Phương pháp xác định chất độc trong không khí

Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ TP.Hồ Chí Minh – Khoa Môi Trường và CNCH
Giảng viên: Th.S. Lâm Vónh Sơn Trang 1



LỜI MỞ ĐẦU



Môi trường không khí là một môi trường thành phần và cũng là thành phần môi
trường. Nó cũng biến động và thay đổi theo những quy luật riêng của nó. Môi trường
không khí là yếu tố ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe của con người. Cùng với sự phát
triển kinh tế, vấn đề đô thò hóa kết hợp chủ trương hiện đại hóa công nghiệp hóa đất
nước đã làm môi trường không khí ngày càng bò ô nhiễm. Chính vì thế chúng ta phải
xem xét và phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến vấn đề ô nhiễm không khí để từ đó có
hướng khắc phục môi trường không khí hiện nay. Môn học thực tập ô nhiễm môi trường
không khí một phần giúp chúng ta giải quyết những vấn đề tồn đọng trong môi trường
không khí. Tài liệu này ra đời trong bối cảnh thiếu thốn nguồn tài liệu hiện nay do đó
không tránh khỏi những sai sót, mong q đồng nghiệp và sinh viên có những đóng góp
để tài liệu cho các khóa sau hoàn chỉnh hơn.



Thành Phố Hồ Chí Minh, Tháng 10/2007
Tác giả

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version
Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ TP.Hồ Chí Minh – Khoa Môi Trường và CNCH
Giảng viên: Th.S. Lâm Vónh Sơn Trang 2
PHẦN 1
CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH CHẤT ĐỘC
TRONG KHÔNG KHÍ

Xác đònh chất độc trong không khí bao gồm các bước: thu mẫu tại hiện trường, bảo
quản mẫu và phân tích đònh lượng tại Phòng thí nghiệm. Tất cả các bước này đều
quan trọng và liên quan hỗ trợ nhau để có kết quả chính xác về hàm lượng chất độc
trong không khí tại thời điểm kiểm tra.
1.1. THU MẪU VÀ PHÂN TÍCH MỘT SỐ CHẤT Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ CƠ BẢN
Sản phẩm cháy sinh ra từ các quá trình đốt nhiên liệu phục vụ sản xuất, giao thông
vận tải… là bụi khói, SO
x
(SO
2
, SO
3

), NO
x
(NO, NO
2
…), CO
x
(CO, CO
2
) và một số hợp
chất hàm lượng nhỏ hơn như: Chì, Aldehyde, C
x
H
y
… Sau đây sẽ giới thiệu các phương
pháp phân tích một số chất ô nhiễm cơ bản này.

1.1.1. Thu mẫu và phân tích bụi
- Bụi lơ lửng hiện có các phương pháp xác đònh như sau:
- Thu bụi theo dụng cụ phân tầng;
- Thu bụi theo phương pháp phễu ngược có hạn chế tốc độ hút khí;
- Thu bụi theo phương pháp sử dụng lưới lọc; vả
- Xác đònh hàm lượng bụi theo phương pháp đếm hạt (thiết bi đếm hạt Laser).
Theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5067- 1995 bụi được thu giữ trên giấy lọc ( Glass
microfibre filters) sau khi qua bộ tách lọc các hạt bụi thô có kích thước φ ≥ 50µm.
Giấy được cân trước và sau khi lấy mẫu trong cùng một điều kiện. Hàm lượng bụi
trong không khí được xác đònh trên cơ sở chênh lệch trọng lượng của giấy lọc và thể
tích khí đã thu.
Khi hàm lượng bụi trong không khí ≤ 0,1 mg/m
3
thì thể tích mẫu khí cần thiết phải lấy

tối thiểu là 1m
3
. Các loại giấy được sử dụng để lấy mẫu bụi là:
- Millipore Cat. No 000037 A0 hoặc tương đương;
- Giấy lọc cốt PVC 37mm, kích thước lổ < 5µm;
- Giấy xenlulô 37mm, Millipore;
- Giấy Whatman Glass microfibre filers.

1.1.2. Thu mẫu và phân tích sulphua dioxit ( SO
2
) .
Thu mẫu xác đònh nồng độ SO
2
trong không khí có các phương pháp sau:
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version
Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ TP.Hồ Chí Minh – Khoa Môi Trường và CNCH
Giảng viên: Th.S. Lâm Vónh Sơn Trang 3
ü Hấp thụ bằng dung dòch H
2
O
2
và bò ôxy hóa thành H
2
SO
4,
sử dụng phương
pháp chuẩn độ bằng kiềm.
ü Hấp thụ trong dung dòch H
2
O

2
loãng tạo thành H
2
SO
4,
SO
4
2-
sinh ra được xác
đònh bằng cách cho phản ứng với phức Ba-MTB (Bari Methylthymolblue)
sẽ tạo muối BaSO
4
kết tủa làm thay đổi cường độ màu ban đầu, xác đònh
theo phương pháp so màu. Phản ứng có thể biểu diển như sau:
Ba- MTB + SO
4
2-

à BaSO
4
+ MTB
ü Hấp phụ trong dung dòch TetraChlorideMercurate II (TCM), tạo phức màu
với Pararosaniline, so màu xác đònh hàm lượng.
Theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5971-1995 (ISO 6767 – 1990) xác đònh hàm lượng
SO
2
trong không khí sử dụng dung dòch hấp thụ TCM, đònh lượng bằng phương pháp
so màu như sau:
1. Nguyên tắc: SO
2

trong không khí hấp thụ vào dung dòch K
2
HgCl
4
hoặc Na
2
HgCl
4

tạo thành hợp phức Dichlorosulfit Mercurate II. Phức này chống được sự ôxy hóa của
O
2
trong khí quyển và ngay khi có mặt chất ôxy hóa mạnh O
3
, NO và NO
2
. Đònh
lượng SO
2
thu được bằng Pararosaniline trong HCl và HCHO để tạo thành phức Axít
Pararosaniline Methylsulfonic có màu hồng tím. Đo cường độ màu trên máy quang
phổ so màu ở bước sóng 560nm và đònh lượng dựa vào đường chuẩn. Các phản ứng
diển ra như sau:
ü Trong dung dòch hấp thụ, TeraChlorideMercurate II được tạo thành:
2KCl + HgCl
2
= 2K
+
+ [ HgCl
4

]
2-
.
ü SO
2
được hấp thụ và ổn đònh phản ứng tạo thành phức chất Dichlorosulfit
Mercurate II :
SO
2
+ [ HgCl
4
]
2-
+ H
2
O = [HgCl
2
SO
3
]
2-
+ 2H
+
+2Cl
-

ü Phức chất này tác dụng với Formaldehyde tạo thành Acid Pararosaniline
Methylsulfonic :
[HgCl
2

SO
3
]
2-
+ HCHO +2H
+
= HO-CH
2
-SO
3
H + HgCl
2

ü Sau đó Acid Methylsulfonic tác dụng với Pararosaniline/ HCl tạo thành
phức màu đỏ tím:
HO-CH
2
-SO
3
H + C
19
H
18
N
3
Cl + HCl = axit Pararosaniline Methylsulfonic
(Pararosaniline )
2. Khoảng đo: 0.015 – 0.6 mg/m
3
. Tuân theo đònh luật Ber - Lamber với nồng độ

khoảng 0.25mg/10ml dung dòch hấp thụ.
3. Yếu tố ảnh hưởng: NO
x
, O
3
, H
2
S, Mercaptan và một số kim loại
4. Thu mẫu và phân tích: Mẫu khí chứa SO
2
được hút qua Impinger chứa dung dòch
hấp thụ TCM với lưu lượng 0.5 – 1.0 lít/phút. Lấy mẫu khoảng 30 – 50 lít không khí.
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version
Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ TP.Hồ Chí Minh – Khoa Môi Trường và CNCH
Giảng viên: Th.S. Lâm Vónh Sơn Trang 4
Xử lý và tạo phức màu với Pararosaniline, đo màu trên máy quang phổ so màu ở bước
sóng 560nm, đònh lượng theo dãy chuẩn tự tạo.

1.1.3. Thu mẫu và phân tích Nitơ dioxit (NO
2
).
Khí NO
2
thu mẫu và được xác đònh theo các phương pháp sau:
ü Hấp thụ trong dung dòch Triethanolamine, tạo phức màu với n - 1 naphthy1-
etylendiamine (NEDA) hydro clorua, xác đònh hàm lượng trên máy quang
phổ so màu ở bước sóng 540nm.
ü Hấp thụ bằng dung dòch NaOH, tạo phức màu với hổn hợp Griess A 
Griess B, so màu ở bước sóng 540nm.
ü Theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 6167 – 1995 (ISO 6768 - 1985 phương

pháp cải biên của Griess- Saltman) việc xác đònh hàm lượng NO
2
trong
không khí như sau:
1. Nguyên tắc: Khí NO
2
được hấp thụ vào dung dòch NaOH tạo NaNO
2
, cho phản ứng
vớiCH
3
COOH tạo thành HNO
2
. Axít nitrơ tác dụng với axít sulfanilic và;-
naphylamin cho ra hợp chất Azoic có màu hồng. Phản ứng diển ra như sau:
2NO
2
+ 2NaOH = NaNO
2
+ NaNO
3
+ H
2
O (1)
NaNO
2
+ CH
3
COOH = HNO
2

+ CH
3
COONa (2)



+ NaNO
2
+ CH
3
COOH CH
3
COO
-
+ 2H
2
O


(3)






+ CH
3
COO
-

+ C
10
H
7
NH
2
+ CH
3
COOH


(4)


2. Độ nhạy: Độ nhạy của phương pháp 0.5µg NO
2
-
với 1µg NO
2
.
3. Yếu tố ảnh hưởng: Các nitrit kim loại và amonia.
C
6
H
4

SO
3
H

NH
2
C
6
H
4

SO
3
H

N
≡
N

+

C
6
H
4

SO
3
H

N
≡
N

+

N=N
-
C
10
H
6
NH
2

C
6
H
4

SO
3
H

+

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version
Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ TP.Hồ Chí Minh – Khoa Môi Trường và CNCH
Giảng viên: Th.S. Lâm Vónh Sơn Trang 5
4. Thu mẫu và phân tích: Mẫu được hút qua impinger chứa dung dòch NaOH 0.1N với
lưu lượng 0.5 - 1.0 lít/phút, thể tích khí 30 - 50 lít. Axít hóa bằng Axít Axêtíc, tạo màu
bằng hổn hợp Griess A  Griess B. Để yên 15 phút,sau đó đo trên máy quan phổ so
màu ở bước sóng 540nm. Hàm lượng NO
2

được so sánh với dung dòch chuẩn.

1.1.4. Thu mẫu và phân tích cacbon monoxit (CO)
Hiện nay thu mẫu xác đònh CO thực hiện theo các phương pháp sau:
ü Thu mẫu vào túi khí, phân tích trên máy Sắc ký khí nhờ xúc tác NiCl
2
ở nhiệt
độ 240 - 270
0
C tạo thành CH
4
, sử dụng đầu dò FID.
ü Thu mẫu qua Silicagel có tẩm amoni molipđat và muối của paladi trong axít
sunfuric, tạo thành phức paladi silicomolipđit. Cacbon monoxit chuyển phức
này thành molipđen có màu xanh, cường độ màu tỉ lệ thuận với hàm lượng CO.
ü Thu mẫu bằng chai chứa đã xác đònh chính xác thể tích, thực hiện phản ứng
khử bằng Paladium Chloride, tạo phức màu.
ü Theo Thường qui Kỹ Thuật YHLĐ & VSMT 1993, Bộ Y Tế, H.1993 phương
pháp xác đònh CO theo 52 TCN 352-89:
1. Nguyên tắc: Cacbon monoxit tác dụng với PdCl
2
, sẽ khử PdCl
2
thành Pd kim loại:
CO + PdCl
2
+ H
2
O = CO
2

+ 2HCl + Pd
ü Pd kim loại khử thuốc thử photphomolypdic (Folin- ciocalteur) từ màu vàng
thành màu xanh.
H
3
PO
4
. 10M
0
O
3
+ 4HCl + 2Pd = 2PdCl
2
+ 2H
2
O + [(M
0
O
3
)
4
. (M
0
O
2
)]
2
. H
3
PO

4

ü Phản ứng thực hiện trong môi trường kiềm(natri cabonat).
2. Độ nhạy: Độ nhạy của phương pháp: 0.05mg.
3. Yếu tố ảnh hưởng: Khí SO
2
, H
2
S…
4. Lấy mẫu và phân tích: Khí được chứa vào chai đã đònh chính xác thể tích. Cho
dung dòch PdCl
2
có nồng độ chính xác vào chai, để phản ứng trong 4 giờ. Tạo phản
ứng màu với thuốc thử Folincicanter. So màu trên máy quang phổ so màu và xác đònh
hàm lượng của cacbon monoxit theo dãy chuẩn.

1.1.5. Thu mẫu và phân tích ozôn (O
3
)
Ozon có thể xác đònh theo phương pháp sau:
ü Silicagel tẩm dung dòch fuchsine basic, dưới tác động của ozon sẽ chuyển từ
màu đỏ sang màu tím tỉ lệ với nồng độ ozon trong không khí.
ü Ozon hấp thụ vào dung dòch KI, oxy hóa I- tạo thành I2. I2 phản ứng với
dimety p- phenylendiamin tạo thành sản phẩm màu hồng. Đo màu trên máy
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version
Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ TP.Hồ Chí Minh – Khoa Môi Trường và CNCH
Giảng viên: Th.S. Lâm Vónh Sơn Trang 6
quang phổ so màu, xác đònh hàm lượng O3 so với dãy chuẩn.
ü Ozon hấp thụ vào dung dòch KI, oxy hóa I- tạo thành I2. Đo màu của I2 sinh ra
trên máy quang phổ so màu, xác đònh hàm lượng O3 so với dãy chuẩn.

Theo Thường qui Kỹ Thuật YHLD & VSMT 1993, Bộ Y Tế, H.1993 xác đònh hàm
lượng Ozon trong không khí như sau:
1. Nguyên tắc: Phương pháp dựa vào sự hấp thu ozon bằng KI và xác đònh bằng so
màu iot sinh ra tác dụng với dimety p- phenylendiamine tạo thành sản phẩm có màu
hồng. Quá trình hấp thụ, phản ứng diễn ra theo phương trình sau:
O
3
+ 2KI + H
2
O = I
2
+ 2KOH + O
2
.
2. Độ nhạy: Hàm lượng O
3
trong không khí từ 0.1mg/m
3

3. Yếu tố ảnh hưởng: Các tác nhân có tính oxi hóa và axit nitơ gây trở ngại.
4. Thu mẫu và phân tích: Khi được hút qua dung dich hấp thụ KI với tốc độ 1lít/phút.
Thực hiện phản ứng tạo màu vớidimety p-phenylendiamine. So màu trên máy quang
phổ so màu, xác đònh hàm lượng ozon bằng việc so sánh với dung dòch Iốt chuẩn.

1.1.6. Thu mẫu và phân tích chì (Pd)
Xác đònh hàm lượng chì trong không khí có thể sử dụng các phương pháp:
ü Không khí được sục vào dung dòch HNO
3
, Chì bò ôxi hóa đến Pd
2+

tan trong
dung dòch. Từ dung dòch này xử lý và phân tích đònh lượng theo 2 cách (trình
bày sau).
ü Chì được giữ lại cùng bụi trên giấy lọc khi lấy bụi, hòa tan chì trong hổn hợp
HNO
3
: HClO
4
. Từ dung dòch này xử lý và phân tích đònh lượng theo 2 cách
(trình bày sau).
ü Đối với chì tetraethyl trong hơi xăng cho hấp thụ vào dung dòch I
2
/KI tạo thành
PdI
2
, phân rã trong dung dòch kiềm rồi cho tạp phức màu hồng đào với
Dithizon, đònh lượng theo 2 cách dưới đây:
• Cách thứ nhất: xử lý tiếp, đuổi hết NO
3
-
bằng nhiệt. Xác đònh đònh
lượng Pd trên máy hấp thụ nguyên tử, catot chì, so sánh với đường
chuẩn.
• Cách thứ hai: Chì được tạo phức với Dithizon thành Dithizonat chì có
màu đỏ gạch, chiết bằng cacbon Tetrachloride hoặc Cloroform (CHCl
3
)
vào so màu trên quang phổ so màu ở bước sóng 520nm, xác đònh đònh
lượng Pd dựa vào đường chuẩn.
Theo Thường qui Kỹ Thuật YHLĐ & VSMT 1993, Bộ Y Tế, H.1993 xác đònh hàm

lượng chì trong không khí tuân thủ qui trinh 52 TCN 354 - 89 trên máy so màu:
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version
Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ TP.Hồ Chí Minh – Khoa Môi Trường và CNCH
Giảng viên: Th.S. Lâm Vónh Sơn Trang 7
1. Nguyên tắc: Chì trong không khí dạng bụi hoặc khí dùng được hút qua dung dòch
HNO
3
hoặc giấy lọc đặc biệt, chuyển nó thành Pd(NO
3
). Pd
2+
phản ứng với dithizon
tạo thành muối phức chì Dithizonat có màu đỏ gạch. Dithizonat chì được chiếc bằng
cacbon tetrachloride hoặc chloroform và xác đònh trên máy quang phổ ở bước sóng
520nm.
2. Độ nhạy: 0.3µm/ml dung dòch mẫu.
3. Yếu tố ảnh hưởng: Các kim loại nặng ảnh hưởng đến phương pháp đo. Để loại trừ
yếu tố ảnh hưởng có thể sử dụng amoni xyanat.
4. Thu mẫu và phân tích: Không khí được cho qua giấy lọc trên máy hút bụi thể tích
lớn hoặc hút qua dung dòch axít nitric loãng.
Dạng bụi được giữ lại trên giấy lọc đêm hòa tan bằng hổn hợp dung dòch HNO
3
và
HClO
4
. Cô đến cặn, tiếp tục hòa tan trong axit nitric và đuổi hết NO
2
trên bếp cách
thủy.
Dung dòch chứa PdNO

3
cho phản ứng với Dithizon, chiết chì Dithizonat bằng CCl
4
và
đo trên máy quang phổ so màu.
Trong một số trường hợp nếu hàm lượng chì nhỏ thì xác đònh bằng phương pháp phổ
hấp thu nguyên tử hoặc cực phổ vi phân.

1.2. THU MẪU VÀ PHÂN TÍCH MỘT SỐ CHẤT Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ
TRONG CÁC NGÀNH CÔNG NGHIỆP ĐẶC THÙ.
Trong quá trình vận động của tự nhiên, các quá trình sinh đòa hoá kể cả hoạt động sản
xuất của con người đã sản sinh ra nhiều chất gây ô nhiễm không khí. Ở đây chúng ta
quan tâm đến sự ô nhiễm có thể kiểm soát được đó là từ quá trình hoạt động sản xuất.
Mỗi ngành công nghiệp sinh ra một số loại chất ô nhiễm đặc thù tùy theo loại hình
sản xuất và trình độ công nghệ. Chính vì thế việc thu mẫu và phương pháp xác đònh
các chất ô nhiễm đặc thù là rất cần thiết.

1.2.1. Thu mẫu và xác đònh cacbon dioxit (CO
2
)
1. Nguyên tắc chung: Cacbon dioxit được hấp thụ bằng dung dòch Bari hydroxit
(Ba(OH)
2
) tạo ra bari cacbonat (BaCO
3
). Lượng Ba(OH)
2
dư được chuẩn độ bằng dung
dòch axit clohydric với chất chỉ thò là phenolphtalein.
2. Lấy mẫu và phân tích: Mẫu không khí khoảng 100 lít được hút qua bình chứa tiêu

chuẩn có dung dich bari hydroxit 0.1N. Cho vào dung dòch một vài phenolphtalein và
chuẩn độ lượng hydroxit bari dư bằng axit clohric (0.1ml dung dòch HCl 0.1 N tương
ứng với 1.113ml CO
2
).
Trong trường hợp không khí có lẩn hơi axit khác kết tủa BaCO
3
được lọc, rửa sạch, rồi
hòa tan bằng một lượng xác đònh dung dòch HCl 0.1 N. Sau đó, chuẩn độ lượng HCl dư
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version
Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ TP.Hồ Chí Minh – Khoa Môi Trường và CNCH
Giảng viên: Th.S. Lâm Vónh Sơn Trang 8
bằng dung dòch kiềm 0.1N có thể tính được lượng BaCO
3
tạo thành và CO
2
trong
mẫu.
1.2.2. Thu mẫu và xác đònh axit cromit
1. Nguyên tắc chung: Bụi và hơi axitcromit được thu trên giấy lọc PVC. Sau đó được
chiếc với axít loãng và sử lý với điphenyl cacbazit tạo thành phức màu đỏ. Dung dòch
màu được đo trên máy quang phổ khả kiến ở 540nm.
2. Độ nhạy: Phương pháp phù hợp với hàm lượng Axitcromit 0.03-0.05mg/m
3
và thể
tích mẫu khí cần lấy là 100-500lít.
3. Yếu tố ảnh hưởng: Phương pháp chọn lọc cho xác đònh Cr
6+
. Một số kim loại như
Fe, Cu, Ni gây cản trở.

4. Thu mẫu và phân tích: Mẫu khí được hút với vận tốc 1-2lít/phút. Thể tích mẫu là
100-500lít. Sử lý mẫu bằng Axitsunfuric 0.25M, lắc và khuấy một dòng. Sau đó thêm
Điphenyl cacbozit và đo trên máy quang phổ. Hàm lượng axit cromit được xác đònh
trên cơ sở so sánh với các dung dòch chuẩn.

1.2.3. Phân tích và thu mẫu formaldehyt (HCHO).
1. Nguyên tắc chung: trong dung dòch axit, formaldehyt phản ứng với 3- metyl-2-
benzothiazolin hydrazin (MBTH) tạo thành sản phẩm màu xanh. Cường độ màu phụ
thuộc nồng độ andehyt. Sản phẩm màu đo trên máy quang phổ khả kiến ở bước sóng
628nm.
2. Độ nhạy:Phương pháp thuận lợi cho hàm lượng formaldehyde trong không khí từ
0.5 đến 20mg/m
3
( 0.4 – 16ppm) với 25lít không khí.
3. Yếu tố ảnh hưởng: Các amit thơm, hợp chất carbazôn và các andehyde khác.
4. Thu mẫu và phân tích: Khí được hấp thụ qua dung dòch MBTH 0.05% với tốc độ 1-
2lít/phút. Dung hấp thụ được chuyển vào ống đong và thêm MBTH vào cho đủ 100ml.
Sau đó, cho vào dung dòch này clorua sắt (III), axit sunfamic; để yên 15phút và đo
trên máy quang phổ so màu. Hàm lượng formaldehyt được so sánh với dung dòch
chuẩn.

1.2.4. Thu mẫu và phân tich amoniac (NH
3
)
1. Nguyên tắc chung: Thuốc thử Nessler phản ứng với amoniac tạo nên màu nâu
vàng. Cường độ màu phụ thuộc nồng độ amoniac.
2. Độ nhạy:1µm trong 1ml dung dòch hấp thụ
3. Yếu tố ảnh hưởng: Các muối amoni, sunfua hydro, amin béo gây cản trở.
4. Thu mẫu và phân tích: Khí được hút qua dung dòch axít sunfuric loãng 0,1N với vận
tốc 1lít/phút. Dung dòch được cho phản ứng với thuốc thử Nessler và đo trên máy

quang phổ khả kiến. Hàm lượng được xác đònh bằng cách đo với dung dòch chuẩn.
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version
Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ TP.Hồ Chí Minh – Khoa Môi Trường và CNCH
Giảng viên: Th.S. Lâm Vónh Sơn Trang 9

1.2.5. Thu mẫu và phân tích khí Clo (Cl
2
).
1. Nguyên tắc chung: Clo phản ứng với 0-tolidin tạo thành một sản phẩm màu vàng.
Cường độ màu tỉ lệ với hàm lượng clo và được xác đònh trên máy quang phổ ở bước
sóng 435nm và 490nm.
2. Độ nhạy: Phương pháp phù hợp với hàm lượng clo là1µg/ml dung dòch phân tích.
3. Yếu tố ảnh hưởng: Các axit nitơ, các muối sắt, mangan và các chất ôxy hóa khác.
4. Thu mẫu và phân tích: Khí được hút qua dung dòch kiềm 0.1N trong bình chứa tiêu
chuẩn ở nhiệt độ 20 – 40
0
C. Sau đó dung dòch được trung hòa bằng axit sunfuric,
được hòa loãng và xử lý với o- tolundin trong axit clohydric. Dung dòch được đo trên
máy quang phổ so màu. Hàm lượng clo được xác đònh bằng cách so sánh với mẫu
chuẩn.

1.2.6. Thu mẫu và phân tích khí hydro florua (HF)
1. Nguyên tắc chung: hydro florua làm mất màu của alizain – thori hoặc alizarin-
lantan. Cường độ màu được đo trên máy quang phổ khả kiến có kính lọc lá cây hoặc
so màu ở bước sóng 520 – 550nm.
2. Độ nhạy: Phương pháp xác đònh được hàm lượng HF trong không khí là 0.6µm/m
3
.
3. Yếu tố ảnh hưởng: Phương pháp trên chọn lọc cho hydro florua.
4. Thu mẫu và phân tích: Khí được hút qua dung dòch NaOH 0.01M và hydroperoxit

(H
2
O
2
) 0.2% trong bình chừa chuẩn với vận tốc 0.5 đến 10lít/phút. Sau đó mẫu được
xử lý với axit percloric để khử các chất hửu cơ và đo trên máy quang phổ. Hàm lượng
florua được so sánh với dung dòch chuẩn.

1.2.7. Thu mẫu và phân tích hơi axit clohydric (HCl)
1. Nguyên tắc chung: Clorua trong mẫu được kết tủa bằng ion bạc và được đònh
lượng bằng phương pháp đo độ đục.
2. Độ nhạy: Phương pháp này được xác đònh clorua với hàm lượng 1µg/ml.
3. Yếu tố ảnh hưởng: Các axit halogen và axit xyanhydric (HCN) cản trở.
4. Thu mẫu và phân tích: Khí được hút qua nước cất trong bình chứa tiêu chuẩn có
chứa muối nitrac bạc với vận tốc 2lít/phút. Hổn hợp được xác đònh trên máy đo độ
đục. Hàm lượng clorua được so sánh với dung dòch chuẩn có chứa natri clorua.

1.2.8. Thu mẫu và phân tích hydro xyanua (HCN)
1. Nguyên tắc chung: Hơi axit xyanhydric (HCN) được hấp thụ trong bình chứa đựng
hổn hợp dung dòch amoniac – niken (II) clorua. Phức chất tetraxyanonikelat (II) tạo
thành và được xác đònh trên máy quang phổ tử ngoại ở bước sóng 267nm.
2. Độ nhạy:Phương pháp thuận tiện cho xác đònh hơi HCN có hàm lượng 1 –10 mg/m
3

(0.9 9.0ppm) với thể tích lấy mẫu không khí là 20-30lít.
3. Yếu tố ảnh hưởng: Hơi dung môi hửu cơn như Xeton, niken sunfua và một số kim
loại nặng ảnh hưởng đến quá trình phân tích HCN.
4. Thu mẫu và phân tích: Khí được hút qua dung dòch hấp thụ với vận tốc 1 –
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version
Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ TP.Hồ Chí Minh – Khoa Môi Trường và CNCH

Giảng viên: Th.S. Lâm Vónh Sơn Trang 10
2lít/phút. Mẫu được chuyển vào ống đong 25ml và đo trên máy quang phổ. Hàm
lượng HCN được so sánh với dung dòch chuẩn.

1.2.9. Thu mẫu và phân tích hydro sulfua (H
2
S).
1. Nguyên tắc chung: hydro sulfua phản ứng với cadmi hydroxit tạo thành cadmi
sunfua. Cadmi sunfua phản ứng với N, N- dimetyl-P-phenylenda-amin sulfat và clorua
sắt (III) tạo thành sản phẩm có màu xanh metylen được xác đònh bằng phổ khả kiến ở
670nm.
2. Độ nhạy:Phương pháp phù hợp với hàm lượng H
2
S trong không khí từ 1.5 đến
2.5mg/m
3
(1 – 18ppm) cho 10 lít mẫu khí.
3. Yếu tố ảnh hưởng: Các tác nhân có tính khử mạnh ozôn, nitơ dioxit, tia tử ngoại.
4. Thu mẫu và phân tích: Khí được hút qua dung dòch có chứa các thuốc thử trên với
vận tốc 0.2 – 0.5 lít/phút. Sau đó mẫu được xử lí bằng dung dòch FeCl
3
và đo trên máy
khả kiến. Hàm lượng H
2
S được xác đònh bằng cách so sánh với dung dòch chuẩn

1.2.10.Thu mẫu và phân tích hơi metanol (CH
3
OH)
1. Nguyên tắc chung: Xác đònh như formaldehyt sau khi ôxy hóa bằng KMnO

4
.
2. Độ nhạy: 0.4µg/ml.
3. Yếu tố ảnh hưởng: Các chất hửu cơ có khả năng tạo thành formaldehyt trong điều
kiện tương tự.
4. Thu mẫu và phân tích:Mẫu được thu qua nước cất sau đó được xử lý bằng dung
dòch kali permanganat trong axit sunfuric và xác đònh như formaldehyt.

1.2.11. Thu mẫu và phân tích hơi phenol (C
6
H
5
OH).
1. Nguyên tắc chung: Trong môi trường kiềm, phenol phản ứng với p- nitroanilin tạo
thành hợp chất có màu vàng (khi hàm lượng phenol thấp) hoặc màu đỏ khi hàm lượng
phenol cao. Màu dung dòch được đo trên máy quang phổ khả kiến ở bước sóng 570nm
hoặc 530nm.
2. Độ nhạy: Giới hạn dưới của phương pháp là 2µg/5ml dung dòch mẫu.
3. Yếu tố ảnh hưởng: Creso ảnh hưởng tới phương pháp xác đònh.
4. Thu mẩu và phân tích: Mẫu khí được thu qua dung dòch natri cacbonat, sau đó
thêm dung dòch p- nitroanil đã diazo hóa. Lắc đều dung dòch 15phút và đo trên máy
quang phổ ở bước sóng 570nm. Hàm lượng phenol được xác đònh bằng cách so sánh
với dung dòch phenol chuẩn.

1.2.12. Thu mẩu và phân tích hơi dung môi hữu cơ.
1. Nguyên tắc chung: Hơi Hydrocacbon được thu qua một ống thủy tinh có than hoạt
tính, sau đó được chiết bằng dung môi cacbon disufua (CS
2
). Dung môi sau khi chiết
được phân tích trên sắc kí khí với đầu dò (detector) ion hóa ngọn lửa và được đònh

lượng so với mẫu chuẩn.
2. Độ nhạy: Phương pháp thích hợp với việc xác đònh dung môi hydrocacbon ở hàm
lượng 200 – 500mg/m
3
(10-120ppm) với thể tích khí là 50-100lít.
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version
Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ TP.Hồ Chí Minh – Khoa Môi Trường và CNCH
Giảng viên: Th.S. Lâm Vónh Sơn Trang 11
3. Yếu tố ảnh hưởng: Các hợp chất hữu cơ khác.
4. Thu mẫu và phân tích: 150mg than hoạt tính được nhồi làm 2 lớp trong ống thủy
tinh tiêu chuẩn. Tốc độ lấy mẩu là 0.2lít/phút. Dùng 20ml dung môi để chiết. Dung
dòch sau khi chiết được xác đònh trên máy sắc kí khí.

1.2.13. Thu mẫu và phân tích Metyl Mercaptan.
1. Nguyên tắc chung: Metyl Mercaptan được thu bằng cách hấp thụ trên giấy thủy
tinh hoặc nền tẩm silicagen có tẩm thủy ngân axetat, sau đó chiết bằng metyl clorua.
Dung dòch sau khi chiết được xác đònh trên máy kí khí.
2. Độ nhạy: Phương pháp thích hợp với hàm lượng Metyl Mercaptan từ 0.4 đến
20mg/m
3
(0.2 – 10ppm) và có thể tích khí là 25lít.
3. Các yếu tố ảnh hưởng: Một số hợp chất có chứa lưu huỳnh ảnh hưởng đến phương
pháp xác đònh.
4. Thu mẫu và phân tích: Thủy ngân axetat 5% được tẩm trên giấy lọc và được làm
khô ở nhiệt độ phòng. Mẫu khí được lấy với vận tốc 0.2lít/phút sau đó được chiết
bằng metyl clorua và phân tích trên máy sắc kí khí.

1.2.14. Thu mẫu và phân tích hơi thủy ngân (Hg)
1. Nguyên tắc chung: Hơi thủy ngân được hút qua ống thủy tinh có chứa hopcalite, sau
đó được hòa tan trong hỗn hợp axit nitric và axít clohydric. Dung dòch được phân tích

bằng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử.
2. Độ nhạy: Phương pháp thích hợp với nồng độ thủy ngân trong không khí từ 0.005 –
0.1mg/m
3
và thể tích mẫu là 30lít không khí.
3. Yếu tố ảnh hưởng: Nhiệt độ, tốc độ lấy mẫu là một số chất dể bay hơi như benzen
gây ảnh hưởng đến kết quả phân tích.
4. Thu mẫu và phân tích: ng thu mẫu có đường kính 8mm được nhồi 0.5g hopcalite.
Tốc độ lấy mẫu không khí là 2lít/phút. Mẫu phải được phân tích càng sớm càng tốt.
Mẫu được xử lí bằng hỗn hợp 5ml axít nitric và 5ml axít clohydric đậm đặc. Dung dòch
mẫu được làm nguội sau đó phân tích trên máy quang phổ hấp thụ nguyên tử. Hàm
lượng hơi thủy ngân trong mẫu được so sánh với mẫu chuẩn.

1.2.15. Thu mẫu và phân tích asen (As).
1. Nguyên tắc chung: asen phản ứng với dung dòch bạc dietyl dithyocarbamat trong
pyridin để tạo ra sản phẩm màu đỏ. Cường độ màu của dung dòch tỉ lệ thuận với hàm
lượng asen trong mẫu.
2. Độ nhạy: 0.1µg As trong mẫu hoặc 0.24µg/m
3
không khí, thể tích mẫu 0.85m
3
.
3. Yếu tố ảnh hưởng: hydro sunfua ảnh hưởng tới kết quả phân tích. Để loại trừ ảnh
hưởng có thể dùng axetat chì.
4. Thu mẫu và phân tích: Không khí được hút qua dung dòch kiềm, giấy lọc hoặc
màng lọc. Trong trường hợp lấy mẫu bằng dung dòch kiềm thì dung dòch hấp thụ được
trung hòa bằng axit clohydric. Asen trong mẫu được đưa về dạng asen (III) bằng cách
xử lý mẫu với hỗn hợp thiếc clorua và kaliiodua. Kẽm hạt được cho thêm vào để tạo
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version
Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ TP.Hồ Chí Minh – Khoa Môi Trường và CNCH

Giảng viên: Th.S. Lâm Vónh Sơn Trang 12
ra hơi asen. Khí thoát ra được hấp thụ bằng dung dòch bạc dietyl dithyocarbamat trong
pyridin. Sau đó đo trên máy quang phổ ở bước sóng 560nm. Hàm lượng asen được
xác đònh trên cơ sở so sánh với dung dòch chuẩn.

1.2.16.Thu mẫu và xác đònh cadmi (Cd).
1. Nguyên tắc chung: dithyzon phản ứng với cadmi trong dung dòch kiềm tạo thành
cadmium dithizonat. Hỗn hợp được chiết với cloroform và xác đònh trên máy quang
phổ khả kiến ở bước sóng 515nm.
2. Độ nhạy: 0.1µg Cd trong mẫu dung dòch.
3. Các yếu tố ảnh hưởng: Phương pháp chọn lọc cho cadmi ở điều kiện bình thường.
4. Thu mẫu và phân tích: mẫu được hấp thụ bằng dung dòch axít nitric (HNO
3
loãng,
sau đó trung hòa bằng dung dòch kiềm. Thêm natri kali tartrat, kalixyanat (KCN) trong
kiềm đặc, hydroxyamin clohydrat và dithyzon vào dung dòch. Cadmi dithizonat được
chiết bằng cloroform và được đo trên máy quang phổ. Hàm lượng được xác đònh trên
cơ sở so sánh với dung dòch chuẩn.

1.3. MỘT SỐ KỸ THUẬT CẦN LƯU Ý TRONG THU MẪU, PHÂN TÍCH CÁC
CHẤT Ô NHIỄM TRONG KHÔNG KHÍ.
1.3.1. Thu mẫu tại hiện trường.
Kỹ thuật thu mẫu tại hiện trường quyết đònh khá lớn đến việc xác đònh nồng độ thực
của các chất ô nhiễm trong không khí tại khu vực lấy mẫu. Một số điểm cần lưu ý:
ü Thiết bò phải đủ tính pháp lý hoặc tối thiểu cũng phải tự chuẩn trước khi đến
hiện trường thu mẫu.
ü Chiều cao thu mẫu cách mặt đất 1,5m đó là tầm hít thở trung bình của con
người.
ü Trong giám sát hiện trạng cần tuân thủ phương pháp phân bố mẫu theo mạng
lưới, đủ khả năng đại diện cho môi trường cần giám sát.

ü Trong giám sát có trọng điểm cần xác đònh các điểm đại diện tương ứng cho
từng loại hình ô nhiễm có tính đặc thù (khu công nghiệp, giao thông, dân cư )
ü Trong giám sát nồng độ các chất ô nhiễm do nguồn thải gây nên tại mặt đất,
phải thu mẫu tại những điểm dưới hướng gió, khoảng cách từ 4 đến 40 lần
chiều cao ống khói.
ü Tại hiện trường, chọn đúng vò trí thu mẫu theo yêu cầu, khi thu mẫu phải để
đầu Impinger quay về hướng gió tới để giảm nhẹ sức hút của máy hút khí.
ü Tốc độ hút khí tuân thủ tiêu chuẩn qui đònh của phương pháp, nếu tốc độ hút
lớn chất ô nhiễm không hấp thụ hoàn toàn mà thất thoát theo dòng khí ra ngoài
Imperger, gây sai số âm cho kết quả.
ü Khả năng phân tán khí trong dung dòch hấp thụ cũng là vấn đề lưu ý, bọt khí
phân tán càng nhỏ, càng đều trong dung dòch thì hiệu xuất hấp thụ càng cao.
ü Cho chất phân tán vào dung dòch hấp thụ.
ü Luôn nhớ ghi nhận thông số đo các yếu tố vi khí hậu, điều kiện thời tiết, khí
tượng và một số bất thường khác trong quá trình thu mẫu ở hiện trường.
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version
Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ TP.Hồ Chí Minh – Khoa Môi Trường và CNCH
Giảng viên: Th.S. Lâm Vónh Sơn Trang 13

1.3.2. Bảo quản mẫu.
ü Bảo quản mẫu cũng là vấn đề không kém phần quan trọng nhằm đảm bảo kết
quả phân tích tại phòng thí nghiện tương ứng với nồng độ chất ô nhiễm tại hiện
trường. Bảo quản bao gồm từ quá trình thu mẫu tới khi kết thúc và đưa về
phòng thí nghiệm.
ü Các phức chọn lọc tạo thành trong quá trình thu mẫu thường chòu tác động
mạnh của tia tử ngoại từ ánh nắng mặt trời làm phân hủy, gây sai số âm. Tốt
nhất nên bọc đen Imperger trong quá trình thu mẫu.
ü Sau khi kết thúc thu mẫu, mẫu phải được bảo quản lạnh để cố đònh các phức
chất đã tạo tại hiện trường. Tuy nhiên phải nói rằng có bảo quản nhưng nói
chung mẫu đưa về phòng thí nghiệm để phân tích càng sớm càng tốt.

ü Tuân theo việc cho thêm các chất bảo quản theo qui trình đã đònh.

1.3.3. Hạn chế sai số và xử lý số liệu phân tích
ü Theo TCVN – 1995, số liệu đo các giá trò các chất ô nhiễm được tính toán qui
về điều kiện chuẩn kỹ thuật 250C, 760mmHg. Các mẫu khí thu tại hiện trường
thường khác nhau về nhiệt độ nên khi tính toán số liệu phải qui về điều kiện
chuẩn.
ü Trong phân tích thường gặp các loại sai số: sai số thô bạo, sai số hệ thống, sai
số ngẫu nhiên. Tuy không loại hết các sai số nhưng có thể khắc phục nhằm hạn
chế đến tối đa các sai số. Sau đây là một số điểm cơ bản.

1.3.3.1. Một số khái niệm cơ bản về nồng độ và đơn vò đo.
a. Nồng độ đơn vò đo.
Người ta thường biểu diển nồng độ dung dòch của các chất hòa tan bằng khối lượng
chất ấy có trong một khối lượng hay thể tích xác đònh của dung dòch hay dung
môi.Nồng độ dung dòch có thể biểu diển theo nhiều cách tùy vào mục đích cần tính
toán. Các cách biểu diển nồng độ dung dòch như sau:
ü Nồng độ phần trăm(%): là số gam chất tan có trong 100g dung dòch.
m
ax
aa
ax
C
1
21
1
100100
% =
+
=

Trong đó: + a
1
: Lượng chất tan,g;
+ a
2:
Lương

dung môi,g;
+ m: Khối lượng dung dich,g.
ü Nồng độ phân tử gam (M): là số phân tử gam(số mol) chất tan trong 1lít
dung dòch.
VxM
a
V
m
C
T
M
==


Trong đó: + a: Lượng chất tan,g;
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version
Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ TP.Hồ Chí Minh – Khoa Môi Trường và CNCH
Giảng viên: Th.S. Lâm Vónh Sơn Trang 14
+ m: Số mol chất tan;
+ V: Thể tích dung dòch,1;
+ M

CT
: Khối lượng của mol chất tan (khối lượng phân tử), g;
ü Nồng độ nguyên chuẩn (nồng độ đương lượng): là số đương lượng gam (N)
chất tan có trong 1lít dung dòch.
VxN
a
V
n
C
N
==

Trong đó: + a : Lượng chất tan,g;
+ n : Số đương lượng gam chất tan; sđlg
+ V : Thể tích dung dòch,1;
+ N : Khối lượng đương lượng của chất tan, g.
ü Độ chuẩn (T): Số gam (hoặc mg) chất tan trong 1lít dung dòch.
000
.
1
000
.
1
CTm
CxC
Nxn
V
a
T ===
Trong đó: + a : Lượng chất tan,g( hoặc mg);

+ V : Thể tích dung dòch,ml;
+ N : Khối lượng đương lượng của chất tan, g.
+ n : Số đương lượng gam chất tan;
ü ppm(part per milion): Phần triệu.
ü p suất: 1 at = 760mmHg = 1.013mbar = 9.81x10
4
Pa(Passcal)=98.1 Kpa.

b. Hệ số chuyển đổi của một số chất khí.
ü Công thức cơ bản
2
22
1
11
tan
T
VxP
T
VxP
cons
T
VxP
=→=

Trong đó:
+ P
1
,P
2
: p suất khí ở các điều kiện T

1
và T
2
tương ứng
+ V
1
, V
2
: Thể tích khí ở các điều kiện T
1
và T
2
tương ứng.
+ T
I
= 273
0
K + t
I

ü Ở điều kiện tiêu chuẩn (0
0
C và 1at) thể tích 1mol chất khí là 22.4 lít.
ü 1ppm = 0.0001% thể tích (Part per milion);
ü M là phân tử gam chất khí (gram).
ü
)/(
4
.
22

1
3
mmg
M
ppm =

ü
)(
4.22
/1
3
ppm
M
mmg =

ü Ở điều kiện 25
0
C và 760mmHg (TCVN – 1995) hệ số chuyển đổi như sau:
lít
x
Vvì
mmHgPxK
mmHgxKt
V
t
46.24
273
2984.22
)27325(
760)273(

46,24
25
0
0
==
+
+
=
Vậy:
)/(
46
.
24
1
3
mmg
M
ppm =


PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version
Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ TP.Hồ Chí Minh – Khoa Môi Trường và CNCH
Giảng viên: Th.S. Lâm Vónh Sơn Trang 15
Bảng 1. Hệ số chuyển đổi đơn vò ở 25
0
C và 760mmHg cụ thể trình bày ở bảng sau

STT Chỉ tiêu đổi 1 ppm = K
1
X mg/m

3
1 mg/m
3
=K
2
Y ppm

1 NH
3
0.695 1.439
2 CO
2
1.798 0.556
3 CO 1.145 0.874
4 SO
2
2.617 0.382
5 SO
3
3.271 0.306
6 NO
2
1.881 0.532
7 NO 1.226 0.815
8 Cl
2
2.903 0.345
9 H
2
S 1.390 0.719

10 HCl 1.492 0.670
11 HF 0.818 1.223
12 H
2
SO
4
4.007 0.250
13 HNO
3
2.576 0.388
Ví dụ: 1 ppm NH
3
= 0.695 mg/m
3
hoặc 1 mg/m
3
NH
3
=1.439 ppm

1.3.3.2. Cách khắc phục hạn chế sai số.
Bảng 2. Bảng sai số và cách khắc phục
Sai số hệ thống
Thiết bò đo lường
Hóa chất
Phương pháp I Sai số
Sai số ngẫu nhiên
Do thao tác của KTV
Điều kiện không gian, thời gian…
- Kiểm nghiệm ứng dụng

PPháp
- Qui hoạch thực nghiệm, thu mẫu
tại hiện trường.
-Thiết bò - Hiệu chuẩn theo hiện có
- Hóa chất - Sử dụng PA của hãng nổi tiếng
-Kỹ năng
Thao tác nhiều
Phân tích mẫu đồng thời với chuẩn
II
Khắc
phục
- Kiểm tra thống kê các loại
sai số và XLSLiệu.
- Các thuật toán thống kê.
- Kiểm tra kỹ năng
- Đánh giá thống kê sai số (kết quả)
trên việc pha chất chuẩn
III

Phương
pháp
kiểm tra
- Kiểm tra khả năng hấp thụ,
tìm tốc độ hút khí tối ưu.
Lưu lượng (0.5; 1.0; 1.5)
Nồng độ (phân vùng) kết quả.

1.3.3.3 Cách ghi chép nhật kí và trình bày kết quả.
ü Nhật ký hiên trường cần ghi chép đầy đủ một số thông tin cần thiết:
- Thời tiết: nắng, mưa, gió (tốc độ và hướng gió).

- Các nguồn có thể ảnh hưởng kết quả đo, mô tả hiện trạng tại điểm đo.
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version
Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ TP.Hồ Chí Minh – Khoa Môi Trường và CNCH
Giảng viên: Th.S. Lâm Vónh Sơn Trang 16
- Các yếu tố ảnh hưởng khác tới kết quả
ü Trình bày kết quả phân tích: Việc ghi chép các kết quả tính toán phải phản
ánh được mức độ yêu cầu của độ chính xác, nó được qui đònh bởi độ chính
xác của phương pháp dùng phân tích và độ chính xác của phép đo khối
lợng thể tích. Kết quả phân tích không ghi chính xác hơn độ chính xác
của phép đo, thiết bò đo, hoặc phương pháp phân tích sử dụng. Chỉ lấy đủ,
đúng đến chữ số có nghóa sát cuối. Con số cuối cùng là con số không chắc
chắn.
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version
Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ TP.Hồ Chí Minh – Khoa Môi Trường và CNCH
Giảng viên: Th.S. Lâm Vónh Sơn Trang 17
PHẦN 2
CÁC BÀI THỰC HÀNH
Bài 1. PHƯƠNG PHÁP KHỐI LƯNG XÁC ĐỊNH HÀM LƯNG BỤI
Dựa theo TCVN 5067 – 1995

I. NGUYÊN TẮC
Phương pháp này dựa trên việc cân trọng lượng bụi thu được trên giấy lọc, sau khi lọc
một thể tích không khí xác đònh. Giấy được cân trước và sau khi lấy mẫu trong cùng
một điều kiện. Hàm lương bụi trong không khí được xác đòng trên cơ sở chênh lệch
trọng lượng của giấy lọc và thể tích mẫu thu được.

II. DỤNG CỤ
- Lưu lượng kế hoạch bộ đếm thể tích khí
- Máy hút không khí.
- Đầu lấy bụi gồm bộ tách lọc cỡ hạt, gía phễu và giấy lọc.

- Hộp bảo quản mẫu
- Cân phân tích có độ chính xác 0.1mg.

III. LẤY MẪU
- Mẫu khí được lấy ở độ cao 1,2 – 1,5m so với mặt đất.
- Trước khi lấy mẫu, giấy lọc được đánh số, loại ẩm và cân xác đònh khối lượng
(m1).
- Lắp ráp dụng cụ lấy bụi theo trình tự:
Bộ tách các hạt bụi thô φ ≥ 50µm à đầu lọc bụi à lưu lượng kế (hoặc bộ đếm thể
tích khí) à máy hút.
- Dùng panh gắp giấy lọc đặt vào gía phễu, cần lưu ý đảm bảo hệ thống:
Đầu lấy mẫu à lưu lượng kế àmáy hút phải kín.
- Bật máy hút, thu một thể tích không khí xác đònh (V) lớn hơn 1m
3
qua đầu lọc
bụi. Khi hút đủ thể tích dự đònh, tắt máy. Ghi lại thời gian hay thể tích khí đã
thu và dùng panh kẹp gắp mẫu giấy cho vào hộp bảo quản (không dùng tay
cầm trực tiếp vào giấy).

IV. XỬ LÝ MẪU
Giấy lọc sau khi lấy mẫu được loại ẩm và cân xác đònh khối lượng (m
2
) trên cân phân
tích.

V. KẾT QUẢ
Hàm lượng bụi trong không khí được tính theo công thức sau:
3
12
/,1000

)(
)(
mmgx
lV
mm
C
bui
−
=
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version
Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ TP.Hồ Chí Minh – Khoa Môi Trường và CNCH
Giảng viên: Th.S. Lâm Vónh Sơn Trang 18
Trong đó:
+ m
1
: Khối lượng ban đầu của mẫu giấy (mg);
+ m
2
: Khối lượng mẫu giấy sau khi thu mẫu (mg);
+ V: Thể tích mẫu không khí đã thu, tính theo, đktc, (lít).
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version
Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ TP.Hồ Chí Minh – Khoa Môi Trường và CNCH
Giảng viên: Th.S. Lâm Vónh Sơn Trang 19
Bài 2
XÁC ĐỊNH NỒNG ĐỘ KHỐI LƯNG NO
2
THEO PHƯƠNG PHÁP GRIESS –
SALTZMAN TRÊN MÁY QUANG PHỔ SO MÀU.
Dựa theo
- TCVN 6137 – 1996 (ISO 6768 – 1985 của Griess – Saltzman)

- Tài liệu tập huấn về quang trắc và phân tích chất lượng môi trường, Cục môi
trường. BKHCN. 1998.

I. NGUYÊN TẮC.
Khí NO
2
được hấp thụ vào dung dòch NaOH tạo NaNO
2
, cho phản ứng với CH
3
COOH
tạo thành HNO
2
. Axít nitrơ tác dụng với axit sulfanilic và α - naphtylamin cho ra hợp
chất Azoic có màu hồng. Độ nhạy của phương pháp 0.5µg NO
2
với 1 µg NO
2.

Phản

ứng diễn ra như sau:
2NO
2
+ 2NaOH → NaNO
2
+ NaNO
3
+ H
2

O (1)
NaNO
2
+ CH
3
COOH à HNO
2
+ CH
3
COONa (2)




+ NaNO
2
+ CH
3
COOH CH
3
COO
-
+ 2H
2
O


(3)

+ CH
3
COO
-
+ C
10
H
7
NH
2
+ CH
3
COOH


(4)


II. DỤNG CỤ, THIẾT BỊ.
- Dụng cụ lấy mẫu : ng hấp thụ, máy hút khí, lưu lượng kế, hộp bảo quản mẫu.
- Dụng cụ: Pipet, buret, ống nghiệm, bình đònh mức, cân phân tích 10
-4
(g)
- Thiết bò phân tích: Máy quang phổ so màu 300 – 900nm.

III. THUỐC THỬ.
3.1. Thuốc thử Griess A.

- Axít sulfanilic 0.5g.
C
6
H
4

SO
3
H

NH
2
C
6
H
4

SO
3
H

N
≡
N

+

C
6
H

4

SO
3
H

N
≡
N

+

C
6
H
4

SO
3
H

N=N
-
C
10
H
6
NH
2

+

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version
Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ TP.Hồ Chí Minh – Khoa Môi Trường và CNCH
Giảng viên: Th.S. Lâm Vónh Sơn Trang 20
- Axít Acetic 10% → 150ml.
- Đun nhỏ lửa cho tan.
3.2. Thuốc thử Griess B.
- N (1- naphtyl) – ethylenediamine 2 HCl 0.1g.
- (cho vào 20 ml nước cất. Đun cách thủy 15 phút cho tan hết)
- Axít Acetic 10% → 150ml.

Lưu ý: Chỉ trộn dung dòch A và dung dòch B (tỉ lệ A:B =1:1) với nhau ngay trước khi
phân tích. Dung dòch này không giữ được lâu.

3.3. Dung dòch chuẩn NaNO
2
.
- Dung dòch chuẩn gốc (0.1 mg NO
2
/ml)
+ NaNO
2
0.150g
+ Nước cất 2 lần 1000ml
- Dung dòch chuẩn sử dụng (5µg NO
2
/ml):
+ Dung dòch chuẩn gốc 5ml
+ Nước cất 2 lần 100 ml

Chú ý: Theo phản ứng trên, 2 phân tử NO
2
cho một phân tử NO
2
. Do vậy, khi đònh
lượng NO
2
trong không khí, phải nhân đôi kết quả.

3.4. Dung dòch CH
3
COOH.
- Dung dòch loãng 10 %
+ CH
3
COOH đậm đặc (99.5%) 50ml
+ Nước cất 2 lần 500 ml
- Dung dòch 5N
+ CH
3
COOH đậm đặc (99.5%) 150ml
+ Nước cất 2 lần 500 ml
3.5. Dung dòch hấp thụ NaOH.
- Dung dòch 0.1N
+ NaOH 4.0g
+ Butanol (C
4
H
9

OH) 0.5ml
+ Nước cất 2 lần 1000ml

4. KỸ THUẬT LẤY MẪU.
Mẫu không khí được hút qua imperger với 2 bình hấp thụ mắc nối tiếp nhau, chứa
40ml dung dòch hấp thụ, lưu lượng 0.5 lít/phút trong khoảng 01 giờ. Xong, gom toàn
bộ dung dòch hấp thụ lại, để vào thùng bảo quản mẫu.

5. KỸ THUẬT PHÂN TÍCH.
ü Lấy 6 ống nghiệm φ16mm đánh số từ 0 đến 5.
ü Cho dung dòch chuẩn NO
2
nồng độ 5µg/ml vào các ống nghiệm từ 0 đến số 4
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version
Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ TP.Hồ Chí Minh – Khoa Môi Trường và CNCH
Giảng viên: Th.S. Lâm Vónh Sơn Trang 21
với các thể tích tương ứng nêu trong bảng. Sau đó thêm dung dòch hấp thu vào
các ống nghiệm đủ 4ml.
ü Ống nghiệm số 5, cho 4ml dung dòch mẫu vừa thu xong. Thêm vào các ống
nghiệm mỗi ống 1ml Axít Acetic 5N.
ü Trộn dung dòch Gress A và Griess B theo tỉ lệ 1:1, cho vào 6 ống, mỗi ống 1ml
hỗn hợp. Lắc đều, sau 10 phút đo trên máy so màu tại bước sóng 543nm để xác
đònh mật độ quang theo sự thay đổi lượng NO
2
.

Ống số

Dung dòch
0 1 2 3 4 Mẫu

Dung dòch chuẩn 5µg NO
2
/ml, ml 0 1.0 2.0 5.0 8.0 8
(mẫu)
Dung dòch hấp thu, ml 8.0 7.0 6.0 3.0 0.0 0.0
Dung dòch axit acetic
(CH
3
COOH)5N,ml
2 2 2 2 2 2
Dung dòch GriessA và B (1:1), ml 2 2 2 2 2 2
Lượng NO
2
trong ống, µg 0 5 10 25 40 Y

6. KẾT QUẢ.
Lập đường chuẩn tương quang giữa mật độ quang và lượng NO
2
-
từ kết quả đo của các
mẫu ở ống nghiệm số 0 đến số 4. Từ mật độ quang của mẫu phân tích trong ống
nghiệm số 5, xác đònh lượng NO
2
có trong ống dựa theo đường chuẩn. Tính kết quả
theo công thức sau:
k
NO
VxV
aV
C

2
1
2
2
=
+ C
NO2
: Nồng độ NO
2
trong mẫu khí đã thu, (mg/m
3
)
+ a : Lượng NO
2
có trong mẫu phân tích, (µg)
+ V
1
: Tổng thể tích dung dòch hấp thu mẫu,(ml)
+ V
2
: Thể tích dung dòch mẫu đã hấp thu lấy ra phân tích,(ml)
+ V
k
: Thể tích mẫu khí đã thu, tính về ĐKTC, (lít)

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version
Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ TP.Hồ Chí Minh – Khoa Môi Trường và CNCH
Giảng viên: Th.S. Lâm Vónh Sơn Trang 22
Bài 3: ĐỊNH LƯƠNG SUNFUA DIOXIT (SO2) TRONG KHÔNG KHÍ THEO
PHƯƠNG PHÁP TCM TRÊN MÁY QUANG PHỔ SO MÀU.
Biên soạn theo: - Thường qui kỹ thuật YHLD & VSMT 1993, Bộ Y Tế, H.1993;
Tham khảo: - TCVN 1971 – 1995 (ISO 6767 – 1990);
Tài liệu tập huấn về quang trắc và phân tích chất lượng môi trường. Cục Môi
Trường. BKHCN & MT.H.1998.

I. NGUYÊN TẮC.
SO
2
trong không khí được hấp thụ vào dung dòch K
2
HgCl
4
hoặc Na
2
HgCl
4
tạo thành
hợp phức Dichlorosurate Mercurate II. Phức này chống được sự ôxy hóa của ôxy trong
khí quyển và ngay cả khi có mặt chất ôxy hóa mạnh như O

3
, NO và NO
2
. Đònh lượng
SO
2
bằng Pararosaniline trong HCl và HCHO để tạo thành phức chất Axít
Pararosaniline Methylsulfonic có màu hồng tím. Đo màu trên máy quang phổ so màu
ở bước sóng 560nm và đònh lượng dựa vào đường chuẩn. Các phản ứng diển ra như
sau:
- Trong dung dòch hấp thụ, TeraChloride Mercurate II được tạo thành.
2KCl + HgCl
2
= 2K
+
+ [HgCl
4
]
2-
.
- SO
2
được hấp thụ và ổn đònh nhờ phản ứng tạo thành phức chất Dichlorosurate
Mercurate II:
SO
2
+ [HgCl
4
]
2-

+ H
2
O = [HgCl
2
SO
3
]
2-
+ 2H
+
+ 2Cl
-

- Phức chất này tác dụng với Formaldehyde tạo thành Axít Methylsulfonic:
[HgCl
2
SO
3
]
2
+ HCHO + 2H
+
= HO- CH
2
-SO
3
H + HgCl
2.
- Sau đó Axít Methylsulfonic tác dụng với Pararosaniline/HCl tạo thành phức màu đỏ
tím:

HO- CH
2
-SO
3
H + C
19
H
18
N
3
Cl +HCl = Axít Pararosaniline Methylsulfonic
(Pararosaniline)
Khoảng đo: 0.015 –0.6 mg/m
3
. Lấy mẫu khoảng 30 – 50 lít không khí. Tuân theo đònh
luật Beer- Lamber với nồng độ khoảng 0.25mg/10lít dung dòch hấp thu.
Yếu tố ảnh hưởng: Mn
2+
, Cr
3+
, Cu
2+
,V
5+
, NO
X
, O
3
, H
2

S, Mercaptan gây cản trở.

II. DỤNG CỤ, THIẾT BỊ.
ü Dụng cụ lấy mẫu: Ống hấp thụ, máy hút khí, lưu lượng kế, hộp bảo quản mẫu.
ü Dụng cụ: Pipet, buret, ống nghiệm, bình đònh mức, cân phân tích 10
-4
gr.
ü Thiết bò phân tích: Máy quang phổ so màu 300 –900nm.

III. HÓA CHẤT, THUỐC THỬ.
3.1. Formaldehyde - HCHO (1% v/v):
HCHO 38 – 40% 0.5ml.
Nước cất 50ml (pha trước khi dùng)
3.2. Dung dòch Iot 0.01N
- Dung dòch Iot 0.1N (gốc)
+ I
2
12.69g
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version
Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ TP.Hồ Chí Minh – Khoa Môi Trường và CNCH
Giảng viên: Th.S. Lâm Vónh Sơn Trang 23
+ KI 60.0g/30ml nước cất.
+ Nước cất → 1000ml
- Dung dòch Iot 0.01N (sử dụng).
+ Dung dòch Iot gốc 0.1N 10ml
+ Nước cất → 100ml
3.3. Pararosaniline (Fuchsine basic) 1%.
+ Pararosaniline 1g
+ Methanol 50ml.
+ Nước cất → 100ml

(Dung dòch ổn đònh khoảng 4 tháng, nếu cần thiết tinh chế Pararosanilin theo phụ
lục TCVN 5971 – 1995).
3.4. Dung dòch tẩy màu.
- Dung dòch Pararosaniline 1% (3.3) 4ml.
- HCl đậm đặc 6ml Lắc khoảng 5phút.
- Nước cất → 100ml
(Dung dòch ổn đònh trong 3 tháng)
3.5.Dung dòch chuẩn SO
2

3.5.1. Dung dòch chuẩn gốc.
• Cách thứ nhất:
+ Na
2
S
2
O
5
0.80g.
+ Nước cất →1000ml
(Dung dòch có nồng độ SO
2
khoảng 530µg/ml).
• Cách thứ hai:
Lấy 10ml dung dòch Na
2
SO
3
bão hòa, thêm vào 1I2 ml H
2

SO
4
1/3 tạo ra khí SO
2
.
Sục khí SO
2
vào dung dòch hấp thụ. Xác đònh chính xác lại hàm lượng SO
2
trong dung
dòch vừa pha.
• Chuẩn độ hàm lượng SO
2
trong dung dòch như sau:
Trong bình nón cho vào.
- Dung dòch I
2
0.01N 10ml.
- Dung dòch H
2
SO
4
1/5 10ml.
- Nước cất hai lần 20ml.
Nhỏ dung dòch chứa SO
2
từ buret vào bình nón, lắc đến khi chuyển màu vàng.
Thêm vào 0.2ml dung dòch hồ tinh bột 0.5% . Tiết tục nhỏ dung dòch chứa SO
2
đến khi

mất màu 1ml dung dòch I
2
0.01N tương ứng với 0,3203 mg SO
2
(= 302.3 µg/SO
2
).
3.5.2. Dung dòch chuẩn sử dụng:
Lấy dung dòch chuẩn SO
2
vừa chuẩn độ xong, đem pha loãng bằng dung dòch hấp
thụ trong bình đònh mức 100ml để thu được dung dòch chuẩn sử dụng có nồng độ 10µg
SO
2
/ml. Dung dòch giữ được 1đến 3 ngày.
3.6. Dung dòch hấp thụ.
- HgCl
2
10.86g
- NaCl 4.70g.
- (Hoặc KCl 5.96g).
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version
Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ TP.Hồ Chí Minh – Khoa Môi Trường và CNCH
Giảng viên: Th.S. Lâm Vónh Sơn Trang 24
- EDTA 0.07g.
- Nước cất → 1000ml.
(Dung dòch giữ được 2 tháng)
3.7. Dung dòch acid sulfamic
NH
2

SO
3
H 1.2g.
Nước cất → 1000ml.
(Dung dòch ổn đònh 6 tháng)
IV. KỸ THUẬT LẤY MẪU.
Thu mẫu không khí qua ống hấp thụ (imperger) với 2 ống hấp thụ nối tiếp nhau, mỗi
ống chứa 20ml dung dòch hấp thụ, với lưu lượng 0.5 I1lít/phút trong khoảng 1 giờ.
Ghi nhận nhiệt độ và áp suất nơi lấy mẫu. Xong, gom toàn bộ dung dòch đã hấp thụ
lại cho vào hộp bảo quản mẫu (lạnh).

V. KỸ THUẬT PHÂN TÍCH.
Lấy 7 ống nghiệm φ16 đánh số từ 0 đến 5, ống thứ 6 là mẫu phân tích. Cho dung dòch
chuẩn SO
2
vào các ống nghiệm từ 0 đến số 5 với các thể tích tương ứng nêu trong
bảng. Sau đó, thêm dung dòch hấp thụ vào các ống nghiệm cho đủ 10ml.

Ống nghiệm số 6( mẫu cần phân tích). Cho 10ml dung dòch mẫu vừa thu xong. Tiếp
theo, cho thứ tự các thuốc thử vào 7 ống nghiệm như số liệu trong bảng.

Ống số

Dung dòch
0 1 2 3 4 Mẫu
D.dòch chuẩn SO
2
ml (10µg SO
2
/ml) 0 0.2 0.5 1.0 2.0 0

Dung dòch hấp thụ ml 10 9.8 9.5 9.0 8.0 10 (mẫu)
0.5 0.5 0.5 0,5 0.5 0.5
Acid sulfamic, ml
(Lắc đều, để yên 10 phút)
Formaldehyde, ml 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0
Dung dòch tẩy màu, ml 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5
Lượng SO
2
, µg 0 2 5 10 20 Y

Sau khi thêm dung dòch Acid sulfamic, lắc đều, để yên 10 phút mục đích khử
NO
2
trong dung dòch hấp thụ, thêm thuốc thử tiếp theo. Khi cho chất tẩy màu vào ống
nghiệm lắc kỹ, sau 30 phút, đêm so màu ở bước sóng 540 – 560nm trên máy so màu
theo thứ tự mẫu đã đánh số.

IV. TÍNH TOÁN KẾT QUẢ.
So sánh mật độ quang của mẫu phân tích với dãy mẫu chuẩn suy ra lượng SO
2
có
trong mẫu phân tích. Tính toán kết quả theo công thức.
)/(
3
2
1
2
mmg
VxV
aV

C
k
SO
=
C
SO2
: Nồng độ SO
2
trong mẫu khí đã thu,(mg/m
3
)
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version
Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ TP.Hồ Chí Minh – Khoa Môi Trường và CNCH
Giảng viên: Th.S. Lâm Vónh Sơn Trang 25
a:Lượng SO
2
có trong dung dòch phân tích, (µg)
V
1
: Tổng thể tích dung dòch đêm hấp thu mẫu, (ml)
V
2
: Thể tích dung dòch hấp thu mẫu lấy ra phân tích, (ml)
V
k
: Thể tích khí lấy mẫu, tính theo điều kiện chuẩn, (lít).

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version