Tài liệu hướng dẫn thực hành quan trắc môi trường

_

TÀI LIỆU HƯỚNG DẪN THỰC HÀNH
QUAN TRẮC MƠI TRƯỜNG
Khoa Mơi Trường

1


_

Bài 1:
XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG NITROGEN DIOXIDE
TRONG KHƠNG KHÍ BẰNG PHUƠNG PHÁP
GRIESS-SALTZMAN
1.

NGUYÊN TẮC

Nitrogen dioxide được hấp thu vào dung dịch hấp thu Griess –
Saltzman, NO2 chuyển thành ion nitrit và ion này tác dụng với amine để
tạo phức azo màu tím hồng.
2.

HĨA CHẤT VÀ DỤNG CỤ

2.1.

Hóa chất:



N-(1-naphthyl) ethylene diamin dihydrochloride (NEDA): Hòa tan
0.1g NEDA trong 100 ml nước cất. Dung dịch này để ổn định 1
tháng nếu đựng trong chai màu và giữ trong tủ lạnh.



Dung dịch hấp thu Saltzman : hịa tan 5 g sulfanilic acid khan trong
1 lít nước có chứa 140 mL acid acetic băng (nếu khơng tan có thể
đun nhẹ). Sau đó thêm 20 mL dung dịch NEDA 0.1 % và pha lỗng
thành 1 lít bằng nước cất. Dung dịch được bảo quản lạnh trong chai
sẫm màu và nút kín, dung dịch ổn định trong 3 tháng. Trước khi lấy
mẫu cần để thuốc thử về nhiệt độ phòng.

 Dung dịch chuẩn sodium nitrite gốc (NaNO2):
Hòa tan 0.675 g NaNO2 tinh khiết, khan trong nước cất và định mức
thành 500 mL bằng nước cất. Dung dịch này chứa 900 g NO2–/mL.
Dung dịch ổn định khoảng 6 tháng nếu đựng trong chai màu và bảo
quản trong tủ lạnh. Nồng độ tương ứng của khí NO2 là 1000 g/mL vì
thực tế chỉ có 90% NO2 trong khơng khí được chuyển thành ion NO 2–
khi hấp thu trong dung dịch hấp thu.
 Dung dịch chuẩn sodium nitrite sử dụng (10 g NO2/mL): lấy 1 mL
(dùng micropipette) dung dịch NaNO2 gốc vào bình định mức 100
mL và định mức đến vạch bằng nước cất. Dung dịch này chuẩn bị
ngay khi sử dụng.
2


_



Nước cất sử dụng phải là loại khơng có chứa ion nitrite (nước cất 2
lần)

2.2. Dụng cụ:
-

Bơm hút khí với tốc độ từ 100 – 500 mL/min

-

Ống hấp thu impinger

-

Giá đỡ impinger

-

Máy quang phổ hấp thu phân tử

-

Các dụng cụ thủy tinh

3. Phương pháp lấy mẫu và phân tích


Lấy mẫu:

Cho 10 mL dung dịch hấp thu vào impinger khô. Lắp impinger
vào giá đỡ vào, bật bơm hút với tốc độ 0.4 L/phút. Lấy mẫu
trong 1 giờ. Sau đó tắt bơm, tháo impinger, chuyển dung dịch
trong impinger sang bình định mức 25 mL, tráng impinger bằng
nước cất. Nếu chưa phân tích ngay, cần đậy kín mẫu và bảo quản
lạnh.
Ghi lại tổng thể tích khí, nhiệt độ và áp suất khi lấy mẫu.



Phân tích mẫu:

Định mức bình chứa mẫu bằng dung dịch hấp thu và tiến hành
đo màu cùng với dãy màu chuẩn ở bước sóng 550 nm. Việc phân tích
mẫu tiến hành càng sớm càng tốt để tránh mất mẫu do các phản ứng với
chất oxy hóa mạnh trong khơng khí.


Xây dựng thang màu chuẩn: cho lần lượt 0; 0.2; 0.4; 0.6; 0.8 và
1.0 mL dung dịch nitrit chuẩn (10 g NO2/mL) vào bình định
mức 25 mL. Nồng độ tương ứng là 0.08; 0.16; 0.32; 0.64 và 0.64
g NO2/25 mL. Đo độ hấp thu của dãy màu chuẩn ở bước sóng
550 nm với dung dịch so sánh là bình đầu tiên.

Bình định mức 25 mL

0

1

2

3

4

5
3


_

Dd chuẩn nitrit
NO2/mL) (mL)

(10

g

Dung dịch hấp thu (mL)
NO2 (g/mL) tương ứng

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

Định mức đến vạch bằng dung dịch hấp thu
0

0.08

0.16

0.24

0.32

0.40

4. TÍNH TOÁN KẾT QUẢ
- Dựng đồ thị chuẩn giữa độ hấp thu A và nồng độ NO2 (g/mL) của dãy
màu chuẩn. Đồ thị có dạng y = a + bx, với y là độ hấp thu, x là nồng độ
NO2 tương ứng.
- Dựa vào độ thị chuẩn, tính hàm lượng NO2 có trong bình định mức 25
mL. Tính ra đơn vị g.
- Nồng độ NO2 có trong khơng khí được tính tốn theo cơng thức:
3
C ( μ g/m )=

μ g NO 2 × 1000
V0

Trong đó,
V0:

Thể tích khơng khí đã lấy (L) quy về điều kiện 25 0C, 1

atm

PVT 0
V0 = P 0 T
P : áp suất khơng khí tại nơi lấy mẫu
V : thể tích mẫu khơng khí (lít)
T : nhiệt độ trung bình của khơng khí trong thời gian lấy mẫu (0K)
P0 = 1 atm
T0 = 2980K
- Nồng độ NO2 đổi sang đơn vị ppmV:
NO 2 ( ppm) =C ¿ ¿

4


_

Bài 2:
PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH SO2 TRONG KHƠNG KHÍ
I.
Ngun tắc:
SO2 trong khơng khí được hấp thu bằng dung dịch potassium
tetrachloromercurate
K2HgCl4
để

hình
thành
phức
dichlorosulfonatomercurate (II) ([HgCl2SO3]2-). Sau đó cho tác dụng với
pararoaniline trong dung dịch acid clohydric và formaldehyde để hình
thành phức màu tím pararoaniline methylsulfonic acid. Độ hấp thu của
dung dịch đo tại bước sóng 548 nm.
2KCl + HgCl2 = 2K+ + [HgCl4]2SO2 + [HgCl4]2- + H2O = [HgCl2SO3]2- + 2H+ + 2Cl-.
[HgCl2SO3]2- + HCHO + 2H+ = HO-CH2-SO3H + HgCl2.
HO-CH2-SO3H + C19H18N3Cl + HCl = axit Pararosanilin Metylsulfonic
(màu tím)
(pararosanilin)
Khoảng đo: 0,01 - 0,6 mg/m3. Lấy mẫu khoảng 30-50 lit khơng khí.
Tn theo định luật Ber-Lamber với nồng độ khoảng 0,25mg/10ml dung
dịch hấp thu.
II.

Dụng cụ :
- Bơm hút khí
- Impinger
- Máy quang phổ hấp thu phân tử.
- Các dụng cụ thủy tinh khác.
III.
Hóa chất
- Dung dịch hấp thu: K2HgCl4 potassium tetrachloromercurate
0.04M (TCM) : hòa tan 10.86g HgCl 2, 5.96g KCl, và 0.066g
EDTA trong nước cất và pha lỗng thành 1 lít. Dung dịch ổn
định trong 6 tháng.
5

_

-

-

-

-

Acid sulfamic 0.6%: hòa tan 0.6g acid sulfamic trong 100mL
nước. Dung dịch sử dụng trong 10 ngày nếu bảo quản trong chai
kín.
HCl 1N: pha lỗng 8.3 mL HCl đậm đặc (HCl 36%, 12 M) bằng
nước cất thành 100 mL.
H3PO4 3M: pha loãng 20.5 mL H3PO4 đậm đặc (H3PO4 85%)
bằng nước cất thành 100 mL.
Tinh chế pararoaniline: chất màu pararoaniline được tinh chế
bằng cách chiết với 1 – butanol. Trong phễu chiết 250mL, cho
vào 100mL 1 – butanol và 100mL HCl 1N và lắc để phân lớp,
sau đó tách riêng 2 phần (phần acid bão hòa butanol nằm ở lớp
dưới, phần butanol ở lớp trên). Lấy một phễu chiết 125 mL, cho
50mL dung dịch acid đã bão hòa butanol vào phễu, thêm 0.1g
pararoaniline vào phễu, lắc và để ổn định 10 phút. Dung dịch
tách thành 2 lớp, các chất cặn bẩn và màu tím sẽ được chuyển
vào pha hữu cơ ở lớp trên, lớp dưới là dung dịch acid có chứa
pararoaniline. Tách lấy lớp dưới sang một phễu chiết khác, thêm
vào 50mL dung dịch acid đã bão hòa butanol, lắc và để yên vài
phút, sau đó tách lấy lớp dưới qua 1 phễu chiết khác. Chiết tiếp

với 20mL 1-butanol. Lập lại q trình này cho đến khi khơng
cịn màu tím. Sau đó lọc dung dịch qua bơng thủy tinh, cho vào
bình định mức 50mL và định mức bằng HCl 1N. Dung dịch
cuối cùng là 0.2% pararoaniline trong HCl 1N bão hòa với
butanol. Nếu màu tím vẫn cịn sau 5 lần chiết với 1 – butanol thì
bỏ lọ thuốc thử này.
Thuốc thử Pararoaniline làm việc : cho 20mL dung dịch
pararoaniline đã tinh chế vào bình định mức 250mL, thêm
25mL H3PO4 3M và định mức thành 250mL bằng nước cất.
Folmaldehyde HCHO 0.2%: pha loãng 0.5 mL Folmaldehyde
37% thành 100 mL. Dung dịch này chuẩn bị trước khi sử dụng.
Dung dịch iodine 0.1N chuẩn: cho 12.7g iodine (I2) vào becher,
thêm 40g KI và 25mL nước. Khuấy cho tan hết và định mức
thành 1 lít.
6


_

-

-

Dung dịch Iodine 0.01N làm việc: pha từ dung dịch iodine chuẩn
0.1N.
Chỉ thị hồ tinh bột: hòa tan 0.4g tinh bột và 0.002g HgI 2 (chất
bảo quản) trong 200mL nước đun sơi.
Dung dịch chuẩn thiosulfate 0.1N: hịa tan 25g Na2S2O3.5H2O
trong 1 lít nước cất đun sơi để nguội và thêm 0.1g Na2CO3. Nồng
độ Na2S2O3 được xác định lại chính xác bằng K2Cr2O7.

Dung dịch chuẩn SO2: chuẩn bị từ Na2SO3 hoặc Na2S2O5
Hòa tan 0.400g Na2SO3 hoặc 0.300g sodium metabisulfite
(Na2S2O5) trong 500mL nước cất. Hàm lượng tương ứng của SO2
trong dung dịch là 406g/mL (đối với Na2SO3) và 404g/mL
(đối với Na2S2O5). Thực tế, nồng độ SO2 sẽ thấp hơn nồng độ lý
thuyết khoảng 10%, do đó cần xác định lại chính xác nồng độ
của chúng.
Chuẩn lại dung dịch Na2SO3: cho vào erlen 250mL (có nút
nhám) 20mL Iodine 0.01N, thêm tiếp 10mL dung dịch Na2SO3.
Đậy kín và để phản ứng khoảng 5 phút. Sau đó chuẩn lại bằng
dung dịch thiosulfate 0.01N, đến màu vàng nhạt. Sau đó thêm
vài giọt chỉ thị hồ tinh bột và chuẩn đến mất màu xanh.
Nồng độ SO2 tính như sau:

( A−B )×N×K
V
SO2 (g/mL) =

-

Trong đó:
A: số mL thiosulfate 0.01N chuẩn mẫu trắng
B: số mL thiosulfate 0.01N chuẩn mẫu
N: nồng độ đương lượng của thiosulfate
K: micro đương lượng gam của SO2, K = 32030
Dung dịch chuẩn SO2 làm việc: lấy chính xác 2 mL dung dịch
Na2SO3 đã chuẩn bị ở phần trên và định mức thành 100mL bằng
TCM 0.04M. Dung dịch này ổn định trong vòng 30 ngày nếu bảo
quản ở 50C.
7

_

IV.
Cách tiến hành :
IV.1. Lấy mẫu :
- Mẫu khí được thu qua bình hấp thu chứa 10 mL dung dịch hấp
thu TCM. Tốc độ lấy mẫu từ 0.5 – 2.5 lít/phút, thời gian lấy mẫu
từ 30 – 60 phút. Tránh để mẫu dưới ánh sáng mặt trời trong và
sau khí lấy mẫu (nếu cần, che các bình lấy mẫu bằng giấy
nhơm).
- Nếu mẫu chưa được phân tích ngay cần được bảo quản ở 5 0C
trong tủ lạnh.
- Chú ý: cần ghi lại các thông số nơi lấy mẫu: nhiệt độ, áp suất,
thể tích khí đã lấy.
IV.
Phân tích mẫu :
- Mẫu được chuyển qua bình định mức 25 mL, sử dụng khoảng
5mL nước cất để tráng. Thêm 1mL acid sulfamic, để phản ứng
10 phút. Thêm chính xác 2mL formaldehyde 0.4% và 5mL thuốc
thử pararoaniline. Đo màu ở bước sóng 548nm sau 30 phút.
V.
Dựng đường chuẩn :
Sử dụng bình định mức 25mL, thực hiện dãy chuẩn như sau:
Bình số

0

1

2

3

4

5

Dd sulfite pha
lỗng (mL)

0

1

2

3

4

5

Dd hấp
(mL)

thu

10

9.0

8.0

7

6

5

Acid sulfamic
0.6%

1

1

1

1

1

1

Để yên 10 phút
Formaldehyde
0.4%

2

2

2

2

2

2

Pararosanilin

5

5

5

5

5

5

Đo màu sau 30 phút
8

_

VI.

Tính tốn kết quả :

mSO
SO2 (mg/m3) =

V0

2

¿ 1000

V0 (lít): thể tích khơng khí quy về điều kiện chuẩn (250C, 101.3kPa)

PVT 0
V0 = P 0 T
P : áp suất khơng khí tại nơi lấy mẫu (kPa)
V : thể tích mẫu khơng khí (lít)
T : nhiệt độ trung bình của khơng khí trong thời gian lấy mẫu
(0K)
P0 = 101.3kPa
T0 = 2980K

9


_

Bài 3:
XÁC ĐỊNH NHU CẦU OXY SINH HÓA
(Biochemical Oxygen Demand)
I. GIỚI THIỆU :
-

Nhu cầu oxy sinh hóa BOD (Biochemical Oxygen Demand): là
lượng oxy cần thiết dùng để oxy hóa các chất hữu cơ dưới tác dụng
của vi sinh vật trong điều kiện hiếu khí.
- Đơn vị : mg/L
Vi sinh vật
- Chất hữu cơ + O2
CO2 + H2O + tế bào mới + …
Ý nghĩa mơi trường :
BOD có ý nghĩa biểu thị lượng chất hữu cơ trong nước có thể bị
phân hủy bởi vi sinh vật.
II.

PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH

Có 2 phương pháp xác định BOD : phương pháp pha loãng
(Dillution Method) và phương pháp áp kế (Manometric method).
II.1. Phương pháp pha lỗng : dựa trên phép đo oxy hịa tan DO
Ngun tắc :
+ Trung hịa mẫu nước cần phân tích và pha loãng ở những tỷ
lệ khác nhau bằng nước pha lỗng (là nước cất có bổ sung
các chất dinh dưỡng như N, K, Fe,…và bão hịa oxy, có hoặc
khơng có chất ức chế sự nitrat hóa).
+ U ở nhiệt độ 200C trong thời gian 5 ngày, trong tối. Xác định

nồng độ oxy hòa tan trước và sau khi ủ. Từ đó tính được
lượng oxy tiêu tốn trong 1 lít nước, tức giá trị BOD.
II.2.

Phương pháp áp kế (manometric): trên thiết bị BOD Trak

Nguyên tắc :
Mẫu nước được cho vào những chai BOD chun dụng, có thể
tích chính xác, và chỉ chiếm một phần nhất định trong chai BOD. Chai
10


_

được đặt trên thiết bị xác định BOD, đậy kín và được nối với thiết bị
manometor.
- Trong chai BOD, trên mặt thống của mẫu nước là khơng khí
chứa 21% oxy. Giữa pha lỏng và khí ln được tạo một cân
bằng nhờ hệ thống khuấy từ.
- Sau đó, tồn bộ hệ thống được cho vào tủ ủ ở một nhiệt độ
xác định. Với hệ thống như vậy, trong quá trình xảy ra phản
ứng oxy hóa sinh hóa, có bao nhiêu phân tử oxy biến mất do
vi khuẩn sử dụng thì có bấy nhiêu phân tử CO 2 được sinh ra.
Lượng CO2 này được hấp thụ hoàn toàn bởi LiOH đặt trên
một chén nhỏ gắn liền với nắp chai BOD.
- Kết quả, áp suất của pha khí trong chai giảm tỷ lệ với lượng
O2 mất đi. Thiết bị sẽ đo sự giảm áp suất khơng khí trên mặt
thống chai BOD, và biểu diễn trực tiếp ra giá trị BOD.
Ưu điểm của phương pháp :
- Đơn giản và ít mắc sai số.

- Theo dõi được giá trị BOD một cách liên tục, theo từng giờ
từng ngày,….
III.

DỤNG CỤ VÀ HÓA CHẤT :

1. Dụng cụ :
-

Chai BOD dung tích 300mL
Tủ ủ, có khả năng duy trì nhiệt độ 200C  10C
Các dụng cụ cần thiết để xác định oxy hòa tan (trong bài oxy
hòa tan)
Các dụng cụ thủy tinh khác : bình định mức, phễu, ….

2. Hóa chất :
a) Dung dịch đệm phosphate : hịa tan 8.5g KH2PO4, 21.75g K2HPO4,
33.4g Na2HPO4.7H2O, và 1.7g NH4Cl trong nước cất và pha lỗng
thành 1 lít. pH của dung dịch này sẽ là 7.2 khơng cần điều chỉnh gì
thêm.
b) Dung dịch magie sunfat 22.5g/L : hòa tan 22.5g MgSO 4.7H2O trong
nước cất và pha lỗng thành 1 lít.
11


_

c) Dung dịch canxi clorua 27.5g/L : hòa tan 27.5g CaCl2 trong nước cất
và pha lỗng thành 1 lít.
d) Dung dịch sắt (III) clorua 0.25g/L : hòa tan 0.25g FeCl3.6H2O trong

nước cất và pha lỗng thành 1 lít.
e) Dung dịch NaOH 0.5N, HCl 0.5N.
f) Dung dịch chuẩn BOD chuẩn : cân 150mg glucose và 150mg acid
glutamic và định mức thành 1 lít. Chuẩn bị hàng ngày trước khi sử
dụng. Dung dịch chuẩn này có giá trị BOD : (200  37) mg/L.
IV.

CÁCH TIẾN HÀNH :

1. Lấy mẫu và bảo quản mẫu : mẫu dùng phân tích BOD rất dễ bị phân
hủy trong quá trình lấy mẫu và bảo quản và kết quả là giá trị BOD
giảm đi.
 Nếu phân tích ngay trong vòng 2 giờ kể từ khi lấy mẫu thì
khơng cần bảo quản.
 Mẫu được bảo quản bằng cách làm lạnh ở nhiệt độ  40C, và
phân tích trong vòng 6 giờ.
 Trong trường hợp mẫu được bảo quản lạnh thì trước khi phân
tích phải làm ấm mẫu lên 200C.
2. Chuẩn bị nước pha loãng : thêm mỗi 1ml các dd đệm phosphate,
MgSO4, CaCl2, FeCl3 và dung dịch cấy (nếu cần) cho mỗi lít nước
pha lỗng, đưa về nhiệt độ 200C và sục khơng khí trong khoảng 2 3giờ (giá trị oxy hịa tan ít nhất phải đạt 7 - 8mg/L)
Dung dịch chuẩn bị như trên chỉ được dùng trong vòng 24 giờ.
Ghi chú : Dung dịch cấy thường là nước thải sinh hoạt : lấy từ cống
chính hoặc từ cống của một vùng dân cư không bị ô nhiễm công nghiệp.
Nước này được lắng trước khi dùng.
3. Xử lý mẫu sơ bộ :
 Mẫu acid hoặc kiềm quá : trung hòa mẫu bằng NaOH hoặc
HCl đến pH 6.5 – 8.0
 Mẫu có hàm lượng clo dư đáng kể :
 Để tránh trường hợp này nên lấy mẫu trước giai đoạn clo

hóa.
12


_





V.

Nếu mẫu đã được clo hóa nhưng lượng clo dư khơng hiện
diện, thì chắc chắn phải thêm dung dịch cấy trong nước
pha lỗng.
Nếu lượng clo dư khơng mất đi trong thời gian ngắn, thì
việc loại bỏ như sau : thêm 1ml acid acetic (1 : 1) hoặc
H2SO4 1 : 50, 10ml dd KI 10% và chuẩn độ bằng dung
dịch Na2SO3 với chỉ thị hồ tinh bột.

PHÂN TÍCH MẪU :

1. Phương Pháp Pha Loãng


Kỹ thuật pha loãng : việc pha loãng mẫu nên theo bảng sau :
Khoảng BOD
dự đoán (mg/L)

Tỷ lệ pha lỗng

(%)

3–6
4 – 12
10 – 30

50 - 100
50
20

Thể tích mẫu
(ml) cho vào
chai BOD
300ml
150 hoặc 300
150
60

20 – 60

10

30

40 – 120

5

15

100 – 300

2

6

Ap dụng cho

Nươc sông
Nước sông,
nươc thải được
làm sạch sinh
học
Nươc thải
được làm sạch
sinh học
Nước thải
được làm trong
hoặc nước thải
côngnghiệp ô
nhiễm nhẹ

13


_

200 – 600

1

3

400 – 1200

0,5

1.5

1000 – 3000
2000 – 6000

0.2
0.1

0.6
0.3

Nước thải
được làm trong
hoặc nước thải
côngnghiệp ô
nhiễm nhẹ
Nước thải chưa
xử lý
Nước thải chưa
xử lý
Nước thải
công nghiệp ô
nhiễm nặng

Nước thải
công nghiệp ô
nhiễm nặng

Hoặc có thể pha lỗng như sau :
- 0.0 – 1.0% : đối với nước thải công nghiệp ô nhiễm nặng
- 1.0 – 5.0% : đối với nước cống đã lắng hoặc chưa xử lý
- 5.0 – 25% : đối với dòng chảy đã xử lý sinh học
- 25 – 100% : đối với nước sơng ơ nhiễm (dịng sơng nhận
nước thải)


Tiến hành xác định mẫu

 Xác định BOD mẫu chuẩn :
 Đối với nước pha loãng :
Nước pha loãng chuẩn bị như đã nêu, có thêm 5mL dung dịch
cấy là nước thải sinh hoạt. Sục oxy khoảng 2 - 3 giờ.
Chiết nước pha lỗng vào 2 chai BOD, đậy kín nút, tránh để
tạo bọt khí.
Một chai xác định ngay DOa và một chai xác định DOb sau 5
ngày ủ ở 200C.
 Đối với dung dịch BOD chuẩn : có giá trị BOD (200  37)
mg/L thì tỷ lệ pha lỗng là 2% :
14


_

Lấy 20mL mẫu BOD chuẩn và pha loãng bằng nước pha

lỗng thành 1 lít.
Sau đó chiết mẫu đã pha lỗng vào 2 chai BOD, một chai xác
định ngay DO1, và một chai xác định DO 2 sau 5 ngày ủ ở
200C.
Kết quả BOD : ([ DO1 – DO2] - [ DOa – DOb]) hệ số pha loãng
 Xác định BOD mẫu nước sơng :
 Đối với nước pha lỗng :
Chiết nước pha lỗng vào 2 chai BOD, đậy kín nút, tránh để
tạo bọt khí.
Một chai xác định ngay DOa và một chai xác định DOb sau 5
ngày ủ ở 200C.
 Đối với nước sơng : pha lỗng 10%
- Lấy chính xác100mL mẫu nước sơng và pha lỗng bằng
nước pha lỗng thành 1000mL.
- Chiết mẫu đã pha loãng vào 2 chai BOD, đậy kín nút, tránh
tạo bọt khí.
Một chai xác định ngay DO1 và một chai xác định DO2 sau 5
ngày ủ ở 200C.
Kết quả BOD : ([ DO1 – DO2] - [ DOa – DOb]) hệ số pha loãng
2. Phương pháp áp kế trên thiết bị BOD Trak
Thiết bị BOD Trak có 4 thang đo như sau :
Khoảng BOD của mẫu
(mg/L)
0 – 35
0 – 70
0 – 350
0 – 700

Thể tích mẫu
(mL)

420
355
160
95

Thang đo (mg/L)
0 – 35
0 – 70
0 – 350
0 – 700
15


_

Phân tích BOD của mẫu nước sơng : chọn thang đo 0 – 70mg/L
nên thể tích mẫu là 355mL
- Dùng ống đong lấy 355mL mẫu cho vào chai BOD nâu. Bỏ
cá từ vào chai.
- Dùng silicon thoa trên nắp chai để tránh bọt khí
- Dùng phễu cho LiOH vào. Đặt chén vào cổ mỗi chai, tránh
để LiOH rơi vào mẫu. Nếu điều này xảy ra phải bỏ mẫu đó
và chuẩn bị lại mẫu mới.
- Để vào tử điều nhiệt ở 200C, khuấy trong vòng 1giờ.
- Nối áp kế vào và lập trình cho máy. Đóng kín tủ. Kết quả thí
nghiệm được theo dõi trực tiếp trên máy hoặc nối với máy
tính.

16

_

Bài 4:
XÁC ĐỊNH PHOSPHAT, PHOSPHO TỔNG TRONG NƯỚC
Phospho hiện diện trong nước tự nhiên và nước thải chủ yếu ở
dạng phosphate. Phosphate tồn tại nhiều dạng như: orthophosphate
(PO43-, HPO42-, H2PO4-), polyphosphate (pyro-, meta-, và
polyphosphate), và những dạng phosphat hữu cơ khác. Những hợp chất
này có trong dung dịch, trong những hạt lơ lửng, hoặc trong cơ thể của
những vi sinh vật sống trong nước.
1. Nguyên tắc – phương pháp Acid ascorbic:
Trong môi trường acid, orthophosphate sẽ phản ứng với
Ammonium molybdate và kali antimonyl tartrate để hình thành phức
antimony phosphomolybdate, sau đó phức này bị khử bằng acid ascorbic
tạo thành phức molybden màu xanh. Độ hấp thụ quang được đo tại bước
sóng 880nm.
Để xác định phospho tổng, mẫu được vơ cơ hóa để chuyển các
dạng phospho về orthophosphate, sau đó xác định orthophosphate bằng
phương pháp acid ascorbic.
Mẫu có thể được vơ cơ hóa bằng persulfate, hỗn hợp HNO 3 –
H2SO4 hoặc acid perchloric.
2. Yếu tố ảnh hưởng:
Arsenate ảnh hưởng ở nồng độ 0.1 mg As/L vì tạo phức màu
xanh với molybdate. Silicate không gây ảnh hưởng ở nồng độ 1 – 10
mg/L.
3. Hóa chất – Dụng cụ:
3.1. Dụng cụ:
- Máy quang phổ
17

_

- Pipet các loại.
- Các dụng cụ thủy tinh thông thường khác.
3.2. Hóa chất:
- Acid sulfuric đậm đặc.
- Acid nitric đậm đặc
- Chỉ thị phenolphtalein 0.1%
- NaOH 2N
- Dung dịch acid mạnh: thêm từ từ 300 mL H2SO4 đậm đặc vào
nước cất và pha loãng thành 1 L.
- Dung dịch P chuẩn 100 g/mL: hòa tan 439.3 mg KH2PO4 khan
(đã sấy khô ở 105oC trong 1 giờ) trong nước cất thành 1000 mL.
- H2SO4 5 N: pha loãng 70 mL H 2SO4 đậm đặc thành 500mL bằng
nước cất.
- Dung dịch Potassium antimonyl tartrate: hịa tan 1.3715 g
K(SbO)C4H4O6. ½ H2O trong 500 mL nước cất, dung dịch được
chứa trong chai nâu và bảo quản trong tủ lạnh.
- Dung dịch Ammonium molybdate: hòa tan 20 g
(NH4)6Mo7O24.4H2O trong 500 mL nước cất, dung dịch được
chứa trong chai nhựa và bảo quản trong tủ lạnh.
- Acid ascorbic 0.1 M: hòa tan 1.76 g acid ascorbic trong 100 mL
nước cất. Bảo quản trong tủ lạnh ở 40C.
- Pha hỗn hợp thuốc thử: chuẩn bị hỗn hợp gồm 100 mL dung
dịch H2SO4 5N, 10 mL dung dịch Potassium antimonyl tartrate,
30 mL dung dịch Ammonium molybdate, 60mL dung dịch Acid
ascorbic. Lắc sau mỗi lần thêm các dung dịch hóa chất vào. Các
hóa chất cần để về nhiệt độ phòng trước khi chuẩn bị hỗn hợp

18


_

thuốc thử. Hỗn hợp này ổn định trong 4 giờ. Dung dịch có màu
vàng nhạt, nếu sậm màu thì pha lại dung dịch mới.
4. Cách tiến hành:
4.1. Lấy mẫu và bảo quản mẫu:
Lấy mẫu vào chai PE, PVC hoặc tốt nhất là chai thủy tinh. Khi
nồng độ phosphate thấp thì nhất thiết phải dùng chai thủy tinh (vì
phosphate có thể hấp phụ vào thành bình nhựa). Mẫu được bảo quản
lạnh ở nhiệt độ thấp hơn 40C.
4.2. Phân tích mẫu:
Xác định phosphat :
Lấy 50 mL mẫu cho vào erlen 125 mL, thêm 1 giọt chỉ thị
phenolphthalein, nếu màu đỏ xuất hiện, thêm từ từ từng giọt dung dịch
acid mạnh đến khi mất màu. Thêm 4 mL hỗn hợp thuốc thử, lắc đều. Đo
màu sau 10 phút nhưng trước 30 phút ở bước sóng 880 nm.
Xác định phospho tổng:
Lấy chính xác 50 mL mẫu cho vào erlen 125 mL. Cho 1 giọt chỉ
thị phenolphtalein, nếu màu đỏ xuất hiện, làm mất màu bằng cách thêm
từ từ dung dịch acid mạnh. Sau đó cho thêm tiếp 1 mL dung dịch acid
mạnh.
Cho khoảng 0.5 g K2S2O8 hoặc 0.4 g (NH4)2S2O8. Đun trên bếp
đặt trong tủ hút cho đến khi mẫu còn khoảng 10 mL (khoảng 30 – 40
phút). Làm nguội, thêm từ từ khoảng 20 mL nước cất, thêm 1 giọt thỉ
thị phenolphtalein và trung hòa bằng NaOH 2 N cho đến khi dung dịch
có màu hồng nhạt. Chuyển tồn bộ mẫu vào bình định mức 50 mL.
Thêm 4 mL hỗn hợp thuốc thử vào mẫu đã chuẩn bị ở trên. Đo

màu sau 10 phút nhưng trước 30 phút ở bước sóng 880 nm.
4.3. Dựng đường chuẩn:
19


_

Dãy chuẩn với hàm lượng P từ 0.1 – 1.0 mg/L. Hút 0.0; 0.5; 1.0;
2.0; 3.0; 4.0; 5.0 mL dung dịch P 10 g/mL cho vào 7 bình định mức 50
mL. Thêm 4 mL hỗn hợp thuốc thử. Định mức thành 50 mL bằng nước
cất. Đo màu ở bước sóng 880 nm sau khoảng 10 phút nhưng không quá
30 phút với mẫu trắng là hỗn hợp thuốc thử (bình số 1).
5. Tính tốn kết quả:
- Dựng đường chuẩn độ hấp thu A theo hàm luợng P (g/50mL).
- Dựa vào đồ thị chuẩn tính nồng độ phosphate và phospho tổng
có trong mẫu.

20