụn luụn to thnh nc. T khỏm phỏ trờn
v cỏc thụng tin liờn quan, ngi ta kt lun rng base cha cỏc nhúm hydroxyl.

Nm 1887 Arrhenius thụng bỏo lý thuyt ca ụng v s phõn ly thnh ion (ionization).
T ú n nay acid c coi l cỏc cht khi phõn ly to thnh ion hydro v base khi
phõn ly to thnh ion hydroxyl. Theo khỏi nim ca Arrhenius, trong dung dch, acid
mnh v base mnh cú kh nng phõn ly cao, acid yu v base yu cú kh nng phõn
ly kộm trong dung dch nc. S ra i v phỏt trin cỏc thit b thớch hp o nng
hoc hot tớnh ca ion hydro ó chng minh lý thuyt trờn. o hot ca ion hydro

in cc hydro l thit b thớch hp o hot tớnh ca ion hydro. Cựng vi vic
s dng in cc hydro, ngi ta tỡm thy rng nc tinh khit phõn ly cho nng ion
hydro cõn bng khong 10-7 mol/l.

â Copyright 2006 gree-vn.com, All rights reserved. Xin ghi rừ ngun khi bn phỏt hnh li thụng tin t trang ny.
1-1

H
2
O ặ H
+
+ OH
-

+
2
(1 2)
Nhng vỡ nng ca nc l rt ln ([6,02 x 1023 x 1.000/18] mol/l) v gim i rt ớt
do b phõn ly nờn cú th c xem l hng s (hot tớnh ca nú tng ng vi 1,0)
v phng trỡnh (1 2) cú th c vit thnh:

(1 3)
{H
+
} {OH
-
} = K
n

v i vi nc tinh khit 200C,

{H
+
} {OH
-
} = 10
-7
x 10
-7
= 10
-14

1-2
pH = - log{H
+
} hoaởc pH = log
{
H
+
}
1
(1 5)
v pH thng nm trong dóy t 0 n 14, vi pH 7 250C biu din tớnh trung hũa
tuyt i.

GREEN EYE ENVIRONMENT
CễNG TY MễI TRNG
TM NHèN XANH

GREE
Tel: (08)5150181
Fax: (08)8114594
www.gree-vn.com

thớch ng c vic s dng rng rói, c bit trong cỏc nghiờn cu ngoi hin trng
hoc i vi cỏc dung dch cú cha cỏc cht hp ph lờn platin en. S thay i ca
cỏc cht ch th c chun vi in cc xỏc nh tớnh cht mu ca chỳng
cỏc mc thay i ca pH. T nhng nghiờn cu ny, cú th xỏc nh mt cỏch chớnh
xỏc vic chn cht ch th cú kh nng thay i mu mt cỏch ỏng k trong dóy pH
cú liờn quan. Vic s dng cht ch th c thay th bng vic phỏt trin in cc thy
tinh.

Khong nm 1925, ngi ta ó tỡm thy in cc cú th c ch to bng thy tinh v
cú kh nng o c hot tớnh ca ion hydro m khụng b nh hng ca hu ht
cỏc ion khỏc. Vic s dng nú tr thnh phng phỏp tiờu chun o pH.
o bng in cc thy tinh

Cỏc loi mỏy o pH s dng in cc thy tinh do nhiu cụng ty ch to. Chỳng thay
i t cỏc loi mỏy pH cụng trng s dng pin vi giỏ vi trm USD n cỏc loi thit
b cú chớnh xỏc cao vi giỏ hn ngn USD. Cỏc loi mỏy o pH s dng in 110V
c ch to t nhng nm 1940 v ỏp ng c hu ht cỏc yờu cu ca phũng thớ
nghim, chỳng cú kh nng o c pH vi chớnh xỏc 0,1 n v. Cỏc mỏy o pH di
ng s dng pin thớch hp vi vic i cụng trng.

Vic o pH cú th c thc hin trong rt nhiu loi vt liu v cỏc iu kin rt
khỏc nhau, iu ny cho thy phi lu ý n loi in cc. Vic o cỏc giỏ tr pH cao
hn 10 v nhit cao tt nht c thc hin vi cỏc in cc thy tinh c bit.
Cỏc thit b o pH thng c chun bng cỏc dung dch pH chun.

ở pH = 4,5 {H+} = 10-4,5

pH không đo độ acid tổng cộng hoặc độ kiềm tổng cộng. Điều này có thể được trình
bày bằng việc so sánh pH của dung dịch acid sulfuric và acid acetic N/10. pH của dung
dịch acid sulfuric khoảng 1 vì nó có phân ly mạnh hơn và pH của dung dịch acid acetic
khoảng 3 vì nó phân ly yếu hơn.

Trong một vài thí dụ pOH, hoặc hoạt tính của ion-hydroxyl, của dung dịch là mối quan
tâm chính. Người ta thường tính pOH bằng cách sử dụng mối quan hệ đã cho trong
Phương trình (1-3). Phép tính gần đúng được thực hiện từ mối quan hệ:

pH + pOH = 14 (1 - 6)
hoặc pOH = 14 – pH (1 - 7)

[OH-] và [H+] của dung dịch không bao giờ giảm đến zero.

Khái niệm cơ bản của pOH, hoặc hoạt tính của ion – hydroxyl là đặc biệt quan trọng
trong các phản ứng kết tủa liên quan đến việc tạo thành hydroxide. Ví dụ, việc kết tủa
Mg2+ trong quá trình làm mềm nước bằng vôi và trong quá trình keo tụ hóa học sử
dụng phèn sắt và phèn nhôm.


tin này, người ta thường xem xét rằng tất cả các nguồn nước có pH nhỏ hơn 8,5 đều có
độ acid. Thường thường điểm kết thúc phenolphthalein tại pH 8,2 đến 8,4 được sử
dụng như điểm tham khảo. Khảo sát đường cong của acid carbonic cho thấy rằng ở pH
7,0 carbonic còn lại phải được trung hòa. Nó cũng cho thấy rằng bản thân carbonic sẽ
không làm giảm pH xuống dưới 4.

Từ đường cong định phân của các acid mạnh và tính chất của đường cong, người ta
có thể kết luận rằng việc trung hòa của acid kết thúc tại pH 4. Vì vậy, từ tính chất của
đường cong định phân acid carbonic và acid mạnh, rõ ràng là độ acid của nước tự
nhiên là do acid carbonic hoặc acid vô cơ mạnh gây ra, acid carbonic ảnh hưởng đối
với nước có pH lớn hơn 4 và acid mạnh có ảnh hưởng với nước có pH nhỏ hơn 4, như
trình bày trong Hình 2.1. 2.2 NGUỒN GỐC VÀ TÍNH CHẤT CỦA ĐỘ ACID

Acid carbonic là thành phần chủ yếu của tất cả nước tự nhiên. Nó hòa tan vào nước
mặt bằng quá trình hấp thụ từ khí quyển phụ thuộc vào định luật Henry, nhưng chỉ khi
nồng độ của acid carbonic nhỏ hơn sự cân bằng của carbonic trong không khí.
Carbonic cũng có thể tạo thành trong nước thông qua việc oxy hóa sinh học các chất
hữu cơ, đặc biệt trong nước bị ô nhiễm. Trong những trường hợp như vậy, nếu các
hoạt động quang hợp bị hạn chế, nồng độ của carbonic có thể vượt qua cân bằng và
khí carbonic sẽ từ nước thoát vào không khí. Vì vậy người ta đi đến kết luận rằng nước
mặt hấp thụ hoặc giải phóng một cách cân bằng khí carbonic để giữ cân bằng với
không khí. Khối lượng khí carbonic ở trạng thái cân bằng là rất nhỏ vì áp suất riêng
phần của khí carbonic trong không khí là rất thấp.


1 Điểm kết thúc phenolphthalein
Dãy của độ acid carbonic
Điểm kết thúc methyl cam
Dãy thực tế của độ acid vô cơ

Hình 2.1 Các loại độ acid quan trọng trong nước bình thường và nước thải.

Nước ngầm và nước từ vùng các đối lưu của hồ chứa phân tầng thường chứa một
lượng đáng kể khí carbonic. Nồng độ này là kết quả của việc phân hủy sinh học các
chất hữu cơ có trong nước dưới sự hoạt động của vi sinh vật, trong điều kiện này khí
carbonic khơng thể tự do giải phóng vào khí quyển. Khí carbonic là sản phẩm cuối cùng
của cả q trình phân hủy sinh học hiếu khí và kị khí; vì vậy, nồng độ của nó khơng bị
giới hạn bởi khối lượng oxy hòa tan ban đầu. Thường nước ngầm có nồng độ khí
carbonic khoảng 30 – 50 mg/L. Nước ngầm của thành phố Hồ Chí Minh và các tỉnh
đồng bằng sơng Cửu Long thường có nồng độ khí carbonic từ 80 – 120 mg/L, nhiều nơi

2
O
4H
+
+ 2SO
4
2-
Vi khuẩn
FeS
2
+ 1
,
5O
2
+ H
2
O
Fe
2-
+ 2H
+
+ 2SO
4
2-
(
2 – 2
)

(
2 – 3

O → Fe(OH)
3
+ 3H
+
+ 3Cl
-
(2 – 4)

Sự có mặt của các kim loại nặng được chỉ thị bằng việc tạo thành kết tủa khi pH của
dung dịch chứa các kim loại trên được tăng lên khi trung hòa.

Nhiều chất thải chứa acid hữu cơ. Sự có mặt và tính chất của chúng có thể được xác
định bằng cách sử dụng đường cong định phân định tính hoặc sắc kí khí.

2.3 Ý NGHĨA CỦA ĐỘ ACID CARBONIC VÀ ACID

Độ acid ít được quan tâm nhất trong lĩnh vực về sinh học hoặc sức khỏe cộng đồng.
Khí carbonic trong nước ngọt và bia ở nồng độ cao hơn rất nhiều cho với các nguồn
nước thiên nhiên và không ảnh hưởng có hại đến sức khỏe. Nước chứa acid vô cơ
thường không ngon.

Nước acid được quan tâm vì tính ăn mòn của chúng và chi phí trong việc xử lý các chất
ăn mòn. Carbonic là yếu tố gây ăn mòn ở hầu hết các loại nước tự nhiên, nhưng trong
rất nhiều loại nước thải công nghiệp acid vô cơ là nguyên nhân gây ra tính ăn mòn này.
Khí carbonic phải được tính toán đến trong quá trình làm mềm nước khi sử dụng với
soda.

Trong quá trình xử lý sinh học, pH phải được duy trì trong khoảng từ 6 đến 9,5. Tiêu
chuẩn này thường đòi hỏi việc điều chỉnh pH tới mức thích hợp và trong nhiều trường
hợp việc tính toán khối lượng hóa chất cần thiết dựa trên giá trị độ acid.

ThS: Huyứnh Ngoùc Phửụng Mai

â Copyright 2006 gree-vn.com, All rights reserved. Xin ghi rừ ngun khi bn phỏt hnh li thụng tin t trang ny.
2-4

acid carbonic

Nu mun cú kt qu tin cy vi chớnh xỏc cao, cn phi c bit lu ý khi ly mu,
bo qun mu v phõn tớch mu xỏc nh nng carbonic, khụng tớnh n phng
phỏp phõn tớch. Trong cỏc ngun nc m carbonic úng vai trũ quan trng, ỏp sut
riờng phn ca nú thng ln hn nhiu ln ỏp sut ca khớ carbonic trong khớ quyn;
vỡ vy khi tip xỳc vi khụng khớ phi trỏnh hoc gi mc tht thoỏt mc nh nht.
Vỡ lý do ny, vic phõn tớch cú th c thc hin tt nht ngay ti ni ly mu, trỏnh
c vic tip xỳc vi khụng khớ v s thay i ca nhit .

Mu nc phi c ly tng t nh khi ly mu xỏc nh oxy hũa tan, chng hn
dựng ng hoc pipet ngp trong nc trỏnh cỏc bt khớ v cho phộp bỡnh cha mu
chy trn v cho nc thay th ch ca khụng khớ. Nu mu phi vn chuyn v
phũng thớ nghim phõn tớch, chai ly mu phi c y kớn khụng khớ khụng lt
c vo chai. Nhit phi c gi gn vi nhit ti ni ly mu.

Phng phỏp nh phõn. gim n mc thp nht vic tip xỳc vi khụng khớ,
tt nht nờn ly mu v nh phõn trong cỏc ng nh mc hoc ng so mu. ng so
mu hoc ng nh mc phi c chy trn v vic ly mu vi th tớch thớch hp
c thc hin bng cỏch s dng siphon hoc pipet. Sau khi b sung khi lng
thớch hp cht ch th phenolphthalein, tin hnh nh phõn ngay gim n mc thp
nht s tht thoỏt khớ carbonic vo khụng khớ. Thụng thng, ban u mt khi lng
ỏng k ca khớ carbonic s b tht thoỏt do phi khuy trong mu. Kt qu tin cy hn
cú th thu c bng vic ly mu ln hai v thờm mt khi lng cht nh phõn ó
bit trc khi tin hnh khuy trn. Vic nh phõn cú th hon thin vi vic tht thoỏt

s gõy nờn sai s trong kt qu phõn tớch. khc phc khú khn ny, dung dch
carbonate natri l mt trong nhng cht nh phõn chun c gii thiu o acid
carbonic. Carbonate natri cú th c s dng theo kh nng ny vỡ phn ng mt
cỏch nh lng vi acid carbonic, nh trỡnh by trong Phng trỡnh (2 6). Nú cú u
im nht nh l cú th mua di dng tinh khit phõn tớch (PA).

Tớnh toỏn t pH v kim. Cú kh nng tớnh toỏn khi lng carbonic trong
mu nc t phng trỡnh phõn ly ca acid carbonic. Khi pH thp hn 8,5, hng s GREEN EYE ENVIRONMENT
CÔNG TY MÔI TRƯỜNG
TẦM NHÌN XANH

GREE
Tel: (08)5150181
Fax: (08)8114594
www.gree-vn.comThS: Huyønh Ngoïc Phöông Mai

© Copyright 2006 gree-vn.com, All rights reserved. Xin ghi rõ nguồn khi bạn phát hành lại thông tin từ trang này.
phân ly bậc một của acid carbonic có thể được sử dụng cho biết nồng độ ion – hydro,
nồng độ ion – bicarbonate và hằng số phân ly K
1
: (2 – 7)


Việc sử dụng Phương trình (2 – 7) được mô tả trong ví dụ sau.
Nếu K
Al
= 4,3 x 10-7, [H
+
] =10-7 và [HCO
3-
] = 4,3 x 10-7, thì nồng độ CO2 phải bằng
(10
-7
) x (4,3 x 10-3) / (4,3 x 10 - 7) = 10
-3
mol/L hoặc 44 mg/L. Mặc dù vậy, để tính toán
trên được chính xác, cần phải kể đến ảnh hưởng của các ion khác và ảnh hưởng của
nhiệt độ đến hằng số K
1
. Từ những nhận xét trên có thể thấy rằng việc tính toán khí
carbonic tự do trong nước là một quá trình phức tạp, vì vậy trong hướng dẫn “Standard
methods” có trình bày đồ thị để xác định carbonic tự do từ pH, độ kiềm, chất rắn hòa
tan và nhiệt độ.

Việc xác định carbonic từ số đo độ pH và độ kiềm có thể cho kết quả với độ chính xác
cao, nhưng không thực sự cần thiết. Phương pháp gặp phải khó khăn là phải biết nồng
độ chất rắn hòa tan. Điều này đòi hỏi phải phân tích riêng biệt bằng phương pháp trọng
lượng hoặc độ dẫn. Tương tự, pH phải được đo với độ chính xác cao, vì thay đổi nhỏ
sẽ dẫn đến sai số lớn.

Ví dụ, pH sai số 0,1 sẽ dẫn đến sai số 25 phần trăm khi xác định carbonic. Nó trở thành
câu hỏi xem kết quả tính toán này dưới điều kiện phòng thí nghiệm bình thường hóa

ThS: Huyønh Ngoïc Phöông Mai

© Copyright 2006 gree-vn.com, All rights reserved. Xin ghi rõ nguồn khi bạn phát hành lại thông tin từ trang này.
2-6

nhưng hiện nay bromphenol được kiến nghị sử dụng vì sự thay đổi màu rõ nét hơn ở
pH 3,7. Kết quả được trình bày trong khái niệm độ acid methyl cam như CaCO
3
. Vì
CaCO
3
có đương lượng là 50, dung dịch N/50 NaOH được sử dụng làm chất định
phân, do đó 1 mL tương đương với 1 mg độ acid.

Độ acid phenolphthalein

Đôi khi, cần phải đo độ acid tổng cộng của acid vô cơ và acid yếu trong mẫu nước. Vì
hầu hết các acid yếu được trung hòa ở pH 8,3 nên cả chất chỉ thị phenolphthalein và
metacresol màu đỏ tía có thể có thể sử dụng trong việc định phân. Khi có mặt của các
muối kim loại nặng, người ta thường đun nóng mẫu và định phân. Đun nóng mẫu làm
tăng tốc độ thủy phân của muối kim loại, cho phép việc định phân kết thúc nhanh chóng
hơn. Một lần nữa, dung dịch N/50 NaOH được sử dụng làm chất định phân và kết quả
được trình bày dưới dạng độ acid phenolphthalein như CaCO
3
. 2.5 ỨNG DỤNG SỐ LIỆU VỀ ĐỘ ACID

Việc xác định nồng độ carbonic đặc biệt quan trọng trong lĩnh vực cấp nước. Trong việc


CHƯƠNG 3

ĐỘ KIỀM

3.1 KHÁI NIỆM CHUNG

Độ kiềm là số đo khả năng trung hòa acid của nước. Đôi khi khái niệm khả năng trung
hòa acid thay thế cho khái niệm độ kiềm cũng được sử dụng trong một số tài liệu. Độ
kiềm của nước tự nhiên do muối của các acid yếu gây nên, mặc dù các chất kiềm yếu
và kiềm mạnh cũng có thể gây ra độ kiềm. Bicarbonate là dạng độ kiềm chủ yếu vì
chúng được tạo thành từ một khối lượng đáng kể khí carbonic có mặt trong đất và
không khí xem phương trình sau:

CO
2
+ CaCO
3
+ H
2
O Æ Ca
2+
+ 2HCO
3
-

Các muối của acid yếu như borate, silicate và phosphate có thể có mặt với khối lượng GREEN EYE ENVIRONMENT
CÔNG TY MÔI TRƯỜNG
TẦM NHÌN XANH

GREE
Tel: (08)5150181
Fax: (08)8114594
www.gree-vn.comThS: Huyønh Ngoïc Phöông Mai

© Copyright 2006 gree-vn.com, All rights reserved. Xin ghi rõ nguồn khi bạn phát hành lại thông tin từ trang này.
3-23.2 Ý NGHĨA MÔI TRƯỜNG

Như đã biết, độ kiềm của nước ít có ý nghĩa về mặt sức khỏe cộng đồng. Nước có độ
kiềm cao thường không ngon và người tiêu thụ thường tìm các nguồn nước cấp khác.
Nước được xử lý bằng phương pháp hóa học thường có pH cao cũng không được
người sử dụng ưa chuộng. Vì những lý do trên, tiêu chuẩn về độ kiềm cho nước xử lý
bằng phương pháp hóa học đã được ban hành. 3.3 PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH ĐỘ KIỀM
HCO
3
-
+ H
+
Æ H
2
CO
3
(3 – 2)

Trên cơ sở Phương trình pH = ½ (pKn – pKB – logC0), điểm kết thúc chính xác cho
việc định phân phụ thuộc vào nồng độ ion bicarbonate ban đầu của mẫu nước. Chúng
ta thấy rằng Phương trình trên trở thành:

pH (điểm tương ứng bicarbonate) = 3,19 – ½ log[HCO3-] (3 – 3)
GREEN EYE ENVIRONMENT
CễNG TY MễI TRNG
TM NHèN XANH


3.4 CC PHNG PHP BIU DIN KIM

Do kim do rt nhiu cht gõy nờn. Cỏc cht ny thay i t nc sch nc b ụ
nhim nh nc thi sinh hot v nc thi cụng nghip, n cỏc loi bựn ó b phõn
hy. Cỏc phng phỏp biu din giỏ tr kim cng thay i mt cỏch ỏng k; vỡ vy
cn phi gii thớch phng phỏp biu din mt cỏch chi tit v xỏc nh cỏc lnh vc m
cỏc phng phỏp biu din c s dng.

kim phenolphthalein v kim tng cng

Phõn tớch ng cong nh phõn i vi kim mnh (do kim hydroxide), i vi
carbonate natri, cho thy rng tt c hydroxide u c trung hũa ti thi im khi pH
gim n 10 v carbonate chuyn thnh bicarbonate ti thi im khi pH gim xung
khong 8,3. Trong hn hp cha c hydroxide v carbonate, carbonate lm thay i
ng cong nh phõn im gõy khỳc co pH 8,3 nh trỡnh by trong Hỡnh 3.1. Vỡ iu
ny, trong thc t kim o ti im kt thỳc phenolphthalein c coi l kim
ẹ
ieồm uoỏn
ẹ
ieồm uoỏn
mL acid
OH
-
+H
+
ặH
2
O CO
3

hydroxide
carbonateGREEN EYE ENVIRONMENT
CƠNG TY MƠI TRƯỜNG
TẦM NHÌN XANH

GREE
Tel: (08)5150181
Fax: (08)8114594
www.gree-vn.comThS: Huỳnh Ngọc Phương Mai

© Copyright 2006 gree-vn.com, All rights reserved. Xin ghi rõ nguồn khi bạn phát hành lại thơng tin từ trang này.
phenolphthalein. Hiện nay, khái niệm này được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực xử lý
nước thải và vẫn được sử dụng trong một số lĩnh vực phân tích nước.

Nếu việc định phân một mẫu nước có chứa cả độ kiềm carbonate và hydroxide được
tiếp xúc qua điểm kết thúc phenolphthalein, bicarbonate phản ứng với acid và chuyển
thành acid carbonic. Phản ứng này xảy ra hồn tồn khi pH hạ thấp hơn khoảng 4,5
(xem Hình 3.1). Khối lượng acid u cầu để phản ứng với hydroxide, carbonate và
bicarbonate biểu diễn độ kiềm tổng cộng. Vì độ kiềm thường được biểu diễn bằng đơn
vị CaCO
3
; cho nên dung dịch H
2
SO

gần đúng đối với các mẫu nước có pH trên 9. Dù vậy, các nhà hóa học nước và các kỹ
sư có liên quan đến q trình làm mềm nước, kiểm sốt ăn mòn, phòng chống lắng cặn
ở pH cao đều cần biết cần biết các loại ion và nồng độ của chúng. Vì lý do này, cần
phải có khả năng tính tốn nồng độ ion hydroxide, carbonate và bicarbonate ở tất cả
các giá trị pH với độ chính xác cần thiết. Việc tính tốn với độ chính xác cao này có thể
được thực hiện bằng qui trình (2) hoặc (3).

Qui trình hai có độ chính xác đủ cho các mục đích thực tế và cũng sử dụng độ kiềm
phenolphthalein và độ kiềm tổng cộng. Hơn nữa, số đo pH ban đầu phải u cầu phải
có độ chính xác cao để tính tốn trực tiếp độ kiềm hydroxide. Trong qui trình ba, các
phương trình cân bằng khác nhau của acid carbonic được sử dụng để tính tốn nồng
độ của các loại độ kiềm khác nhau. Qui trình này cho kết quả với độ chính xác cao đối
1.000
Độ kiềm phenol = (mL dung dòch H
2
SO
4
đònh phân đến pH 8,3) (3 - 4)
mL mẫu
4
,
0
4
,
6
4
,
8
5
,

Tớnh toỏn t s o kim
Trong qui trỡnh ny, kim phenolphthalein v kim tng cng c xỏc nh v t
cỏc s o ny tớnh toỏn kim hydroxide, carbonate v bicarbonate. Cỏc tớnh toỏn ny
cú th c thc hin bng cỏch cho rng (khụng chớnh xỏc) kim hydroxide v
kim carbonate khụng cựng tn ti trong mt mu nc. iu ny cho phộp nm kh
nng sau: (1) ch cú hydroxide, (2) ch cú carbonate, (3) hydroxide v carbonate, (4)
carbonate v bicarbonate v (5) ch cú bicarbonate. Hỡnh 4.6 v 4.8 biu din rng vic
trung hũa hydroxide c thc hin hon ton khi lng acid a vo gim pH
n 8,3 v khi ú dựng mt na lng carbonate b trung hũa. Khi tip tc nh phõn
n pH 4,5, mt khi lng khụng ỏng k acid c s dng trung hũa hydroxide
v mt khi lng acid dựng bng khi lng trung hũa carbonate n pH 8,3, c
s dng trung hũa carbonate. iu ny l thụng tin c bn xỏc nh cỏc dng
kim hin trong nc v khi lng ca tng loi. Biu biu din s nh phõn vi
cỏc kim kt hp vi nhau c trỡnh by trong Hỡnh 3.2

3-5
Hỡnh 3.2 th nh phõn mu nc cha cỏc dng kim khỏc nhau.

Ch cú hydroxide. Cỏc mu ch cha kim hydroxide cú pH cao, thng cao hn
10. Vic nh phõn hon thnh ti im kt thỳc phenolphthalein. Trong trng hp ny
kim hydroxide bng kim phenolphthalein.
bicarbonate
bicarbonate
bicarbonate
carbonate
h
y


GREE
Tel: (08)5150181
Fax: (08)8114594
www.gree-vn.comThS: Huỳnh Ngọc Phương Mai

© Copyright 2006 gree-vn.com, All rights reserved. Xin ghi rõ nguồn khi bạn phát hành lại thơng tin từ trang này.

Chỉ có carbonate. Các mẫu chỉ chứa độ kiềm carbonate có pH 8,5 hoặc cao hơn. Việc
định phân đến điểm kết thúc phenolphthalein chính xác bằng một nữa việc định phân
tổng cộng. Trong trường hợp này, độ kiềm carbonate bằng độ kiềm tổng cộng.
Hydroxide – carbonate. Các mẫu chứa độ kiềm hydroxide và carbonate có pH cao,
thường cao hơn 10. Việc định phân từ điểm kết thúc phenolphthalein đến điểm kết thúc
bromcresol green thể hiện một phần hai độ kiềm carbonate. Vì vậy độ kiềm carbonate
có thể được tính tốn như sau:

3-6

và Độ kiềm hydroxide = độ kiềm tổng cộng – độ kiềm carbonate carbonate –
bicarbonate. Các mẫu chứa độ kiềm carbonate và bicarbonate có pH cao hơn 8,3 và
thường thấp hơn 11. Việc định phân đến điểm kết thúc phenolphthalein thể hiện một
phần hai độ kiềm carbonate. Độ kiềm carbonate có thể được tính tốn như sau:
Độ kiềm carbonate = 2 (đònh phân từ pH 8,3 đến 4,5)
1.000

=
H
K
OH
n
(3 – 6) Tính tốn này u cầu sơ đồ pH phải chính xác để xác định [H
+
]. Vì với nồng độ
hydroxide 1 mg/L tương đương với độ kiềm 50.000 mgCaCO
3
/L, mối quan hệ trên có
thể được biểu diễn thuận lợi hơn.

Độ kiềm hydroxide = 50.000 x 10(pH - pKn) (3 - 7)
GREEN EYE ENVIRONMENT
CễNG TY MễI TRNG
TM NHèN XANH

GREE
Tel: (08)5150181
Fax: (08)8114594
www.gree-vn.com

Bicarbonate. Vic nh phõn t pH 8,3 n 4,5 do mt phn hai kim carbonate
cng vi ton b kim bicarbonate cũn li. Rừ rng rng, kim bicarbonate biu
din kim cũn li sau khi tr i kim bicarbonate tr thnh:
kim bicarbonate = kim tng cng ( kim carbonate kim hydroxide)( 3 - 9) Tớnh toỏn t cỏc phng trỡnh cõn bng

Vic phõn b cỏc loi kim khỏc nhau cú th c tớnh toỏn t cỏc phng trỡnh
cõn bng kt hp vi phng trỡnh trung hũa in tớch (cõn bng ion) trong dung dch.
100

40

20

10

4

2

1 0,4
GREEN EYE ENVIRONMENT
CƠNG TY MƠI TRƯỜNG
TẦM NHÌN XANH

GREE
Tel: (08)5150181
Fax: (08)8114594
www.gree-vn.comThS: Huỳnh Ngọc Phương Mai

© Copyright 2006 gree-vn.com, All rights reserved. Xin ghi rõ nguồn khi bạn phát hành lại thơng tin từ trang này.
Để bảo tồn điện tích, tổng nồng độ đương lượng của các cation phải bằng tổng nồng
độ đương lượng của các anion. Độ kiềm tổng cộng là số đo nồng độ đương lượng của
tất cả các cation và anion kết hợp với độ kiềm được trình bày như sau:

3-8

{}
Các phương trình cân bằng phải được xem xét là Phương trình (3 – 6) và Phương trình
phân ly bậc hai của acid carbonic,
[H
+
] +
Ở nhiệt độ 25
0
C, K
n
là 10-14 và K
A2
là 4,7.10-11. Tuy nhiên, các giá trị này thay đổi dễ
dàng cùng với sự thay đổi nhiệt độ. Hoạt tính ion cũng thay đổi đáng kể cùng với nồng
độ ion, như đã trình bày trong Phần 4.3. Việc hiệu chỉnh này khá dài, “Standard
Methods” trình bày đồ thị để đánh giá carbonate và bicarbonate dựa trên cơ sở xem xét
trên. Đồ thị này, cũng như Phương trình (3 – 12) và (3 - 13) thu được kết quả độ kiềm
biểu diễn dưới dạng CaCO
3
. Trong nhiều trường hợp có thể phải xác định nồng độ thực
của carbonate và bicarbonate. Việc chuyển nồng độ từ miligram trên lít của CO
3
2-
hoặc
HCO
3-
như sau:


(
3 - 11
)
Độ kiềm carbonate
mgCaCO
3
/l
(3 – 12)
50.000 [(độ kiềm/50.000) + [H
+
]
–
(K
n
/
[H
+
])]
1 + ([H
+
]/2K
A2
)
=
Độ kiềm carbonate
mgCaCO
3
/l
(3 – 13)
50.000 [(độ kiềm/50.000) + [H

-
]= =