GREEN EYE ENVIRONMENT
CÔNG TY MÔI TRƯỜNG
TẦM NHÌN XANH

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

LỜI NÓI ĐẦU

Theo nguyện vọng đông đảo của tất cả các sinh viên, cán bộ ngành môi trường. Sau một
thời gian biên soạn và hiệu chỉnh, GREE xin giới thiệu đến các bạn bộ giáo trình Hoá
Môi Trường. Bộ giáo trình này gồm các phần sau:

CHƯƠNG 1 PH
1.1
1.2
1.3
1.4
Giới thiệu chung
Lý thuyết pH
Đo pH
Phân tích số liệu Ph

CHƯƠNG 2 ĐỘ ACID
2.1

4.4
4.5
4.6
4.7
Khái niệm chung
Ý nghĩa môi trường của oxy hòa tan
Lấy mẫu để xác định oxy hòa tan
Lựa chọn hóa chất tiêu chuẩn để đo oxy hòa tan
Phương pháp xác định oxy hòa tan
Phương pháp điện cực màng đo oxy hòa tan
Áp dụng số liệu oxy hòa tan GREEN EYE ENVIRONMENT
CÔNG TY MÔI TRƯỜNG
TẦM NHÌN XANH

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

CHƯƠNG 5 NHU CẦU OXY SINH HOÁ
5.1
5.2
5.3
5.4

8.2
8.3
Giới thiệu chung
Các phương pháp phân tích
Ứng dụng số liệu sulfate

CHƯƠNG 9 PHOSPHORUS & PHOSPHATE
9.1
9.2
9.3
9.4
Giới thiệu chung
Tầm quan trọng của hợp chất Phosphorus
Các phương pháp xác định Phosphorus – Phosphate
Ứng dụng những số liệu về phosphorus
Hy vọng bộ giáo trình này sẽ giúp ích nhiều cho các bạn trong quá trình học tập cũng
như là nguồn tài liệu tham khảo cho các bạn trong quá trình công tác sau này.
GREEN EYE ENVIRONMENT
CÔNG TY MÔI TRƯỜNG
TẦM NHÌN XANH


TM NHèN XANH

GREE
Tel: (08)5150181
Fax: (08)8114594
www.gree-vn.com
ThS: Huyứnh Ngoùc Phửụng Mai

CHNG 1

PH 1.1 GII THIU CHUNG

Thut ng pH c s dng rng rói biu din tớnh acid hoc tớnh kim ca dung
dch. pH l ch s biu din nng ca ion hydro, hay núi chớnh xỏc hn l nng
hot tớnh ca ion hydro. pH cú vai trũ quan trng trong hu ht cỏc quỏ trỡnh ca lnh
vc k thut mụi trng. Trong lnh vc cp nc, pH l yu t quan trng nh hng
n quỏ trỡnh keo t húa hc, kh trựng, lm mm v kim soỏt tớnh n mũn ca nc.
Trong x lý nc thi bng cỏc quỏ trỡnh sinh hc, pH phi c duy trỡ trong gii hn
ti u cho s phỏt trin ca vi sinh vt. Cỏc quỏ trỡnh húa hc s dng keo t nc
thi, lm khụ bựn hoc oxy cỏc hp cht nh ion cyanua, thng ũi hi pH phi c
duy trỡ trong mt gii hn hp. Vỡ nhng lý do trờn v vỡ cỏc mi quan h c bn gia
pH, acid v kim, cn phi hiu bit v lý thuyt cng nh thc t pH.

1.2 Lí THUYT pH

+
+ OH
-
(1 1) GREEN EYE ENVIRONMENT
CễNG TY MễI TRNG
TM NHèN XANH

GREE
Tel: (08)5150181
Fax: (08)8114594
www.gree-vn.com
ThS: Huyứnh Ngoùc Phửụng Mai

Vỡ nc phõn ly to thnh mt ion hydroxyl v mt ion hydro nờn rừ rng rng cú
khong 10-7 mol/l ion hydroxyl cng c to thnh. Thay th vo phng trỡnh cõn
bng ta cú:

{
}
{
}
{}
K
OH

= 10
-14Hng s ny l tớch ion hoc hng s phõn ly ca nc.

Khi cho vo nc mt acid, nú phõn ly trong nc v hot tớnh ion hydro tng lờn;
tip theo, hot tớnh ion hydroxyl phi gim xung tuõn theo hng s phõn ly. Vớ d,
nu acid c cho vo nc tng nng hot tớnh {H+} n 10-1 thỡ nng hot
tớnh {OH-} phi gim n 10-13, cú:

10
-1
x 10
-13
= 10
-14Ngc li, nu base c cho vo nc tng nng {OH-} n 10-3 thỡ nng
{H+} gim n 10-11. V mt ghi nh quan trng l {OH-} v {H+} khụng bao gi gim
n zero. Khỏi nim c bn pH

Vic biu din hot tớnh ion hydro di dng nng mol l khụng thun tin.
khc phc khú khn ny, nm 1909 Sorenson kin ngh biu din nng hot tớnh ca
ion hydro di dng logarithm õm v kớ hiu l pH+. Ký hiu ca ụng c thay th
bng ký hiu n gin hn l pH v c biu din bng

www.gree-vn.com
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.
1-3

Vỡ hng s Kn thay i theo s thay i nhit , nờn pH ca tớnh trung hũa cng thay
i cựng vi nhit , l 7,5 00C v 6,5 600C. Tớnh acid tng khi giỏ tr pH gim v
tớnh kim tng khi giỏ tr pH tng.
1470
Thang pH
Daừ
y
acid Daừ
y
kiem

1.3 O pH
GREEN EYE ENVIRONMENT
CÔNG TY MÔI TRƯỜNG
TẦM NHÌN XANH

GREE
Tel: (08)5150181
Fax: (08)8114594
www.gree-vn.com
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.
1-4
1.4 PHÂN TÍCH SỐ LIỆU pH

Số liệu pH luôn luôn được phân tích dưới dạng hoạt tính của ion – hydro, là số đo của
tính acid hoặc kiềm của dung dịch. Một cách gần đúng, có thể giả thiết nồng độ của ion
– hydro {H+} = {H+} nồng độ hoạt tính của ion – hydro. Vì vậy,

ở pH = 2 {H+} = 10-2
ở pH = 10 {H+} = 10-10 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.
2-1

CHƯƠNG 2

ĐỘ ACID
2.1 KHÁI NIỆM CHUNG

Hầu hết các nguồn nước thiên nhiên, nước thải sinh hoạt và rất nhiều loại nước thải
công nghiệp có khả năng đệm do hệ thống carbonic-bicarbonate. Trên cơ sở của thông
tin này, người ta thường xem xét rằng tất cả các nguồn nước có pH nhỏ hơn 8,5 đều có
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.

2-210
9
8
7
6
5
4
3
2
1


canxi và magne để trung hòa carbonic qua việc tạo thành carbonate.

CO
2
+ CaCO
3
+ H
2
O Ỉ Ca
2+
+ 2HCO
3
-
(2 – 1)

Acid vơ cơ có mặt trong nhiều loại chất thải cơng nghiệp, đặc biệt trong các loại chất
thải cơng nghiệp luyện kim và một phần từ sản phẩm các loại vật liệu hữu cơ tổng hợp.
Các nguồn nước thiên nhiên cũng có thể chứa độ acid vơ cơ. Nước thải từ các khu vực
hầm mỏ và nơi đổ quặng sẽ chứa một lượng đáng kể acid sulfuric hoặc muối của acid
sulfuric nếu có mặt lưu huỳnh, sulfide hoặc pyrit sắt. Việc chuyển hóa các vật liệu này
thành acid sulfuric và sulfate do vi khuẩn oxy hóa lưu huỳnh thực hiện trong điều kiện
hiếu khí. Vi khuẩn
2S + 3O
2
+ 2H
2
O
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.
2-3

Muối của kim loại nặng, đặc biệt là các ion kim loại hóa trị ba, như Fe (III) và Al (III) thủy
phân trong nước để giải phóng độ acid vô cơ.

FeCl
3
+ 3H
2
O → Fe(OH)
3
+ 3H

thành acid sulfuric và acid nitric. Kết quả là mưa acid làm giảm pH trong các hồ nước
có khả năng đệm thấp, ảnh hưởng xấu đến đời sống dưới nước và có thể làm tăng khối
lượng hóa chất như nhôm, sắt, silic hòa tan từ đất vào nước bề mặt. Vì những lý do
này, việc kiểm soát oxit lưu huỳnh và nitơ cần được thực hiện khi thải các loại khí đốt
vào môi trường không khí. 2.4 PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH

Độ acid carbonic và acid vô cơ có thể được xác định bằng việc sử dụng các dung dịch
kiềm tiêu chuẩn. Acid vô cơ được đo bằng định phân đến pH khoảng 3,7 với điểm kết
thúc methyl cam. Kết quả định phân mẫu nước đến điểm kết thúc phenolphthalein với
pH 8,3 xác định cả độ acid vô cơ và độ acid do các acid yếu gây nên. Độ acid tổng
cộng này có tên là độ acid phenolphthalein. GREEN EYE ENVIRONMENT
CễNG TY MễI TRNG
TM NHèN XANH

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

cha carbonate natri. Phn ng cú liờn quan n quỏ trỡnh trung hũa xy ra theo hai
bc. 2NaOH + CO
2
ặ Na
2
CO
3
+ H
2
O (2 5)
Na
2
CO
3
+ CO
2
+ H
2
O ặ 2NaHCO
3
(2 6)

v t Phng trỡnh (2 6) rừ rng l nu carbonate natri cú mt trong hydroxide natri
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

[
HCO
3
-
]
[H
2
CO
3
*
]
= K
A1

Thực tế, [H
2
CO
3
*] trong phương trình này được thiết lập tương đương với tổng nồng độ
mol của acid carbonic và carbonic tự do vì rất khó phân biệt giữa hai dạng trên của acid
carbonic. Vì carbonic tự do chiếm khoảng 99 phần trăm tổng nồng độ, phương trình
trên chỉ là phương trình gần đúng.

Việc sử dụng Phương trình (2 – 7) được mô tả trong ví dụ sau.
Nếu K
Al
= 4,3 x 10-7, [H

toán được kiến nghị thực hiện.

Phương pháp hiện trường. Phương trình định phân có rất nhiều ưu điểm và tính
chính xác đủ cho tất cả các mục đích thực tế.

Độ Acid Methyl Cam

Tất cả nước thiên nhiên và hầu hết các loại nước thải công nghiệp có pH thấp hơn 4
đều có độ acid vô cơ hoặc độ acid methyl cam. Acid vô cơ cần được trung hòa tại thời
điểm pH tăng lên 3,7 và chất chỉ thị pH màu thường được sử dụng khi máy đo pH
không có sẵn. Trong khi đó, trước đây methyl cam được sử dụng cho mục đích này,
2-5GREEN 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.
2-6

nhưng hiện nay bromphenol được kiến nghị sử dụng vì sự thay đổi màu rõ nét hơn ở

carbonic có mặt trong nước. Nồng độ carbonic là thông số quan trọng để ước tính nhu
cầu hóa chất như vôi hoặc sođa.

Hầu hết các chất thải công nghiệp chứa acid vô cơ đều phải được trung hòa trước khi
chúng được xả vào sông hoặc đường ống thoát nước hoặc đến trạm xử lý. Khối lượng
hóa chất, kích thước của các thiết bị châm hóa chất, kho lưu trữ và giá thành được xác
định đưa vào số liệu về độ acid của phòng thí nghiệm. 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.
3-1

CHƯƠNG 3

ĐỘ KIỀM

đáng kể độ kiềm carbonate và hydroxide. Điều kiện này thường xảy ra trong nguồn
nước mặt có tảo phát triển. Tảo sử dụng khí carbonic, dạng tự do và kết hợp, trong
nước và pH thường đạt trị số 9 đến 10. Nước lò hơi luôn luôn chứa độ kiềm carbonate
và hydroxide. Nước sau khi được xử lý làm mềm bằng phương pháp hóa học có sử
dụng vôi hoặc sôđa thường chứa carbonate và hydroxide.

Mặc dù rất nhiều chất gây ra độ kiềm trong nước, nhưng một phần lớn độ kiềm của
nước tự nhiên do ba chất sau gây ra theo thứ tự phụ thuộc vào giá trị pH từ cao đến
thấp: (1) hydroxide (OH-), (2) carbonate (CO
3
2-
) và (3) bicarbonate (HCO
3-
). Với hầu hết
các mục đích thực tế, độ kiềm do các chất khác gây ra trong nước tự nhiên là không
đáng kể hoặc rất nhỏ.

Độ kiềm của nước, về nguyên tắc, do muối của các acid yếu và các loại bazơ mạnh
gây ra và các chất này là dung dịch đệm để giữ pH không giảm nhiều khi đưa acid vào
nước. Vì vậy, độ kiềm còn là số đo khả năng đệm của nước và được sử dụng rộng rãi
trong lĩnh vực xử lý nước cấp cũng như nước thải. GREEN EYE ENVIRONMENT
CÔNG TY MÔI TRƯỜNG
TẦM NHÌN XANH


. Ví dụ các mẫu nước có pH
trên 8,3 được định phân theo hai bước. Trong bước thứ nhất, mẫu nước được định
phân bằng dung dịch acid cho đến pH thấp hơn 8,3 tại điểm chất chỉ thị phenolphthalein
đổi màu từ hồng sang không màu. Việc định phân trong pha hai được thực hiện đến pH
thấp hơn khoảng 4,5 tương ứng với điểm kết thúc của bromcresol green. Khi pH của
mẫu nước thấp hơn 8,3, chỉ cần định phân một lần đến pH 4,5.

Việc chọn pH 8,3 là điểm kết thúc cho bước định phân thứ nhất tương ứng với điểm ion
carbonate chuyển thành ion bicarbonate:

CO
3
2-
+ H
+
Æ HCO
3
-
(3 – 1)

Việc sử dụng pH khoảng 4,5 làm điểm kết thúc cho bước định phân thứ hai tương ứng
với điểm ion bicarbonate chuyển thành acid carbonic: HCO
3
-
+ H
+
Æ H

â Copyright 2006 gree-vn.com, All rights reserved. Xin ghi rừ ngun khi bn phỏt hnh li thụng tin t trang ny.
3-3Hỡnh 3.1 ng cong nh phõn ca hn hp hydroxide-carbonate.

Bicarbonate [HCO3-] nng 0,01M tng ng vi kim 500 mgCaCO
3
/L cú im
kt thỳc phi l 4,19. Cỏc xem xột ny yờu cu acid carbonic hoc carbonic c to
thnh t bicarbonate khụng b mt t dung dch. iu ny rt khú khn lm chc
chn v vỡ lý do ny cỏc xem xột trờn cú ý ngha ln v mt lý thuyt.

pH thc ca im kt thỳc khi xỏc nh kim tt nht l c xỏc nh bng cỏch
nh phõn theo in th. Yu t ny cú ý ngha c bit quan trng i vi nc t
nhiờn m ú kim tng cng l tng cỏc nh hng ca cỏc mui acid yu trong
ú bicarbonate ch l mt phn. pH ca im gõy kt thỳc trờn ng nh phõn (xem
Hỡnh 3.1) l im kt thỳc tht. Giỏ tr pH ti cỏc im kt thỳc tng ng i vi cỏc
kim khỏc nhau t Phng trỡnh (3 3) hoc trong Standard Methods ch cú giỏ tr
cho cỏc dung dch bicarbonate v khụng c ỏp dng cho nc thi sinh hot hoc
sn xut, thm chớ ngay c nc t nhiờn.

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.


+H
+
ặH
2
CO
3
14
13
12
11
10
9
8
pH 7
6
5
4
3
2
1
0
hydroxide
carbonate

GREEN EYE ENVIRONMENT
CƠNG TY MƠI TRƯỜNG
TẦM NHÌN XANH

GREE
Tel: (08)5150181
Trong việc xác định độ kiềm tổng cộng, pH tại điểm kết thúc có một quan hệ trực tiếp
đến khối lượng độ kiềm carbonate ban đầu của mẫu.

Độ kiềm hydroxide, carbonate và bicarbonate

Trong phân tích nước, các loại độ kiềm có mặt trong nước và khối lượng của từng loại
thường được u cầu xác định. Thơng tin này đặc biệt cần cho q trình làm mềm
nước và cho nước trong lò hơi. Độ kiềm hydroxide, carbonate và bicarbonate thường
được tính tốn dựa trên các số liệu cơ bản khi định phân bazơ mạnh và carbonate
natri. Ba qui trình sau thường được sử dụng để tính tốn các loại độ kiềm: (1) tính tốn
chỉ từ số đo độ kiềm, (2) tính tốn từ số đo độ kiềm và pH và (3) tính tốn từ các
phương trình cân bằng. Qui trình đầu tiên là qui trình cơ điện dựa trên các mối quan hệ
thực nghiệm để tính tốn các loại độ kiềm khác nhau từ độ kiềm phenolphthalein và độ
kiềm tổng cộng. Cách tính tốn này được sử dụng cho cán bộ kỹ thuật khơng có kiến
thức cơ bản về hóa học mơi trường. Các kết quả của phương pháp tính tốn này chỉ là
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

CễNG TY MễI TRNG
TM NHèN XANH

GREE
Tel: (08)5150181
Fax: (08)8114594
www.gree-vn.comThS: 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.
vi cỏc thnh phn, thm chớ khi chỳng cú mt trong nc mg/L, khi s o pH c
thc hin chớnh xỏc. ụi khi nng thp ca cỏc kim cng úng vai trũ quan
trng. kim tng cng cng nh pH c yờu cu. Hn na, cn phi xỏc nh s
o ca cht rn hũa tan hiu chnh hot tớnh ion vi so o nhit la chn hng
s cõn bng thớch hp. Cỏc k s mụi trng cng nh cỏc nh húa hc mụi trng
cn phi hiu c s ca cỏc qui trỡnh ny. Cỏc qui trỡnh c trỡnh by di õy.

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

,
3
p
H 4
,
5
h
y
droxide
H
y
droxide+carbonate
carbonate
Carbonate+bicarbonate

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.

Chỉ có carbonate. Các mẫu chỉ chứa độ kiềm carbonate có pH 8,5 hoặc cao hơn. Việc

thường là thấp hơn. Trong trường hợp này độ kiềm bicarbonate bằng độ kiềm tổng
cộng.

Các phương pháp được đề cập ở phần trước để tính tốn gần đúng độ kiềm đã được
thay thế bằng phương pháp chính xác hơn được trình bày dưới đây.

Tính tốn từ số đo độ kiềm và pH

Trong qui trình này, số đo pH, độ kiềm phenolphthalein và độ kiềm tổng cộng phải được
thực hiện.

Hydroxide. Trước tiên, độ kiềm hydroxide được tính tốn từ số đo độ pH, sử dụng
hằng số phân ly của nước,

][
][
+
−
=
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

mc dự trong trng hp ny vic hiu chnh l khụng ỏng k v khụng cn thit trong
hu ht cỏc mc ớch thc t. Trong cun Standard Methods ó cú sn biu cho
phộp tớnh toỏn nhanh kim hydroxide trờn c s s dng s o pH, nhit v cht
rn hũa tan.

Carbonate. Khi kim hydroxide c xỏc nh, s dng cỏc qui trỡnh trc tớnh
toỏn kim carbonate v bicarbonate. kim phenolphthalein biu din ton b
kim hydroxide cng vi mt phn hai kim carbonate. Vỡ vy, kim carbonate cú
th c tớnh toỏn nh sau:

kim carbonate = 2 ( kim phenol - kim hydroxide) (3 - 8)

3-7
Hỡnh 3.3 Mi quan h gia kim hydroxide v pH cỏc nhit khỏc nhau.

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


m
g
CaCO
3
/L
5
0
C
25
0
C
35
0
C
15
0
C

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

Từ số đo pH, [H
+
] và [OH
-
] có thể được xác định bằng cách sử dụng phương trình (3 –
6). Chỉ còn độ kiềm khơng được biết là [HCO
3-
] và [CO
3
2-
] và chúng có thể được xác
định từ lời giải đồng thời của phương trình (3 – 10) và (3 - 11). Sau đây là các phương
trình kết quả:
Ở nhiệt độ 25
0
C, K
n
là 10-14 và K
A2
{
}
2
3
2
3
A
K
COH
COH
=
−
−
+
(
3 - 11
)
Độ kiềm carbonate
mgCaCO
3
/l
(3 – 12)
50.000 [(độ kiềm/50.000) + [H
+
]
–
(K
n

])
=
mg/L CO
3
2-
60.000
mg/L CO
3
2-
(3 – 16)
61.000
và [CO
3
2-
] [HCO
3
-
]= =

GREEN EYE ENVIRONMENT
CễNG TY MễI TRNG
TM NHèN XANH

GREE
Tel: (08)5150181
Fax: (08)8114594
www.gree-vn.comThS: Huyứnh Ngoùc Phửụng Mai

(3 - 18)
HCO
3
-
CO
3
2-
+ H
+
(3 - 19)
CO
3
2-
+ H
2
O HCO
3
-
+ OH
-
(3 - 20)

Rừ rng rng carbonate v ba dng kim l cỏc phn ca mt h thng tn ti
dng cõn bng vỡ tt c cỏc phng trỡnh u liờn quan n HCO
3-
. S thay i nng
ca bt c thnh phn no trong h thng s dn n thay i cõn bng, thay i
nng ca cỏc ion khỏc v kt qu l s thay i pH. Ngc li, s thay i pH s
lm thay i cỏc mi quan h. Hỡnh 3.3 trỡnh by mi quan h gia carbonic v ba loi
kim trong nc vi kim tng cng l 100 mg/L v theo phm vi pH quan trng


50

40

30

20

10

0
,
5 8 8
,
5 9 9
,
5 10 10
,
5 11
HCO
3
-
ẹoọ kiem mgCaCO
3
/L
CO
2
OH
-

keo t. kim phi cú mt trong nc mt lng trung hũa lng acid c
gii phúng ra t cỏc cht keo t v hon thnh quỏ trỡnh keo t.

Lm mm nc

kim l thụng s chớnh phi c xem xột n trong vic tớnh toỏn nhu cu v vụi v
sụa trong quỏ trỡnh lm mm nc bng phng phỏp kt ta. kim ca nc
c lm mm phi nm trong gii hn ca tiờu chun nc ung.

Kim soỏt n mũn

kim l thụng s quan trng liờn quan n vic kim soỏt quỏ trỡnh n mũn. õy l
thụng s cn phi bit tớnh toỏn ch s bo hũa Langelier.

Kh nng m

S o kim c s dng nh mt thụng s ỏnh giỏ kh nng m ca nc
thi v bựn.

Cht thi cụng nghip

Nhiu cụng ty chớnh qui cm vic x cht thi cha kim hydroxide vo ngun nc.
cỏc nh chc trỏch ụ th thng cm x cht thi cha kim hydroxide vo cng
thoỏt nc. kim cng nh pH l yu t quan trng khi xỏc nh kh nng x lý sinh
hc ca nc thi.

3.7 MT S P DNG KHC CA KIM I VI K S MễI TRNG

K s mụi trng thng gp nhiu trng hp thc t liờn quan n mi quan h
carbonic kim pH v thng phi gii thớch cỏc mi quan h ny.

có pH khoảng 8,6. Nước vôi độ kiềm lớn hơn phải dẫn đến có pH cao hơn trong khi thổi
khí và mẫu nước có độ kiềm thấp dẫn đến pH thấp.

Sự thay đổi pH khi có mặt tảo

Nhiều nguồn nước mặt có điều kiện tốt để cho tảo phát triển. Ở những vùng tảo phát
triển mạnh, đặc biệt là ở nơi nước cặn, pH có thể đạt đến 10. Tảo sử dụng carbonic
cho các hoạt động quang tổng hợp của chúng và việc khử carbonic dẫn đến pH cao.
Chúng ta thấy rằng việc thổi khí khử carbonic dẫn đến pH có thể tăng đến 8 và 9 với độ
kiềm trung bình. Tảo có thể giảm nồng độ carbonic từ đó xuống dưới nồng độ cân bằng
trong không khí và tiếp theo có thể gây nên việc tăng pH rất cao. Khi pH tăng, các dạng
độ kiềm thay đổi với kết quả carbonic có thể được sử dụng cho sự phát triển của tảo
với cả dạng carbonate và bicarbonate theo phương trình cân bằng sau:

2HCO
3
-
→ CO
3
2-
+ H
2
O + CO
2

(3 - 21)

CO
3
2-

2-
→ CaCO
3
(3 - 23)
Việc kết tủa này thường xảy ra trước khi pH vượt quá 10. Carbonate canxi lắng cặn
nhỏ kết quả của việc khử carbonic qua hoạt động của tảo tạo nên các cặn lắng là hỗn
hợp của sét và vôi trong hồ. Cặn lắng sét vôi là tiền thân của đá vôi.

Độ kiềm của nước lò hơi

Nước lò hơi chứa cả độ kiềm carbonate và hydroxide. Cả hai loại độ kiềm này nhận
được từ độ kiềm bicarbonate của nước đưa vào lò hơi. Khí carbonic không hòa tan
trong nước lò hơi và được khử cùng với hơi nước nóng. Điều này làm tăng pH và
chuyển độ kiềm từ bicarbonate thành carbonate và từ carbonate thành hydroxide như

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.
3-12