đánh giá chất lượng nước khoáng

ĐẠI HỌC HUẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC
KHOA HÓA HỌC

Đề tài: Tìm hiểu phương pháp phân tích các

chỉ tiêu đánh giá chất lượng nước khoáng
Giáo viên hướng dẫn: ThS. Đặng XuânTín
Sinh viên thực hiện: Lê Thị Lệ Thúy
Lớp: Hóa K35
1


NỘI DUNG

1

2

Tổng quan về nước khoáng

Các phương pháp phân tích các chỉ tiêu đánh
giá chất lượng nước khoáng


1. Tổng quan về nước khoáng
1.1. Định nghĩa:
Nước khoáng - theo định nghĩa của "Luật khoáng sản" là
" Nước thiên nhiên dưới đất, có nơi lộ ra trên mặt đất, có chứa
một số hợp chất có hoạt tính sinh học với nồng độ cao theo
quy định của Tiêu chuẩn Việt Nam hoặc theo tiêu chuẩn nước

ngoài được Nhà nước Việt Nam cho phép áp dụng".


1. Tổng quan về nước khoáng (tt)
1.2. Thành phần của nước khoáng:
Thành phần của nước khoáng là các cation và anion như: Na+, K+,
Ca2+, Mg2+, Cu2+, F-, I-, NH4+, Cl-, SO42-,...có lợi cho sứa khỏe
con người. Ví dụ:
•Canxi: giúp cứng xương, ngăn ngừa bệnh loãng xương, chắc
răng và phát triển cơ bắp.
•Magie: tham gia vào nhiều phản ứng xúc tác và kích thích cơ
thần kinh.
•Flo: có tác dụng trong hình thành mô xương và trong quá trình
tạo men răng.
•Crom: cải thiện tình trạng bệnh nhân đái tháo đường.


1. Tổng quan về nước khoáng (tt)
Bảng 1. Thành phần và hàm lượng các khoáng chất của
nước khoáng Thanh Tân
TT

Cation

Hàm lượng
(mg/L)

Anion

Hàm lượng

(mg/L)

1

Na+

45

Cl-

34

2

K+

8

F-

1,5

3

Ca2+

160

HCO3-

232

4

Mg2+

14

SO42-

405

5

Fe2+, Fe3+

0,05

NO3-

0,2

Tổng độ khoáng hóa (TDS)= 860 mg/L; pH = 7; H2SiO3 =70 mg/L


1. Tổng quan về nước khoáng (tt)
1.3. Phân loại:
•Theo thành phần ion.
•Theo nhiệt độ nước bề mặt (oC).
•Theo tổng độ khoáng hóa (mg/L).

1. Tổng quan về nước khoáng (tt)
1.4. Phân bố

Hình 1. Bản đồ phân bố các nguồn nước khoáng đang khai
thác và có triển vọng.


2. Các phương pháp phân tích các chỉ tiêu đánh giá chất lượng nước khoáng

2.1. Chỉ tiêu cảm quan
 Xác định màu sắc:
-

Chuẩn bị:

 Dung dịch No1: hòa tan 0,0875 g K2Cr2O7; 2,0 g CoSO4.7H2O
và 1 mL H2SO4 (d=1,84 g/cm3) vào nước cất và định mức đến
1lít.
 Dung dịch No2: dùng nước cất pha loãng 1 mL đặc H2SO4
(d=1,84 g/cm3) đến 1 lít.
 Thang màu: dùng bộ hình trụ Netsle dung tích 100 mL. Trộn
dung dịch No1 và No2 trong từng ống trụ theo chỉ dẫn về thang
màu trong bảng 2.


2. Các phương pháp phân tích các chỉ tiêu
đánh giá chất lượng nước khoáng (tt)
Bảng 2. Thang màu

Dung dịch No1
(mL)

0

1

2

3

4

10

12 14

Dung dịch No2
(mL)

100

99

98

97

96 95 94 92 90

88 86

Độ màu

0

5

10

15

20 25 30 40 50

60 70

5

6

8

- Xây dựng đường chuẩn theo thang màu.
Các giá trị mật độ quang thu được ở bước sóng λ = 413 nm tương
ứng với độ màu được đặt lên đồ thị.


2. Các phương pháp phân tích các chỉ tiêu
đánh giá chất lượng nước khoáng (tt)
-

Tiến hành thử:

 Lấy vào ống Netsle 100 mL nước cần thử và so sánh với
thang màu.
 Nếu mẫu nước đem thử có độ màu trên 70o, dùng nước cất pha
loãng để có thể so sánh với thang màu.
 Kết quả thu được, khi pha loãng phải đem nhân với số lần pha
loãng.
 Đo mật độ quang ở bước sóng λ = 413 nm dùng cuvet có chiều
dày lớp hấp thụ 5-10 cm.
 Xác định độ màu theo đồ thị và biểu diễn kết quả bằng độ
màu.


2. Các phương pháp phân tích các chỉ tiêu
đánh giá chất lượng nước khoáng (tt)
 Xác định mùi
 Xác định đặc tính của mùi qua cảm giác (mùi đất, mùi clo, mùi
dầu…).
 Xác định mùi ở 20oC:
Lấy 100 mL nước cần thử ở 20oC vào bình cầu có nút mài dung
tích 250-350 mL, đậy bình cầu và lắc, mở nút ra và xác định đặc tính,
mức độ của mùi.
 Xác định mùi ở 60 oC:
Lấy 100 mL nước cần thử vào bình cầu đậy kính đồng hồ lên và
đun nóng trên bếp cách thủy đến 50-60 oC. Lắc đều bình và nhanh
chóng xác định đặc tính và mức độ mùi.

2. Các phương pháp phân tích các chỉ tiêu
đánh giá chất lượng nước khoáng (tt)
Bảng 3. Hệ thống điểm năm để đánh giá mức độ mùi của nước ở
20 oC và 60 oC


2. Các phương pháp phân tích các chỉ tiêu
đánh giá chất lượng nước khoáng (tt)
2.2. Chỉ tiêu hóa học
 Xác định nitrat: Phương pháp so màu với thuốc thử salycilate.
- Nguyên tắc:
NO3- trong nước + natrisalycilate

<7
H
p
pH

phức không màu.
>7

phức chất có màu
vàng anh

Cường độ màu vàng càng đậm thì nồng độ nitrat càng cao.


2. Các phương pháp phân tích các chỉ tiêu
đánh giá chất lượng nước khoáng (tt)
- Cách pha:

• Dung dịch natrisalycilate: hòa tan 5 g C7H5NaO3 thành 1 lít với nước cất.
• Dung dịch NaOH 10 N: hòa tan 400 g NaOH thành 1 lít với nước cất.
• Dung dịch muối Roch: hòa tan 100 g C4H4O6KNa.4H2O thành 1 lít với nước
cất.
• Dung dịch chuẩn NO3- (1000 mgN/L): Hoà tan 0,7218 g KNO3 trong một ít
nước cất và định mức đến 100 mL.
• Dung dịch chuẩn NO3- (10 mgN/L): lấy 1 mL dung dịch chuẩn NO3- 1000
mgN/L pha loãng và định mức đến 100 mL bằng nước cất.


2. Các phương pháp phân tích các chỉ tiêu
đánh giá chất lượng nước khoáng (tt)
-

Cách xác định:

 Lập đường chuẩn: Dùng pipet lấy lần lượt thể tích dung dịch
chuẩn NO3- 10 mgN/l vào các bình định mức 25 mL theo
bảng sau:
Nồng độ NO3(mg N/L)

0

V dd chuẩn làm
0
việc (mL)

0,5

1

1,25 2,5

1,5

2,0 2,5

3,0

3,75 5,0 6,25 7,5

3,5

4,0 5,0

8,75 10

6,0 7,0

12,5 15

8,0

17,5 20


2. Các phương pháp phân tích các chỉ tiêu
đánh giá chất lượng nước khoáng (tt)
 Dùng nước cất định mức đến 25 mL, đổ ra các cốc 100 mL.
Lấy vào các cốc 100 mL:

10 mL dung dịch + 1 mL dung dịch natrisalycilate, lắc , đun
nhẹ đến cạn, để nguội + 1 mL H2SO4 đặc, lắc, để 15 phút + nước
cất, 5 mL NaOH 10 N để 15 phút, định mức đến 50 mL bằng
nước cất.
 Đem so màu với mẫu trắng (mẫu không có NO3-) ở λ=410 nm
được bảng số liệu biểu thị quan hệ giữa nồng độ và mật độ
quang. Lập đường chuẩn từ bảng số liệu thu được.


2. Các phương pháp phân tích các chỉ tiêu
đánh giá chất lượng nước khoáng (tt)
 Xác định NO3- trong mẫu:
Cho 10 mL mẫu (hoặc mẫu đã pha loãng thích hợp) vào cốc
100 mL.
Sau đó tiến hành như lập đường chuẩn.
Từ giá trị mật độ quang thu được xác định hàm lượng nitrat có
trong mẫu dựa vào phương trình đường chuẩn đã lập.


2. Các phương pháp phân tích các chỉ tiêu
đánh giá chất lượng nước khoáng (tt)
 Xác định nitrit: Phương pháp so màu .
- Nguyên tắc:
Khi pH<7, ion NO2- diazo hóa với axit sunfanilic
thành hợp chất diazo, kết hợp thêm với α-naphthylamin thành
thuốc nhuộm azo màu hồng.
Xác định hàm lượng nitrit trong mẫu nước bằng phương pháp
so màu ở λ=520 nm.
- Cách pha:
• Dung dịch EDTA: hòa tan 500 mg EDTA trong 100 mL nước cất.

2. Các phương pháp phân tích các chỉ tiêu
đánh giá chất lượng nước khoáng (tt)
• Dung dịch axit sunfanilic: hoà tan 600 mg C6H7NOS3 trong 70 mL
nước cất nóng, để nguội thêm 20 mL HCl 35% định mức thành 100 mL.
• Dụng dịch α-naphthylamin: hoà tan 600 mg C10H7NH2 vào nước cất
đã được thêm 1 mL HCl đặc, định mức thành 100 mL, dung dịch được
bảo quản lạnh 4 oC.
• Dung dịch đệm natri axetat: hoà tan 27,2 g NaC2H3O2.3H2O trong 100
mL nước cất.
• Dung dịch chuẩn NO2- 1000 mg/L: Cân chính xác 0,15 g NaNO2 đã
được sấy khô ở 110 oC pha trong nước cất không có N rồi định mức đến
100 mL.
• Dung dịch NO2- 5 mg/L: lấy 0,5 m/L dung dịch NO2- 1000 mgN/L pha
loãng và định mức đến 100 mL với nước cất.


2. Các phương pháp phân tích các chỉ tiêu
đánh giá chất lượng nước khoáng (tt)
- Cách xác định:
 Lập đường chuẩn: dùng pipet lấy lần lượt thể tích dung dịch
chuẩn NO2- 5 mg/L vào các bình định mức 25 mL theo bảng sau:
Nồng độ
0
NO2- (mg/L)

0,05 0,1 0,2 0,3 0,4

V dd chuẩn

làm việc
(mL)

0,25 0,5

0

1,
0

0,
5

0,
6

0,
8

1,5 2,0 2,5 3,0 4,0

1,
0

1,2 1,4 1,6

5,
0

6,

0

7,
0

8,0


2. Các phương pháp phân tích các chỉ tiêu
đánh giá chất lượng nước khoáng (tt)
 Định mức đến 25 mL bằng nước cất, đổ ra các cốc 100
mL.
 Thêm 0,5 mL EDTA; 0,5 mL axit sunfanilic lắc đều
(pH=1,4) để 3 phút rồi thêm 0,5 mL α-Naphthylamin và
0,5 mL natri axetat lắc đều, dung dịch có pH=2-2,5 để 10-30
phút rồi đem so màu với mẫu trắng (mẫu không có nitrit) ở
λ=520 nm được bảng số liệu biểu thị quan hệ giữa nồng độ
và mật độ quang.
 Lập đường chuẩn từ bảng số liệu thu được.


2. Các phương pháp phân tích các chỉ tiêu
đánh giá chất lượng nước khoáng (tt)
 Xác định NO2- trong mẫu thực:
Lấy 25 mL mẫu rồi đổ ra cốc 100 mL.
Tiến hành như lập đường chuẩn
Từ giá trị mật độ quang thu được xác định hàm lượng nitrit có
trong mẫu dựa vào phương trình đường chuẩn đã lập.

2. Các phương pháp phân tích các chỉ tiêu
đánh giá chất lượng nước khoáng (tt)
 Xác định Asen: Phương pháp so màu với thuốc thử bạc dietyldithiocacbamat
(AgSCSN(C2H5)2 )
- Nguyên tắc:
Asen vô cơ

As(III)
Khử

H2
Asin (AsH3)

AsH3 tạo thành được hấp thụ vào dung dịch pyridin và tạo phức
màu đỏ thẫm với bạc dietyldithiocacbamat có độ hấp thụ cực đại
ở λ=535 nm.
- Cách pha:
• Dung dịch KI: Hoà tan 15 g KI trong 100 mL nước cất, đựng trong lọ màu nâu.
• Dung dịch chì acetat: Hoà tan 10 g Pb(C2H3O2)2.3H2O trong 100 mL nước
cất.


2. Các phương pháp phân tích các chỉ tiêu
đánh giá chất lượng nước khoáng (tt)
• Dung dịch Sn(II): Cân 40 g SnCl2.H2O trong 100 mL HCl đặc,
đun sôi tới khi tan hoàn toàn.
• Thuốc thử: Hoà tan 0,5 g AgSCSN(C2H5)2 trong 100 mL
pyridine. Đựng trong lọ màu nâu.
• Dung dịch As chuẩn 1000 mg/L: Hòa tan 0,132 g As2O3 trong
10 mL nước cất chứa 4 g NaOH và định mức thành 100 mL với

nước cất.
• Kẽm hạt: Kích thước 20-30 mesh.
• Dung dịch As 1 mg/L: Lấy 1 mL dung dịch As 1000 mg/L pha
thành 1 lít với nước cất.


2. Các phương pháp phân tích các chỉ tiêu
đánh giá chất lượng nước khoáng (tt)
- Cách xác định:
 Lập đường chuẩn: Dùng pipet lấy lần lượt thể tích dung dịch
chuẩn As 1 mg/L vào các bình tam giác 250 mL có nút nhám
theo bảng sau:
Nồng độ As
(µg/L)

0

V dd chuẩn
0
làm việc (mL)

10 20 30 40 50
2,5

5,
0

60

7,5 10 12,5 15

70

80 90

100 120

17,5 20 22,5 25

30