PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH CÁC CHỈ TIÊU MÔI TRƯỜNG - CHƯƠNG 4 docx

Phương pháp phân tích các chỉ tiêu môi trường - ThS. Đinh Hải Hà

CHƯƠNG 4
PHÂN TÍCH CÁC THÔNG SỐ TRẮC QUANG
BÀI 13: SẮT
1.Giới thiệu chung
1.1. Ý nghóa môi trường
Từ lâu con người đã nhận biết, uống nước có chứa sắt sẽ không gây hại đối
với sức khỏe. Nước mặt sau khi loại bỏ cặn lơ lửng thì hàm lượng sắt ít khi đạt tới
1mg/l. Riêng đối với nước ngầm và nước thải sinh hoạt, hàm lượng sắt có thể cao
hơn rất nhiều. Những loại nước như thế khi tiếp xúc với không khí sẽ trở nên đục và
có màu vàng, nguyên nhân là do sắt dạng Fe2+ bị oxy hóa thành Fe3+ tạo ra những
chất kết tủa dưới dạng keo. Ở những điều kiện tự nhiên và pH thấp, tốc độ của quá
trình oxy hóa thường xảy ra chậm và sắt trong nước thường tồn tại dưới dạng Fe2+.
Trong môi trường pH < 6 và có sục khí, Fe3+ có thể tồn tại một thời gian. Tốc độ
oxy hóa sẽ tăng lên khi trong môi trường có pH > 6, có mặt của các chất oxy hóa
hay do hoạt động của vi sinh vật. Sắt có trong nước là nguyên nhân làm cho quần
áo bị vàng sau khi giặt, làm ố các đồ vật bằng sứ và tạo ra các vết ố trên các đồ vật
hàn chì. Khi hàm lượng sắt trong nước lớn hớn 1mg/l gây ra vị tanh trong nước và
về mặt cảm quan không thể chấp nhận được. Ngoài ra, cặn sắt bám trên thành ống
dẫn lâu ngày làm thay đổi lưu lượng và tắc các ống dẫn của hệ thống phân phối
nước. Chính vì những lý do trên nên tiêu chuẩn đặt ra cho nước sử dụng trong sinh
hoạt và ăn uống phải có hàm lượng Fetc <0,3 mg/l. Đối với một số ngành công
nghiệp, tiêu chuẩn cho phép sắt có trong nước đòi hỏi rất cao như đối với công nghệ
dệt nhuộm thì Fe < 0,1 mg/l.
1.2. Nguyên tắc
Sắt trong dung dịch được khử thành dạng Fe2+ (tan trong nước) bằng cách đun
sôi trong môi trường acid và hydroxylamine, sau đó Fe2+ tạo phức có màu với 1,10
phenanthroline ở pH = 3,0 3,3. Mỗi nguyên tử Fe2+ sẽ kết hợp với ba phân tử của
phenanthroline tạo thành phức chất màu đỏ cam. Cường độ màu tuân theo định luật
Lambert-Beer và phụ thuộc vào pH. Phản ứng sẽ đạt tốc độ cực đại khi pH của môi

trường trong khoảng từ 2,9 3,5 và sử dụng một lượng thừa phenanthroline. Các
phương trình phản ứng được biểu diễn nhö sau:
Fe(OH)3
+
3H+
Fe 3+ +
3H2O
3+
2+
4 Fe + 2NH2OH
4 Fe
+ N2O + 4H+ + H2O

N-

+ Fe2+

N

3

N-N
Fe
N
N-

N

N

(màu đỏ cam)
-42-

2+


Phương pháp phân tích các chỉ tiêu môi trường - ThS. Đinh Hải Hà

Phương pháp phenanthroline có thể xác định hàm lượng sắt lớn nhất là 1mg/l
1.3. Trở ngại
Những chất oxy hóa mạnh như cyanide, nitrite và phosphate (polyphosphate
mạnh hơn orthophosphate), chromium, zine với hàm lượng lớn hơn sắt 10 lần,
cobalt, copper lớn hơn 5mg/l và nicken lớn hơn 2 mg/l đều gây ảnh hưởng đến kết
quả phân tích. Bismuth, cadmium, mercury, molybdate và silver kết tủa với
phenanthroline. Trong quá trình thực hiện thí nghiệm, bước đun sôi với acid nhằm
chuyển polyphosphate thành orthophosphate, loại bỏ ảnh hưởng của nitrite và
cyanide. Thêm một lượng thừa phenanthroline để loại bỏ những sai số gây ra bởi
các chất oxy hóa mạnh và tạo phức với một số ion kim loại có trong dung dịch. Nếu
hàm lượng các ion kim loại quá cao, cần phải sử dụng phương pháp trích ly.
Nếu mẫu có màu hay chất hữu cơ, xử lý mẫu bằng cách đun sôi mẫu nhiều
giờ với acid HCl 1:1 trong cốc có quai bằng silica, sứ hay platinum. Khi mẫu cạn,
đốt nhẹ, phần tro còn lại được hòa tan bằng acid. Nếu hàm lượng chất hữu cơ quá
cao, bước phân hủy sẽ được thực hiện trước giai đoạn trích ly.
2 . Dụng cụ, thiết bị và hóa chất
2.1. Dụng cụ và thiết bị
2.1.1. Dụng cụ
Dụng cụ thủy tinh: nhằm loại bỏ sắt bám trên thành dụng cụ cần phải rửa tất cả
dụng cụ thủy tinh bằng acid HCl đậm đặc, tráng lại bằng nước cất trước khi sử dụng.
+ 02 Erlen 125ml
+ 01 Ống đong 50ml

+ 06 Bình định mức 100ml
+ 02 pipet 2ml, 5ml, 10ml
+ 01 pipet 25ml
2.1.2.Thiết bị:
+ Spectrophometer
+Bếp điện
2.2. Hóa chất:
Sử dụng những hóa chất có hàm lượng sắt thấp và nước cất không có sắt để chuẩn
bị các dung dịch chuẩn và tác nhân.
2.2.1.. Hydrochloric acid (HCl) đậm đặc.
2.2.2.Dung dịch hydroxylamine: hòa tan 10g NH2OH.HCl trong 100ml nước cất.
2.2.3. Dung dịch đệm ammonium acetate (NH4CH3COOH): hòa tan 250g
NH3C2H3O2 trong 150ml nước cất, thêm 700ml acid acetic (CH3COOH) đậm đặc.
Lắc đều định phân bằng nước cất đến 1000ml.
2.2.4. Dung dịch phenanthroline:
Cách 1: hòa tan 100mg 1,10 phenanthroline (C12H8N2.H2O) trong 100ml nước cất,
khuấy và đun tới 80oC. Không được đun sôi.
Cách 2: cho 10ml nước cất vào trong cốc chứa 100mg phenanthroline C12H8N2.H2O,
thêm 2 giọt acid đậm đặc, khuấy đều đến khi tan hoàn toàn, pha loãng thành 100ml.
-43-


Phương pháp phân tích các chỉ tiêu môi trường - ThS. Đinh Hải Hà

Không sử dụng khi dung dịch có màu.
2.2.5. Dung dịch lưu trữ sắt: (500ppm)
Đổ 20ml H2SO4 đậm đặc vào 50ml nước cất và thêm vào 1,7594g
Fe(NH4)2(SO4)2.6H2O. Sau khi dung dịch đồng nhất. Pha thành 500ml với nước cất
(1,00ml = 500 g Fe).
2.2.6. Dung dịch chuẩn:

Lấy 20ml dung dịch lưu trữ sắt cho vào bình định mức 1000ml, thêm nước cất tới
vạch định mức (1,00ml = 10,00 g Fe).
3. Thực hành
3.1. Sắt tổng cộng (Fe tc)
Mẫu phải được lắc đều trước khi phân tích, lấy 50ml mẫu cho vào erlen. Nếu
thể tích mẫu có hàm lượng sắt cao hơn 200 g, sử dụng một lượng mẫu ít hơn và pha
thành 50ml. Thêm 2ml HCl đậm đặc và 1ml NH2OH.HCl. Thêm vài viên bi thủy
tinh vào erlen, đun sôi đến khi thể tích còn khoảng 15 20ml (nếu mẫu bị cạn, cho
vào 2ml HCl đậm đặc và 5ml nước cất).
Làm nguội mẫu ở nhiệt độ phòng, chuyển dung dịch vào bình định mức
100ml, thêm 10ml dung dịch đệm NH4CH3COOH và 4ml dung dịch phenanthroline.
Cho nước cất tới vạch định mức và lắc đều, sau đó để khoảng 10 15 phút cho
cường độ màu đạt cực đại và ổn định. Đo độ hấp thu trên máy spectrophotometer ở
bước sóng 510nm.
3.2. Sắt hòa tan
Ngay sau khi lấy mẫu, lọc mẫu bằng giấy lọc có đường kính 0,45 m, nước
sau lọc được acid hóa với tỉ lệ 1ml HCl đậm đặc/100ml mẫu. Tổng hàm lượng sắt
hòa tan được xác định như trong phần 3.1.
3.3. Sắt hai (Fe2+)
Việc xác định Fe2+ phải thực hiện tại vị trí lấy mẫu bởi vì có sự thay đổi tỷ lệ
giữa Fe2+ và Fe3+ theo thời gian trong môi trường acid. Để xác định Fe2+, acid hóa
mẫu theo tỉ lệ 2ml HCl đậm đặc/100ml mẫu tại thời điểm lấy mẫu.
Lấy 50ml mẫu đã được acid hóa, thêm 20ml phenanthroline và 10ml dung
dịch đệm NH4C2H3O2, lắc đều. Pha thành 100ml với nước cất, đợi khoảng 10 15
phút, sau đó đo độ hấp thu A ở bước sóng 510nm.

-44-


Phương pháp phân tích các chỉ tiêu môi trường - ThS. Đinh Hải Hà

4. Cách thành lập đường cong chuẩn
Sử dụng dung dịch chuẩn có nồng độ 1ml = 10 g Fe.
Pha loạt dung dịch chuẩn sắt như sau :
0
1
2
STT

3

4

5

V dd chuẩn (ml)
0
2
4
6
8
10
V nước cất (ml)
50
48
46
44
42
40
V dd đệm ammonium acetate

10
NH3C2H3O2 (ml)
V dd phenanthroline (ml)
4
**
Định mức 100ml
Hàm lượng C g
0
20
40
60
80
100
Nồng độ C mg/l
0
0,2
0,4 0,6
0,8
1,0
Độ hấp thu A (đo bằng máy) zero
?
?
?
?
?
bước sóng 510nm.
Chú thích
** Định mức thành 100ml bằng nước cất. Lắc đều và đo độ hấp thụ.
Nếu mẫu bị đục và có màu, thay vì sử dụng nước cất làm mẫu chuẩn trắng, sử dụng
chính mẫu làm mẫu chuẩn trắng và xử lý mẫu qua tất cả các bước như trong quá

trình thực hiện nhưng không cho phenanthroline.

Dãy chuẩn sắt
5. Tính toán
Sau khi có độ hấp thụ của một loạt chuẩn. Vẽ giản đồ A = f(C), sử dụng
phương pháp bình phương cực tiểu để lập phương trình y= ax + b. Từ trị số độ hấp
thụ của dung dịch mẫu Am suy ra Cm từ phương trình trên. Kết quả biểu diễn bằng
đơn vị mg/l.
6. Câu hỏi
6.1.Trình bày những trạng thái khác nhau của sắt trong nguồn nước tự nhiên, nêu
điều kiện tồn tại của mỗi trạng thái.
6.2.Nêu những nguyên nhân chính gây ô nhiễm sắt trong nguồn nước ngaàm.
-45-


Phương pháp phân tích các chỉ tiêu môi trường - ThS. Đinh Hải Hà

BÀI 14: NITROGEN – NITRITE (N – NO2)
1. Giới thiệu chung
1. 1 Ý nghóa môi trường
Nitrite là một giai đoạn trung gian trong chu trình đạm hóa do sự phân hủy các chất
đạm hữu cơ. Vì có sự chuyển hóa giữa nồng độ các dạng khác nhau của nitrogen
nên các vết nitrite được sử dụng để đánh giá sự ô nhiễm hữu cơ. Trong các hệ thống
xử lý hay hệ thống phân phối cũng có nitrite do những họat động của vi sinh vật.
Ngoài ra nitrite còn được dùng trong ngành cấp nước như một chất chống ăn mòn.
Tuy nhiên, trong nước uống, nitrite không được vượt quá 0.1 mg/l.
1.2 Nguyên tắc
Nitrite được xác định bằng phương pháp so màu. Màu do phản ứng từ các dung dịch
tham chiếu và mẫu sau khi tác dụng với acid sulfanilic và naphthylamine ở môi
trường pH = 2 – 2.5 tạo thành hợp chất màu đỏ tím của acid azobelzol

naphthylamine sulfonic như sau:
HSO3-

-NH3 + NaNO2

HSO3-

-N=N+Cl- + NaCl + H2O

Phương pháp DIAZO thích hợp khi xác định hàm lượng N-NO2 từ 1 - 25 g / l
1.3 Các ảnh hưởng
Chlorine và nitrogen trichloride tồn tại trong mẫu sẽ gây ra trở ngại đối với phương
pháp này. Ảnh hưởng này sẽ giảm thấp khi thêm naphthylamine hydrochloride
trước, sau đó đến acid sulfanilic. Những ion tạo kết tủa làm sai lệch kết quả như:
Sb, Fe3+, Pb2+, Hg2+, Ag+,… không nên tồn tại trong mẫu. Một lượng nhỏ chất rắn lơ
lửng cũng gây cản trởm có thể lọc qua giấy lọc kích thước 0.45 m
2. Dụng cụ, thiết bị và hóa chất
2.1 Dụng cụ và thiết bị
2.1.1 Dụng cụ
Pipet 1ml (1); ống đong 50ml (1); pipet 25ml (1)
Erlen 125ml (9); quả bóp cao su (1)
Cốc đốt 100ml (1)
Spectrophotometer
Ống đo độ truyền suốt
2.1.2 Hóa Chất
a. Dung dịch chuẩn
Dung dịch lưu trữ N-NO2: (1ml = 250 g N-NO2): NaNO2 0.05: hòa tan 1.232g
NaNO2 trong nước cất và định mức thành 1000ml.
Dung dịch N-NO2 chuẩn (1ml = 0.0005mg = 0.5 g N-NO2): Lấy 2ml dung dịch lưu
trữ + nước cất = 1 lít.

Xác định lại nồng độ dung dịch NO2- mới pha bằng cách pha các dung dịch sau:
KMnO4 0.05N: cân 1.6g KMnO4 + nước cất = 1 lít.
-46-


Phương pháp phân tích các chỉ tiêu môi trường - ThS. Đinh Hải Hà

FAS 0.05N: cân 19.607g Fe(NH4)2(SO4)2.6H2O + 20ml H2SO4 đậm đặc + nước cất =
1 lít.
Na2C2O4 0.05N: cân 3.350g Na2C2O4 the6m nước cất cho đủ 1 lít (nếu không dùng
FAS).
Cho vào bình thủy tinh cổ mài 50ml KMnO4 0.05N và 5ml H2SO4 đậm đặc, thêm
50ml dung dịch NaNO2 0.05N (hoặc Na2C2O4 0.05N) với dung dịch bằng cách thêm
mỗi lần 10ml dung dịch FAS (hoặc Na2C2O4) với dung dịch KMnO4 0.05N đến khi
dung dịch chuyển sang màu hồng nhạt. Tính nồng độ của dung dịch lưu trữ N-NO2
bằng công thức:
A

[( B * C ) ( D * E )] * 7
F

mg/ml N-NO2

B ml dung dịch KMnO4 đã dùng
C nguyên chuẩn độ của dung dịch KMnO4 (0.05N)
D ml FAS (hoặc Na2C2O4) đã dùng
E nguyên chuẩn độ của dung dịch chuẩn (0.05N)
F ml dung dịch NaNO2 dùng định phân
b. Dung dịch EDTA: cân 0.5g muối natri dẫn xuất từ EDTA + nước cất = 100ml
c. Acid sulfanilic + 70ml nước nóng để nguội + 20ml HCl đậm đặc pha loãng thành

100ml với nước cất.
d. Dung dịch Naphthylamine chlohydrate: cân 0.6g naphthylamine chlohydrate +
50ml nước cất + 1ml HCl đậm đặc + nước cất = 100ml. Pha dùng ngay hoặc lưu giữ
ở nhiệt độ thấp.
e. Dung dịch đệm axetat: cân 16.4g CH3COONa hay 27.2g CH3COONa.3H2O +
nước cất = 100ml.
f. Dung dịch huyền treo Al(OH)3: cân 125g AlK(SO4)2.12H2O hay
Al(NH4)(SO4)2.12H2O trong 1000ml nước cất, đun nhẹ đến 600C + 55ml NH4OH
đậm đặc. Từ từ lắc đều. Được 1 giờ, rửa huyền trọc nhiều lần với nước cất đến khi
nước rửa không còn Cl- (thử bằng AgNO3). Sau đó thêm nước cất cho thành 1000ml.
2.2 Trình tự thí nghiệm
Nếu mẫu thử nhiều chất lơ lửng và màu, thêm 2ml Al(OH)3 vào 100ml mẫu, để
lắng vài phút, lọc bỏ lớp nước qua lọc đầu tiên. (Nếu mẫu trong thì không phải làm
bước này).
Chuẩn bị mẫu và dung dịch tham chiếu (đường chuẩn) theo bảng sau:
STT
0
1
2
3
4
5
6
(mẫu)
ml dd N-NO2 chuẩn
0
2.5
5
7.5
10

12.5
0
(1ml = 0.5 g N-NO2)
ml nước cất
ml mẫu nước
ml dd EDTA

25
-

22.5
-

20
-

17.5
15
0.5ml/oáng

-47-

12.5
-

25


Phương pháp phân tích các chỉ tiêu môi trường - ThS. Đinh Hải Hà

ml acid sulfanilic
ml naphthylamine
ml dd đệm axetat
C( g)

0.5ml/ống – đợi 10 phút
0.5ml/ống
0.5ml/ống – đợi 20 phút
0 1.25 2.5 3.75 5.0 6.25
C (mg/l)
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25
Caùc dung dịch theo đúng thứ tự trong bảng, sau mỗi lần thêm dung dịch phản ứng
chờ đúng thời gian qui định.
Đo độ hấp thụ A ở bước sóng
520nm
2.3 Tính Toán
Từ loạt chuẩn đo độ hấp thụ. Vẽ giản đồ A = f(C), sử dụng phương pháp bình
phương cực tiểu để lập phương trình y = ax + b.
3. Câu Hỏi
1. Phân tích một mẫu nước ngầm, kết quả hàm lượng nitrite cao, có thể kết luận gì?
2. Nitrogen thường tồn tại ở dạng nào trong nước mặt? Nước ngầm?
BÀI 15: NITROGEN-NITRATE (NO3-)
1. Giới thiệu chung
1.1. Ý nghóa môi trường
Nitrate là sản phẩm của giai đoạn oxy hóa cao nhất trong chu trình của
nitrogen, cũng là giai đoạn quan trọng trong tiến trình oxy hóa sinh học. Ở lớp nước
mặt thường gặp nitrate ở dạng vết nhưng đôi khi rong nước ngầm mạch nóng lại có
hàm lượng cao.
Nếu nước uống có quá nhiều nitrate thường gây bệânh huyết sắc tố ở trẻ em.
Do đó, trong nguồn nước cấp cho sinh hoạt giới hạn nitrate không vượt quá 6mg/l.

1.2. Nguyên tắc
Phản ứng giữa nitrate và brucine cho sản phẩm có màu vàng được áp dụng
để xác định hàm lượng nitrate bằng phương pháp so màu. Cường độ màu được đo ở
bước sóng = 410nm. Tốc độ phản ứng giữa nitrate và brucine chịu ảnh hưởng rõ
rệt vào lượng nhiệt tỏa ra trong quá trình phản ứng. Vì thế, các chất phản ứng được
thêm vào lần lượt và ủ ở một khoảng thời gian chính xác tại nhiệt độ đã biết. Nồng
độ acid và thời gian phản ứng được lựa chọn để tạo màu tốt nhất và ổn định.
Phương pháp này thích hợp với cả nước ngọt và nước biển, với hàm lượng N-NO3
xấp xỉ 0,1-2 mg/l.
1.3. Các ảnh hưởng
Sự hiện diện của tác nhân oxy hóa có thể được loại trừ bằng cách thêm chất
phản ứng orthotolidine. Trở ngại bởi clor dư có thể bị loại bằng một lượng sodium
arsenite khi chlor dư không quá 5 mg/l. Một lượng dư sodium arsenite nhỏ không
ảnh hưởng đến việc xác định nitrate. Ion Fe2+, Fe3+ và Mn4+ sẽ gây ảnh hưởng nhẹ,
nhưng nếu hàm lượng các ion này nhỏ hơn 1mg/l thì ảnh hưởng không đáng kể. Trở
ngại do nitrite gây ra khi N-NO2 < 0,5 mg/l được ngăn ngừa bằng acid sulfanilic.
-48-


Phương pháp phân tích các chỉ tiêu môi trường - ThS. Đinh Hải Hà

Hàm lượng chất hữu cơ cao trong nước thải cũng sẽ gây trở ngại cho việc xác định
nitrate.
2. Dụng cụ, thiết bị và hóa chất
2.1. Dụng cụ và thiết bị
Ống nghiệm 25ml đã đánh số từ 1-5 và 7 ống khác;
Pipet 1ml, 2ml, 10ml, 25ml;
Hộp giấy kín hoặc tủ kín;
Spectrophotometer.
2.2. Hóa chất

2.2.1. Dung dịch N-NO3 chuẩn: (1ml = 2 g N-NO3)
Dung dịch N-NO3 lưu trữ: (1ml = 2 g N-NO3). Hoøa tan 0,7218g Anhydrous
Potassium Nitrate KNO3 + nước cất = 1 lít.
Dung dịch N-NO3 chuẩn: (1ml = 0,002mg = 2 g N-NO3). Pha loãng 10ml
dung dịch lưu trữ thành 500ml để có 1ml dung dịch chuẩn = 2 g N-NO3.
2.2.2. Dung dịch Brucine-Sulfanilic:
Cân 1g Brucine Sulfate + 0,1g Sulfanilic Acid trong 70ml nước cất nóng, thêm 3 ml
HCl đậm đặc, làm lạnh, pha loãng thành 100ml. Giữ trong chai đậm màu ở 5oC.
Dung dịch này có màu hồng nhưng không ảnh hưởng đến kết quả phân tích và có
thể dùng rong vài tháng (chú ý: rất độc không được dùng miệng để hút dung dịch
vào pipet).
2.2.3. Dung dịch H2SO4 đậm đặc
2.2.4. Dung dịch Sodium Arsenite (NaAsO2)
Hòa tan 5,0g NaAsO2 với 1 lít nước cất (chú ý: rất độc không được dùng
miệng để hút dung dịch vào pipet).
2.2.5. Dung dịch Sodium Chloride
Hòa tan 300g NaCl với 1 lít nước cất.
3. Trình tự thí nghiệm
Nếu mẫu có chlorine, khử lượng clor dư này bằng cách thêm 1 giọt sodium arsenite
cho mỗi 0,1mg Cl2 trên 50ml mẫu.
Chuẩn bị dung dịch tham chiếu như sau:
STT
1
2
3
4
5
6
ml dd N-NO3 chuẩn
1

2
3
4
5
6
(2ppm)
ml nước cất
9
8
7
6
5
4
C( g)
2
4
6
8
10
12
C(mg/l)
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1,2
Trong loạt ống nghiệm khác, cẩn thận lấy 4ml H2SO4 đđ vào từng ống.
Thật chính xác, trích 1ml dung dịch tham chiếu cũng như mẫu vào từng ống nghiệm
theo đúng số thứ tự từng ống.

-49-


Phương pháp phân tích các chỉ tiêu môi trường - ThS. Đinh Hải Hà

STT
ml dd tham chiếu
ml nước cất
ml mẫu nước
Dung dịch brucine
H2SO4

0
0
2
-

1
1
1
-

2
1
1
-

3
4
5

6
7(mẫu)
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
0,5ml/ống
Rót nhanh 4ml dung dịch acid đã chuẩn bị vào mỗi
ống đựng dung dịch N-NO3 chuẩn và mẫu. Lắc đều
từng ống
Lắc đều. Đặt tất cả vào tủ kín hoặc hộp giấy trong bóng tối. Đợi 10 phút.
Trong thời gian đợi phản ứng hoàn tất, hút sẵn 5ml nước cất vào loạt ống
nghiệm đã dùng H2SO4 trước đó.
Sau 10 phút rót nhanh 4ml nước cất vào từng ống nghiệm, lắc đều. Tiếp tục
để trong bóng tối thêm 20 phút nữa cho phản ứng hoàn toàn.
Đo độ hấp thu A ở = 410nm.
4. Cách tính
Từ loạt chuẩn đo độ hấp thu.
Vẽ giản đồ A = f(C), sử dụng phương pháp bình phương cực tiểu để lập
phương trình
y = ax + b.
Từ trị số độ hấp thu Am của mẫu tính nồng độ Cm.
mgNO3/l = mg N-NO3 x 4,43
5. Câu hỏi

1. Tại sao phải phân tích Nitrate trong kiểm tra ô nhiễm?
2. Nitrate có mặt trong nguồn nước mặt, nước ngầm, nước cấp do nguyên nhân
nào?
3. Khi sử dụng nước có chứa nhiều Nitrate có ảnh hưởng đến sức khỏe như thế
nào?
BÀI 16: NITROGEN – AMMONIA (NH3)
1. Giới thiệu chung
1.1. Ý nghóa môi trường
Sự hiện hữu của ammonia trong nước mặt hay nước ngầm bắt nguồn từ hoạt động
phân hủy chất hữu cơ do các loại vi sinh vật trong điều kiện yếm khí. Đối với nguồn
nước cấp cho sinh hoạt, ammonia được tìm thấy khi bị nhiễm bẩn bởi các dòng nước
thải. Trong mạng lưới cấp nước, ammoniac còn được sử dụng dưới dạng hóa chất
diệt khuẩn chloramines nhằm tạo lượng chlor dư có tác dụng kéo dàithời gian diệt
khuẩn khi lưu chuyển trong đường ống. Tùy theo tỷ lệ phối hợp, ammonia có thể
kết hợp với chlor để cho monochloramine, dichloramine, trichloramine.

-50-


Phương pháp phân tích các chỉ tiêu môi trường - ThS. Đinh Hải Hà

1.2. Nguyên tắc
a. Phương pháp Nessler được áp dụng cho nước uống tinh khiết, nước thiên nhiên,
nước thải đã được làm sạch hoặc chưng cất. Tất cả các loại này phải có độ màu
thấp và nồng độ N-NH3 lớn hơn 20 g/l. Áp dụng phương pháp Nessler hóa trực
tiếp đối với nước thải sinh hoạt, có thể chấp nhận sai số của N-NH3 từ 1-2 mg/l.
Ammonia tác dụng với thuốc thử Nessler trong môi trường kiềm theo phản ứng sau
để cho sản phẩm có màu vàng:
2(2KI.HgI2) +NH3 + 3KOH
(NH2)Hg-O-HgI + 7KI + 2 H2O

(màu vàng)
b. Đối với nước thải, để tránh những trở ngại do các tạp chất có trong mẫu gây ra,
mẫu cần được chưng cất và dịch phẩm thu được sẽ dùng phương pháp Nessler để
xác định.
1.3. Các trở ngại
Khi hàm lượng calci vượt quá 250mg/l, ammonia đo được thường thấp hơn thực tế.
Để tránh điều này phải điều chỉnh pH trước khi chưng cất mẫu. Dung dich độn
phosphate còn được dung với mục đích phụ làm kết tủa lượng calci trên dưới dạng
calci phosphate. Một số hợp chất amine day thẳng, hợp chất vòng, chloramines hữu
cơ, acetone, aldehyt, rượu, và những chất hữu cơ khác cũng gây nhiều trở ngại.
Những dung dịch này có thể cho màu vàng hay màu lục hoặc trở nên đục khi thêm
thuốc thử Nessler vào chưng cất phẩm.
2. Dụng cụ thiết bị và hóa chất
2.1. Dụng cụ và thiết bị
- Bình và bầu Kjeldahl.
- Erlen 500ml.
- Ống đong 100ml.
- Pipet 1;10;25 ml.
- Buret định phân.
- Ống nghiệm 30ml.
- Quang phổ kế và ống đo độ truyền suốt ( =430nm)
- Hệ thống chưng cất Kjeldahl.
2.2. Hóa chất
a. Dung dịch ZnSO4: hòa tan 100g ZnSO4.7H2O trong nước cất và định mức thành 1
lít.
b. Dung dịch NaOH 6N: hòa tan 240g NaOH trong nước cất và định mức thành 1lít.
c. Dung dịch EDTA : hòa tan 50g EDTA –Na trong 60ml nước cất có chứa 10g
NaOH.Có thể đun nhẹ cho tan hết ,làm nguội đến nhiệt độ phòng và định mức
thành 100ml.
d. Dung dịch chuẩn N-NH3(1ml= 10 g N-NH3)

* Dung dịch lưu trữ NH3 : ( 1ml=1mg N= 1000 g N-NH3).Hòa tan 3,819g NH4Cl(
đã sấy khô ở 100oC), thêm nước cất cho đủ một lít (1ml =1mgN= 1,22 mg NH3)
-51-


Phương pháp phân tích các chỉ tiêu môi trường - ThS. Đinh Hải Hà

* Dung dịch chuẩn N-NH3: (1ml = 10 g N-NH3).Pha loãng 10ml dung dịch lưu trữ
với nước cất cho đủ một lít
e. Dung dịch boric acid: Hòa tan 20gH3BO3 với nước cất cho đủ 1 lít,thêm 10ml chỉ
thị màu để dung dịch có màu tím.
f. Thuốc thử Nessler: hòa tan 100g HgI2 (mercuric iodide) và 70g KI với một ít nước
cất(dung dịch A).
Hòa tan 160g NaOH vào 500 ml nước cất ,làm nguội(dung dịch B). Rót chậm và
khuấy đều dung dịch A vào dung dịch B ở trên rồi pha loãng thành một lít. Để lắng
một ngày, sử dụng phần trong.
Chú ý: Rất độc tránh hút vào miệng.
Dung dịch khử Na2S2O3N/70: hòa tan 500g NaOH và 25g Na2S2O3.5H2O thêm nước
cho đủ một lít.
3. Thực hành
3.1. Phương pháp Nessler hóa trực tiếp
a. Khử Clo dư (chỉ áp dụng cho nước thải sinh hoạt hoặc nước thải nhiễm clo).
Thêm 1 ml Na2S2O3 N/70 cho 1mg Cl2/l trong 50 ml mẫu.
b. Thêm 1 ml ZnSO4 và 0,5 ml NaOH 6N (pH = 10,5)trong 100 ml mẫu, xáo trộn
đều, ly tâm loại kết tủa,lấy phần nước trong.
c. Lấy 50ml mẫu qua lọc thêm 1 giọt EDTA để tránh ion Ca2+,Mg2+ hoặc các ion
khác gây kết tủa với Nessler.
d. Chuẩn bị tham chiếu như sau:
STT
0

1
2
3
4
5
6
7
8
9
(mẫu)
ml dd N0
0,5
1 1,5
2
2,5
3
3,5
4
0
NH3 chuẩn
10ppm
ml nước cất 50 49,5 49 48,5 48 47,5 47 46,5 46
0
ml
mẫu 50
nứơc
Thuốc thử
2 ml/oáng
Nessler
C( g)

0
5
10 15 20
25
30
35 40
?
C(mg/l)
0
0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8
?
A
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
e. So màu các dung dịch ở = 430 nm sau khi thêm Nessler được 10 phút.
Nếu màu của mẫu vượt quá đường cong tham chiếu, làm lại với một thể tích mẫu
thích hợp và pha loãng thành 50ml.
3.2. Phương pháp chưng cất
f. Trong bình Kjeldahl, một bình sử dụng thử không với nước cất, bình kia đựng
140ml hoặc 280 ml maãu.
-52-

Phương pháp phân tích các chỉ tiêu môi trường - ThS. Đinh Hải Hà

g. Nếu mẫu đựơc bảo quản bằng acid sulfuric đậm đặc phải trung hòa lại đến pH
=7.Thêm 5 ml dung dịch độn phosphate (hay 12ml cho nước thải ) để có pH
=7,4+0,2.
h. Lắp bình và bầu Kjeldahl vào hệ thống chưng cất. Đầu ống ngưng hơi phải nhúng
chìm trong dung dịch acid boric theo tỉ lệ 50ml/1mg N-NH3.
i. Nhiệt độ chưng cất được điều chỉnh sao cho được 6-10 ml/phút. Tắt máy khi chưng
cất phẩm thu được khoảng 150ml.
j. Rót dung dịch này vào ống Nessler 50 ml và xác định độ hấp thu như giai đoạn
d,e ở trên.

Bộ chưng cất Kjeldahl
3.3. Phương pháp định phân thể tích
k. Thêm vào dung dịch hấp thu acid boric bão hòa 10 giọt chit thị màu tổng hợp
trước khi chưng cất như đã thực hiện ở giai đoạn f,g,h.
l. việc phân định đựơc tiến hành trên toàn bộ chưng cất phẩm thu được với HCl
0,01N. Dứt điểm xảy ra khi màu chuyển từ lục sang tím rõ.
4. Tính toán
4.1. Phương pháp Nessler trực tiếp
Từ loạt chuẩn ,đo độ hấp thu.
Vẽ giản đồ A=f(C), sử dụng phương pháp bình phương cực tiểu để lập phương trình
y = ax + b.
Từ trị số độ hấp thu của mẫu Am suy ra nồng độ Cm.
4.2. Phương pháp Nessler hóa chưng cất phẩm
Tương tự như phương pháp Nessler trực tiếp tính được Cm.
mg N-NH3 = Cm x

A

B

A: thể tích chưng cất phẩm tổng cộng kể cả acid boric.
B: thể tích định phân hỗn hợp dùng để tác dụng với thuốc thử Nessler.
-53-


Phương pháp phân tích các chỉ tiêu môi trường - ThS. Đinh Hải Hà

4.3. Phương pháp định phân thể tích
( Vt – Vo) x140
mg N-NH3 = ---------------------ml mẫu
Vt : thể tích HCl 0,01 N dùng định phân mẫu thử thật .
Vo: Thể tích HCl 0,01 N dùng định phân mẫu thử không.
Mg NH3/l = mg N-NH3/l x 1,21
Mg NH4+/l =mg N-NH3/l x 1,29
5. Câu hỏi
1. Những nguyên nhân nào gây ô nhiễm ammonia trong các nguồn nước ngầm,nước
mặt và nước cấp.
2. Hàm lượng ammonia cao trong các nguồn nước ảnh hưởng đến ssức khỏe của con
người như thế nào ?
3. Tại sao khi đo ammonia bằng phương pháp Nessler hóa trực tiếp phải làm mẫu
thử không?
BÀI 17: PHOSPHATE
1. Giới thiệu chung
1.1.Ý nghóa môi trường
Trong thiên nhiên phosphate được xem là sản phẩm của quá trình lân hóa, thường
gặp ở dạng vết đối với nước thiên nhiên. Khi hàm lượng phosphate cao sẽ là một
yếu tố giúp rong rêu phát triển mạnh . Đây có thể có nguồn gốc do ô nhiễm bởi
nước sinh hoạt, nông nghiệp hoặc từ nước thải công nghiệp sản xuất bột giặt, chất

tẩy rửa hay phân bón .Do đó, chỉ tiêu phosphate được ứng dụng trong việc kiểm
soát mức độ ô nhiễm của dòng nước.
Việc xác định phosphate rất cần thiết trong vận hànhcác trạm xử lý nước thải và
trong nghiên cứu ô nhiễm dòng chảy của nhiều vùng vì hàm lượng phosphate có thể
coi như là một lượng chất dinh dưỡng trong xử lý nước thải .
1.2. Nguyên tắc
Trong môi trường acid các dạng của phosophate được chuyển về dạng
orthophosphate và sẽ phản ứng với ammonium molybdate để phóng thích acid
molybdophosphoric, sau đó acid này sẽ bị khử bởi SnCl2 cho molybdenum màu
xanh dương.
PO43- +12(NH4)2MoO4+24 H+

(NH4)3PO4.12MoO3 + 21NH4+ +12 H2O

(NH4)3PO4.12MoO3 + Sn2+
Molybdenum (xanh dương) + Sn4+
1.3. Các ảnh hưởng
Trong ống mẫu phân tích, tốt nhất sắt không được vượt quá 0,4 mg/l. Hàm lượng
silica hòa tan phải dưới 25mg/l. Độ đục cũng là một nguyên nhân tạo khó khăn cho
-54-


Phương pháp phân tích các chỉ tiêu môi trường - ThS. Đinh Hải Hà

việc xác định. Cromate và các tác nhân oxy hóa mạnh như peroxide có thể làm
nhạt mầu phản ứng. Ảnh hưởng các chất trên có thể loại bỏ bằng cách thêm 0.1g
acid sulfanilic vào mẫu trước khi thêm molybdate.
2. Dụng cụ ,thiết bị và hóa chất
2.1. Dụng cụ và thiết bị
- Ống đo độ truyền suốt.

- Muỗng múc hóa chất .
- Bếp đun.
- Erlen.
- Bi thủy tinh .
- Pipet.
2.2. Hóa chất
a. Dung dịch chỉ thị phenolphthalein.
b. Dung dịch acid: cẩn thận cho 300ml H2SO4 đậm đặc vào 600 ml nước cất và định
mức thành 1000ml.
c.Hỗn hợp acid mạnh: cho từ từ 300 ml H2SO4 đậm đặc vào 600 ml nước cất , để
nguội.Thêm vào 4,0 ml HNO3 đậm đặc định mức thành 1000 ml.
d.Ammonium persulfate (NH4)2S2O3 tinh thể hoặc potassium persulfate K2S2O8 tinh
thể.
e. Hydroxiyt natri NaOH 1N
f. Dung dịch ammonium molybdate:
Hòa tan 25g (NH4)6Mo7O24.4H2O trong 175 ml nước cất .Cẩn thận thêm 280 ml
H2SO4 đậm đặc vào 400 ml nước cất, để nguội. Cho dung dịch molydate vào định
mức thành 1000 ml.
g. Dung dịch tin chloride: cân 2,5g SnCl2.2H2O trong 100 ml glycerol. Đun cách thủy
và khuấy đến khi tan hoàn toàn.
h. Dung dịch photphate chuẩn: (1,00 ml=50,0 g P-PO4)
Hòa tan 219,5 mg KH2PO4 khan (sấy khô ở 105o C một giờ) trong nước cất và
định mức thành 1000 ml
e. Dung dịch photphate sử dụng: (1ml=1 g P-PO4)
Hút 10ml dd photphate chuẩn pha loãng thành 500 ml
3. Trình tự thí nghiệm
a. Mẫu lắc đều lấy 50 ml hoặc thể tích phù hợp .Cho vào 0,05 ml (1 giọt) chất chỉ
thị phenolphthalein. Nếu mẫu có màu thêm vào từ từ dung dịch sulfuric acid đến khi
mất màu .Sau đó thêm 1 ml dung dịch sulfuric acid và 0,4 g (NH4)2S2O8 hoặc 0,5g
K2S2O8.

Đun khoảng 30 đến 40 phút hoặc thể tích còn khoảng 10 ml .Để nguội thêm vào 1
giọt chất chỉ thị phenolphthalein và trung hòa đến màu hồng nhạt bằng dung dịch
NaOH, định thể tích lại thành 50 ml bằng nước cất.

-55-


Phương pháp phân tích các chỉ tiêu môi trường - ThS. Đinh Hải Hà

b. Lấy 50 ml mẫu, không có màu và đục, thêm một giọt chất chỉ thị
phenolphthalein. Nếu mẫu chuyển sang màu hồng ,thêm từ từ dung dịch strong acid
để mất màu.
c. Thêm vào 2,0 ml molybdate và 0,25 ml (5 giọt ) tin chloride và lắc đều. Tốc độ
và cường độ hiện màu phụ thuộc vào nhiệt độ. Do đó nên giữ loạt dung dịch chuẩn,
mẫu và hóa chất ở cùng nhiệt độ (chênh nhau không quá 2oC) trong khoảng 2030oC.
d. Để yên sau 10 phút( không quá 12 phút) do độ hấp thụ bằng máy quang phổ kế ở
bước sóng 690 nm.
e. Chuẩn bị đường cong chuẩn:
STT
0
1
2
3
4
5
6
(mẫu)
ml dd P-PO4 chuẩn
0
1

2
3
4
5
1ug/ml
ml nước cất
50
49
48
47
46
45
ml mẫu nước
50
ml dd molybdate
2,0 ml
ml SnCl2
0,25 ml= 5 gioït
C ( g)
0
1
2
3
4
5
C (mg/l)
0
0,02 0,04 0,06 0,08
0,1
Độ hấp thu đo bằng

?
?
?
?
?
?
?
máy bước sóng
690nm
4. Tính toán
Từ loạt dung dịch chuẩn, đo độ hấp thụ, vẽ giản đồ A=f(C), sử dụng phương pháp
bình phương cực tiểu để lập phương trình y = ax + b. Từ trị số độ hấp thu A m của
mẫu, tính nồng độ C m . Nếu trị số A m của mẫu vượt quá các trị số của dung dịch
chuẩn, phải pha loãng đến nồng độ thích hợp.
n

n

n
a

xi yi
i 1
n

n

xi
i 1
n

xi2 (

n
i 1

yi

n

x

i 1

xi ) 2

n
2
i

b

i 1

yi
i 1
n
i 1

n

xi
i 1
n

xi2 (

n

i 1

n

xi yi
i 1

xi ) 2
i 1

5. Câu hỏi
1. Ý nghóa của phosphorus trong việc kiểm soát ô nhiễm nguồn nước?
2. Sự khác nhau giữa orthophosphate, pholyphosphate và organic phosphorus?
3. So sánh kết quả phân tích của mẫu nước thải sinh hoạt ngay sau khi lấy về và
mẫu đã được bảo quản trong nhiều ngày?

-56-


Phương pháp phân tích các chỉ tiêu môi trường - ThS. Đinh Hải Hà

BÀI 18: SUNFAT
1. Giới thiệu chung
1.1.Ý nghóa môi trường
Sulfat thường gặp trong nước thiên nhiên và nước thải với hàm lượng từ vài mg đến
hàng ngàn mg/l. Những vùng đất sình lầy, bãi bồi lâu năm, sulfur hữu cơ hay dưới
dạng pyrit sẽ biến đổi thành sulfat. Nước chảy qua các vùng đất mỏ mang nhiều
sulfat, hàm lượng khá cao trong quặng thiếc, quặng sắt… Sulfat là một trong những
chỉ tiêu tiêu biểu của những vùng nước nhiễm phèn. Vì natri sulfat có tính nhuận
tràng nên trong nước uống, sulfat không được vượt quá 200mg/l.
1.2. Nguyên tắc
Trong môi trường đã axit hóa bằng axit HCl khi tác dụng với BaCl2, sulfat sẽ tạo
thành BaSO4 kết tủa màu trắng đục. Độ đục tạo thành bởi BaSO4 được đo bằng
quang phổ kế hấp thụ và so sánh với dung dịch tham chiếu chuẩn đã biết trước hàm
lượng trên một đường cong chuẩn.
1.3. Các ảnh hưởng
Màu và các chất huyền trọc trong nước là trở ngại chính đối với phương pháp này.
Tuy nhiên, các vùng nước phèn hay nước ngầm, nước lại rất trong nên trở ngại này
không ảnh hưởng nhiều. Phần lớn các chất huyền phù nếu có, có thể loại bỏ qua
lọc, silica với hàm lượng trên 200mg/l cũng làm trở ngại cho việc tạo thành kết tủa
BaSO4. Ngoài ra trong nước không còn một ion nào kết tủa với Bari trong môi
trường axit mạnh nên việc định phân có thể tiến hành bình thường tại hiện trường
hay phòng thí nghiệm.
1.4 Tồn trữ mẫu
Tuy chậm nhưng hoạt động của vi sinh vật trong mẫu vẫn có thể khử sulfat thành
sulfur. Do đó, các mẫu nước bị ô nhiễm nặng nên được giữ ở nhiệt độ thấp hay
bằng cách thêm formaldehit. Trong khi ấy, sulfit lại có thể bị ôxy hóa thành sulfat
do lượng oxy hòa tan nếu pH>8. Vì thế, với các mẫu có chứa sulfit cần hạ thấp pH
để loại bỏ quá trình trên.
2. Dụng cụ ,thiết bị và hóa chất
2.1. Dụng cụ và thiết bị

7 Erlen
1 Pipet 10ml
1 Pipet 2ml
7 Ống nghiệm
Spectrophotometer

-57-


Phương pháp phân tích các chỉ tiêu môi trường - ThS. Đinh Hải Hà

2.2 Hóa chất
a)Dung dịch tạo điều kiện (dd đệm) : hòa tan 30g MgCl2 + 5g CH3COONa + 1g
KNO3 + 20ml axit axetic 99% trong 500ml nước cất. Thêm nước cất cho đủ 1000ml.
b)BaCl2 tinh thể
c)Dung dịch SO42- chuẩn (1ml = 100µg): lấy chính xác 10.41ml dung dịch H2SO4
0.02N + nước cất = 100ml
3. Trình tự thí nghiệm
-Nếu mẫu đục, lọc 100ml mẫu qua giấy lọc
-Chuẩn bị dung dịch tham chiếu theo bảng sau (cho vào erlen)
Số thứ tự
0
1
2
3
4
5

6
(mẫu)

0

ml dung dịch SO420
2
4
6
8
10
chuẩn
ml nước cất
25
23
21
19
17
15
0
ml nước mẫu
25
C (mg/ml)
0
8
16
24
32
40
?
A(độ hấp thu)
?
?

?
?
?
?
?
-Cho dung dịch đệm(1ml) vào 7 ống nghiệm + 1 lượng nhỏ (bằng hạt gạo) BaCl2,
lắc đều
-Nhanh, cẩn thận rót loạt dung dịch tạo điều kiện (trong ống nghiệm) vào dung dịch
tham chiếu. Lắc đều erlen để hòa tan hoàn toàn BaCl2
-Đo độ hấp thụ A của dung dịch tham chiếu và của mẫu ở bước sóng 420nm. Thời
gian đo không quá 4 phút để tránh sự lắng của BaSO4
Nếu độ đục của mẫu vượt quá đường cong tham chiếu, làm lại với một thể tích và
pha loãng thành 25ml.
4. Tính toán
Vẽ giản đồ A=f(C) ,sử dụng phương pháp bình phương cực tiểu để lập phương trình
y = ax + b . Từ trị số độ hấp thu A m của mẫu ,tính nồng độ C m .Nếu trị số A m của
mẫu vượt quá các trị số của dung dịch chuẩn ,phải pha loãng đến nồng độ thích hợp.
5. Câu hỏi
Hàm lượng sulfat cao có ý nghóa gì đối với việc cấp nước và thoát nước thải
Tại sao việc định phân sulfat bằng phép đo độ đục, từng giai đoạn phải tiến hành
một cách đúng đắn

-58-


Phương pháp phân tích các chỉ tiêu môi trường - ThS. Đinh Hải Hà

BÀI 19: MANGAN
1. Giới thiệu chung
1.1. Ý nghóa môi trường

Mangan tồn tại trong thiên nhiên dưới dạng quặng dioxid, tuy nhiên gặp môi
trường có hàm lượng dioxid carbon cao và thiếu oxy hoà tan như nước ngầm,
mangan trở nên dễ hoà tan và trị oxy hoá khử thay đổi từ Mn2+ thành Mn4+. Có
nhiều đặc điểm giống
như sắt, mangan không phải là nguyên tố độc hại đối với con người, nó
thường đi đôi với sắt trong mạch nước ngầm và dễ bị oxy hoá khi tiếp xúc với khí
trời tạo thành kết tủa Mn4+ có màu, vì thế gây phiền phức cho việc giặt giũ nhất là
ngành công nghiệp dệt…
1.2. Nguyên tắc
Persulfate là một tác chất có tính oxy hoá mạnh đủ đễ oxy hoá Mn2+ thành
Mn7+ khi có bạc làm chất xúc tác. Sản phẩm sau cùng mang màu tím của
permanganate bền trong khoảng 24 giờ nếu sử dụng một lượng thừa persulfate và
không có mặt chất hữu cơ. Phản ứng xảy ra như sau:
2 Mn2+ + 5 S2O82 + H2O
2 MnO4 + 10 SO42 + 10 H+
1.3. Các trở ngại
Cl- với hàm lượng 2g/l sẽ gây trở ngại cho việc xác định mangan, vì thế phải
loại bỏ Cl- bằng cách thêm 1 g HgSO4 để tạo thành hợp chất bền HgCl2. Bromide
và Iodide dù hàm lượng yếu đối vơí phương pháp này cũng gây trở ngại. Phương
pháp persulfate có thể sử dụng để xác định hàm lượng mangan trong nước thải có
hàm lượng chất hữu cơ thấp, nếu thời gian đun được kéo dài sau khi thêm lượng
thừa persulfate. Đối với mẫu có hàm lượng chất hữu cơ cao, cần phải phân huỷ mẫu
bằng acid H2SO4 và HNO3. Nếu hàm lượng Cl- trong mẫu nước quá cao, đun sôi với
HNO3 nhằm loại bỏ ảnh hưởng do hàm lượng Cl- gây ra. Mẫu tiếp xúc với không
khí có thể cho kết quả thấp do kết tủa MnO2. Thêm 1 giọt H2O2 30% vào mẫu,
nhằm mục đích hoà tan MnO2 kết tủa, sau đó thêm các hóa chất khác.
2. Dụng cụ , thiết bị và hoá chất
2.1. Dụng cụ và thiết bị
- Erlen 100 ml
- Ống đong 100 ml

- Bếp điện
- Máy spectrophotometer
2.2. Hóa chất
Dung dịch xúc tác: hoà tan 75 g HgSO4 trong 400 ml HNO3 đậm đặc và 200
ml nước cất. Thêm 200 ml dung dịch H3PO4 85%, 35 mg AgNO3 khuấy đều, làm
nguội, định mức đến 1000 ml.
Ammonium persulfate tinh thể ( NH4)2S2O8
Dung dịch lưu trữ
-59-


Phương pháp phân tích các chỉ tiêu môi trường - ThS. Đinh Hải Hà

Dung dịch KMnO4 0,1 N: hoà tan 3,2 g KMnO4 bằng nước cất và định mức
đến 1000ml. Sau đó đễ ngoài nắng trong nhiều tuần hay đun gần đến điểm sôi trong
nhiều giờ. Sau đó lọc loại bỏ cặn.
Cân 100 mg Na2C2O4 thêm 100ml nước cất và khuấy đến tan hoàn toàn.
Thêm 10 ml H2SO4 1N và đun nhanh đến 90 – 960C. Định phân bằng dung dịch
KMnO4 cho tới khi xuất hiện màu hồng nhạt, bề trong 1 phút. Không được để nhiệt
độ giảm xuống dưới 850C. Nếu cần làm ấm erlen chứa mẫu trong suốt thời gian
định phân. Thông thường, 100mg Na2C2O4 cần 15 ml dung dịch KMnO4. Thực hiện
một mẫu trắng gồm nước cất và H2SO4.
gam Na2C2O4
Nồng độ KMnO4 = -------------------------( A - B) * 0,06701
Với A : ml dung dịch KMnO4 định phân của mẫu
B : ml dung dịch KMnO4 định phân của mẫu trắng
Để tránh sai số trong quá trình định phân, lập lại thí nghiệm trên 2 –3 lần, lấy
kết quả trung bình. Tính thể tích của dung dịch KMnO4 cần để chuẩn bị dung dịch
chuẩn có nồng độ 1 ml = 50 g Mn như sau:
4,55

ml KMnO4 = -----------------------nồng độ KMnO4
Thêm vào dung dịch này 2 – 3 ml H2SO4 đậm đặc và từng giọt dung dịch NaHSO3
khuấy đều cho đến khi mất màu của dung dịch KMnO4. Đun sôi để loại SO2 làm
ngội và định mức thành 100ml. Để có dung dịch chuẩn (1 ml = 10 g Mn lấy 200
ml dung dịch chuẩn và định mức thành 1000ml.
Dung dịch H2O2 30%
Dung dịch HNO3 đậm đặc
Dung dịch H2SO4 đậm đặc
Dung dịch sodium nitrite : hoà tan 5 g NaNO2 với 95 ml nước cất
Sodium oxalate tinh thể
Dung dịch sodium bisulfite : hoaø tan 10 g NaHSO4 trong 100 ml nước cất.
3.Thực hành
Lấy 100 ml mẫu hay một thể tích mẫu thích hợp sao cho hàm lượng Mn khoảng 0,05
– 1,2 mg/lit.
Cho vào mẫu 5 ml dung dịch xúc tác và 1 giọt H2O2, đun sôi còn khoảng 90 ml.
Thêm 1 g (NH4)2S2O8 đun sôi trong 1 phút
Để nguội đến nhiệt độ phòng.
Pha loãng bằng nước cất tới 100 ml.

-60-


Phương pháp phân tích các chỉ tiêu môi trường - ThS. Đinh Hải Hà

Lập đường cong chuẩn với các dung dịch chuẩn như sau:
STT
0
1
2
3

4
5
ml dd chuẩn
0
2
4
6
8
10
1 ml = 10 Mn
ml nước cất
100
98
96
94
92
90
(NH4)2S2O8
1g
C
0
20
40
60
80
100
C(mg/l)
0
0,2
0,4

0,6
0,8
1
Đo độ hấp thu A trên máy spectrophotometer.

6
12
88
120
1,2

4.Cách tính
Từ độ hấp thu của loạt chuẩn, vẽ giản đồ A = f (C), sử dụng phương pháp
bình phương cực tiểu để lập phương trình y = ax + b.
Từ trị số độ hấp thu của mẫu Am suy ra nồng độ Cm của mẫu.
5.Câu hỏi
1. Trình bày những trạng thái khác nhau của mangan trong nguồn nước tự nhiên.
Nêu những điều kiện tồn tại của mỗi trạng thái.
2. Nêu những nguyên nhân chính gây ô nhiễm mangan trong nước ngầm.
BÀI 20: CHLORINE – Cl2
1. Giới thiệu chung
1.1 Ý nghóa môi trường
Chlor hóa nước cấp và nước thải sau xử lý nhằm mục đích diệt những vi khuẩn gây
bệnh còn lại sau quá trình xử lý, đồng thời chlor hóa cũng làm thay đổi chất lượng
nước do phản ứng giữa chlorine với ammonia, manganese, sulfide và một số hợp
chất hữu cơ hiện diện trong dung dịch. Bên cạnh những ưu điểm trên chlor hóa còn
gây ra những ảnh hưởng có hại và làm tăng mùi và vị của phenol và những hợp
chất hữu cơ trong nước. Những hợp chất hữu cơ có khả năng gây ung thư có khả
năng gây ung thư như chloroform cũng có thể hình thành trong quá trình clor hoá.
1.2 Nguyên tắc

Chlorine ở dạng hypochlorous acid hay ion hypochloride sẽ phản ứng với DPD (NN-diethyl-p-phenylene diamine) cho hợp chất đỏ tím. Cường độ màu tỉ lệ thuận với
hàm lượng chlorine trong mẫu.
1.3 Các trở ngại
Mẫu có độ kiềm >250 mgCaCO3/L hay độ acid >150 mgCaCO3/L sẽ làm giảm
cường độ màu hay không hiện màu khi cho DPD vào dung dịch. Trung hoà mẫu tới
pH 6-7 trước khi cho DPD.
Mẫu chứa monochloramin sẽ làm tăng hàm lượng Cl2 tự do. Cứ 3 mg/l
monochloramin làm tăng hàm lượng của Cl2 leân 0,1mg/l.

-61-


Phương pháp phân tích các chỉ tiêu môi trường - ThS. Đinh Hải Hà

Bromine. Iodine, ozone và các dạng oxide của manganese và chloromium cũng
phản ứng với DPD như Cl2.
2. Dụng cụ, thiết bị và hoá chất
2.1. Dụng cụ và thiết bị
- Máy HACH DR/2000
- 01 Pipet 5ml
2.2 Hóa chất
- Chỉ thị màu DPD
-Dd potassium Iodide: hòa tan 30g KI với nước cất, định mức thành 1 lít
- Dd Sodium arsenite: hòa tan 5g NaAsO2 bằng nước cất và định mức 1 lít
3. Thực hành
Chuẩn bị mẫu: để loại trừ ảnh hưởng của manganese hay chromium, chỉnh pH đến
6-7, sau đó thêm 3 giọt potassium Iodide vào 250ml mẫu, lắc đều và đợi trong 1
phút, thêm 3 giọt Sodium arsenite lắc đều.
Bấm Power để mở máy
Bấm nút 80 và nhấn Enter, xoay nút bên hông máy cho tới bước sóng 530nm.

Lấy 25ml mẫu cho vào curvet (mẫu trắng) và đặt vào máy, nhấn Zero
Cho vào Curvet 25ml mẫu cần đo. Them moat gói DPD, lắc đều trong khoảng 20
giây. Đặt mẫu vào máy bấm Read đọc kết quả mg/l Cl2

-62-