BÀI TIỂU LUẬN PHÂN TÍCH MÔI TRƯỜNG : THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH ĐỘ PH

BÀI TIỂU LUẬN PHÂN TÍCH MÔI TRƯỜNG
Họ và tên: Chu Thị Hà Giang
Mssv: 12010141

THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH ĐỘ PH
STT
1.1
1.2
1.2.1
1.3
1.4
1.4.1
1.4.2
1.5
1.5.1
1.6
1.6.1
1.6.2
1.6.3
1.7
1.7.1
1.7.2
1.8
1.9
1.10

Nội dung
Lời nói đầu
Mục đích
Lời giới thiệu
Ý nghĩa môi trường

Nguyên tắc
Nguyên vật liệu
Dụng cụ thiết bị
Hóa chất
Cách bảo quản và xử lý mẫu
Những điều cần lưu ý
Cách tiến hành
Cách pha chế thuốc thử
Kiểm định thiết bị, dụng cụ đo
Kiểm nghiệm dung dịch mẫu
Cách tính toán
Bảng
Số liệu
Thể hiện kết quả
Kết luận
Đánh giá


THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH ĐỘ PH
Lời nói đầu
“How to determine pH in Water and Wastewater”.
Test procedure is in accordance to IS:3025 (Part 11) – Reaffirmed 2002.
In addition to our India Standard, we also discuss in brief regarding the produre
stated in
(1)
(2)
1.1.

APHA Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater –
20th Edition. Method 4500-H+B.

Methods foe Chemical Analysis of Water and Wastes, EPA-600/4-79-020,
USEPA, Method 150.1.
Mục đích:

Xác định độ pH trong mẫu nước theo tiêu chuẩn IS:3025 (Phần 11). Được
xác nhận năm 2002.
1.2.

Giới thiệu:

Giới hạn tham chiếu của pH được đo theo nồng độ của ion H+ trong dung dịch và
được xác định bởi công thức pH=-log[H+]. Độ pH di chuyển trong khoảng
0≤pH<7 thì dung dịch mẫu là acid và 7[H+]=[OH-] thì dung dịch có nồng độ trung tính.
1.2.1.

Ý nghĩa môi trường:

Xác định độ pH có ý nghĩa quan trọng trong việc xử lý nước thải. Trong việc xử lý
kị khí, dựa trên lượng dư tích lũy của acid, nếu pH<5 thì quá trình xử lý ảnh hưởng
sâu sắc. Khi độ pH di chuyển trong khoảng từ 5 đến 10 thì phải xử lý nước thải
trong môi trường hiếu khí. Thông thường trong nhiểu trường hợp, độ pH sẽ được
điều chỉnh bằng việc thêm một lượng acid hoặc bazo để xử lý nước thải một cách
tối ưu. Thang đo độ pH cũng có ý nghĩa đối với một số phản ứng hóa học. Mỗi


chất sẽ có một độ pH riêng. pH ảnh hưởng đến sự kết tủa của hóa chất, khử trùng,
làm mềm và kiểm soát tính ăn mòn của nước.
Trong quá trình xử lý nước thải, việc oxi hóa xyanua, giảm hóa trị của Cr6+, tăng
hóa trị của Cr3+ cũng cần độ pH thích hợp. pH còn được dùng để tính nồng độ của

CO3 2-, H2CO3, sự ăn mòn của CO2, hệ số bền và sự cân bằng của acid bazo.
pH<4 sẽ tạo ra vị chua và pH>8.5 sẽ tạo ra vị đắng. Trong máy nước nóng, pH cao
có khả năng làm giảm tính khử trùng của clo. pH cao tạo ra chất trihalomethanes,
chất gây ra bệnh ung thư ở người.
1.3.

Nguồn gốc:

Điện cực chuẩn để đo pH là một bản điện cực thủy tinh. Nó gồm một nửa bình
điệnphân là cảm ứng, một nửa là mẫu, cùng với lớp thiết bị điện cực. Ở bên ngoài
bộ phận cảm biến là một màng ngăn bán thấm có độ pH loãng chính xác để phân ly
hai dung dịch. Trong dung dịch, mẫu được chắn lại bởi màng ngăn thủy tinh để
phân tích và biết được độ pH. Điện được khuếch tán bên trong và lan ra bên ngoài,
sự sai lệch trong điện cực được đo và đưa ra độ pH của mẫu.

1.4.
1.4.1.

Nguyên vật liệu:
Dụng cụ thiết bị:
1. Máy đo pH
2. Bình định mức
3. Máy trộn từ tính
4. Phễu thủy tinh
5. Beaker
6. Bình rửa
7. Giấy lọc
8. Kẹp

1.4.2.

Hóa chất:
1. Dung dịch đệm pH=4.0, pH=7.0, pH=9.2
2. KCl
3. Nước cất

CÁC BƯỚC TIẾN HÀNH


1.5.

Cách bảo quản và xử lý mẫu:

Bảo quản mẫu là không thực tế. Bởi vì hoạt động của sinh vật sẽ vẫn tiếp tục sau
khi mẫu được lấy, những thay đổi này có thể xảy ra trong suốt quá trình bảo quản
và lưu trữ mẫu.
Những đặc tính của mẫu có thể thay đổi.
Để giảm sự thay đổi trong mẫu được lấy cần xác định độ pH, giữ mẫu ở 4 độ C và
không được phép làm mẫu đóng băng.


Việc phân tích nên bắt đầu càng sớm càng tốt.
1.5.1.

Những điều cần lưu ý:

Sau đây là những điều nên được lưu ý trong suốt quá trình thí nghiệm:
i, Trong việc đo pH, nhiệt độ tác động vào hai mặt. Đầu tiên, ở những nhiệt độ
khác nhau điện cực sẽ bị thay đổi. Sự trở ngại này có thể được điều chỉnh bằng

dụng cụ có khả năng hiệu chỉnh nhiệt độ hoặc bởi việc kiểm chuẩn hệ thống điện
cực ở nhiệt độ mẫu. Thứ hai, sự thay đổi của pH vốn có ở những nhiệt độ khác
nhau. Với độ lệch này của mẫu thì nó phụ thuộc và không thể hiệu chỉnh, do đó cả
độ pH và nhiệt độ trong thời điểm này cần được chú ý.
ii, Nhìn chung, bản điện cực thủy tinh không dễ bị hòa tan bằng màu, nồng độ
muối cao, chất keo, chất oxi hóa, độ đục hay chất khử.
iii, Nếu dầu và mỡ bị dính vào lớp điện cực thì chúng phải được tẩy rửa bằng xà
phòng, sau đó rửa sạch lại bằng nước cất. Bởi vì điều này làm yếu phản ứng điện
cực.
iv, Trước khi sử dụng, cho dung dịch acid đại diện HCl loãng vào điện cực ít nhất
là 2 tiếng.
v, Trong máy đo pH, những bản điện cực được sử dụng rất dễ bị vỡ, do đó ta phải
sử dụng một cách cẩn thận.
1.6.
1.6.1.
1.

2.

3.

Cách tiến hành:
Cách pha chế thuốc thử, chất phản ứng:
Dung dịch đệm pH=4.0:
- Lấy bình định mức 100ml và đặt phễu thủy tinh lên miệng bình.
- Dùng kẹp cho cẩn thận chất đệm có pH=4.0 vào phễu thủy tinh.
- Thêm một lượng nước cất, cho chất đệm vào và hòa tan.
- Cho thêm nước cất để đủ 100ml dung dịch.
Dung dịch đệm pH=7.0:
- Lấy bình định mức 100ml và đặt phễu thủy tinh lên miệng bình.

- Dùng kẹp cho cẩn thận chất đệm có pH=7.0 vào phễu thủy tinh.
- Thêm một lượng nước cất, cho chất đệm vào và hòa tan.
- Cho thêm nước cất để đủ 100ml dung dịch.
Dung dịch đệm pH=9.2:


- Lấy bình định mức 100ml và đặt phễu thủy tinh lên miệng bình.
- Dùng kẹp cho cẩn thận chất đệm có pH=9.2 vào phễu thủy tinh.
- Thêm một lượng nước cất, cho chất đệm vào và hòa tan.
- Cho thêm nước cất để đủ 100ml dung dịch.
1.6.2. Kiểm định thiết bị, dụng cụ đo:
Sử dụng dung dịch đệm để điều chỉnh thiết bị.
Bước 1:
Lấy beaker 100ml chứa dung dịch đệm có pH=9.2 và cho vào máy trộn từ tính, đặt
vào một thanh khuấy được phủ teflon và khuấy trộn đều.
Bây giờ đặt bản điện cực vào trong beaker có chứa hỗn hợp đệm và kiểm tra, đọc
số liệu trên máy đo pH.
Nếu dụng cụ đo không cho giá trị pH=9.2 thì điều chỉnh đúng độ pH bằng nút hiệu
chỉnh.
Lấy bản điện cực từ hỗn hợp đệm, rửa lại bằng nước cất và lau chùi nhẹ nhàng
bằng giấy mềm.
Bước 2:
Lấy beaker 100ml chứa dung dịch đệm có pH=7.0 và cho vào máy trộn từ tính, đặt
vào một thanh khuấy được phủ teflon và khuấy trộn đều.
Bây giờ đặt bản điện cực vào trong beaker có chứa hỗn hợp đệm và kiểm tra, đọc
số liệu trên máy đo pH.
Nếu dụng cụ đo không cho giá trị pH=7.0 thì điều chỉnh đúng độ pH bằng nút hiệu
chỉnh.
Lấy bản điện cực từ hỗn hợp đệm, rửa lại bằng nước cất và lau chùi nhẹ nhàng
bằng giấy mềm.

Bước 3:
Lấy beaker 100ml chứa dung dịch đệm có pH=4.0 và cho vào máy trộn từ tính, đặt
vào một thanh khuấy được phủ teflon và khuấy trộn đều.


Bây giờ đặt bản điện cực vào trong beaker có chứa hỗn hợp đệm và kiểm tra, đọc
số liệu trên máy đo pH.
Nếu dụng cụ đo không cho giá trị pH=4.0 thì điều chỉnh đúng độ pH bằng nút hiệu
chỉnh.
Lấy bản điện cực từ hỗn hợp đệm, rửa lại bằng nước cất và lau chùi nhẹ nhàng
bằng giấy mềm.
Bây giờ dụng cụ đo đã được hiệu chỉnh.
1.6.3.
1.7.

Kiểm nghiệm mẫu:
Dùng một beaker 100ml sạch và khô để đựng mẫu nước và cho vào máy
trộn từ tính, đặt vào một thanh khuấy được phủ teflon và khuấy trộn đều.
Bây giờ đặt bản điện cực vào trong beaker chứa mẫu nước và kiểm tra để
đọc giá trị trên máy đo pH. Chờ cho đến khi bạn thấy giá trị ổn định.
Độ pH mà mẫu nước đưa ra là 8.84.
Lấy bản điện cực từ mẫu nước, rửa sạch bằng nước cất và lau chùi nhẹ
nhàng bằng giấy mềm.
Tình toán:

Để xác định giá trị pH của mẫu nước ta thu được và yêu cầu lập bảng.
1.7.1. Bảng giá trị:
Mẫu số

Nhiệt độ của mẫu

(độ C)

pH

1
2
3
Ở mẫu số 1, nhiệt độ đo được là 27 độ C, khi đó giá trị pH nhận được là 7.84.
Ở mẫu số 2, nhiệt độ đo được là 27 độ C, khi đó giá trị pH nhận được là 7.43.
Ở mẫu số 3, nhiệt độ đo được là 27 độ C, khi đó giá trị pH nhận được là 8.84.
1.8.
1.9.

Kết quả nhận được:
Độ pH nhận được của mẫu nước là 8.84.
Kết luận:


Độ pH là đơn vị đo nồng độ ion H+ trong nước. Giá trị pH<7 chứng tỏ đó là acid,
pH>7 là bazo. Nước uống thông thường có độ pH từ 6.5-8.5. Nước có độ acid có
xu hướng ăn mòn hệ thống ống nước và vòi nước, đặc biệt ở pH<6. Nước có độ
kiềm thì ăn mòn nhẹ hơn. Nước có pH>8.5 thường có vị đắng.
Mẫu nước có độ pH tốt nhất khi nằm trong giới hạn định mức của nước uống.
Nước ngầm có độ pH thấp hơn vì đất, đá, hóa chất có thể hòa tan trong đó. Trong
độ pH an toàn của nước sạch, những cây thủy sinh có thể tận dụng H2 để quang
hợp, do vậy nồng độ của ion H+ giảm, do đó pH tiến về phía bazo. Trong nước
biển chủ yếu là bazo trong tự nhiên vì nó góp mặt của nhiều loại muối khác nhau.
1.10.
1.

2.

3.

4.

5.

6.

Đánh giá:
pH được xác định bằng________.
A, log[H+]
B, -log[H+]
C, [H+]
D, [OH-]
Độ pH trung bình của nước là________.
A, <7
B, >7
C, 7.0
D, 0.0
Nước ngọt có giá trị pH nhận được là_______.
A, 7.0-8.5
B, 6.5-9.5
C, 6-8.5
D, 6.5-10
Dung dịch có mặt trong bản điện cực thủy tinh của máy đo pH là______.
A, HCl
B, KCl
C, NaCl

D, MgCl
Dung dịch đệm có thể được bảo quản trong một khoảng thời gian ngắn tại
phòng nhiệt.
A, Đúng
B, Sai
Nguyên nhân có thể liên quan đến giá trị pH thấp của mẫu nước sông là
vì______.
A, Chất hữu cơ phân hủy tạo nên tính acid.


B, Có những khoảng sông chảy dài.
C, Sự có mặt của nhiều loại cá.
D, Sự có mặt của những cây thủy sinh.
7. Nguyên nhân có thể liên quan đến giá trị pH cao của mẫu nước sông là
vì______.
A, Chảy qua đất sét.
B, Có những khoảng sông chảy dài.
C, Sự có mặt của nhiều loại cá.
D, Sự có mặt của những cây thủy sinh.
8. Một acid yếu là một ion không tan hoàn toàn trong nước.
A, Đúng
B, Sai
9. Một bazo mạnh là một ion không tan hoàn toàn trong nước.
A, Đúng
B, Sai
10. Đo độ pH được xác định the e.m.f của______.
A, Hằng số cảm biến
B, Dung dịch
C, Điện cực cảm biến
D, Điện cực calomel

Đáp án:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.

B
C
A
B
Sai
A
D
Đúng
Sai
C