Độ cứng tổng số

Trường ĐH Nha Trang
Viện CNSH và MT
Lớp 50CNMT

BÀI BÁO CÁO PHÂN TÍCH MÔI
TRƯỜNG


CHỦ ĐỀ:



GVHD:Hoàng Thị Huệ An


NỘI DUNG
I.
II.
III.
IV.
V.

KHÁI NIỆM
NGUỒN GỐC
ẢNH HƯỞNG-TÁC ĐỘNG
PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH
QUY CHUẨN CỦA NƯỚC


I.KHÁI NIỆM
1.ĐỘ CỨNG

Độ cứng là đại lượng đo tổng các cation đa hóa trị có
trong nước, nhiều nhất là ion canxi và magiê

2.ĐỘ CỨNG TỔNG SỐ
Nồng độ tổng số của Ca và Mg


II.NGUỒN GỐC


Từ chất khoáng hay các muối hòa tan như:



bircacbonat của Ca và Mg: (Ca(HCO3)2 ,Mg(HCO3)2



Ca(HCO3)2 => CaCO3 + H2O + CO2
Mg(HCO3)2 => MgCO3 + H2O + CO2



Các muối khác : CaSO4,MgSO4,CaCl2,MgCl2…


III.PHÂN LOẠI


1. Độ cứng carbonat (CH : Carbonate Hardness)

Là độ cứng gây ra bởi hàm lượng Ca2+ và
Mg2+ tồn tại dưới dạng HCO3-. Độ cứng carbonat
còn được gọi là độ cứng tạm thời vì sẽ mất đi khi
bị đun sôi.

2. Độ cứng phi carbonat (NCH : Non-Carbonate
Hardness

Là độ cứng gây ra bởi hàm lượng Ca2+ và Mg2+
liên kết với các anion khác HCO3- như SO42-, Cl-…
Độ cứng phi carbonat còn được gọi là độ cứng
thường trực hay độ cứng vĩnh cữu.


IV.ẢNH HƯỞNG-TÁC ĐỘNG


Có hại liên quan đến tác dụng sinh vật học và sức khỏe của con người:
1. Con người:
Nghẽn tắc mạch máu
Ung thư
Rối loạn tiêu hóa, bệnh đường ruột
Sỏi thận


IV.ẢNH HƯỞNG-TÁC ĐỘNG
2. Đối với sinh vật:
Độ cứng tạm thời ảnh hưởng rất lớn
đến sinh vật. Như gây ra các phản ứng

hóa sinh rối loạn tuần hoàn trong cơ
thể sinh vật.
Sự phát triển của cá cảnh, đến việc
tạo màu sắc…


IV.ẢNH HƯỞNG-TÁC ĐỘNG
3.Đối với các quá trình và thiết bị:
Ăn mòn thiết bị, làm chóng hư do đó tốn
nhiều chi phí sữa chữa
Gây hiện tượng đóng cặn trắng trong thiết bị
đun, ống dẫn nước nóng, thiết bị giải nhiệt hay
lò hơi.
Gây hiện tượng đóng cặn trắng trong thiết bị
đun, ống dẫn nước nóng, thiết bị giải nhiệt
hay lò hơi.


V. PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH
1. Phạm vi áp dụng
Tiêu chuẩn này quy định phương pháp
chuẩn độ dùng axit etylendiamintetraaxetic
(EDTA) để xác định tổng nồng độ canxi và
magiê trong nước ngầm, nước mặt và nước
uống.
Không áp dụng phương pháp này cho
nước thải và các loại nước có nồng độ muối
cao như nước biển. Nồng độ tối thiểu có thể
xác định được là 0,05 mmol/l.

IV.PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH


2.NGUYÊN TẮC



Chuẩn độ tạo phức canxi và magiê với dung dịch nước của
muối dinatri của EDTA ở pH 10.



Dùng modan đen 11 làm chỉ thị. Chỉ thị này tạo hợp chất màu
đỏ hoặc tím với ion canxi và magiê.



Định phân bằng EDTA ,phản ứng tạo phức giữa EDTA với ion
calci, magnes sẽ làm chuyển màu dung dịch từ đỏ rượu vang
sang xanh dương tại điểm kết thúc



Kết quả được thể hiện dưới dạng nồng độ. Nếu hàm lượng
canxi được xác định riêng thì có thể tính nồng độ magiê.


IV.PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH


3. HÓA CHẤT

a.Dung dịch đệm

Hoà tan 67,5 g amoni clorua (NH4Cl) trong 570 ml dung dịch amoniac
[25% (m/m); r 20 = 0,910 g/ml]. Sau đó
thêm 5,0 g muối dinatri magiê EDTA(C10H12N2O8Na2Mg) rồi pha loãng bằng
nước thành 1000 ml.


IV.PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH
3. HÓA CHẤT


a.Dung dịch đệm

Bảo quản dung dịch (bền có hạn) trong
bình polyetylen.
Pha loãng 10 ml dung dịch này bằng nước
thành 100ml. Nếu dung dịch nhận được
không có pH 10 ? 0,1 thì phải đổ bỏ dung dịch gốc.


IV.PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH
3.HÓA CHẤT


b. Dung dịch chuẩn EDTA 0,01M
- Cân 3,723g EDTA.Hòa tan trong nước cất và pha thành 1000ml ,chuẩn độ lại bằng

dung dịch Calcium
- Dung dịch chuẩn EDTA phải được đựng trong chai thủy tinh trung tính hay bình
nhựa polyethylen


IV.PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH
3.HÓA CHẤT
C.Canxi, dung dịch chuẩn, [CaCO3] = 10 mmol/l.

- Sấy canxi cacbonat tinh khiết rong hai giờ ở
1500C rồi để nguội đến nhiệt độ trong phòng hút ẩm.
- Lấy 1,001 g vào bình nón cỡ 500 ml, tẩm ướt bằng
nước. Thêm từng giọt axit clohidric HCl 4 mol/l đến tan
hoàn toàn. Tráng thêm dư axit.
- Thêm 200 ml nước và đun sôi vài phút để đuổi khí
CO2. Làm nguội đến nhiệt độ phòng và thêm vài giọt
dung dịch metyl đỏ. Thêm dung dịch amoniac 3 mol/l
cho đến dung dịch chuyển sang màu da cam. Chuyển
định lượng vào bình định mức 1000 ml định mức bằng nước.
1 ml dung dịch này chứa 0,4008 mg (0,01 mmol) canxi.


IV.PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH
3.HÓA CHẤT


D.Modan đen 11, chỉ thị

- Hoà tan 0,5 g modan đen 11, dạng
muối natri của axit 1 (1-hydroxy-2naphtylazo)_6-nitro-2-naphtol-4-sunfonic

(C20H12N3O7SNa) trong 100 ml
trietanolamin [(HOCH2CH2)3N]
-Có thể thay 25 ml trietanolamin bằng thể
tích đến 25 ml etanol để giảm độ nhớt dung dụng.


IV.PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH
4. THIẾT BỊ DỤNG CỤ
- 2 Cốc 250ml

- 1 Buret 10ml
- 1 Erlen
-1 Ông đong
-Các thiết bị thí nghiệm thông thường


IV.PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH
5.LẤY MẪU
Lấy mẫu tùy từng mục đích cụ thể khác nhau
1 mẫu tại bể chứa sau xử lý và số
mẫu còn lại tại vòi sử dụng chia theo
các nhánh cấp nước


IV.PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH
6.CÁCH TIẾN HÀNH
A.Chuẩn bị phần mẫu thử




Không cần xử lý mẫu trước, trừ trường hợp mẫu chứa
các hạt thô thì phải lọc qua cái lọc có kích thước lỗ 0,45
m m ngay sau khi lấy. Lọc có thể làm mất một phần
canxi và magiê.
Nếu nồng độ tổng canxi và magiê trong mẫu vượt quá
3,6 mmol/l thì pha loãng mẫu và ghi hệ số pha loãng F.
Nếu mẫu được axit hoá để bảo quản thì cần trung hoà
phần mẫu thử bằng một thể tích dung dịch natri hidroxit
NaOH 2 mol/l đã tính toán trước. Khi tính kết quả, cần
chú ý đến mọi sự pha loãng mẫu, và phần mẫu thử do
thêm axit hoặc kiềm.


IV.PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH
B. Xác định

- Dùng pipet lấy 50,0 ml dung dịch mẫu vào bình
nón dung tích 250 ml. Thêm 4 ml dung dịch đệm và
3 giọt chỉ thị modan đen 11 . Dung dịch phải có pH
10,0 ± 0,1 và phải có màu đỏ hoặc tím.
-Tiến hành chuẩn độ ngay bằng dung dịch EDTA từ
burét đồng thời khuấy trong khi lắc đều. Chuẩn độ
nhanh lúc đầu và chậm dần khi gần đến cuối. Tiếp
tục thêm dung dịch EDTA khi màu của dung dịch bắt
đầu chuyển từ màu đỏ hoặc tím sang màu xanh.
Điểm cuối chuẩn độ là lúc ánh đỏ cuối cùng cũng biến
mất. Sắc thái màu dung dịch không thay đổi nếu
thêm một giọt EDTA nữa.

IV.PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH
6.XÁC ĐỊNH KẾT QUẢ
Mg2+

+

H2Y2-

MgY2- +

2H+

Ca2+

+

H2Y2-

CaY2-

2H+

+

(VN ) EDTA
Total hardress =
× ĐCaCO 3 ×1000
Vpt
Trong đó:

V: Là thể tích EDTA tham gia phản ứng trong mẫu
V: Là thể tích EDTA tham gia phản ứng trong mẫu
N: Là nồng độ đương lượng của EDTA
Vpt: Là thể tich mẫu phân tích
Đ: Đương lượng gam của cancicacbonat


V.QUY CHUẨN CỦA NƯỚC




Theo tiêu chuẩn nước sạch, độ cứng được quy định nhỏ hơn 350 mg/l.
Đối với nước ăn uống, độ cứng nhỏ hơn 300 mg/l.


TÀI LIỆU THAM KHẢO






Hiệp hội bảo vệ sức khoẻ Mỹ, Hiệp hội các Công
trình về nước của Mỹ, Hiệp hội kiểm tra ô nhiễm
nước. Các phương pháp Tiêu chuẩn dùng kiểm tra
nước và nước thải. XB lần thứ 15, Denver, Colorado,
USA, 1980, tr.185.
Schawarzenbach, G và Flaschka, H. Chuẩn độ
Compiexon, XB lần thứ 2, New York, Bames &

Noble, 1969.
www.apollo.net.vn