p
m
BỘYTẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC Dược HÀ NỘI
*****************
vủ ĐỨC LỢI
XÂY DỰNG PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH NHANH
CHỈ TIÊU NITRAT VÀ AMONI TRONG Nước ĂN UỐNG
(KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP Dược sĩ KHOÁ 2001- 2006)
Ngưỏi hướng dẫn:
- PGS. TSKH. Lê Thành Phước
- Th.s. Nguyễn Quốc Thức
Nơi thực hiện:
- Bộ môn Hoá Đại cương Vô cơ - Trường ĐH Dược HN
- Viện Y Học Lao Động và Vệ Sinh Môi Trường - Bộ Y Tế
Thời gian thực hiện: 1/2006 - 5/2006
Hà Nội, Tháng 5 Năm 2006
ấ
j£ ở i ^J&nt Ớ it
^Đê h í ì ìu t Ih à n h ĩtưđ e ¿ t ề tà i n à ụ.f e m i tă n h ậ n đượe. &jU đ ệ ề tạ .
ũiĩtt Uhíeh l ĩ từ nhiều phía . ÇÎFu’iŸe hêỉ etn xừi ehảti thành eảtn Ổ4t
e ú e t h ầ ụ . e S Ç J i'tïô ’^tfj^ ^ Đ ụ ì 'H ỗọc G )ư đ e '7ÔỀL Q l ệ t (T ã q ií u n í â m ạ iú ệ L itõ '
iruụền (tilt Uten thức đề etn eó đừđA ttíịìuỊ hỗềti naụ .
ốm æht chíìn thành ừxỉm ổn e/tíi th ầ y ờồ (ỊÌáô^ eáú anh ehị hụ
ỉhiíât lùêtt (Bà Jlléii '7ÔỚÚ. ÇJt'ii'fUiif nOttđe ‘Jừlít đã. tíifí
mại điều kiỀn ihiiátt lổiy gỉúệt ítẽ’ em t'ai nhiều ivíìníị íịuú trình thựe
hiện đề. tà i t iàụ .
Sm xin. ehAn. thành eảếtt ổtt <ĩ)tện QJ- 'Tôũe. Míu^ ^ènạ. ÍM <7)ệ
Sinh JHềi ^^ưiềnạ. — (Bở ^ Çî^ đã <phjơi hđẹt oà tojo^ m ọi điỀu kiên,
íh u ả n , lift e h ũ em h iể u h lỀ t t h u'e iè'hífn.
• • •

1.7.3. Phương pháp làm khô một dung dịch 11
Phần 2. Thực nghiệm và Kết quả
13
2.1. Nguyên vật liệu và phưofng pháp thực nghiệm 13
2.1.1. Trang thiết bị dụng cụ và hoá chất 13
2.1.2. Các phương pháp thực nghiệm 16
21.3. Phương pháp lấy mẫu và bảo quản mẫu 17
2.2. Kết quả thực nghiệm và nhận xét 18
2.2.1. Xác định hàm lượng Nitrat bằng phưcỉng pháp đo quang

18
2.2.2. Lập thang màu chuẩn và xác định nhanh giói hạn hàm lượng Nitrat
trong mẫu nước ăn uống 23
2.2.3. Xác định hàm lượng Amoni bằng phương pháp chưng cất và chuẩn
độ 24
2.2.4. Xác định hàm lượng Amoni bằng phưcttig pháp đo quang vói thuốc
thử Nessler 28
2.2.5. Lập thang màu chuẩn và xác định nhanh giới hạn Amoni trong các
mẫu nước ăn uống
32
2.2.6. Chế tạo thuốc thử Nessler dạng bột khô và sử dụng để xác định nhanh
giới hạn hàm lượng Amoni trong các mẫu nước 32
2.3. Bàn luận

.

35
2.3.1. Về chất lượng ăn uống 35
2.3.2. Về phương pháp xác định chỉ tiêu Nitrat và Amoni


Phần 1: Tổng Quan
1.1.Vai trò của nước [1], [16]:
Nước là môi trường sống của mọi sinh vật. Đối với con người, nước chiếm
khoảng 70% khối lượng cơ thể. Hàng ngày mỗi người cần từ 1,5 - 2 lít nước
để duy trì quá trình sinh lý. Nước cũng là nguồn cung cấp các yếu tố vi lượng,
chất khoáng dạng hoà tan. Vì vậy chất lượng nước cũng là một phần chất
lượng cuộc sống.
1.2.Vấn đề ô nhiễm nước [1];
Ô nhiễm nước là khi thành phần của nó bị biến đổi, có trạng thái khác với
trạng thái tự nhiên ban đầu, làm thay đổi tính chất lý, hoá, sinh học của nước
tinh khiết. Nó trở lên không thích hợp, nhiều khi có hại trong việc sử dụng
hàng ngày cũng như trong các lĩnh vực khác như sản xuất, khoa học
Vậy nước bị ô nhiễm là do đâu? Các nguyên nhân chính gây ô nhiễm nước là;
- Phế thải sinh hoạt từ đô thị và nông thôn.
- Chất thải công nghiệp xâm nhập vào nguồn nước tự nhiên
Nước bị ô nhiễm do nhiều chất khác nhau nhưng chúng ta có thể phân
thành 5 nhóm sau:
a. Các chất hữu cơ gồm:
- Các chất hữu cơ dễ bị oxy hoá khi có mặt của oxy và dưói tác động của vi
khuẩn chúng chuyển thành các chất đơn giản, ít độc.
- Các tác nhân gây bệnh: nước chứa các vi khuẩn, vi rút gây ra các bệnh tả, lỵ,
thương hàn, viêm gan Nước còn có nhiều loại kí sinh trùng gây bệnh như
giun, sán. Các loại này có trong phân và nước tiểu của bệnh nhân, gia súc, gia
cầm được đào thải qua nước.
- Các chất dinh dưỡng thực vật: các chất gây ô nhiễm chính là sản phẩm phân
bón hữu cơ và vô cơ được chuyển vào nước. Ngoài ra còn có chất thải sinh
hoạt từ các khu dân cư, nước tưới tiêu trong nông nghiệp.
- Chất hữu cơ tổng hợp: hàng năm có trên 60 triệu tẩh chất hữu cơ tổng hợp
trên thế giới bao gồm chất dẻo, nhiên liệu, chất màu, thuốc bảo vệ thực vật,
phụ gia thực phẩm, dược phẩm. Các chất này độc hại cho người và động vật,

e.Chất phóng xạ;
Các nguồn ô nhiễm phóng xạ là nhà máy điện nguyên tử, thử vũ khí hạt nhân,
trong công nghiệp, trong y học và nghiên cứu.
1.3.Ảnh hưởng của sự ô nhiễm nước tối sức khoẻ con người [1], [17]:
Việc cung cấp nước không đầy đủ và không đảm bảo chất lượng đã gây
ra những hậu quả nghiêm trọng cho con ngưòi. Số người sử dụng nước ô
nhiễm bị ảnh hưởng trầm trọng tới sức khoẻ ước tính khoảng 1200 triệu, Nước
bị ô nhiễm có ảnh hưởng khác nhau tới sức khoẻ con người do các thành phần
chứa trong nó, bao gồm:
- Nước chứa các vi sinh vật gây ra những vụ đại dịch ở nhiều khu vực như :
dịch tả, lỵ, thưcíng hàn. Nước cũng là môi trường truyền các bệnh kỷ sinh
trùng.
- Các chất hoá học và phóng xạ:
+ Sự có mặt của các chất hoá học vượt quá nồng độ cho phép trong nước như:
Hg, As, NO2' có thể gây nguy hiểm cho con người. Trong đó NOị' gây
Methemoglobin (đặc biệt là đối với trẻ em) và hình thành nitrosamin gây ung
thư:
4 HbFeƠ2 + 4 NƠ2' + 2 H2O

> 4HbFeOH + 4 NO3 + O2
hemoglobin methemoglobin
R2NH + HNO2 pfí<4 > H2O + R2N-N0
nitrosamin
+ Kim loại nặng như: Hg, Pd, Cd, As có độc tính cao vói cơ thể con người. Ví
dụ As có thể gây tổn thưcỉng dạ dày ruột cấp, bệnh tim, đột biến gen
+ Các chất phóng xạ (tia a, p) có thể gây quái thai, ung thư, đột biến gen
+ Các hợp chất chứa clor (sản phẩm của các loại thuốc trừ sâu), các
hydrocarbon thơm đa vòng vối sự có mặt của các anion thuốc tẩy tổng hợp có
thể tác động lên sức khoẻ con ngưòi và gây bệnh ung thư.
1.4.Kiểm nghiệm hoá học nước [1], [3], [5]:

Tổng chất rắn hoà tan
(TDS)
mg/1
1000 TCVN 6053 -1995
(ISO 9696 -1992)
4.
Hàm lượng nhôm
mg/1 0,2
ISO 12020-1997
5.
Hàm lượng Amoni, túih
theo NH4^
mg/1
1,5
TCVN 5988 - 1995(ISO
5664 1984)
6. Hàm lượng Antimon mg/1
0,005
AOAChoặcSMEWW
7.
Hàm lượng Asen
mg/l 0,01
TCVN 6182-1996
(ISO 6595 -1982)
8.
Hàm lượng Bari mg/1
0,7
AOAChoặcSMEWW
9.
Hàm lượng Bo tính

(ISO 6703/1-1984)
15.
Hàm lượng Florid
mg/1
0 ,7 -1 ,5
TCVN 6195- 1996
(IS010359/1-1992)
16.
Hàm lượng Hydro mg/1
0,05
IS010530-1992
6
sulfua
17.
Hàm lượng sắt
mgA
0,5
TCVN 6177-1996 (ISO
6332-1988)
18.
Hàm lưọng Chì
mg/1 0,01
TCVN 6193- 1996 (ISO
8286-1986)
19. Hàm lượng Mangan
mg/1 0,5
TCVN 6002-1995
(ISO 6333 - 1986)
20. Hàm lượng Thuỷ
ngân.

(ISO 9964/1-1993)
27. Hàm lượng Sulphat mg/1 250
TCVN 6200 -1996
(IS09280 -1990)
28. Hàm lượng kẽm mg/1 3 TCVN 6193-1996
(IS08288-1989)
29. Độ oxy hoá mg/l 2
Chuẩn độ bằng KMn04
1.6. Tiêu chuẩn Nitrat:
Đây là sản phẩm oxy hoá Amoniac, một lượng nhỏ hơn 5mg/l giúp nước có
vị ngon dễ uống nhưng có thể bị khử hoá thành Nitrit gây nguy hiểm cho
người dùng nhất là trẻ em.
Các phương pháp xác định Nitrat [1]:
- Phương pháp đo quang
- Dùng điện cực màng chọn lọc ion NOg'
- Dùng sắc ký ion
.Khái quát về phương pháp đo quang [2], [18], [19]:
Nguyên tắc chung: chiếu một chùm tia sáng đơn sắc có bước sóng Ầ và
cường độ Iq qua dung dịch đồng nhất có nồng độ c, bề dày lớp dung dịch là /.
Khi đi qua dung dịch một phần ánh sáng bị hấp thụ, một phần bị phản xạ,
phần còn lại (I) đi qua dung dịch.
Các kỹ thuật định lượng:
a. Đo phổ trực tiếp:
Tiến hành đo độ hấp thụ A của dung dịch , tính nồng độ c của dung dịch
dựa vào giá trị E Ị (độ hấp thụ riêng) đã biết trước.
A=Eị .l.c

> c= ^
l.E\
b. Phương pháp so sánh:

Khi xây dựng đưcmg chuẩn nên khảo sát khoảng tuyến tính của nồng độ
dung dịch với mật độ quang của nó.
Trường hợp dãy chuẩn không tuân theo định luật Lambeit-Beer (đường
chuẩn cong) thì cần làm thêm nhiều điểm chuẩn nữa vói các nồng độ gần nhau
hơn (khác nhau không quá 1 0%).
Vẽ đồ thị đi qua các vị trí gần nhất vói các điểm thực nghiệm hoặc dựa vào
bảng chuẩn để xây dựng phương trình hồi quy tuyến tính và tính hệ số tương
quan r.
Nếu r> 0,995 là tốt.
A
A.
0
C-^
Đồ thị của phương pháp đường chuẩn A= f(C).
e. Phương pháp thêm đường chuẩn:
Nguyên tắc : Thêm những thể tích giống nhau của dung dịch thử vào
dãy chuẩn chứa những lượng khác nhau và chính xác của chất chuẩn .
Đo mật độ quang của cả dãy rồi vẽ đường chuẩn quan hệ giữa mật độ
quang A với lượng chất chuẩn thêm vào .
Giao điểm của đưcmg chuẩn vói trục hoành (nồng độ) cho ta nồng độ
Đồ thị phương pháp thêm đường chuẩn
1.7. Tiêu chuẩn Amoni:
Là tiêu chuẩn thuộc họ á kim thứ ba tồn tại trong nước dạng cation hoà
tan N H / thường có trong nước ngầm do các chất Nitơ và Ure trong phân,
nước tiểu, thực vật chôn lâu ngày.
Các phương pháp định lượng [4]:
+ Phương pháp đo quang
+ Phương pháp chưng cất và chuẩn độ
10
1.7.1. Khái quát về phương pháp chưng cất [14]:

Các chất như P4O10, H2SO4 đặc, CaClj, MgS04, Na2S04 khan đều là những
chất làm khô mạnh. Người ta chia chất làm khô thành 3 loại sau:
+ A c id : P4O10, H2SO4 đặc
+ Base: KOH,NaOH
+ Trung tính : MgS0 4 , Na2S0 4 khan
Tuỳ theo tính chất của chất làm khô mà người ta chọn chất làm khô
thích hợp theo nguyên tắc không làm biến chất chất được làm khô cả về túih
chất vật lý và hoá học:
- Làm khô chất mang bản chất acid thì dùng chất làm khô cũng có bản chất
acid
- Làm khô chất mang bản chất base thì dùng chất làm khô cũng có bản chất
base
- Làm khô chất mẫn cảm với cả acid và base thì dùng chất làm khô trung tính
b. Dùng nhiệt để làm khô:
Với các chất bền với nhiệt: có thể làm khô bằng cách sấy trực tiếp trong tủ
sấy ở nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ nóng chảy của chúng .
Với các chất không bền với nhiệt người ta làm khô nó bằng cách cho nó
vào bình hút chân không và để chất làm khô ở bên cạnh.
12
Phần 2: Thực nghỉệm và Kết quả
2.1.Nguyên vật liệu và phương pháp thực nghiệm
2.1.1.Trang thiết bị dụng cụ và hoá chất:
•Trang thiết bị dụng cụ:
- Máy đo quang phổ UV-VIS photometry Model-U 1800
- Máy cất nước 1 lần, 2 lần
- Nồi cách thuỷ có thể điều chỉnh nhiệt độ
- Tủ sấy, tủ hốt, bếp đun
- Tủ lạnh để bảo quản mẫu
- Cân phân tích, cân kỹ thuật
- Thiết bị cất: ống sinh hàn, bình cầu

Bảo quản dung dịch trong chai thuỷ tinh không quá 2 tháng.
- Nitrat, dung dịch chuẩn, Cno3 = 100 mg/1.
Dùng pipet lấy 50ml dung dịch chuẩn gốc 1000 mgA cho vào bình định
mức dung tích 500 ml và thêm nước cho tới vạch.
Bảo quản dung dịch trong chai thuỷ tinh không quá 1 tháng.
- Nitrat, dung dịch chuẩn, Cno3 = 25 mg/1.
Dùng pipet lấy 125ml dung dịch Nitrat chuẩn 100 mg/1 cho vào bình định mức
dung tích 500 ml. Thêm nước cho tới vạch. Chuẩn bị dung dịch mới cho mỗi
lần thử nghiệm
- Dung dịch Amonì clorid chuẩn c = 0,lg/l
Cân chính xác 0,2972g Amoni clorid hoà tan trong nước cất 2 lần vừa đủ \l
14
- Nước không chứa Amoni, điều chế bằng một trong các phương pháp
sau:
+ Phương pháp trao đổi ion:
Cho nước cất chảy qua cột nhựa cationit acid mạnh (dạng H"^). Chứa nước thu
được trong bình thủy tinh có nút thủy tinh kín. Thêm vào bình chứa khoảng
lOg cationit cùng loại cho mỗi lít nước thu được (để bảo quản).
+ Phương pháp chưng cất:
Thêm 0,1 Oml acid sulfuric (d=l,84g/ml) vào 1000 ml nước cất và cất lại trong
máy hoàn toàn bằng thủy tinh. Nước thu được bỏ đi 50ml đầu tiên, sau đó
chứa vào bình thủy tinh có nút thủy tinh kín. Thêm khoảng lOg cationit acid
mạnh cho mỗi lít nước thu được.
- Acid hydrocloric, c = 1,18 g/ml (1)
- Dung dịch acid hydrodoric chuẩn, c = 0,10 M
Pha chế dung dịch này bằng cách pha loãng acid hydrocloric (1) và định
chuẩn bằng dung dịch NaOH chuẩn
- Dung dịch acid hydrocloric chuẩn, c = 0,02 M
Pha chế dung dịch này bằng cách pha loãng acid hydrocloric 0,10 mol/1 và
định chuẩn bằng dung dịch NaOH chuẩn.

- Hạt chống sôi bắn (đá bọt)
2.1.2.Các phương pháp thực nghiệm
1/ Xác định hàm lượng Nitrat trong mẫu nước ăn uống bằng phương pháp đo
quang.
2/ Xác định nhanh giói hạn chỉ tiêu Nitrat trong mẫu nước ăn uống bằng
phương pháp so sánh màu của mẫu thử với thang màu chuẩn.
16
3/ Xác định hàm lượng Amoni trong mẫu nước ăn uống bằng phưcmg pháp đo
quang.
4/ Xác định hàm lượng Amoni trong mẫu nước ăn uống bằng phương pháp
chưng cất và chuẩn độ.
5/ Xác định nhanh giới hạn chỉ tiêu Amoni trong mẫu nước ăn uống bằng
phương pháp so sánh màu của mẫu thử với thang màu chuẩn.
2.1.3. Phưoìig pháp lấy mẫu và bảo quản mẫu:
- Dụng cụ lấy mẫu: chai nhựa loại lOOml, 500ml
- Khoảng thời gian lấy mẫu: từ 10/12/2005 đến 15/04/2006.
- Khu vực lấy mẫu: 25 địa điểm tại địa bàn Hà Nội.
- Tần suất lấy mẫu: mỗi địa điểm lấy mẫu 3 lần cách nhau khoảng 10 ngày.
- Số mẫu lấy: 75 mẫu
- Bảo quản mẫu:
+ Các mẫu được đựng trong chai nhựa và tiến hành phân tích càng sớm càng
tốt ngay sau khi lấy mẫu.
+ Bảo quản mẫu trong điều kiện nhiệt độ từ 2°c đến 5®c.
+Với mẫu lấy để xác định hàm lượng NH / có thể acid hoá mẫu bằng acid
sulfuric đến pH < 2 giúp cho lưu giữ mẫu tốt hơn nhưng phải hết sức tránh để
mẫu đã acid hoá hấp thụ Amoniac từ không khí.
Bảng2. Địa điểm iấy mẫu nước:
STTvà
Ký hiệu
mẫu

p 904 Nhà A4Khu Đô Thị Đền Lừ - HN
M17
p 902 Nhà Ds Khu đô thị Định Công - HN
M18
p 24 Nhà Ai Khu Tập Thể Điện Lực - Hồng Hà - HN
M19
9/10 Nguyễn Lương Bằng - HN
M20 72 Trường Chinh -HN
M21 208 Nguyễn Thái Học- Ba Đình - HN
M22 8 Hàng Đào - Hoàn Kiếm - HN
M23
14 Trần Khánh Dư-HN
M24 P404 Khu Tập Thể Bóng Đèn Rạng Đông - Thanh Xuân - HN
M25
p 202 Nhà A4 Khu đô thị Mỹ Đình - HN
2.2.Kết quả thực nghiệm và Nhận xét
2.2.1.Xác định hàm iượng Nitrat bằng phương pháp đo quang
a.Nguyên tắc:
18
Đo phổ của hợp chất màu vàng được hình thành bỏi phản ứng của acid
sulfosalixylic (được hình thành do việc thêm natri salixylat và acid sulfuric
vào mẫu) với Nitrat và tiếp theo xử lý với kiềm.
b.Tiến hành:
- Xây dựng đường chuẩn:
+ Chuẩn bị dãy dung dịch chuẩn:
Dùng buret cho 1; 2 ; 3; 4 và 5 ml dung dịch Nitrat chuẩn 25mgA tương ứng
với lưcttig Nitrat mN03 = 25; 50; 75; 100; 125 |Lig vào 5 bát bay hơi sạch tương
ứng. Bát bay hoi thứ 6 cho 2ml nước cất 2 lần.
+ Phát triển màu:
Dùng pipet thêm 0,5ml dung dịch acid sulfamic 0,75gA và 0,2ml acid acetic

1,0
1,0 1,0
1,0
1,0
1,0
Dd acid sulfuric (ml)
1,0 1,0 1,0
1,0 1,0
1,0
Nước cất 2 lần (ml)
10 10 10
10 10
10
Ddkiềm NaOH (ml)
10 10 10 10
10 10
Nước cất 2 lần vừa đủ (ml)
25 25 25 25
25 25
Nồng độ Nitrat (mgA)
0 ,0 1,0 2,0 3,0 4,0
5,0
Mật độ quang D
0 ,000
0,081 0,170 0,256
0,341
0,415
Phương trình hồi quy tuyến tính:
D = 0,0840 c + 0,0004
Hệ số tưofng quan r = 0,9996