Báo cáo thực hành môn thí nghiệm phân tích môi trường bài 4 phân tích độ kiềm và sulfate trong nước

Bộ Công Thương
Trường Đại Học Công Nghiệp Thực Phẩm TP.HCM
Khoa Công nghệ sinh học & Kĩ thuật môi trường

BÁO CÁO THÍ NGHIỆM PHÂN TÍCH MÔI TRƯỜNG
Giảng viên hướng dẫn: Ngô Thị Thanh Diễm
Lớp: 03DHMT2
Buổi: sáng thứ 7 _ tiết 1-5
Danh sách nhóm 1:
Trần Xuân Tùng 2009120169
Nguyễn Thanh Duy Tân 2009120136
Nguyễn Duy Ngọc 2009120170
Tp.Hồ Chí Minh – 4/2014
Báo cáo phân tích môi trường Nhóm 1 Page 2
BÀI 4: PHÂN TÍCH ĐỘ KIỀM VÀ SULFATE TRONG NƯỚC
Mẫu nước mặt
Ngày lấy mẫu: 13/3/2014
Người lấy mẫu: nhóm 1
Địa điểm lấy mẫu: Cầu số 4, Kênh Nhiêu Lộc
Thời gian lấy mẫu: 10:00 a.m
Thời tiết: nắng, khô
I ĐỘ KIỀM
1 Đại cương
Độ kiềm biểu thị khả năng nhận proton H
+
của nước. Độ kiềm
trong nước do 3 ion chính tạo ra: hydroxide, carbonate và
bicarbonate. Trong thực tế các muối acid yếu như borate, silicate
cũng gây ảnh hưởng lớn đến độ kiềm. Một vài acid hữu cơ bền với
sự oxi hóa sinh học như acid humic, dạng muối của chúng có khả nằn
Báo cáo phân tích môi trường Nhóm 1 Page 3

làm tăng độ kiềm. Ngoài ra, sự có mặt của ammonia cũng ảnh hưởng
đến độ kiềm tổng cộng của mẫu nước.
Độ kiềm đặc trưng cho khả năng đệm của nước.
1 Ý nghĩa môi trường
Nguồn nước mặt, ở điề kện thích hợp, có sự xuất hiện của tảo.
Chính quá trình phát triển và tăng trưởng của tảo giả phóng một
lượng đáng kể carbonate và bicarbonate làm cho pH nước rang dần
có thể lên đến 9 – 10. Ngoài ra một số nguồn nước được xử lý với
hóa chất (làm mềm bằng vôi hay soda) có chứa nhóm carbonate và
OH
-
làm tăng độ kiềm.
2 Nguyên tắc
• Dùng dung dịch acid mạnh để định phân độ kiềm với chỉ tị
phenolphthalein và chỉ thị hỗn hợp.
• Độ kiềm phenol được xác định bằng cách định phân mẫu đến điểm
đổi màu của chỉ thị phenolphthalein.
• Độ kiềm tổng cộng được xác định bằng cách định phân mẫu đến
điểm đổi màu của chỉ thị hỗn hợp.
3 Các trở ngại
 Lượng ion dư trong nước uống ảnh hưởng đến kết quả định phân
làm nhạt màu chất chỉ thị.
Báo cáo phân tích môi trường Nhóm 1 Page 4
 Mẫu nước có độ màu cao và độ đục cao phải dùng phương pháp
chuẩn độ điện thế.
 Những chất kết tủa, xà bông, chất dầu, chất rắn lơ lửng có thể phủ
điện cực thủy tinh làm
 cho điểm cuối đến chậm. để khắc phục hiện tượng này, có thể làm
sạch electrode mỗi khi tiến hành thí nghiệm. không lọc, pha loãng
hay cô đặc mẫu.

2 Thiết bị và hóa chất
1 Thiết bị
− Pipet 25ml: 1
− Erlen 125ml: 2
− Ống đong 100ml: 1
− Buret 25 hoặc 50ml: 1
− Máy khuấy từ.
2 Hóa chất
− Dung dịch HCl hay H
2
SO
4
0,02N.
− Chỉ thị phenolphthalein 0,5%.
− Chỉ thị methyl da cam.
− Chỉ thị hỗn hợp bromocresol lục và methyl đỏ.
3 Cách tiến hành
Nếu mẫu có pH > 8.3 (mẫu có hai độ kiềm)
 Độ kiềm phenol: Lấy 50ml mẫu cho vào erlen thêm 3 giọt chỉ thị
màu phenolphthalein, định phân bằng dung dịch H
2
SO
4
0.02N cho
Báo cáo phân tích môi trường Nhóm 1 Page 5
đến khi dung dịch từ tím nhạt sang mất màu. Ghi thể tích V
1
ml
H
2

SO
4
0.02N đã dùng để tính độ kiềm phenol.
 Độ kiềm tổng cộng: Lấy 50ml mẫu cho vào erlen khác , thêm 3
giọt chỉ thị hỗn hợp (lúc này mẫu có màu xanh). Định phân mẫu
bằng dung dịch H
2
SO
4
cho đến khi dung dịch có màu đỏ xám. Ghi
thể tích dung dịch H
2
SO
4
0.02N đã dùng để tính độ kiềm tổng
cộng.
Nếu mẫu có pH < 8.3
 Mẫu có độ kiềm tổng cộng: Lấy 50ml mẫu cho vào erlen, thêm 3
giọt chỉ thị hỗn hợp. Định phân mẫu bằng dung dịch H
2
SO
4
cho
đến khi dung dịch có màu đỏ xám. Ghi thể tích V
2
ml H
2
SO
4
0.02N đã dùng để tính độ kiềm tổng cộng.

4 Tính toán
pH
mẫu
= 7 nên chỉ có độ kiềm tổng cộng
= 3 (ml)
Độ kiềm tổng (mg CaCO
3
/l) =
==60 (mg/L)
Báo cáo phân tích môi trường Nhóm 1 Page 6
II SULFATE
1 Đại cương
Sulfate là môt trong những anion chính hiện diện trong nước thiên
nhiên. Trong nước cấp, hàm lượng sulfate cao sẽ ảnh hưởng đến sức
khỏe con người. Nước công công chứa một lượng đáng kể sulfate dễ
tạo thành cặn cứng trong nồi hơi và thiết bị trao đổi nhiệt. Những
vùng đất sình lầy, bãi bồi lâu năm, sulfur hữu cơ bị khoáng hóa dàn
dần sẽ tạo thành sulfate. Nước chảy qua các miền đất mỏ cũng mang
theo sulfate với hàm lượng khá cao.
1 Ý nghĩa môi trường
Sulfate là một trong những chỉ tiêu đặc trưng của những vùng
nước nhiễm phèn. Sự hiện diện của sulfate ở nồng độ cao làm cho
nước thải có mùi và gây nên sự ăn mòn cống rãnh. Mùi phát sinh do
quá trình khử sulfate thành H
2
S dưới điều kiện yếm khí.
2 Phương pháp xác đinh (phương pháp trắc quan so màu)
Vì trong nước hàm lượng sulfate tương đối thấp nên ta chọn
phương pháp đo độ đục để phân tích. Trong môi trường acetic acid,
sulfate tác dụng với barium chloride tạo thành barium sulfate kết tủa

Báo cáo phân tích môi trường Nhóm 1 Page 7
màu trắng đục. Nồng đọ sulfate được xác định bằng cách so sánh với
dung dịch tham chiếu đã biết trước nồng độ trên đường cong chuẩn.
Ba
2+
+ SO
4
2-
BaSO
4
2 Cách tiến hành
1 Dụng cụ và thiết bị
− Pipet 25ml: 1
− Pipet 10ml: 2
− Erlen 125ml: 8
− Spectophotometer.
2 Hóa chất
− Dung dịch đệm.
− Barium chloride BaCl
2
tinh thể.
− Dng dịch sulfate chuẩn.
Báo cáo phân tích môi trường Nhóm 1 Page 8
3 Thực hành
Pha loạt dung dịch chuẩn như sau:
STT 0 1 2 3 4 5 Mẫu
V
ml
dung dịch
chuẩn

0 1 2 3 4 5
V nước cất, ml 25 24 23 22 21 20
V mẫu nước, ml 25
V dd đệm, ml 5
BaCl
2
tinh thể, g 0,5
C (
0 100 200 300 400 500
C(mg/L) 0 4 8 12 16 20
Abs (λ=420nm)
0,02 0,235 0,049 0,132 0,204 0,214 0,201
Đo độ hấp thu trên máy spectrophotometer ở bước sóng λ=
420nm
Phương trình đường chuẩn:


Báo cáo phân tích môi trường Nhóm 1 Page 9
(mg/L)
Nhận xét: Theo TCVN 6200 – 1996: quy định hàm lượng
sulfate tối đa trong nước uống là 250µg/l. Trong nước thải công
nghiệp giới hạn tối đa là 1mg/l. Hàm lượng sulfate trong mẫu là
5,068 (mg/l) đã vượt quá giới hạn cho phép của tiêu chuẩn nước thải
công nghiệp tới 5,068 lần.
− Phương trình đường chuẩn có độ chính xác tương đối cao
Rút kinh nghiệm:
− Trong quá tình làm hạn chế sai số.
− Chuẩn độ từ từ từng giọt một tới khi dung dịch chuyển màu.
− Lắc đều dung dịch trước khi đo độ hấp thu ánh sang trên máy
spectrophotometer.

− Điều chỉnh máy spectrophotometer về bước sóng λ= 420nm.
− Tráng cuvete 2 lần bằng dung dịch cần đo độ hấp thu.
III Trả lời câu hỏi
• Tại sao đo độ kiềm ở mức pH= 8,3
Báo cáo phân tích môi trường Nhóm 1 Page 10
TL: Khi xác định độ kiềm trong nước, chỉ thị phenolthtalenin đổi màu
ở điểm tương đương pH=8,3 từ màu tím nhạt sang không màu nên ta
có thể xác định được dung dịch có độ kiềm phenol hay không.
Báo cáo phân tích môi trường Nhóm 1 Page 11