1
4500-O C. Phương pháp Winkler (APHA et al., 1995)
1. Nguyên lý
Trong môi trường bazơ mạnh, oxy hòa tan (DO) trong nước sẽ oxy hóa ion Mn
2+
thành
Mn
4+
tạo kết tủa nâu.
Mn
2+
+ 2OH
-
+ ½ O
2
= MnO
2
+ 2H
2
O
Trong môi trường acid và có sự hiện diện của ion I
-
, Mn
4+
bị khử thành Mn
2+
và giải
phóng I
I
2
+ Tinh bột-I
2
(xanh) + Na
2
S
2
O
3
→ Na
2
S
4
O
6
+ NaI + H
2
O + Tinh bột (không màu)
2. Các chất gây nhiễu
Các chất oxy hóa sẽ oxy hóa I
-
thành I
2
làm tăng kết quả phân tích (nhiễu dương). Các
chất khử thì khử I
2
thành I
-
làm giảm kết quả phân tích (nhiễu âm). Hầu hết chất hữu cơ
3
là thích hợp để phân tích nước ao.
3. Thu mẫu và bảo quản
Thu mẫu nước vào lọ nút mài nâu 125 mL, cố định bằng 1 mL MnSO
4
và 1mL dung dịch
KI-NaOH, đậy nắp lọ lại, lắc đều, trong lọ xuất hiện kết tủa. Chú ý, khi thu mẫu và sau
khi cố định không để bọt khí xuất hiện trong chai khi thu mẫu nước.
4. Thuốc thử
a) Dung dịch Mn
2+
: Hòa tan 50 g MnSO
4
.5H
2
O hay 41 g MnCl
2
.4H
2
O với nước cất
thành 100 mL.
b) Dung dịch KI-NaOH-NaN
3
: Hòa tan 50 g NaOH và 15 g KI (hay 14 g NaI) với
nước cất thành 100 mL. Hòa tan 10 g NaN
3
trong 40 mL nước cất, sau đó trộn với
dung dịch KI-NaOH.
c) H
2
2
O
3
0,1N với nước
cất thành 500 mL.
2
f) Chỉ thị hồ tinh bột 1%: Hòa tan 1 g tinh bột trong 100 mL nước ấm (từ 80-90
o
C)
khuấy đều cho đến khi dung dịch màu trong suốt, cho vào 0,5 mL formaline
nguyên chất để sử dụng được lâu.
5. Tiến hành
a) Thêm 2 mL H
2
SO
4
đđ, lắc đều mẫu để hòa tan kết tủa
b) Đong 50 mL cho vào bình tam giác 100 mL.
c) Chuẩn độ bằng dung dịch Na
2
S
2
O
3
0,01N cho đến khi dung dịch có màu vàng
nhạt, cho 3 giọt chỉ thị 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 (V
1
tự do theo công thức sau:
Trong đó:
− V là thể tích trung bình dung dịch Na
2
S
2
O
3
chuẩn độ.
− N là nồng độ đương lượng của dung dịch Na
2
S
2
O
3
.
− V
m
là thể tích mẫu (50 mL)
m
V
xxNxV
LmgDO
000.18
)/( =
3
Như vậy, có 2 cách xác định CO
2
tự do là chuẩn độ bằng NaOH hoặc Na
2
CO
3
với chỉ thị
là phenolphthalein ở điểm dừng là pH=8,3, khi đó dung dịch chuyển từ không màu sang
màu hồng.
2. Các chất gây nhiễu
Các cation và anion gây ảnh hưởng đến cân bằng CO
2
-CO
3
2-
. Các ion kim loại bị kết tủa
trong dung dịch kiềm như nhôm, chronium, đồng, sắt là tăng kết quả phân tích, Fe
2+
không được vượt quá 1 mg/L. Các ion kiềm yếu như ammonia hay amine, các muối của
acid yếu hay bazơ mạnh như borate, nitrite phosphate, silicate và sulfide gây nhiễu dương
(tăng kết quả phân tích). Các chất này không nên vượt quá 5% của hàm lượng CO
2
.
Phương pháp chuẩn độ không áp dụng cho nước thải có chứa acid khoáng. Tổng chất rắn
hòa tan (TDS) cao sẽ gây nhiễu âm (giảm kết quả phân tích), đặc biệt là nước biển.
3. Thu mẫu và bảo quản
Dùng chai nút mài thủy tinh thu mẫu nước, tránh bị bọt khí trong chai. Tốt nhất là phân
4
0,1N và 3 giọt chỉ thị phenolphthalein vào bình tam
giác 100mL, lắc đều, chuẩn độ bằng dung dịch NaOH mới pha ở trên cho đến khi
dung dịch chuyển từ không màu sang màu hồng nhạt. Ghi thể tích V
1
của dung
dịch NaOH đã sử dụng. Làm lại như trên lần nữa để lấy giá trị trung bình. Sau đó
hiệu chỉnh lại nồng độ dung dịch NaOH cho chính xác theo công thức:
N
1
V
1
=N
2
V
2
.
c) Dung dịch NaOH 0,01N: Pha 100mL NaOH 0,1N với nước cất thành 1.000mL
4
d) Dung dịch chuẩn Na
2
CO
3
0,02N: Sấy Na
2
CO
3
ở 140
o
O
7
.10H
2
O với nước cất thành
100mL.
Dung dịch H
3
BO
3
0,2M: Hòa tan 1,24 gram H
3
BO
3
với nước cất thành 100mL.
Lấy 20mL dung dịch Na
2
B
4
O
7
0,05M cho vào 30mL dung dịch H
3
BO
3
0,2M. Ta
sẽ được dung dịch đệm có pH=8,3.
g) Dung dịch chỉ thị Phenolphthalein 1%: Hòa tan 1g chỉ thị Phenolphthalein
(C
20
(mL)
dung dịch NaOH 0,01N đã sử dụng. Lặp lại các bước trên, ghi thể tích V
2
(mL).
Từ giá trị V
1
và V
2
tính giá trị trung bình V (mL).
6. Tính kết quả
Tính hàm lượng CO
2
tự do theo công thức sau:
Nếu dùng dung dịch Na
2
CO
3
để chuẩn độ thì hàm lượng CO
2
tự do được tính theo công
thức sau:
Trong đó:
− V: là thể tích trung bình dung dịch NaOH hoặc Na
2
CO
3
3
-
, CO
3
2-
, OH
-
, SiO
3
2-
, PO
4
3-
, NH
3
và một số chất hữu cơ khác, nhưng
HCO
3
-
, CO
3
2-
, OH
-
chiếm phần lơn trong độ tổng độ kiềm. Nước có pH>4,5 có thể chứa
HCO
3
-
, nước sẽ có màu vàng với chỉ thị methyl cam (methyl orange). Nước có màu hồng
với chỉ thị phenolphthalein khi trong nước có chứa CO
o
C), hoạt động của vi
sinh vật có thể làm thay đổi hàm lượng khí trong mẫu nước. Lấy mẫu đầy chai, đậy kín,
trách bọt khí bên trong bởi vì như thế có thể làm mất hoặc tăng khí CO
2
hoặc khí khác
khi tiếp xúc với không khí. Phân tích mẫu trong vòng 1 ngày.
3. Thuốc thử
a) Nước cất không chứa CO
2
: Đun sôi nước cất trong 15 phút, làm nguội bằng nhiệt
độ phòng, pH phải lớn hơn 6 và độ dẫn điện phải nhỏ hơn 2µmhos/cm. Dùng nước
này để pha thuốc thử và pha loãng mẫu.
b) Dung dịch mẹ H
2
SO
4
hoặc HCl 0,1N: có 2 cách để pha dung dịch mẹ
(i) Pha loãng 1 ống axít chuẩn (do nhà sản xuất cung cấp) với nước cất thành
1000mL.
(ii) Hòa tan 2,8 mL H
2
SO
4
hoặc 8,3 mL HCl đậm đặc với nước cất thành 1000mL.
Chuẩn hóa nồng độ của dung dịch mẹ bằng dung dịch chuẩn NaOH hoặc Na
2
CO
3
4
) trong 100ml EtOH 60%.
e) Dung dịch methyl orange 0,1%: hòa tan 0,1g methyl orange với nước cất thành
100ml
6
4. Tiến hành phân tích
a) Xác định độ kiềm phenolphthalein (phenolphthalein alkalinity):
− Đong 50 mL mẫu nước
− Thêm vào mẫu nước 2-3 giọt chỉ thị phenolphthalein, lắc đều. , thực hiện bước
chuẩn độ tiếp theo.
− Nếu dung dịch có màu hồng thì độ kiềm phenolphthalein lớn hơn 0, dùng dung
dịch chuẩn H
2
SO
4
hoặc HCl 0,01N chuẩn độ đến khi dung dịch chuyển từ màu
hồng sang không màu. Ghi thể tích V
1
(mL) dung dịch H
2
SO
4
hoặc HCl 0,01N đã
sử dụng. Lặp lại các bước trên, ghi thể tích V
2
(mL). Từ giá trị V
1
và V
2
V
P
× N × 50 × 1000
P (mg CaCO
3
/L) =
V
m
V
T
× N × 50 × 1000
T (mg CaCO
3
/L) =
V
m
Trong đó:
− T và P là độ kiềm tổng cộng và độ kiềm phenolphthalein, tương ứng.
− V
P
và V
T
là thể tích trung bình dung dịch H
2
SO
4
hoặc HCl chuẩn độ (mL).
− N: là nồng độ đương lượng của dung dịch H
Tổng hàm lượng Ca
2+
và Mg
2+
tính bằng đơn vị CaCO
3
là tổng độ cứng của nước.
Eriochrome Black-T (C
20
H
13
O
7
N
3
SNa) được sử dụng làm chất chỉ thị để xác định điểm
dừng chuẩn độ, Eriochrome black-T kết hợp với ion Ca
2+
và Mg
2+
hình thành phức chất
không bền vững có màu hồng của rượu vang. Khi dùng EDTA chuẩn độ trong môi
trường pH=10, các ion Ca
2+
và Mg
2+
sẽ kết hợp với EDTA hình thành phức chất không
màu và bền vững, phản ứng sẽ giải phóng Eriochrome Back-T tự do, dung dịch có màu
xanh lơ.
Mg
O vào mẫu nước trước khi chuẩn độ. Nếu hàm lượng
kim loại quá cao thì không dùng phương pháp chuẩn độ EDTA để đo độ cứng.
3. Thu mẫu và bảo quản:
Thu mẫu trong chai nhựa hoặc thủy tinh và giữ ở nhiệt độ thấp (4
o
C). Phân tích mẫu
trong vòng vài ngày, không bảo quản mẫu quá lâu.
4. Thuốc thử
a) Dung dịch đệm pH=10: Hòa tan 6,7g NH
4
Cl trong 57mL NH
4
OH đậm đặc
(d=0,91) sau đó dùng nước cất pha loãng thành 100mL tiếp tục cho tiếp 1mL dung
dịch MgSO
4
0,05N và 0,5mL dung dịch EDTA 0,1N lắc đều.
b) Dung dịch mẹ EDTA 0,1N:
Pha loãng 1 ống EDTA 0,1N (C
10
H
14
O
8
N
2
Na
2
.2H
2
.
c) Dung dịch chuẩn EDTA 0,01N: Pha 50mL dung dịch mẹ EDTA với nước cất
thành 500 mL.
d) Dung dịch CaCO
3
tiêu chuẩn 0,1N: Hoà tan 5 gam CaCO
3
trong vài giọt dung dịch
HCl 1:1, pha loãng với nước cất thành 200 mL, đun sôi 5-10 phút, dùng dung dịch
NH
4
OH 3N điều chỉnh pH của môi trường về bằng 7 sau đó pha loãng với nước
cất thành 1000mL.
e) Dung dịch MgSO
4
0,05N: Hòa tan 1,232gram MgSO
4
.7H
2
O trong một ít nước cất,
sau đó pha loãng thành 100mL.
f) Dung dịch NH
4
OH 3N: Hòa tan 22,5mL NH
4
OH đặc (d=0,91) với nước cất thành
100 mL.
g) Chỉ thị Eriochrome Black-T: Trộn 0,5 g Eriochrome Black T với 100 g NaCl đã
sấy khô ở 110
o
6. Tính kết quả
Tính độ kiềm theo công thức sau:
V x N x 50 x 1000
H (mg CaCO
3
/L) =
V
m
Trong đó:
− H là độ cứng tổng cộng
− V là thể tích trung bình dung dịch EDTA chuẩn độ (mL).
− N: là nồng độ đương lượng của dung dịch EDTA.
− V
m
là thể tích mẫu nước (mL)
Chú ý: Nếu mẫu nước có độ cứng quá thấp (<5 mg/L), tăng thể tích mẫu và thể tích dung dịch
đệm, dùng micro-buret khi chuẩn độ. Thực hiện phân tích mẫu trắng (blank) để loại trừ lượng
Mg có trong dung dịch đệm. 9
3500-Fe D. Phương pháp Phenanthroline (APHA et al., 1995)
1. Nguyên lý
Sắt bị khử thành dạng Fe
2+
bằng cách đun sôi với acid và hydroxylamine và được xử lý
với 1,10 phenanthroline ở pH 3,2 - 3,3. Ba phân tử phenanthroline tạo hợp chất càng cua
với mỗi một nguyên tử Fe
5. Thuốc thử
a) Dung dịch A: HCl đậm đặc
b) Dung dịch B (Hydroxylamine 10%): hòa tan 10g NH
2
OH.HCl với nước cất thành
100mL.
c) Dung dịch C (pH = 5): 250g CH
3
COONH
4
trong 150mL nước cất sau đó thêm
700mL CH
3
COOH đậm đặc.
d) Dung dịch D: hòa tan 100 mg Phenanthroline trong 100mL nước cất đã làm nóng
ở 80
0
C (không đun sôi). Nếu thêm vào nước cất 2 giọt HCl thì không cần thiết
phải đun trong quá trình pha.
e) Dung dịch chuẩn (Fe
2+
200mg/L):
Thêm 20mL H
2
SO
4
đậm đặc vào 50mL nước cất sau đó hoà tan 1,404g
Fe(NH
4
)
f) Lấy 5 mL của 06 mẫu chuẩn và mẫu nước cân phân tích vào các ống nghiệm,
lần lượt thêm các thuốc thử sau:
g) 1 mL dung dịch C và 2 giọt dung dịch D (0,1 mL), lắc đều
h) Đo độ hấp thụ quang (A) ở bước sóng λ = 510 nm.
7. Tính kết quả
Dựa vào sự tương quan giữa nồng độ C và độ hấp thụ quang A của mẫu chuẩn, lập
phương trình tương quan dạng A = aC + b. Trong đó : A: Độ hấp thụ quang C: nồng độ
của mẫu chuẩn (mg/L)
Sau khi thiết lập phương trình, chúng ta thế độ hấp thụ quang (A
M
) của mẫu nước cần
phân tích vào phương trình chúng ta sẽ tính được nồng độ (C
M
) của Fe có trong mẫu
nước.
a
bA
C
M
M
−
=
1. Nguyên lý
Hầu hết chất hữu cơ bị oxy hóa bởi Cr
2
O
7
2-
và acid sulfuric trong điều kiện đun nóng.
Mẫu nước được hoàn lưu trong dung dịch acid mạnh và một lượng thừa Cr
2
O
7
2-
.
Chất hữu cơ + Cr
2
O
7
2-
+ H
+
→ Cr
3+
+ CO
2
+ H
2
O
Sau khi công phá, lượng Cr
2
O
+
→ 2Cr
3+
+ Fe
3+
+ 7H
2
O
2. Các chất gây nhiễu và giới hạn phân tích
Một số chất béo mạch thẳng bay hơi sẽ không bị oxy hóa vì không tiếp xúc với chất oxy
hóa (K
2
Cr
2
O
7
). Do đó, nếu dùng phương pháp công phá hở sẽ dẫn đến sai số. Phương
pháp công phá hở có thể chấp nhận khi hàm lượng COD trong mẫu nước lớn hơn 50 mg
O
2
/L. Đối với mẫu nước có hàm lượng COD nhỏ hơn 50 mg O
2
/L phải dùng phương
pháp công phá kín và sử dụng Ag
2
SO
4
làm chất xúc tác để làm tăng hiệu quả oxy hóa.
Mẫu nước lợ, mặn có chứa ion Cl
-
O
7
. Khi dùng
HgSO
4
để cản ion trong nước có hàm lượng Cl
-
lớn hơn 2000 mg/L thì không hiệu quả và
khi sử dụng HgSO
4
với lượng lớn sẽ gây ô nhiễm môi trường. Vì vậy, phương pháp này
chỉ sử dụng tốt để phân tích nước có hàm lượng Cl
-
nhỏ hơn 2000 mg/L (3,5‰).
Ion NO
2
-
trong nước quá cao cũng dẫn đến sai số khi phân tích, 1 mg NO
2
-
sẽ tiêu thụ 1,1
mg O
2
khi bị oxy hóa. Trong nước hàm lượng NO
2
-
ít khi vượt quá 1 mg/L cho nên hiện
tượng gây nhiễu này thường được bỏ qua, nhưng nếu hàm lượng NO
2
-
đậm đặc và
33,3 g HgSO
4
(nếu phân tích nước ngọt thì không dung HgSO
4
). Hòa tan, làm mát
rồi định mức thành 1000 mL.
b) Acid sulfuric: Hòa tan 5,5 g Ag
2
SO
4
trong 1kg H
2
SO
4
đậm đặc (550 mL), để yên
1-2 ngay để Ag
2
SO
4
hòa tan hoàn toàn.
12
c) Chỉ thị Ferroin: Hòa tan 1,458 g 1,10-phenanthroline (C
12
H
8
N
2
.H
theo các bước sau:
- Cho 2,5 mL nước cất vào ống nghiệm, thêm 1,5 mL dung dịch oxy hóa K
2
Cr
2
O
7
0,0167M và 3,5 mL H
2
SO
4
. Làm mát ở nhiệt độ phòng và thêm vào 1-2 giọt chỉ
thị ferroin. Chuẩn độ với dung dịch FAS
Thể tích của K
2
Cr
2
O
7
0,00417 M (mL)
Nồng độ của dung dịch FAS = x 0,025
Thể tích của FAS chuẩn độ (mL)
Từ dung dịch FAS 0,025 M pha thành dung dịch chuẩn độ FAS 0,01M
e) Sulfamic acid: Nếu có nitrite trong mẫu nước thì dùng Sulfamic acid với tỉ lệ 10:1
của acid sulfamic:nitrite.
f) Dung dịch chuẩn C
3
H
4
Đặt ống nghiệm lên máy công phá COD, công phá mẫu ở 150
o
C trong 2 giờ. Sau đó, để
nguội, lắc đều rồi cho vào 1-2 giọt chỉ thị ferroin. Dùng dung dịch FAS 0,01M chuẩn độ
cho đến khi dung dịch chuyển từ màu xanh lam sang màu nâu đỏ thì dừng lại, lắc đều
trong khi chuẩn độ, ghi thể tích FAS. Tính hàm lượng COD theo công thức sau:
(A-B) × N × 8000
COD (mg O
2
/L) =
Thể tích mẫu (mL)
A: Thể tích FAS chuẩn độ cho mẫu trắng
B: Thể tích FAS chuẩn độ cho mẫu nước
N: Nồng độ đương lượng của dung dịch FAS
Để đánh giá về kỹ thuật phân tích và chất lượng hóa chất, tiến hành thử với dung
dịch chuẩn Imidazol hoặc KHP, dung dịch f.
13
4500-NH
3
F. Phương pháp Phenate (APHA et al., 1995)
1. Nguyên lý
Ammonia phản ứng với hypochlorite và phenol với chất xúc tác là sodium nitroprusside
sẽ tạo thành phức indophenol có màu xanh, phức này hấp thụ ánh sáng tối đa (λ
max
) ở
bước sóng 640ηm.
NH
3
-
NH
2
Cl + 2
OHOH
+ 2ClO
-
O
N
OHO
N
OH + 3HCl + 2OH
-
O
N
OHO
N
OH O
N
O- + H
+
Indophenol
2. Các chất gây nhiễu và giới hạn phân tích
Ca và Mg bị kết tủa trong môi trường pH cao (do NaOH cho vào mẫu nước trong quá
trình phân tích) làm dung dịch bị đục làm ảnh hưởng đến kết quả đo độ hấp thụ quang.
Cho vào mẫu nước trisodium citrate để tránh hiện tượng kết tủa của Ca và Mg. Nếu mẫu
nước chứa H
2
S với hàm lượng cao, cần phải loại bỏ H
50 mL nước cất đầu tiên.
b) Dung dịch A: Hòa tan 11,1 mL C
6
H
5
OH (>89%) với Ethanol 95% thành 100 mL.
Dung dịch này chỉ sử dụng trong vòng 1 tuần.
Chú ý: mang găng tay, kính bảo vệ mắt và thao tác trong tủ hút khi pha dung dịch
phenol.
c) Dung dịch B: Hòa tan 0,5 g Sodium Nitroprusside - Na
2
[Fe(CN)
5
NO].2H
2
O
(sodium nitroferricyanide) với 100 mL nước cất không đạm. Chức trong lọ nâu và
sử dụng trong vòng 1 tháng.
14
d) Dung dịch C: Hòa tan 20 g Trisodium citrate (C
6
H
5
Na
3
O
7
.2H
2
c) Lấy 5 mL của 06 mẫu chuẩn và mẫu nước cân phân tích vào các ống nghiệm, lần
lượt thêm các thuốc thử sau:
d) 4 giọt (0,2 mL) dung dịch A, lắc đều.
e) 4 giọt (0,2 mL) dung dịch B, lắc đều.
f) 10 giọt (0,5 mL) dung dịch C, lắc đều.
g) Đậy mẫu, ủ trong nhiệt độ phòng và trong điều kiện ánh sáng yếu trong vòng 30’.
Đo độ hấp thụ quang ở bước sóng 630 ηm (nước ngọt) và 640 ηm (nước lợ).
7. Tính kết quả
Dựa vào sự tương quan giữa nồng độ C và độ hấp thụ quang A của mẫu chuẩn, lập
phương trình tương quan dạng A = aC + b. Trong đó : A: Độ hấp thụ quang C: nồng độ
của mẫu chuẩn (mg/L)
Sau khi thiết lập phương trình, chúng ta thế độ hấp thụ quang (A
M
) của mẫu cần phân tích
vào phương trình chúng ta sẽ tính được nồng độ (C
M
) của TAN có trong mẫu nước.
9 mL
DDW
5 mL
DDW
5 mL
DDW
5 mL
DDW
5 mL
DDW
N-NH
Nitrogen). Tra bảng mối tương quan giữa nhiệt độ và pH với tỉ lệ NH
3
/TAN để tính hàm lượng
N-NH
3
. Bảng tỉ lệ % NH
3
theo pH và nhiệt độ
pH
Nhiệt độ (
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
16
4500-P D. Phương pháp SnCl
2
(APHA et al., 1995)
1. Nguyên lý
Muối orthophosphate trong môi trường acid, ion PO
4
3-
sẽ phản ứng với thuốc thử
Molybdate ammonium cho một phức chất ammonium phosphomolybdate, màu vàng
chanh.
PO
4
3-
+ 12(NH
4
)
2
MoO
2
+ 24H
+
= (NH
4
)
2
PO
4
4
)
3
PO
4
.(4MoO
2
.2MoO
3
)
2
+ Sn
4+
+
8H
2
O
Phức màu này hấp thụ ánh sáng tối đa (λ
max
) ở bước sóng 690 ηm.
2. Các chất gây nhiễu và giới hạn phân tích
SiO
2
và AsO
4
3-
gây nhiễu dương khi mẫu nước bị đun nóng. Các chất AsO
4
3-
, F
b) Dung dịch A (Amonium molybdate): Cân 2,5 g (NH
4
)
6
Mo
7
O
24
.4H
2
O hòa tan trong
17,5 mL nước cất. Đong 28 mL H
2
SO
4
đậm đặc pha với 40mL nước cất, để nguội.
Trộn lẫn hai dung dịch lại rồi pha loãng với nước cất thành 100 mL
c) Dung dịch B (SnCl
2
): Cân 2,5g SnCl
2
.H
2
O hòa tan trong 100mL Glycerin (Cung
cấp nhiệt). Bảo quản dung dịch ở tủ lạnh
d) Dung dịch chuẩn
Dung dịch mẹ P-PO
4
3-
500 mg/L: hòa tan 0,2197g KH
lượt thêm các thuốc thử sau:
d) 4 giọt (0,2 mL) dung dịch A, lắc đều
e) 1 giọt dung dịch B, lắc đều
f) Đo độ hấp thụ quang ở bước sóng 690nm sau 10 phút và trước 15 phút
7. Tính kết quả
Dựa vào sự tương quan giữa nồng độ C và độ hấp thụ quang A của mẫu chuẩn, lập
phương trình tương quan dạng A = aC + b. Trong đó : A: Độ hấp thụ quang C: nồng độ
của mẫu chuẩn (mg/L)
Sau khi thiết lập phương trình, chúng ta thế độ hấp thụ quang (A
M
) của mẫu cần phân tích
vào phương trình chúng ta sẽ tính được nồng độ (C
M
) của P-PO
4
3-
có trong mẫu nước
a
bA
C
M
M
−
= (1)
Chú ý: Nếu mẫu nước bị pha loãng trong quá trình điều chỉnh pH, nhân kết quả phân tích từ
công thức (1) với hệ số pha loãng để được hàm lượng P-PO
4
3-
của mẫu nước.
1 mL
5 mL
5 mL 5 mL 5 mL
18
4500-NO
2
-
B. Phương pháp so màu (APHA et al., 1995)
1. Nguyên lý
Nitrite (NO
2
-
) trong môi trường acid mạnh sẽ hình thành HNO
2
, HNO
2
mới hình thành sẽ
kết hợp với sulfanilamide thành muối diazonium sulfanilamide.
Sau đó muối diazonium sulfanilique sẽ kết hợp với thuốc thử N-(1-Naphthyl)-
ethylenediamine dihydrochloride to thành phức chất có màu đỏ tía.
Cường độ màu đậm hay nhạt tùy thuộc vào hàm lượng NO
2
-
có trong mẫu nước. Phức
màu hấp thụ ánh sáng tối đa (λmax) ở bước sóng 543 ηm.
2. Các chất gây nhiễu và giới hạn phân tích
C trong vài
ngày. Không dùng acid để bảo quản mẫu khi phân tích NO
2
-
.
4. Thiết bị
Máy quang phổ (Spectrophotometer), nồi đun.
5. Thuốc thử
a) Nước cất không chứa NO
2
-
: Thêm vào 1 lít nước cất 1 mL H
2
SO
4
đậm đặc, 0,2 mL
MnSO
4
(36,4 g MnSO
4
.H
2
O/100 mL) và 1-3 mL KMnO
4
(400 mg KMnO
4
/L). Sau
đó chưng cất lại, chú ý loại bỏ 50 mL nước cất đầu tiên. Dùng nước cất này để pha
thuốc thử và mẫu chuẩn.
b) Dung dịch hiện màu: Hòa tan 80 mL nước cất với 10 mL acid phosphoric 85% và
2
+ NO
2
-
+ 2H
+
→
SO
2
NH
2
N=N
+
+ 2H
2
O
SO
2
NH
2
N=N
+
NHCH
2
CH
2
nhà sản xuất cung cấp. Nếu dùng hóa chất dạng rắn thì hòa tan 1,6 g KMNO
4
trong 1 L nước cất, giữ trong lọ nút mài nâu ít nhất 1 tuần. Gạn bỏ cặn, sau đó
chuẩn hóa nồng độ theo quy trình sau:
Cân 100-200 mg Na
2
C
2
O
4
khan (chính xác 0,1 mg) trong cốc 400 mL. Thêm lần
lược 100 mL nước cất, khuấy đều cho đến khi hòa tan hoàn toàn, thêm 10 mL 1+1
H
2
SO
4
, làm nóng 90-95
o
C. Chuẩn độ bằng dung dịch KMnO
4
đến khi xuất hiện
màu tím nhạt (tồn tại ít nhất 1 phút) thì dừng lại, ghi thể tích chuẩn độ (A) . Không
để nhiệt độ giảm xuống dưới 85
o
C trong khi chuẩn độ, có thể làm nóng cốc trong
khi chuẩn độ nếu cần thiết. 100 mg Na
2
C
2
dễ bị oxy hóa trong điều kiện ẩm, cần chuẩn hóa
hàm lượng N-NO
2
-
theo quy trình sau: Đong 50 mL KMnO
4
chuẩn 0,01M
(0,05N), 5 mL H
2
SO
4
đậm đặc và 50 mL dung dịch mẹ N-NO
2
-
, đặt đầu pipet
ngập trong dung dịch KMnO
4
khi thêm dung dịch mẹ. Lắc đều và làm nóng đến
70-80
o
C. Làm mất màu KMnO
4
bằng cách thêm 10 mL Na
2
C
2
O
4
0,025M. Chuẩn
độ Na
-
/mL; B: tổng mL KMnO
4
sử
dụng; C: nồng độ N của KMnO
4
; D: tổng thể tích của chất khử; E: Nồng độ N của
chất khử; F: mL của dung dịch mẹ NaNO
2
.
− Dung dịch chuẩn N-NO
2
-
10 mg/L: Dựa vào nồng độ chuẩn hóa của dung dịch mẹ,
pha thành dung dịch chuẩn 5 mg/L.
6. Tiến hành phân tích
a) Mẫu nước phải được lọc qua giấy lọc 0,45 µm trước khi tiến hành phân tích. Điều
chỉnh pH của mẫu nước về 5-9 bằng HCl hoặc NH
4
OH (1N) nếu cần thiết.
b) Chuẩn bị mẫu chuẩn theo sơ đồ sau:
1 mL
5 mL
của mẫu chuẩn (mg/L)
Sau khi thiết lập phương trình, chúng ta thế độ hấp thụ quang (A
M
) của mẫu cần phân tích
vào phương trình chúng ta sẽ tính được nồng độ (C
M
) của N-NO
2
-
có trong mẫu nước
a
bA
C
M
M
−
=
21
4500-NO
3
-
E. Phương pháp khử cadmium (APHA et al., 1995)
1. Nguyên lý
Nitrate (NO
3
-
) bị khử thành NO
và các kim loại khác
cũng làm giảm hiệu suất của cột khư khi hàm lượng đạt vài mg/L, dùng EDTA để loại trừ
ảnh hưởng này. Dầu, mỡ trong mẫu nước sẽ bao quanh bề mặt các hạt Cd là giảm sự tiếp
xúc của mẫu nước với hạt Cd, do đó mẫu nước cần loại dầu mỡ bằng dung môi hữu cơ
trước khi cho qua cột khử. Dư lượng chlorine sẽ oxy hóa Cd cũng làm giảm hiệu suất của
cột khử, có thể kiểm tra dư lượng chlorine bằng chỉ thị DPD và khử chlorine bằng
Na
2
S
2
O
3
.
NCl
3
làm sai lệch màu đỏ của phức màu. Các ion sau đây gây kết tủa như Sb
3+
, Au
3+
,
Bi
3+
, Fe
3+
, Pb
2+
, Hg
2+
, Ag
+
4
2% trong 1 phút; rữa sạch dung dịch Coating (3 lần) và bảo
quản cột bằng dung dịch NH
4
Cl-EDTA pha loãng .
b) Dung dịch hiện màu (xem phương pháp 4500-NO
2
-
B.)
c) Dung dịch HCl 6N: Hòa tan HCl đậm đặc và nước cất tỉ lệ 1:1
d) Dung dịch CuSO
4
2%: Hòa tan 10g CuSO
4
.5H
2
O + 25 mL H
2
SO
4
đđ với nước cất
thành 500 mL.
e) Dung dịch NH
4
Cl-EDTA: Hòa tan 13 g NH
4
Cl và 1,7 g EDTA trong 900 mL nước
cất, điều chỉnh pH về 8,5 bằng NH
4
OH đậm đặc rồi pha thành 1000 mL.
-
(10 mg/L): Pha 1 mL dung dịch mẹ với nước cất thành
100 mL.
6. Tiến hành phân tích
a) Chuẩn bị cột khử: Đặt ở đáy cột khử một miếng sợi thủy tinh hoặc bông, đổ đầy
nước vào cột khử. Cho các hạt Cd-Cu đã xử lý (bước 5a) vào cột khử, đảm bảo
chiều cao của hạt Cd-Cu khoảng 18,5 cm và tránh bọt khí chứa trong cột khử. Đặt
một miếng sợi thủy tinh hoặc bông ở đầu trên của cột khử. Rửa cột khử bằng 200
mL dung dịch NH
4
Cl-EDTA pha loãng. Hoạt hóa cột bằng 100 mL dung dịch
chứa N-NO
3
-
0,25-1 mg/L.
b) Xử lý mẫu: Lấy 50 mL mẫu nước, Điều chỉnh pH của mẫu nước trong khoảng 7-9
bằng dung dịch HCl hoặc NaOH. Cho mẫu nước chảy qua cột khử với tốc độ 7-10
mL/phút. Loại bỏ 25 mL đầu và lấy phần còn lại để phân tích N-NO
2
-
.
c) Phân tích tích hàm lượng N-NO
2
-
của mẫu nước trước khi đi qua cột khử (B) và
sau khi đi qua cột khử (A) bằng phương pháp 4500-NO
2
-
B.
d) Thực hiện bước 6b và 6c với mẫu chuẩn N-NO
2
-
của mẫu nước sau khi đi qua cột khử
B là hàm lượng N-NO
2
-
của mẫu nước trước khi đi qua cột khử
F là hệ số hiệu chỉnh của cột khử 23
4500-S
2-
D. Phương pháp Methylene Blue (APHA et al., 1995)
1. Nguyên lý
Nguyên lý của phương pháp này dựa trên phản ứng của hydrogen sulfide (H
2
S) với FeCl
3
và N,N-dimethyl-p-phenylenediamine tạo nên methylene blue (màu xanh). Ammonium
phosphate được thêm vào sau khi hiện màu để khử màu của FeCl
3
. Methylene blue hấp
thụ ánh sáng tối đa (λ
max
N
2
với 1:1 HCl hoặc H
2
SO
4
thành 100 mL.
b) Dung dịch B: Hòa tan 4,3 g FeCl
3
.6H
2
O với 1:1 HCl hoặc H
2
SO
4
thành 100 mL.
c) Dung dịch C: Hòa tan 8,5 g (NH
4
)
2
HPO
4
với nước cất thành 100 mL.
d) Dung dịch mẹ Na
2
S.9H
2
O 100mg/L: Hòa tan 0,750g Na
2
S.9H
c) Lấy 5 mL của 06 mẫu chuẩn và mẫu nước cân phân tích vào các ống nghiệm, lần
lượt thêm các thuốc thử sau:
d) 10 giọt (0,5) mL dung dịch A, lắc nhẹ.
e) 5 giọt (0,25 mL) dung dịch B, lắc nhẹ
f) Đợi 3-5 phút, sau đó thêm 5 giọt (0,5 mL) dung dịch C
g) Đo độ hấp thụ quang của mẫu chuẩn và mẫu nước khi màu đã ổn định (khoảng 15
phút) ở bước sóng 665 nm.
Chú ý: Trong trường hợp mẫu nước được cố định bằng acetate kẽm thì lắc đều mẫu nước, lấy 10
mL kế đến cho lần lượt thêm các loại thuốc thử A, B, C, cuối cùng là lọc mẫu trước khi đo độ
hấp thụ quang.
6. Tính kết quả
Dựa vào sự tương quan giữa nồng độ C và độ hấp thụ quang A của mẫu chuẩn, lập
phương trình tương quan dạng A = aC + b. Trong đó : A: Độ hấp thụ quang C: nồng độ
của mẫu chuẩn (mg/L)
Sau khi thiết lập phương trình, chúng ta thế độ hấp thụ quang (A
M
) của mẫu cần phân tích
vào phương trình chúng ta sẽ tính được nồng độ (C
M
) của tổng sulfide có trong mẫu nước
a
bA
C
M
M
−
mg/L
0,0625
mg/L
0 mg/L
5 mL
DDW
1 mL
5 mL
5 mL 5 mL 5 mL