TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC VÀ MÔI TRƯỜNG
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG

BÀI THỰC HÀNH
PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH MÔI TRƯỜNG
Giảng viên: ThS. Trần Nguyễn Vân Nhi

.
 Dùng H
2
SO
4
đặc kết hợp với chất oxi hoá mạnh: Chiurin(1933) dùng
H
2
SO
4
đặc đun sôi với K
2
Cr
2
O
7
hay CrO
3
. Hay có thể kết hợp với KClO
4

và đun sôi (Ghinbuoc, Meseriacov, 1963).
Sau khi chuyển nitơ sang dạng amoni người ta dùng phương pháp chuẩn độ hoặc
so màu để xác định lượng nitơ tổng số trong đất.
2. Nguyên tắc
Khi cho chất hữu cơ tác dụng với acid sunfuric đậm đặc (H
2
SO
4 đđ
)

+ 6CO
2
+ 16H
2
O + 12SO
2
Sau đó kiềm hóa sản phẩm phản ứng:
(NH
4
)
2
SO
4
+ 2NaOH 2NH
3
+ Na
2
SO
4
+ 2H
2
O
Rồi đem chưng cất và chuẩn độ lượng amoniac giải phóng ra: Trang 2 NH
3

4
+ 2H
3
BO
3

3. Hóa chất, dụng cụ, thiết bị
3.1 Hóa chất:
Hoá chất:
- Nước cất 01 lần
- Acid Sunfuric đậm đặc (H
2
SO
4
đđ)
- Hỗn hợp xúc tác (CuSO
4
.5H
2
O và K
2
SO
4
); NaOH; H
3
BO
3
.
- Methyl đỏ và methyl xanh
- Ethanol 95%

SO
4
0,1N): pha ống chuẩn (H
2
SO
4
0,1N) và định
mức thành 1L.
3.2 Dụng cụ:
- Buret 25mL
- Ống đong 1000mL
- Bình định mức 25mL, 1000mL
- Bình tam giác 100mL. Trang 3 3.3 Thiết bị:
- Hệ thống phá mẫu và chưng cất đạm bán tự động (Kjeldahl).
4. Cách tiến hành
4.1 Vô cơ hoá mẫu:
- Cân khoảng 0,5g đến 2,0g mẫu cho vào ống Kjeldahl có dung tích phù hợp
(thường 250 mL).
- Thêm một lượng chất xúc tác (CuSO
4
.5H
2
O và K
2

2
SO
4
0,1N, ghi nhận điểm cuối khi chuyển từ màu xanh dương
sang mận chín. Đọc thể tích acid sunfuric tiêu tốn trên buret.
5. Kết quả
Hàm lượng nitơ của mẫu thử được xác định theo công thức sau: Trang 4 W
N
= (V
1
– V
0
) * C *14 /m
Trong đó:
W
N
: Hàm lượng nitơ của mẫu (g/kg)
V
1
: Thể tích dung dịch H
2
SO
4
0,1N dùng để chuẩn độ mẫu thử (mL)

Trang 5

BÀI 2: XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG CHẤT HỮU CƠ TRONG ĐẤT
THEO PHƯƠNG PHÁP CHIURIN
1. Mục đích
Sự tích lũy chất hữu cơ ở dạng mùn trong đất là do hoạt động vi sinh vật, thực vật
cũng như bón phân hữu cơ. Xác định chất hữu cơ trong đất là xác định hàm lượng,
thành phần mùn quyết định hình thái và tính chất lí, hoá học và độ phì của đất.
Trong tầng mùn chứa gần 90% nitơ ở dạng dự trữ và phần lớn các nguyên tố dinh
dưỡng như P, S, nguyên tố vi lượng, là kho dự trữ chất dinh dưỡng cho cây trồng.
Hiện có nhiều phương pháp xác định chất hữu cơ của đất: phương pháp đốt khô,
phương pháp đốt ướt (Chiurin, Walkley - Black), phương pháp đốt mùn trong tủ sấy
150
o
C, thời gian 20 phút (Nikitin) và phương pháp oxi hóa mùn 24 giờ ở nhiệt độ 20
o
C
(P.Antanova)
2. Nguyên tắc
Chất hữu cơ của đất, dưới tác dụng của nhiệt độ, bị dung dịch K
2
Cr
2
O

2
O
Lượng K
2
Cr
2
O
7
còn dư được dung dịch muối FeSO
4
hay muối Morh
(FeSO
4
.(NH
4
)
2
SO
4
.6H
2
O) để khử:
K
2
Cr
2
O
7
+


H
11
O
2
N), màu chuyển từ đỏ mận sang xanh lá cây hoặc diphenylamin (C
12
H
11
N),
màu sẽ chuyển từ màu lam tím sang xanh lá cây.
Trong quá trình chuẩn độ, Fe
3+
tạo thành có thể ảnh hưởng đến quá trình chuyển
hoá màu cũa chất chỉ thị, vì vậy trước khi chuẩn độ có thể cho thêm một lượng nhỏ
H
3
PO
4
hoặc muối chứa ion F
-
để tạo phức không màu với Fe
3+
.
3. Hóa chất, dụng cụ, thiết bị Trang 6 3.1 Hóa chất:

4
)
2
SO
4
.FeSO
4
.6H
2
O hoà tan trong
nước, thêm 20mL H
2
SO
4
đặc và định mức đến 1L.
- Chỉ thị Ferroin: pha 0,695g FeSO
4
.7H
2
O; 1,485g orthophenaltrolinamonohydrat
trong 100mL H
2
O cất
3.2 Dụng cụ:
- Cối, chày sứ
- Cốc thủy tinh
- Bình định mức 1L
- Pipet
- Bình tam giác (Erlen) 250mL
- Buret

- Sau 20 phút lấy mẫu ra ngoài để nguội tự nhiên 1 thời gian.
- Cho vào dung dịch mẫu khoảng 7µl chất chỉ thị Ferroin.
- Chuẩn chỉ thị với dung dịch Morh 0,5N. Dung dịch có màu xanh tím đậm 
xanh ngọc  đỏ. Đồng thời mẫu luôn được tiến hành song song với 1 mẫu trắng đối
chứng. Thí nghiệm với 3 lần lặp lại.
5. Tính kết quả
Chất hữu cơ = (V
0
-V) x N x 0,003 x 1,724 x 100 x K
a
V
0
: muối Morh dùng chuẩn độ thí nghiệm trắng (mL)
V: thể tích muối Morh dùng chuẩn độ mẫu (mL)
N: nồng độ đương lượng của dung dịch muối Morh (mgđl/L)
a: lượng mẫu đất lấy phân tích (g)
K: hệ số chuyển đổi từ mẫu khô không khí sang mẫu khô tuyệt đối.
1,724: hệ số chuyển đổi thành tổng hàm lượng chất hữu cơ.
Chú ý: đất chứa nhiều clorua cũng ảnh hưởng đến kết quả phân tích vì có một
phần Cr
2
O
7
2-
tiêu tốn cho sự oxi hoá Cl
-
.
Cr
2
O
Trang 8

BÀI 3: XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG TỔNG PHỐTPHO
TRONG ĐẤT
1. Mục đích
Phốtpho có tác dụng rất quan trọng trong dinh dưỡng của thực vật, đặc biệt là đối
với sự phát triển của rễ và hạt. Hàm lượng photpho trong đất giao động trong khoảng
0,1 – 0,19 % (P
2
O
5
). Trong tất cả các loại đất, hàm lượng photpho ở các tầng dưới nhỏ
hơn đáng kể so với tầng trên.
2. Nguyên tắc
Trong môi trường acid các dạng photphat sẽ được chuyển về dạng orthophotphat
và sẽ phản ứng tạo phức amoniummolybdate có màu xanh và được đo ở bức sóng
882nm hoặc 670nm.
Phương trình phản ứng
PO
4
3-
+ 12(NH

4
.12M
0
O
3
+ ne
+
= Molybdenum (xanh dương)
3. Hóa chất, dụng cụ, thiết bị
3.1 Hoá chất
- Acid H
2
SO
4
2,5M: cho từ từ 138mL acid H
2
SO
4
đậm đặc vào trong 500mL
nước cất rồi định mức thành 1L (a).
- Dung dịch acid ascorbic 0,1M: cân 1,76g acid ascorbic hoà tan trong 100mL
nước cất (b).
- Dung dịch amoniummolybdate 4%: hoà tan 40g trong 1L nước cất (c).
- Dung dịch potassiumantimoniumtartrate KSbOC
4
H
4
O
4
.1/2H

- Phá huỷ mẫu bằng hỗn hợp H
2
SO
4
và HClO
4
: Cân 1g đất đã ray chuẩn bị vào
trong bình Kjeldahl dung tích 50mL. Thêm vào bình 8mL dung dịch H
2
SO
4
đậm đặc, để
yên khoảng 15 phút để mẫu thấm hóa chất.
- Đun khoảng 15-20 phút thấy xuất hiện khói trắng. Chuyển ra ngoài để nguội rồi
cho 2-3 giọt HClO
4
70% (cần chú ý phải thực hiện trong tủ hút). Đốt tiếp dung dịch cho
tới khi mẫu xuất hiện màu trắng thì đem ra để nguội. Dùng nước cất rửa và chuyển dung
dịch vào bình định mức 100mL, định mức đến 100mL.
- Sau đó dùng phương pháp so màu: Cho 2mL mẫu vào các bình định mức 50mL,
cho thêm 2-3 giọt phenolphthalein. Chuẩn độ pH bằng cách dùng NaOH 1N cho vào
bình định mức, hỗn hợp có màu hồng nhạt. Tiếp tục cho H
2
SO
4
0,1N vào chuẩn lại cho
dung dịch mất màu hồng nhạt. (Các bình định mức dựng đường chuẩn cũng chuẩn pH
tương tự như vậy). Tất cả các bình cho vào 4 mL dung dịch thuốc thử, định mức bằng
nước cất đến 50 mL. Trộn đều hỗn hợp, để yên 10 phút để màu được lên hoàn toàn.
Đem đi so màu trên máy spectrophotometer tại bức sóng 882nm.

2
CO
3

và K
2
CO
3
có được hay không? Giải thích? Trang 11

BÀI 4: XÁC ĐỊNH NỒNG ĐỘ NO
2
TRONG KHÔNG KHÍ THEO
PHƯƠNG PHÁP GRIESS-SALTZMAN
1. Mục đích

+ NaNO
3
+ H
2
O
NaNO
2
+ CH
3
COOH → HNO
2
+ CH
3
COONa
Trang 12 Đo độ hấp thụ của dung dịch màu ở bước sóng giữa 540 nm và 550 nm bằng phổ
quang kế phù hợp (hoặc máy so màu) và xác định nồng độ khối lượng của nitơ dioxit
bằng đường chuẩn xây dựng với hỗn hợp khí hiệu chuẩn thu được.
3. Hóa chất, dụng cụ, thiết bị
3.1 Chuẩn bị thiết bị và dụng cụ đi thu mẫu hiện trường
- Máy hút không khí
- Lưu lượng kế
- Bình hấp thu
- Dung dịch hấp thu NO
2


Trang 13  Dung dịch chuẩn sử dụng (5µg NO
2
/mL): pha 5mL dung dịch chuẩn gốc
trong dung dịch KI 1% thành 100 mL
- Dung dịch CH
3
COOH
 Dung dịch loãng 10%: pha 50mL CH
3
COOH đậm đặc 99,5% trong nước
cất 2 lần rồi định mức thành 500mL.
 Dung dịch 5N: pha 150mL CH
3
COOH đậm đặc 99,5% trong nước cất 2 lần
rồi định mức thành 500mL.
4. Cách tiến hành
- Lấy 7 ống nghiệm Φ16 đánh số từ 0 đến 6.
- Cho dung dịch chuẩn NO
2
nồng độ 5µg/mL vào các ống nghiệm từ số 0 đến 5
với các thể tích tương ứng nêu trong bảng. Sau đó thêm dung dịch hấp thu vào các ống
nghiệm cho đủ 10mL. Ống nghiệm số 6, cho 10 mL dung dịch mẫu vừa thu xong. Thêm
vào các ống nghiệm mỗi ống 1 mL dung dịch CH
3
COOH 5N.
- Trộn dung dịch Griess A và dung dịch Griess B (tỉ lệ A:B = 1:1), cho vào 7 ống,

3
Trang 14 a: Lượng NO
2
tương ứng trong thang mẫu, µg.
V
1
: Tổng thể tích dung dịch hấp thụ mẫu, mL.
V
2
: Thể tích dung dịch mẫu đã hấp thụ lấy ra phân tích, mL.
V
k
: Thể tích không khí được lấy quy về điều kiện tiêu chuẩn.
6. Câu hỏi
6.1 Ảnh hưởng của NO
2
đến môi trường như thế nào?
6.2 Các yếu tố nào ảnh hưởng đến độ chính xác của phương pháp phân tích?
6.3 Nhận xét kết quả so với QCVN qui định về hàm lượng NO
2
trong không
khí xung quanh?
- Phát hiện thuốc trừ sâu, thuốc diệt côn trùng trong thức ăn, hoặc nhận biết
những hóa chất trong một chất cho sẵn.
- Giám sát các phản ứng hữu cơ
2. Nguyên tắc
Quá trình tách hỗn hợp các chất bằng sắc ký bản mỏng xảy ra khi cho pha động di
chuyển qua pha tĩnh. Chấm một giọt dung dịch chứa hỗn hợp các chất cần phân tích lên
gần đầu mép bản mỏng (điểm xuất phát), khoảng 1 cm từ dưới lên. Sau đó nhúng bản
mỏng vào pha động (dung môi). Dung môi di chuyển lên bản sắc ký bởi mao dẫn, gặp
phải dung dịch phân tích và dịch chuyển dung dịch này lên bản sắc ký. Do hệ số phân
bố khác nhau, các cấu tử được dịch chuyển lên bản mỏng theo hướng pha động với các
tốc độ khác nhau. Kết quả là mỗi chất trong hỗn hợp được phân chia thành một vùng
riêng.
Quá trình sắc kí bản mỏng: một hỗn hợp của một hợp chất đỏ và một hợp chất lam
được tách biệt trong quá trình sắc ký (dung môi màu xanh nhạt di chuyển lên trên bản
sắc ký.
Trang 16 Dung môi thích hợp dùng trong sắc ký bản mỏng sẽ là một dung môi có tính phân
cực khác với pha tĩnh. Nếu một dung môi phân cực được dùng để hòa tan mẫu thử trên
một pha tĩnh phân cực, vệt nhỏ mẫu thử sẽ lan tròn do mao dẫn, và các vệt khác nhau có
thể trộn lẫn vào nhau. Do đó, để hạn chế sự lan tròn của các vệt mẫu, dung môi được sử
dụng để hòa tan mẫu thử phải không phân cực, hoặc phân cực một phần, nếu pha tĩnh
phân cực, và ngược lại
3. Hóa chất, dụng cụ, thiết bị
3.1 Hoá chất
- Aceton

Các vết ở bìa phải cách bờ bên của bản mỏng ít nhất 1cm để tránh hiệu ứng bờ. Ðặt bản
mỏng gần như thẳng đứng với bình triển khai, các vết chấm phải ở trên bề mặt của lớp
dung môi khai triển. Ðậy kín bình và để yên ở nhiệt độ không đổi. Khi dung môi đã
triển khai trên bản mỏng được một đoạn, lấy bản mỏng ra khỏi bình, đánh dấu mức
dung môi, làm bay hơi dung môi còn đọng lại trên bản mỏng rồi chụp ảnh, đo khoảng di
chuyển của dung môi và các chất cần tách.
Mẫu là chất màu ở lá xanh, với hỗn hợp dung môi Aceton:Diethyether = 5:5, được
tiến hành sắc ký bản mỏng trong 10 phút.
5. Tính kết quả
5.1 Định tính các chất dựa vào việc xác định hệ số di chuyển R
f
Trong đó:
l: đoạn đường dung môi đi được, khoảng
cách từ tuyến xuất phát tới tuyến dung môi
l
o
: đoạn đường chất tan đi được, khoảng
cách từ tuyến xuất phát tới tâm vệt sắc ký
Giá trị R
f
bị ảnh hưởng bởi kích thước và
loại buồng sắc ký, bản chất và kích thước của
bản mỏng, hướng di chuyển của pha động, thể tích và thành phần của pha động, các
điều kiện cân bằng, ảnh hưởng của độ ẩm, phương pháp chuẩn bị mẫu trước khi phát
triển sắc đồ.
5.2 Độ hiệu nghiệm của bản mỏng:
Số đĩa lý thuyết N được dùng để đánh giá khả năng phân tích của bản mỏng

là giá trị R
f
của hai cấu tử 1 và 2 thường là hai cấu tử có các vệt lân
cận.
6. Câu hỏi
6.1 Ứng dụng của sắc ký bản mỏng đến việc phân tích môi trường như thế
nào? Trang 19 6.2 Các yếu tố nào ảnh hưởng đến độ chính xác của phương pháp phân tích?
6.3 Những điều kiện yêu cầu về khả năng phân cực của pha động, pha tĩnh và
hỗn hợp mẫu như thế nào trong kỹ thuật phân tích bằng sắc ký bản mỏng?