Tải bản đầy đủ (.pdf) (36 trang)

Các phương pháp xác định chất độc trong không khí

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (310.6 KB, 36 trang )

<span class='text_page_counter'>(1)</span><div class='page_container' data-page=1>

<b>LỜI MỞ ĐẦU </b>


<i>Môi trường khơng khí là một mơi trường thành phần và cũng là thành phần môi </i>
<i>trường. Nó cũng biến động và thay đổi theo những quy luật riêng của nó. Mơi trường </i>
<i>khơng khí là yếu tố ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe của con người. Cùng với sự phát </i>
<i>triển kinh tế, vấn đề đơ thị hóa kết hợp chủ trương hiện đại hóa cơng nghiệp hóa đất </i>
<i>nước đã làm mơi trường khơng khí ngày càng bị ơ nhiễm. Chính vì thế chúng ta phải </i>
<i>xem xét và phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến vấn đề ơ nhiễm khơng khí để từ đó có </i>
<i>hướng khắc phục mơi trường khơng khí hiện nay. Mơn học thực tập ơ nhiễm mơi trường </i>
<i>khơng khí một phần giúp chúng ta giải quyết những vấn đề tồn đọng trong mơi trường </i>
<i>khơng khí. Tài liệu này ra đời trong bối cảnh thiếu thốn nguồn tài liệu hiện nay do đó </i>
<i>khơng tránh khỏi những sai sót, mong q đồng nghiệp và sinh viên có những đóng góp </i>
<i>để tài liệu cho các khóa sau hoàn chỉnh hơn. </i>


</div>
<span class='text_page_counter'>(2)</span><div class='page_container' data-page=2>

<b>PHẦN 1 </b>

<i><b>CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH CHẤT ĐỘC </b></i>


<i><b>TRONG KHƠNG KHÍ </b></i>



Xác định chất độc trong khơng khí bao gồm các bước: thu mẫu tại hiện trường, bảo
quản mẫu và phân tích định lượng tại Phịng thí nghiệm. Tất cả các bước này đều
quan trọng và liên quan hỗ trợ nhau để có kết quả chính xác về hàm lượng chất độc
trong khơng khí tại thời điểm kiểm tra.


<b>1.1. THU MẪU VÀ PHÂN TÍCH MỘT SỐ CHẤT Ơ NHIỄM KHƠNG KHÍ CƠ BẢN </b>
Sản phẩm cháy sinh ra từ các quá trình đốt nhiên liệu phục vụ sản xuất, giao thơng
vận tải… là bụi khói, SOx (SO2, SO3), NOx (NO, NO2…), COx (CO, CO2) và một số hợp


chất hàm lượng nhỏ hơn như: Chì, Aldehyde, CxHy… Sau đây sẽ giới thiệu các phương


pháp phân tích một số chất ô nhiễm cơ bản này.



<b>1.1.1. Thu mẫu và phân tích bụi </b>


- Bụi lơ lửng hiện có các phương pháp xác định như sau:
- Thu bụi theo dụng cụ phân tầng;


- Thu bụi theo phương pháp phễu ngược có hạn chế tốc độ hút khí;
- Thu bụi theo phương pháp sử dụng lưới lọc; vả


- Xác định hàm lượng bụi theo phương pháp đếm hạt (thiết bi đếm hạt Laser).
Theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5067- 1995 bụi được thu giữ trên giấy lọc ( Glass
microfibre filters) sau khi qua bộ tách lọc các hạt bụi thơ có kích thước φ ≥ 50µm.
Giấy được cân trước và sau khi lấy mẫu trong cùng một điều kiện. Hàm lượng bụi
trong khơng khí được xác định trên cơ sở chênh lệch trọng lượng của giấy lọc và thể
tích khí đã thu.


Khi hàm lượng bụi trong khơng khí ≤ 0,1 mg/m3<sub> thì thể tích mẫu khí cần thiết phải lấy </sub>


tối thiểu là 1m3<sub>. Các loại giấy được sử dụng để lấy mẫu bụi là: </sub>
- Millipore Cat. No 000037 A0 hoặc tương đương;
- Giấy lọc cốt PVC 37mm, kích thước lổ < 5µm;
- Giấy xenlulơ 37mm, Millipore;


- Giaáy Whatman Glass microfibre filers.


<b>1.1.2. Thu mẫu và phân tích sulphua dioxit ( SO2 ) </b>.


</div>
<span class='text_page_counter'>(3)</span><div class='page_container' data-page=3>

ü Hấp thụ bằng dung dịch H2O2 và bị ơxy hóa thành H2SO4, sử dụng phương


pháp chuẩn độ bằng kiềm.



ü Hấp thụ trong dung dịch H2O2 loãng tạo thành H2SO4, SO42- sinh ra được xác


định bằng cách cho phản ứng với phức Ba-MTB (Bari Methylthymolblue)
sẽ tạo muối BaSO4 kết tủa làm thay đổi cường độ màu ban đầu, xác định


theo phương pháp so màu. Phản ứng có thể biểu diển như sau:
Ba- MTB + SO42- à BaSO4 + MTB


ü Hấp phụ trong dung dịch TetraChlorideMercurate II (TCM), tạo phức màu


với Pararosaniline, so màu xác định hàm lượng.


Theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5971-1995 (ISO 6767 – 1990) xác định hàm lượng
SO2 trong khơng khí sử dụng dung dịch hấp thụ TCM, định lượng bằng phương pháp


so màu như sau:


<i><b>1. Ngun tắc</b></i>: SO2 trong khơng khí hấp thụ vào dung dịch K2HgCl4 hoặc Na2 HgCl4


tạo thành hợp phức Dichlorosulfit Mercurate II. Phức này chống được sự ơxy hóa của
O2 trong khí quyển và ngay khi có mặt chất ơxy hóa mạnh O3, NO và NO2 . Định


lượng SO2 thu được bằng Pararosaniline trong HCl và HCHO để tạo thành phức Axít


Pararosaniline Methylsulfonic có màu hồng tím. Đo cường độ màu trên máy quang
phổ so màu ở bước sóng 560nm và định lượng dựa vào đường chuẩn. Các phản ứng
diển ra như sau:


ü Trong dung dịch hấp thụ, TeraChlorideMercurate II được tạo thành:



2KCl + HgCl2 = 2K+ + [ HgCl4]2-.


ü SO2 được hấp thụ và ổn định phản ứng tạo thành phức chất Dichlorosulfit


Mercurate II :


SO2 + [ HgCl4]2- + H2O = [HgCl2SO3]2- + 2H+ +2Cl


-ü Phức chất này tác dụng với Formaldehyde tạo thành Acid Pararosaniline


Methylsulfonic :


[HgCl2SO3]2- + HCHO +2H+ = HO-CH2-SO3H + HgCl2


ü Sau đó Acid Methylsulfonic tác dụng với Pararosaniline/ HCl tạo thành
phức màu đỏ tím:


HO-CH2-SO3H + C19H18N3Cl + HCl = axit Pararosaniline Methylsulfonic


(Pararosaniline )


<i><b>2. Khoảng đo</b></i>: 0.015 – 0.6 mg/m3<sub>. Tuân theo định luật Ber - Lamber với nồng độ </sub>


khoảng 0.25mg/10ml dung dịch hấp thụ.


<i><b>3. Yếu tố ảnh hưởng</b></i>: NOx, O3, H2S, Mercaptan và một số kim loại


<i><b>4. Thu mẫu và phân tích</b></i>: Mẫu khí chứa SO2 được hút qua Impinger chứa dung dịch


</div>
<span class='text_page_counter'>(4)</span><div class='page_container' data-page=4>

Xử lý và tạo phức màu với Pararosaniline, đo màu trên máy quang phổ so màu ở bước


sóng 560nm, định lượng theo dãy chuẩn tự tạo.


<b>1.1.3. Thu mẫu và phân tích Nitơ dioxit (NO2). </b>


Khí NO2 thu mẫu và được xác định theo các phương pháp sau:


ü Hấp thụ trong dung dịch Triethanolamine, tạo phức màu với n - 1


naphthy1-etylendiamine (NEDA) hydro clorua, xác định hàm lượng trên máy quang
phổ so màu ở bước sóng 540nm.


ü Hấp thụ bằng dung dịch NaOH, tạo phức màu với hổn hợp Griess A 


Griess B, so màu ở bước sóng 540nm.


ü Theo tiêu chuẩn Vieät Nam TCVN 6167 – 1995 (ISO 6768 - 1985 phương


pháp cải biên của Griess- Saltman) việc xác định hàm lượng NO2 trong


không khí như sau:


<i><b>1. Nguyên tắc</b></i>: Khí NO2 được hấp thụ vào dung dịch NaOH tạo NaNO2, cho phản ứng


vớiCH3COOH tạo thành HNO2. Axít nitrơ tác dụng với axít sulfanilic và;-


naphylamin cho ra hợp chất Azoic có màu hồng. Phản ứng diển ra như sau:
2NO2 + 2NaOH = NaNO2 + NaNO3 + H2O (1)


NaNO2 + CH3COOH = HNO2 + CH3COONa (2)





+ NaNO2 + CH3COOH CH3COO- + 2H2O




(3)




+ CH3COO- + C10H7NH2 + CH3COOH


(4)




<i><b>2. Độ nhạy</b></i>: Độ nhạy của phương pháp 0.5µg NO2- với 1µg NO2.
<i><b>3. Yếu tố ảnh hưởng</b></i>: Các nitrit kim loại và amonia.


C6H4


SO3H


NH2


C6H4


SO3H


N≡N


+


C6H4


SO3H


N≡N


+


N=N-C10H6NH2
C6H4


</div>
<span class='text_page_counter'>(5)</span><div class='page_container' data-page=5>

<i><b>4. Thu mẫu và phân tích</b></i>: Mẫu được hút qua impinger chứa dung dịch NaOH 0.1N với
lưu lượng 0.5 - 1.0 lít/phút, thể tích khí 30 - 50 lít. Axít hóa bằng Axít Axêtíc, tạo màu
bằng hổn hợp Griess A  Griess B. Để yên 15 phút,sau đó đo trên máy quan phổ so
màu ở bước sóng 540nm. Hàm lượng NO2 được so sánh với dung dịch chuẩn.


<b>1.1.4. Thu mẫu và phân tích cacbon monoxit (CO) </b>


Hiện nay thu mẫu xác định CO thực hiện theo các phương pháp sau:


ü Thu mẫu vào túi khí, phân tích trên máy Sắc ký khí nhờ xúc tác NiCl2 ở nhiệt


độ 240 - 2700<sub>C tạo thành CH</sub>


4, sử dụng đầu dò FID.


ü Thu mẫu qua Silicagel có tẩm amoni molipđat và muối của paladi trong axít



sunfuric, tạo thành phức paladi silicomolipđit. Cacbon monoxit chuyển phức
này thành molipđen có màu xanh, cường độ màu tỉ lệ thuận với hàm lượng CO.


ü Thu mẫu bằng chai chứa đã xác định chính xác thể tích, thực hiện phản ứng
khử bằng Paladium Chloride, tạo phức màu.


ü Theo Thường qui Kỹ Thuật YHLĐ & VSMT 1993, Bộ Y Tế, H.1993 phương


phaùp xaùc ñònh CO theo 52 TCN 352-89:


<i><b>1. Nguyên tắc</b></i>: Cacbon monoxit tác dụng với PdCl2, sẽ khử PdCl2 thành Pd kim loại:


CO + PdCl2 + H2O = CO2 + 2HCl + Pd


ü Pd kim loại khử thuốc thử photphomolypdic (Folin- ciocalteur) từ màu vàng


thaønh maøu xanh.


H3PO4. 10M0O3 + 4HCl + 2Pd = 2PdCl2 + 2H2O + [(M0O3)4. (M0O2)]2. H3PO4


ü Phản ứng thực hiện trong môi trường kiềm(natri cabonat).


<i><b>2. Độ nhạy</b></i>: Độ nhạy của phương pháp: 0.05mg.


<i><b>3. Yếu tố ảnh hưởng</b></i>: Khí SO2, H2S…


<i><b>4. Lấy mẫu và phân tích</b></i>: Khí được chứa vào chai đã định chính xác thể tích. Cho
dung dịch PdCl2 có nồng độ chính xác vào chai, để phản ứng trong 4 giờ. Tạo phản


ứng màu với thuốc thử Folincicanter. So màu trên máy quang phổ so màu và xác định


hàm lượng của cacbon monoxit theo dãy chuẩn.


<b>1.1.5. Thu mẫu và phân tích ozôn (O3) </b>


Ozon có thể xác định theo phương pháp sau:


ü Silicagel tẩm dung dịch fuchsine basic, dưới tác động của ozon sẽ chuyển từ
màu đỏ sang màu tím tỉ lệ với nồng độ ozon trong khơng khí.


ü Ozon hấp thụ vào dung dịch KI, oxy hóa I- tạo thành I2. I2 phản ứng với


</div>
<span class='text_page_counter'>(6)</span><div class='page_container' data-page=6>

quang phổ so màu, xác định hàm lượng O3 so với dãy chuẩn.


ü Ozon hấp thụ vào dung dịch KI, oxy hóa I- tạo thành I2. Đo màu của I2 sinh ra


trên máy quang phổ so màu, xác định hàm lượng O3 so với dãy chuẩn.


Theo Thường qui Kỹ Thuật YHLD & VSMT 1993, Bộ Y Tế, H.1993 xác định hàm
lượng Ozon trong khơng khí như sau:


<i><b>1. Ngun tắc</b></i>: Phương pháp dựa vào sự hấp thu ozon bằng KI và xác định bằng so
màu iot sinh ra tác dụng với dimety p- phenylendiamine tạo thành sản phẩm có màu
hồng. Quá trình hấp thụ, phản ứng diễn ra theo phương trình sau:


O3 + 2KI + H2O = I2 + 2KOH + O2.
<i><b>2. Độ nhạy</b></i>: Hàm lượng O3 trong khơng khí từ 0.1mg/m3


<i><b>3. Yếu tố ảnh hưởng</b></i>: Các tác nhân có tính oxi hóa và axit nitơ gây trở ngại.


<i><b>4. Thu mẫu và phân tích</b></i>: Khi được hút qua dung dich hấp thụ KI với tốc độ 1lít/phút.


Thực hiện phản ứng tạo màu vớidimety p-phenylendiamine. So màu trên máy quang
phổ so màu, xác định hàm lượng ozon bằng việc so sánh với dung dịch Iốt chuẩn.


<b>1.1.6. Thu mẫu và phân tích chì (Pd) </b>


Xác định hàm lượng chì trong khơng khí có thể sử dụng các phương pháp:


ü Khơng khí được sục vào dung dịch HNO3, Chì bị ơxi hóa đến Pd2+ tan trong


dung dịch. Từ dung dịch này xử lý và phân tích định lượng theo 2 cách (trình
bày sau).


ü Chì được giữ lại cùng bụi trên giấy lọc khi lấy bụi, hòa tan chì trong hổn hợp
HNO3: HClO4. Từ dung dịch này xử lý và phân tích định lượng theo 2 cách


(trình bày sau).


ü Đối với chì tetraethyl trong hơi xăng cho hấp thụ vào dung dịch I2/KI tạo thành


PdI2, phân rã trong dung dịch kiềm rồi cho tạp phức màu hồng đào với


Dithizon, định lượng theo 2 cách dưới đây:


• <i><b>Cách thứ nhất</b></i>: xử lý tiếp, đuổi hết NO3- bằng nhiệt. Xác định định


lượng Pd trên máy hấp thụ nguyên tử, catot chì, so sánh với đường
chuẩn.


• <i><b>Cách thứ hai:</b></i> Chì được tạo phức với Dithizon thành Dithizonat chì có
màu đỏ gạch, chiết bằng cacbon Tetrachloride hoặc Cloroform (CHCl3)



vào so màu trên quang phổ so màu ở bước sóng 520nm, xác định định
lượng Pd dựa vào đường chuẩn.


</div>
<span class='text_page_counter'>(7)</span><div class='page_container' data-page=7>

<i><b>1. Ngun tắc</b></i>: Chì trong khơng khí dạng bụi hoặc khí dùng được hút qua dung dịch
HNO3 hoặc giấy lọc đặc biệt, chuyển nó thành Pd(NO3). Pd2+ phản ứng với dithizon


tạo thành muối phức chì Dithizonat có màu đỏ gạch. Dithizonat chì được chiếc bằng
cacbon tetrachloride hoặc chloroform và xác định trên máy quang phổ ở bước sóng
520nm.


<i><b>2. Độ nhạy</b></i>: 0.3µm/ml dung dịch mẫu.


<i><b>3. Yếu tố ảnh hưởng</b></i>: Các kim loại nặng ảnh hưởng đến phương pháp đo. Để loại trừ
yếu tố ảnh hưởng có thể sử dụng amoni xyanat.


<i><b>4. Thu mẫu và phân tích</b></i>: Khơng khí được cho qua giấy lọc trên máy hút bụi thể tích
lớn hoặc hút qua dung dịch axít nitric lỗng.


Dạng bụi được giữ lại trên giấy lọc đêm hòa tan bằng hổn hợp dung dịch HNO3 và


HClO4. Cô đến cặn, tiếp tục hòa tan trong axit nitric và đuổi hết NO2 trên bếp cách


thuûy.


Dung dịch chứa PdNO3 cho phản ứng với Dithizon, chiết chì Dithizonat bằng CCl4 và


đo trên máy quang phổ so màu.


Trong một số trường hợp nếu hàm lượng chì nhỏ thì xác định bằng phương pháp phổ


hấp thu nguyên tử hoặc cực phổ vi phân.


<b>1.2. THU MAÃU VÀ PHÂN TÍCH MỘT SỐ CHẤT Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ </b>
<b>TRONG CÁC NGÀNH CÔNG NGHIỆP ĐẶC THÙ</b>.


Trong q trình vận động của tự nhiên, các quá trình sinh địa hoá kể cả hoạt động sản
xuất của con người đã sản sinh ra nhiều chất gây ô nhiễm không khí. Ở đây chúng ta
quan tâm đến sự ơ nhiễm có thể kiểm sốt được đó là từ q trình hoạt động sản xuất.
Mỗi ngành cơng nghiệp sinh ra một số loại chất ô nhiễm đặc thù tùy theo loại hình
sản xuất và trình độ cơng nghệ. Chính vì thế việc thu mẫu và phương pháp xác định
các chất ô nhiễm đặc thù là rất cần thiết.


<b>1.2.1. Thu mẫu và xác định cacbon dioxit (CO2) </b>


<i><b>1. Nguyên tắc chung</b></i>: Cacbon dioxit được hấp thụ bằng dung dịch Bari hydroxit
(Ba(OH)2) tạo ra bari cacbonat (BaCO3). Lượng Ba(OH)2 dư được chuẩn độ bằng dung


dịch axit clohydric với chất chỉ thị là phenolphtalein.


<i><b>2. Lấy mẫu và phân tích</b></i>: Mẫu khơng khí khoảng 100 lít được hút qua bình chứa tiêu
chuẩn có dung dich bari hydroxit 0.1N. Cho vào dung dịch một vài phenolphtalein và
chuẩn độ lượng hydroxit bari dư bằng axit clohyđric (0.1ml dung dịch HCl 0.1 N tương
ứng với 1.113ml CO2).


Trong trường hợp khơng khí có lẩn hơi axit khác kết tủa BaCO3 được lọc, rửa sạch, rồi


</div>
<span class='text_page_counter'>(8)</span><div class='page_container' data-page=8>

bằng dung dịch kiềm 0.1N có thể tính được lượng BaCO3 tạo thành và CO2 trong


maãu.



<b>1.2.2. Thu maãu và xác định axit cromit </b>


<i><b>1. Ngun tắc chung</b></i>: Bụi và hơi axitcromit được thu trên giấy lọc PVC. Sau đó được
chiếc với axít lỗng và sử lý với điphenyl cacbazit tạo thành phức màu đỏ. Dung dịch
màu được đo trên máy quang phổ khả kiến ở 540nm.


<i><b>2. Độ nhạy</b></i>: Phương pháp phù hợp với hàm lượng Axitcromit 0.03-0.05mg/m3<sub> và thể </sub>


tích mẫu khí cần lấy là 100-500lít.


<i><b>3. Yếu tố ảnh hưởng</b></i>: Phương pháp chọn lọc cho xác định Cr6+<sub>. Một số kim loại như </sub>


Fe, Cu, Ni gây cản trở.


<i><b>4. Thu mẫu và phân tích</b></i>: Mẫu khí được hút với vận tốc 1-2lít/phút. Thể tích mẫu là
100-500lít. Sử lý mẫu bằng Axitsunfuric 0.25M, lắc và khuấy một dịng. Sau đó thêm
Điphenyl cacbozit và đo trên máy quang phổ. Hàm lượng axit cromit được xác định
trên cơ sở so sánh với các dung dịch chuẩn.


<b>1.2.3. Phân tích và thu mẫu formaldehyt (HCHO). </b>


<i><b>1. Nguyên tắc chung</b></i>: trong dung dịch axit, formaldehyt phản ứng với 3- metyl-2-
benzothiazolin hydrazin (MBTH) tạo thành sản phẩm màu xanh. Cường độ màu phụ
thuộc nồng độ andehyt. Sản phẩm màu đo trên máy quang phổ khả kiến ở bước sóng
628nm.


<i><b>2. Độ nhạy</b></i>:Phương pháp thuận lợi cho hàm lượng formaldehyde trong khơng khí từ
0.5 đến 20mg/m3<sub> ( 0.4 – 16ppm) với 25lít khơng khí. </sub>


<i><b>3. Yếu tố ảnh hưởng</b></i>: Các amit thơm, hợp chất carbazôn và các andehyde khác.



<i><b>4. Thu mẫu và phân tích</b></i>: Khí được hấp thụ qua dung dịch MBTH 0.05% với tốc độ
1-2lít/phút. Dung hấp thụ được chuyển vào ống đong và thêm MBTH vào cho đủ 100ml.
Sau đó, cho vào dung dịch này clorua sắt (III), axit sunfamic; để yên 15phút và đo
trên máy quang phổ so màu. Hàm lượng formaldehyt được so sánh với dung dịch
chuẩn.


<b>1.2.4. Thu mẫu và phân tich amoniac (NH3) </b>


<i><b>1. Nguyên tắc chung</b></i>: Thuốc thử Nessler phản ứng với amoniac tạo nên màu nâu
vàng. Cường độ màu phụ thuộc nồng độ amoniac.


<i><b>2. Độ nhạy</b></i>:1µm trong 1ml dung dịch hấp thụ


<i><b>3. Yếu tố ảnh hưởng</b></i>: Các muối amoni, sunfua hydro, amin béo gây cản trở.


</div>
<span class='text_page_counter'>(9)</span><div class='page_container' data-page=9>

<b>1.2.5. Thu maãu và phân tích khí Clo (Cl2). </b>


<i><b>1. Ngun tắc chung</b></i>: Clo phản ứng với 0-tolidin tạo thành một sản phẩm màu vàng.
Cường độ màu tỉ lệ với hàm lượng clo và được xác định trên máy quang phổ ở bước
sóng 435nm và 490nm.


<i><b>2. Độ nhạy</b></i>: Phương pháp phù hợp với hàm lượng clo là1µg/ml dung dịch phân tích.


<i><b>3. Yếu tố ảnh hưởng</b></i>: Các axit nitơ, các muối sắt, mangan và các chất ơxy hóa khác.


<i><b>4. Thu mẫu và phân tích</b></i>: Khí được hút qua dung dịch kiềm 0.1N trong bình chứa tiêu
chuẩn ở nhiệt độ 20 – 400<sub>C. Sau đó dung dịch được trung hịa bằng axit sunfuric, </sub>


được hịa lỗng và xử lý với o- tolundin trong axit clohydric. Dung dịch được đo trên


máy quang phổ so màu. Hàm lượng clo được xác định bằng cách so sánh với mẫu
chuẩn.


<b>1.2.6. Thu mẫu và phân tích khí hydro florua (HF) </b>


<i><b>1. Nguyên tắc chung</b></i>: hydro florua làm mất màu của alizain – thori hoặc alizarin-
lantan. Cường độ màu được đo trên máy quang phổ khả kiến có kính lọc lá cây hoặc
so màu ở bước sóng 520 – 550nm.


<i><b>2. Độ nhạy</b></i>: Phương pháp xác định được hàm lượng HF trong không khí là 0.6µm/m3<sub>. </sub>
<i><b>3. Yếu tố ảnh hưởng</b></i>: Phương pháp trên chọn lọc cho hydro florua.


<i><b>4. Thu mẫu và phân tích</b></i>: Khí được hút qua dung dịch NaOH 0.01M và hydroperoxit
(H2O2) 0.2% trong bình chừa chuẩn với vận tốc 0.5 đến 10lít/phút. Sau đó mẫu được


xử lý với axit percloric để khử các chất hửu cơ và đo trên máy quang phổ. Hàm lượng
florua được so sánh với dung dịch chuẩn.


<b>1.2.7. Thu mẫu và phân tích hơi axit clohydric (HCl) </b>


<i><b>1. Ngun tắc chung</b></i>: Clorua trong mẫu được kết tủa bằng ion bạc và được định
lượng bằng phương pháp đo độ đục.


<i><b>2. Độ nhạy</b></i>: Phương pháp này được xác định clorua với hàm lượng 1µg/ml.


<i><b>3. Yếu tố ảnh hưởng</b></i>: Các axit halogen và axit xyanhydric (HCN) cản trở.


<i><b>4. Thu mẫu và phân tích</b></i>: Khí được hút qua nước cất trong bình chứa tiêu chuẩn có
chứa muối nitrac bạc với vận tốc 2lít/phút. Hổn hợp được xác định trên máy đo độ
đục. Hàm lượng clorua được so sánh với dung dịch chuẩn có chứa natri clorua.



<b>1.2.8. Thu mẫu và phân tích hydro xyanua (HCN) </b>


<i><b>1. Nguyên tắc chung</b></i>: Hơi axit xyanhydric (HCN) được hấp thụ trong bình chứa đựng
hổn hợp dung dịch amoniac – niken (II) clorua. Phức chất tetraxyanonikelat (II) tạo
thành và được xác định trên máy quang phổ tử ngoại ở bước sóng 267nm.


<i><b>2. Độ nhạy</b></i>:Phương pháp thuận tiện cho xác định hơi HCN có hàm lượng 1 –10 mg/m3


(0.9 9.0ppm) với thể tích lấy mẫu khơng khí là 20-30lít.


<i><b>3. Yếu tố ảnh hưởng</b></i>: Hơi dung môi hửu cơn như Xeton, niken sunfua và một số kim
loại nặng ảnh hưởng đến q trình phân tích HCN.


</div>
<span class='text_page_counter'>(10)</span><div class='page_container' data-page=10>

2lít/phút. Mẫu được chuyển vào ống đong 25ml và đo trên máy quang phổ. Hàm
lượng HCN được so sánh với dung dịch chuẩn.


<b>1.2.9. Thu mẫu và phân tích hydro sulfua (H2S). </b>


<i><b>1. Ngun tắc chung</b></i>: hydro sulfua phản ứng với cadmi hydroxit tạo thành cadmi
sunfua. Cadmi sunfua phản ứng với N, N- dimetyl-P-phenylenda-amin sulfat và clorua
sắt (III) tạo thành sản phẩm có màu xanh metylen được xác định bằng phổ khả kiến ở
670nm.


<i><b>2. Độ nhạy</b></i>:Phương pháp phù hợp với hàm lượng H2S trong khơng khí từ 1.5 đến


2.5mg/m3<sub> (1 – 18ppm) cho 10 lít mẫu khí. </sub>


<i><b>3. Yếu tố ảnh hưởng</b></i>: Các tác nhân có tính khử mạnh ozơn, nitơ dioxit, tia tử ngoại.



<i><b>4. Thu mẫu và phân tích</b></i>: Khí được hút qua dung dịch có chứa các thuốc thử trên với
vận tốc 0.2 – 0.5 lít/phút. Sau đó mẫu được xử lí bằng dung dịch FeCl3 và đo trên máy


khả kiến. Hàm lượng H2S được xác định bằng cách so sánh với dung dịch chuẩn
<b>1.2.10.Thu mẫu và phân tích hơi metanol (CH3OH) </b>


<i><b>1. Nguyên tắc chung</b></i>: Xác định như formaldehyt sau khi ơxy hóa bằng KMnO4.
<i><b>2. Độ nhạy</b></i>: 0.4µg/ml.


<i><b>3. Yếu tố ảnh hưởng</b></i>: Các chất hửu cơ có khả năng tạo thành formaldehyt trong điều
kiện tương tự.


<i><b>4. Thu mẫu và phân tích</b></i>:Mẫu được thu qua nước cất sau đó được xử lý bằng dung
dịch kali permanganat trong axit sunfuric và xác định như formaldehyt.


<b>1.2.11. Thu mẫu và phân tích hơi phenol (C6H5OH). </b>


<i><b>1. Nguyên tắc chung</b></i>: Trong môi trường kiềm, phenol phản ứng với p- nitroanilin tạo
thành hợp chất có màu vàng (khi hàm lượng phenol thấp) hoặc màu đỏ khi hàm lượng
phenol cao. Màu dung dịch được đo trên máy quang phổ khả kiến ở bước sóng 570nm
hoặc 530nm.


<i><b>2. Độ nhạy</b></i>: Giới hạn dưới của phương pháp là 2µg/5ml dung dịch mẫu.


<i><b>3. Yếu tố ảnh hưởng</b></i>: Creso ảnh hưởng tới phương pháp xác định.


<i><b>4. Thu mẩu và phân tích</b></i>: Mẫu khí được thu qua dung dịch natri cacbonat, sau đó
thêm dung dịch p- nitroanil đã diazo hóa. Lắc đều dung dịch 15phút và đo trên máy
quang phổ ở bước sóng 570nm. Hàm lượng phenol được xác định bằng cách so sánh
với dung dịch phenol chuẩn.



<b>1.2.12. Thu mẩu và phân tích hơi dung mơi hữu cơ. </b>


<i><b>1. Ngun tắc chung</b></i>: Hơi Hydrocacbon được thu qua một ống thủy tinh có than hoạt
tính, sau đó được chiết bằng dung môi cacbon disufua (CS2). Dung môi sau khi chiết


được phân tích trên sắc kí khí với đầu dị (detector) ion hóa ngọn lửa và được định
lượng so với mẫu chuẩn.


</div>
<span class='text_page_counter'>(11)</span><div class='page_container' data-page=11>

<i><b>3. Yếu tố ảnh hưởng</b></i>: Các hợp chất hữu cơ khác.


<i><b>4. Thu mẫu và phân tích</b></i>: 150mg than hoạt tính được nhồi làm 2 lớp trong ống thủy
tinh tiêu chuẩn. Tốc độ lấy mẩu là 0.2lít/phút. Dùng 20ml dung mơi để chiết. Dung
dịch sau khi chiết được xác định trên máy sắc kí khí.


<b>1.2.13. Thu mẫu và phân tích Metyl Mercaptan. </b>


<i><b>1. Nguyên tắc chung</b></i>: Metyl Mercaptan được thu bằng cách hấp thụ trên giấy thủy
tinh hoặc nền tẩm silicagen có tẩm thủy ngân axetat, sau đó chiết bằng metyl clorua.
Dung dịch sau khi chiết được xác định trên máy kí khí.


<i><b>2. Độ nhạy</b></i>: Phương pháp thích hợp với hàm lượng Metyl Mercaptan từ 0.4 đến
20mg/m3<sub> (0.2 – 10ppm) và có thể tích khí là 25lít. </sub>


<i><b>3. Các yếu tố ảnh hưởng</b></i>: Một số hợp chất có chứa lưu huỳnh ảnh hưởng đến phương
pháp xác định.


<i><b>4. Thu mẫu và phân tích</b></i>: Thủy ngân axetat 5% được tẩm trên giấy lọc và được làm
khô ở nhiệt độ phịng. Mẫu khí được lấy với vận tốc 0.2lít/phút sau đó được chiết
bằng metyl clorua và phân tích trên máy sắc kí khí.



<b>1.2.14. Thu mẫu và phân tích hơi thủy ngân (Hg) </b>


<i><b>1. Nguyên tắc chung</b></i>: Hơi thủy ngân được hút qua ống thủy tinh có chứa hopcalite, sau
đó được hịa tan trong hỗn hợp axit nitric và axít clohydric. Dung dịch được phân tích
bằng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử.


<i><b>2. Độ nhạy</b></i>: Phương pháp thích hợp với nồng độ thủy ngân trong khơng khí từ 0.005 –
0.1mg/m3<sub> và thể tích mẫu là 30lít khơng khí. </sub>


<i><b>3. Yếu tố ảnh hưởng</b></i>: Nhiệt độ, tốc độ lấy mẫu là một số chất dể bay hơi như benzen
gây ảnh hưởng đến kết quả phân tích.


<i><b>4. Thu mẫu và phân tích</b></i>: ng thu mẫu có đường kính 8mm được nhồi 0.5g hopcalite.
Tốc độ lấy mẫu khơng khí là 2lít/phút. Mẫu phải được phân tích càng sớm càng tốt.
Mẫu được xử lí bằng hỗn hợp 5ml axít nitric và 5ml axít clohydric đậm đặc. Dung dịch
mẫu được làm nguội sau đó phân tích trên máy quang phổ hấp thụ nguyên tử. Hàm
lượng hơi thủy ngân trong mẫu được so sánh với mẫu chuẩn.


<b>1.2.15. Thu mẫu và phân tích asen (As). </b>


<i><b>1. Ngun tắc chung</b></i>: asen phản ứng với dung dịch bạc dietyl dithyocarbamat trong
pyridin để tạo ra sản phẩm màu đỏ. Cường độ màu của dung dịch tỉ lệ thuận với hàm
lượng asen trong mẫu.


<i><b>2. Độ nhạy</b></i>: 0.1µg As trong mẫu hoặc 0.24µg/m3<sub> khơng khí, thể tích mẫu 0.85m</sub>3<sub>. </sub>
<i><b>3. Yếu tố ảnh hưởng</b></i>: hydro sunfua ảnh hưởng tới kết quả phân tích. Để loại trừ ảnh
hưởng có thể dùng axetat chì.


</div>
<span class='text_page_counter'>(12)</span><div class='page_container' data-page=12>

ra hơi asen. Khí thốt ra được hấp thụ bằng dung dịch bạc dietyl dithyocarbamat trong


pyridin. Sau đó đo trên máy quang phổ ở bước sóng 560nm. Hàm lượng asen được
xác định trên cơ sở so sánh với dung dịch chuẩn.


<b>1.2.16.Thu mẫu và xác định cadmi (Cd). </b>


<i><b>1. Ngun tắc chung</b></i>: dithyzon phản ứng với cadmi trong dung dịch kiềm tạo thành
cadmium dithizonat. Hỗn hợp được chiết với cloroform và xác định trên máy quang
phổ khả kiến ở bước sóng 515nm.


<i><b>2. Độ nhạy</b></i>: 0.1µg Cd trong mẫu dung dịch.


<i><b>3. Các yếu tố ảnh hưởng</b></i>: Phương pháp chọn lọc cho cadmi ở điều kiện bình thường.


<i><b>4. Thu mẫu và phân tích:</b></i> mẫu được hấp thụ bằng dung dịch axít nitric (HNO3lỗng,


sau đó trung hịa bằng dung dịch kiềm. Thêm natri kali tartrat, kalixyanat (KCN) trong
kiềm đặc, hydroxyamin clohydrat và dithyzon vào dung dịch. Cadmi dithizonat được
chiết bằng cloroform và được đo trên máy quang phổ. Hàm lượng được xác định trên
cơ sở so sánh với dung dịch chuẩn.


<b>1.3. MỘT SỐ KỸ THUẬT CẦN LƯU Ý TRONG THU MẪU, PHÂN TÍCH CÁC </b>
<b>CHẤT Ô NHIỄM TRONG KHÔNG KHÍ</b>.


<b>1.3.1. Thu mẫu tại hiện trường</b>.


Kỹ thuật thu mẫu tại hiện trường quyết định khá lớn đến việc xác định nồng độ thực
của các chất ơ nhiễm trong khơng khí tại khu vực lấy mẫu. Một số điểm cần lưu ý:


ü Thiết bị phải đủ tính pháp lý hoặc tối thiểu cũng phải tự chuẩn trước khi đến



hiện trường thu mẫu.


ü Chiều cao thu mẫu cách mặt đất 1,5m đó là tầm hít thở trung bình của con


người.


ü Trong giám sát hiện trạng cần tuân thủ phương pháp phân bố mẫu theo mạng


lưới, đủ khả năng đại diện cho mơi trường cần giám sát.


ü Trong giám sát có trọng điểm cần xác định các điểm đại diện tương ứng cho
từng loại hình ơ nhiễm có tính đặc thù (khu công nghiệp, giao thông, dân cư..)


ü Trong giám sát nồng độ các chất ô nhiễm do nguồn thải gây nên tại mặt đất,
phải thu mẫu tại những điểm dưới hướng gió, khoảng cách từ 4 đến 40 lần
chiều cao ống khói.


ü Tại hiện trường, chọn đúng vị trí thu mẫu theo yêu cầu, khi thu mẫu phải để


đầu Impinger quay về hướng gió tới để giảm nhẹ sức hút của máy hút khí.


ü Tốc độ hút khí tuân thủ tiêu chuẩn qui định của phương pháp, nếu tốc độ hút


lớn chất ơ nhiễm khơng hấp thụ hồn tồn mà thất thốt theo dịng khí ra ngồi
Imperger, gây sai số âm cho kết quả.


ü Khả năng phân tán khí trong dung dịch hấp thụ cũng là vấn đề lưu ý, bọt khí


phân tán càng nhỏ, càng đều trong dung dịch thì hiệu xuất hấp thụ càng cao.



ü Cho chất phân tán vào dung dịch hấp thụ.


ü Ln nhớ ghi nhận thơng số đo các yếu tố vi khí hậu, điều kiện thời tiết, khí


</div>
<span class='text_page_counter'>(13)</span><div class='page_container' data-page=13>

<b>1.3.2. Bảo quản mẫu. </b>


ü Bảo quản mẫu cũng là vấn đề không kém phần quan trọng nhằm đảm bảo kết


quả phân tích tại phịng thí nghiện tương ứng với nồng độ chất ơ nhiễm tại hiện
trường. Bảo quản bao gồm từ quá trình thu mẫu tới khi kết thúc và đưa về
phịng thí nghiệm.


ü Các phức chọn lọc tạo thành trong quá trình thu mẫu thường chịu tác động


mạnh của tia tử ngoại từ ánh nắng mặt trời làm phân hủy, gây sai số âm. Tốt
nhất nên bọc đen Imperger trong quá trình thu mẫu.


ü Sau khi kết thúc thu mẫu, mẫu phải được bảo quản lạnh để cố định các phức


chất đã tạo tại hiện trường. Tuy nhiên phải nói rằng có bảo quản nhưng nói
chung mẫu đưa về phịng thí nghiệm để phân tích càng sớm càng tốt.


ü Tuân theo việc cho thêm các chất bảo quản theo qui trình đã định.


<b>1.3.3. Hạn chế sai số và xử lý số liệu phân tích </b>


ü Theo TCVN – 1995, số liệu đo các giá trị các chất ơ nhiễm được tính tốn qui
về điều kiện chuẩn kỹ thuật 250C, 760mmHg. Các mẫu khí thu tại hiện trường
thường khác nhau về nhiệt độ nên khi tính tốn số liệu phải qui về điều kiện
chuẩn.



ü Trong phân tích thường gặp các loại sai số: sai số thô bạo, sai số hệ thống, sai
số ngẫu nhiên. Tuy không loại hết các sai số nhưng có thể khắc phục nhằm hạn
chế đến tối đa các sai số. Sau đây là một số điểm cơ bản.




<i><b>1.3.3.1. Một số khái niệm cơ bản về nồng độ và đơn vị đo</b></i>.


<i>a. Nồng độ đơn vị đo</i>.


Người ta thường biểu diển nồng độ dung dịch của các chất hòa tan bằng khối lượng
chất ấy có trong một khối lượng hay thể tích xác định của dung dịch hay dung
mơi.Nồng độ dung dịch có thể biểu diển theo nhiều cách tùy vào mục đích cần tính
tốn. Các cách biểu diển nồng độ dung dịch như sau:


ü Nồng độ phần trăm(%): là số gam chất tan có trong 100g dung dịch.


<i>m</i>
<i>a</i>
<i>x</i>
<i>a</i>
<i>a</i>
<i>a</i>
<i>x</i>
<i>C</i> 1
2
1
1 100
100


% =
+
=


<i>Trong đó</i>: + a1: Lượng chất tan,g;


+ a2: Lươngdung môi,g;


+ m: Khối lượng dung dich,g.


ü Nồng độ phân tử gam (M): là số phân tử gam(số mol) chất tan trong 1lít


dung dịch.
<i>V</i>
<i>x</i>
<i>M</i>
<i>a</i>
<i>V</i>
<i>m</i>
<i>C</i>
<i>T</i>


<i>M</i> = =


</div>
<span class='text_page_counter'>(14)</span><div class='page_container' data-page=14>

+ m: Số mol chất tan;
+ V: Thể tích dung dòch,1;


+ MCT: Khối lượng của mol chất tan (khối lượng phân tử), g;


ü Nồng độ nguyên chuẩn (nồng độ đương lượng): là số đương lượng gam (N)



chaát tan có trong 1lít dung dịch.


<i>V</i>
<i>x</i>
<i>N</i>
<i>a</i>
<i>V</i>
<i>n</i>
<i>C<sub>N</sub></i> = =


<i>Trong đó</i>: + a : Lượng chất tan,g;


+ n : Số đương lượng gam chất tan; sđlg
+ V : Thể tích dung dịch,1;


+ N : Khối lượng đương lượng của chất tan, g.


ü Độ chuẩn (T): Số gam (hoặc mg) chất tan trong 1lít dung dịch.


000
.
1
000
.
1
<i>CT</i>
<i>m</i> <i>xC</i>


<i>C</i>


<i>N</i>
<i>x</i>
<i>n</i>
<i>V</i>
<i>a</i>


<i>T</i> = = =


Trong đó: + a : Lượng chất tan,g( hoặc mg);
+ V : Thể tích dung dịch,ml;


+ N : Khối lượng đương lượng của chất tan, g.
+ n : Số đương lượng gam chất tan;


ü ppm(part per milion): Phần triệu.


ü p suaát: 1 at = 760mmHg = 1.013mbar = 9.81x104Pa(Passcal)=98.1 Kpa.


<i> </i>


<i>b. Hệ số chuyển đổi của một số chất khí. </i>


ü <b>Cơng thức cơ bản </b>


2
2
2
1
1
1


tan
<i>T</i>
<i>V</i>
<i>x</i>
<i>P</i>
<i>T</i>
<i>V</i>
<i>x</i>
<i>P</i>
<i>cons</i>
<i>T</i>
<i>V</i>
<i>x</i>
<i>P</i>
=

=
<i>Trong đó</i>:


+ P1,P2 : Aùp suất khí ở các điều kiện T1 và T2 tương ứng


+ V1, V2 : Thể tích khí ở các điều kiện T1 và T2 tương ứng.


+ TI = 2730K + tI


ü <b>Ở điều kiện tiêu chuẩn (00C và 1at) thể tích 1mol chất khí là 22.4 lít</b>.
ü <b>1ppm = 0.0001% thể tích (Part per milion);</b>


ü <b>M là phân tử gam chất khí (gram). </b>
ü 1 22.4 ( / )



3
<i>m</i>
<i>mg</i>
<i>M</i>
<i>ppm</i>=
ü ( )
4
.
22
/


1 3 <i>ppm</i>


<i>M</i>
<i>m</i>


<i>mg</i> =


ü <b>Ở điều kiện 250C và 760mmHg (TCVN – 1995) hệ số chuyển đổi như sau</b>:


<i>lít</i>
<i>x</i>
<i>V</i>
<i>vì</i>
<i>mmHg</i>
<i>P</i>
<i>x</i>
<i>K</i>
<i>mmHg</i>


<i>x</i>
<i>K</i>
<i>t</i>


<i>V<sub>t</sub></i> 24.46


273
298
4
.
22
)
273
25
(
760
)
273
(
46
,


24 <sub>0</sub> <sub>25</sub>


0
=
=
+
+
=


Vaäy:
)
/
(
46
.
24


1<i>ppm</i>= <i>M</i> <i>mg</i> <i>m</i>3


</div>
<span class='text_page_counter'>(15)</span><div class='page_container' data-page=15>

<i><b>Bảng 1. Hệ số chuyển đổi đơn vị ở 25</b><b>0</b><b><sub>C và 760mmHg cụ thể trình bày ở bảng sau</sub></b></i>
<b>STT </b> <b>Chỉ tiêu đổi </b> <b>1 ppm = K1X mg/m3 1 mg/m3 =K2Y ppm </b>


1 NH3 0.695 1.439


2 CO2 1.798 0.556


3 CO 1.145 0.874


4 SO2 2.617 0.382


5 SO3 3.271 0.306


6 NO2 1.881 0.532


7 NO 1.226 0.815


8 Cl2 2.903 0.345


9 H2S 1.390 0.719



10 HCl 1.492 0.670


11 HF 0.818 1.223


12 H2SO4 4.007 0.250


13 HNO3 2.576 0.388


Ví dụ: 1 ppm NH3 = 0.695 mg/m3 hoặc 1 mg/m3 NH3 =1.439 ppm
<i><b>1.3.3.2. Cách khắc phục hạn chế sai số. </b></i>


<i><b>Bảng 2. Bảng sai số và cách khắc phục </b></i>


Sai số hệ thống


Thiết bị đo lường
Hóa chất


Phương pháp
I Sai số


Sai số ngẫu nhiên Do thao tác của KTV <sub>Điều kiện không gian, thời gian… </sub>
- Kiểm nghiệm ứng dụng


PPhaùp


- Qui hoạch thực nghiệm, thu mẫu
tại hiện trường.



-Thieát bị - Hiệu chuẩn theo hiện có


- Hóa chất - Sử dụng PA của hãng nổi tiếng


-Kỹ năng Thao tác nhiều <sub>Phân tích mẫu đồng thời với chuẩn </sub>
II Khắc <sub>phục </sub>


- Kiểm tra thống kê các loại
sai số và XLSLiệu.


- Các thuật toán thống kê.


- Kiểm tra kỹ năng - Đánh giá thống kê sai số (kết quả) <sub>trên việc pha chất chuẩn </sub>
III


Phương
pháp


kiểm tra - Kiểm tra khả năng hấp thụ,
tìm tốc độ hút khí tối ưu.


Lưu lượng (0.5; 1.0; 1.5)
Nồng độ (phân vùng) kết quả.


<i><b>1.3.3.3 Cách ghi chép nhật kí và trình bày kết quả. </b></i>


ü Nhật ký hiên trường cần ghi chép đầy đủ một số thông tin cần thiết:


- Thời tiết: nắng, mưa, gió (tốc độ và hướng gió).



</div>
<span class='text_page_counter'>(16)</span><div class='page_container' data-page=16>

- Các yếu tố ảnh hưởng khác tới kết quả


ü Trình bày kết quả phân tích: Việc ghi chép các kết quả tính tốn phải phản


</div>
<span class='text_page_counter'>(17)</span><div class='page_container' data-page=17>

<b>PHẦN 2 </b>

<i><b> CÁC BAØI THỰC HAØNH </b></i>


<b>Bài 1. PHƯƠNG PHÁP KHỐI LƯỢNG XÁC ĐỊNH HAØM LƯỢNG BỤI </b>


Dựa theo TCVN 5067 – 1995


<b>I. NGUYÊN TẮC </b>


Phương pháp này dựa trên việc cân trọng lượng bụi thu được trên giấy lọc, sau khi lọc
một thể tích khơng khí xác định. Giấy được cân trước và sau khi lấy mẫu trong cùng
một điều kiện. Hàm lương bụi trong khơng khí được xác địng trên cơ sở chênh lệch
trọng lượng của giấy lọc và thể tích mẫu thu được.


<b>II. DỤNG CỤ</b>


- Lưu lượng kế hoạch bộ đếm thể tích khí
- Máy hút khơng khí.


- Đầu lấy bụi gồm bộ tách lọc cỡ hạt, gía phễu và giấy lọc.
- Hộp bảo quản mẫu


- Cân phân tích có độ chính xác 0.1mg.


<b>III. LẤY MẪU </b>


- Mẫu khí được lấy ở độ cao 1,2 – 1,5m so với mặt đất.



- Trước khi lấy mẫu, giấy lọc được đánh số, loại ẩm và cân xác định khối lượng
(m1).


- Lắp ráp dụng cụ lấy bụi theo trình tự:


<b>Bộ tách các hạt bụi thơ φ≥ 50µm à đầu lọc bụi à lưu lượng kế (hoặc bộ đếm thể </b>
<b>tích khí) à máy hút</b>.


- Dùng panh gắp giấy lọc đặt vào gía phễu, cần lưu ý đảm bảo hệ thống:


<b>Đầu lấy mẫu à lưu lượng kế àmáy hút phải kín</b>.


- Bật máy hút, thu một thể tích khơng khí xác định (V) lớn hơn 1m3<sub> qua đầu lọc </sub>


bụi. Khi hút đủ thể tích dự định, tắt máy. Ghi lại thời gian hay thể tích khí đã
thu và dùng panh kẹp gắp mẫu giấy cho vào hộp bảo quản (không dùng tay
cầm trực tiếp vào giấy).


<b>IV. XỬ LÝ MẪU </b>


Giấy lọc sau khi lấy mẫu được loại ẩm và cân xác định khối lượng (m2) trên cân phân


tích.


<b>V. KẾT QUẢ </b>


Hàm lượng bụi trong khơng khí được tính theo công thức sau:
3
1



2 <sub>1000</sub><sub>,</sub> <sub>/</sub>


)
(


)
(


<i>m</i>
<i>mg</i>
<i>x</i>


<i>l</i>
<i>V</i>


</div>
<span class='text_page_counter'>(18)</span><div class='page_container' data-page=18>

Trong đó:


+ m1: Khối lượng ban đầu của mẫu giấy (mg);


+ m2: Khối lượng mẫu giấy sau khi thu mẫu (mg);


</div>
<span class='text_page_counter'>(19)</span><div class='page_container' data-page=19>

<b>Baøi 2 </b>


<b>XÁC ĐỊNH NỒNG ĐỘ KHỐI LƯỢNG NO2 THEO PHƯƠNG PHÁP GRIESS – </b>
<b>SALTZMAN TRÊN MÁY QUANG PHỔ SO MAØU. </b>


<i><b>Dựa theo </b></i>


- <i><b> TCVN 6137 – 1996 (ISO 6768 – 1985 cuûa Griess – Saltzman) </b></i>



- <i><b> Tài liệu tập huấn về quang trắc và phân tích chất lượng mơi trường, Cục mơi </b></i>
<i><b>trường. BKHCN. 1998</b></i><b>.</b>


<b>I. NGUYÊN TẮC. </b>


Khí NO2 được hấp thụ vào dung dịch NaOH tạo NaNO2, cho phản ứng với CH3COOH


tạo thành HNO2. Axít nitrơ tác dụng với axit sulfanilic và α - naphtylamin cho ra hợp


chất Azoic có màu hồng. Độ nhạy của phương pháp 0.5µg NO2 với 1 µg NO2.


Phảnứng diễn ra như sau:


2NO2 + 2NaOH → NaNO2 + NaNO3 + H2O (1)


NaNO2 + CH3COOH à HNO2 + CH3COONa (2)




+ NaNO2 + CH3COOH CH3COO- + 2H2O




(3)




+ CH3COO- + C10H7NH2 + CH3COOH



(4)




<b>II. DỤNG CỤ, THIẾT BỊ</b>.


- Dụng cụ lấy mẫu : Oáng hấp thụ, máy hút khí, lưu lượng kế, hộp bảo quản mẫu.
- Dụng cụ: Pipet, buret, ống nghiệm, bình định mức, cân phân tích 10-4 (g)
- Thiết bị phân tích: Máy quang phổ so màu 300 – 900nm.


<b>III. THUỐC THỬ. </b>
<b>3.1. Thuốc thử Griess A</b>.


- Axít sulfanilic 0.5g.
C6H4


SO3H


NH2


C6H4


SO3H


N≡N


+


C6H4



SO3H


N≡N


+


C6H4


SO3H


</div>
<span class='text_page_counter'>(20)</span><div class='page_container' data-page=20>

- Axít Acetic 10% → 150ml.
- Đun nhỏ lửa cho tan.


<b>3.2. Thuốc thử Griess B</b>.


- N (1- naphtyl) – ethylenediamine 2 HCl 0.1g.
- (cho vào 20 ml nước cất. Đun cách thủy 15 phút cho tan hết)


- Axít Acetic 10% → 150ml.


<i><b>Lưu ý:</b></i> Chỉ trộn dung dịch A và dung dịch B (tỉ lệ A:B =1:1) với nhau ngay trước khi
phân tích. Dung dịch này khơng giữ được lâu.




<b>3.3. Dung dịch chuẩn NaNO2. </b>


- Dung dịch chuẩn gốc (0.1 mg NO2/ml)


+ NaNO2 0.150g



+ Nước cất 2 lần 1000ml


- Dung dịch chuẩn sử dụng (5µg NO2/ml):


+ Dung dịch chuẩn gốc 5ml


+ Nước cất 2 lần 100 ml


<i><b>Chú y</b></i>ù: Theo phản ứng trên, 2 phân tử NO2 cho một phân tử NO2. Do vậy, khi định


lượng NO2 trong khơng khí, phải nhân đơi kết quả.
<b>3.4. Dung dịch CH3COOH. </b>


- Dung dịch loãng 10 %


+ CH3COOH đậm đặc (99.5%) 50ml


+ Nước cất 2 lần 500 ml
- Dung dịch 5N


+ CH3COOH đậm đặc (99.5%) 150ml


+ Nước cất 2 lần 500 ml


<b>3.5. Dung dịch hấp thụ NaOH</b>.
- Dung dịch 0.1N


+ NaOH 4.0g
+ Butanol (C4H9OH) 0.5ml



+ Nước cất 2 lần 1000ml


<b>4. KỸ THUẬT LẤY MẪU. </b>


Mẫu khơng khí được hút qua imperger với 2 bình hấp thụ mắc nối tiếp nhau, chứa
40ml dung dịch hấp thụ, lưu lượng 0.5 lít/phút trong khoảng 01 giờ. Xong, gom toàn
bộ dung dịch hấp thụ lại, để vào thùng bảo quản mẫu.


<b>5. KỸ THUẬT PHÂN TÍCH. </b>


ü Lấy 6 ống nghiệm φ16mm đánh số từ 0 đến 5.


</div>
<span class='text_page_counter'>(21)</span><div class='page_container' data-page=21>

với các thể tích tương ứng nêu trong bảng. Sau đó thêm dung dịch hấp thu vào
các ống nghiệm đủ 4ml.


ü Ống nghiệm số 5, cho 4ml dung dịch mẫu vừa thu xong. Thêm vào các ống


nghiệm mỗi ống 1ml Axít Acetic 5N.


ü Trộn dung dịch Gress A và Griess B theo tỉ lệ 1:1, cho vào 6 ống, mỗi ống 1ml


hỗn hợp. Lắc đều, sau 10 phút đo trên máy so màu tại bước sóng 543nm để xác
định mật độ quang theo sự thay đổi lượng NO2.


<b>Ống số </b>


<b>Dung dịch </b> <b>0 </b> <b>1 </b> <b>2 </b> <b>3 </b> <b>4 </b> <b>Mẫu </b>


Dung dịch chuẩn 5µg NO2/ml, ml 0 1.0 2.0 5.0 8.0 8



(mẫu)


Dung dịch hấp thu, ml 8.0 7.0 6.0 3.0 0.0 0.0


Dung dòch axit acetic


(CH3COOH)5N,ml


2 2 2 2 2 2


Dung dịch GriessA và B (1:1), ml 2 2 2 2 2 2


Lượng NO2 trong ống, µg 0 5 10 25 40 Y


<b>6. KEÁT QUAÛ</b>.


Lập đường chuẩn tương quang giữa mật độ quang và lượng NO2- từ kết quả đo của các


mẫu ở ống nghiệm số 0 đến số 4. Từ mật độ quang của mẫu phân tích trong ống
nghiệm số 5, xác định lượng NO2 có trong ống dựa theo đường chuẩn. Tính kết quả


theo cơng thức sau:


<i>k</i>
<i>NO</i>


<i>V</i>
<i>x</i>
<i>V</i>



<i>aV</i>
<i>C</i>


2
1


2


2 =


+ CNO2 : Nồng độ NO2 trong mẫu khí đã thu, (mg/m3)


+ a : Lượng NO2 có trong mẫu phân tích, (µg)


+ V1 : Tổng thể tích dung dịch hấp thu mẫu,(ml)


+ V2 : Thể tích dung dịch mẫu đã hấp thu lấy ra phân tích,(ml)


</div>
<span class='text_page_counter'>(22)</span><div class='page_container' data-page=22>

<b>Bài 3: ĐỊNH LƯƠNG SUNFUA DIOXIT (SO2) TRONG KHÔNG KHÍ THEO </b>
<b>PHƯƠNG PHÁP TCM TRÊN MÁY QUANG PHỔ SO MÀU. </b>


<b>Biên soạn theo: - Thường qui kỹ thuật YHLD& VSMT 1993, Bộ Y Tế, H.1993; </b>
<b>Tham khảo: - TCVN 1971 – 1995 (ISO 6767 – 1990); </b>


<b>Tài liệu tập huấn về quang trắc và phân tích chất lượng mơi trường. Cục Mơi </b>
<b>Trường. BKHCN & MT.H.1998. </b>


<b>I. NGUYÊN TẮC. </b>



SO2 trong khơng khí được hấp thụ vào dung dịch K2HgCl4 hoặc Na2HgCl4 tạo thành


hợp phức Dichlorosurate Mercurate II. Phức này chống được sự ôxy hóa của ơxy trong
khí quyển và ngay cả khi có mặt chất ơxy hóa mạnh như O3, NO và NO2. Định lượng


SO2 bằng Pararosaniline trong HCl và HCHO để tạo thành phức chất Axít


Pararosaniline Methylsulfonic có màu hồng tím. Đo màu trên máy quang phổ so màu
ở bước sóng 560nm và định lượng dựa vào đường chuẩn. Các phản ứng diển ra như
sau:


- Trong dung dịch hấp thụ, TeraChloride Mercurate II được tạo thành.
2KCl + HgCl2 = 2K+ + [HgCl4]2-.


- SO2 được hấp thụ và ổn định nhờ phản ứng tạo thành phức chất Dichlorosurate


Mercurate II:


SO2 + [HgCl4]2- + H2O = [HgCl2SO3]2- + 2H+ + 2Cl


-- Phức chất này tác dụng với Formaldehyde tạo thành Axít Methylsulfonic:
[HgCl2SO3]2 + HCHO + 2H+ = HO- CH2-SO3H + HgCl2.


- Sau đó Axít Methylsulfonic tác dụng với Pararosaniline/HCl tạo thành phức màu đỏ
tím:


HO- CH2-SO3H + C19H18N3Cl +HCl = Axít Pararosaniline Methylsulfonic


(Pararosaniline)



<i><b>Khoảng đo</b></i>: 0.015 –0.6 mg/m3<sub>. Lấy mẫu khoảng 30 – 50 lít khơng khí. Tn theo định </sub>


luật Beer- Lamber với nồng độ khoảng 0.25mg/10lít dung dịch hấp thu.


<i><b>Yếu tố ảnh hưởng</b></i>: Mn2+<sub>, Cr</sub>3+<sub>, Cu</sub>2+<sub>,V</sub>5+<sub>, NO</sub>


X, O3, H2S, Mercaptan gây cản trở.
<b>II. DỤNG CỤ, THIẾT BỊ. </b>


ü Dụng cụ lấy mẫu: Ống hấp thụ, máy hút khí, lưu lượng kế, hộp bảo quản mẫu.
ü Dụng cụ: Pipet, buret, ống nghiệm, bình định mức, cân phân tích 10-4gr.
ü Thiết bị phân tích: Máy quang phổ so màu 300 –900nm.


<b>III. HÓA CHẤT, THUỐC THỬ. </b>


<b>3.1. Formaldehyde - HCHO (1% v/v): </b>


HCHO 38 – 40% 0.5ml.


Nước cất 50ml (pha trước khi dùng)


<b>3.2. Dung dịch Iot 0.01N </b>
- Dung dịch Iot 0.1N (gốc)


</div>
<span class='text_page_counter'>(23)</span><div class='page_container' data-page=23>

+ KI 60.0g/30ml nước cất.
+ Nước cất → 1000ml


- Dung dịch Iot 0.01N (sử dụng).


+ Dung dòch Iot goác 0.1N 10ml



+ Nước cất → 100ml


<b>3.3. Pararosaniline (Fuchsine basic) 1%. </b>


+ Pararosaniline 1g


+ Methanol 50ml.


+ Nước cất → 100ml


<i><b>(Dung dịch ổn định khoảng 4 tháng, nếu cần thiết tinh chế Pararosanilin theo phụ </b></i>
<i><b>lục TCVN 5971 – 1995). </b></i>


<b>3.4. Dung dịch tẩy màu. </b>


- Dung dịch Pararosaniline 1% (3.3) 4ml.


- HCl đậm đặc 6ml Lắc khoảng 5phút.
- Nước cất → 100ml


(Dung dịch ổn định trong 3 tháng)


<b>3.5.Dung dịch chuẩn SO2 </b>
<i><b> 3.5.1. Dung dịch chuẩn gốc. </b></i>


• Cách thứ nhất:


+ Na2S2O5 0.80g.



+ Nước cất →1000ml
(Dung dch cú nng SO2khong 530àg/ml).
ã Cỏch th hai:


Lấy 10ml dung dịch Na2SO3 bão hòa, thêm vào 1I2 ml H2SO4 1/3 tạo ra khí SO2.


Sục khí SO2 vào dung dịch hấp thụ. Xác định chính xác lại hàm lượng SO2 trong dung


dịch vừa pha.


• Chuẩn độ hàm lượng SO2 trong dung dịch như sau:


Trong bình nón cho vào.


- Dung dòch I2 0.01N 10ml.


- Dung dòch H2SO4 1/5 10ml.


- Nước cất hai lần 20ml.


Nhỏ dung dịch chứa SO2 từ buret vào bình nón, lắc đến khi chuyển màu vàng.


Thêm vào 0.2ml dung dịch hồ tinh bột 0.5%. Tiết tục nhỏ dung dịch chứa SO2 đến khi


mất màu 1ml dung dịch I20.01N tương ứng với 0,3203 mg SO2 (= 302.3 µg/SO2).
<i><b> 3.5.2. Dung dịch chuẩn sử dụng</b></i>:


Lấy dung dịch chuẩn SO2 vừa chuẩn độ xong, đem pha loãng bằng dung dịch hấp


thụ trong bình định mức 100ml để thu được dung dịch chuẩn sử dụng có nồng độ 10µg


SO2/ml. Dung dịch giữ được 1đến 3 ngày.


<b>3.6. Dung dòch hấp thụ. </b>


- HgCl2 10.86g


- NaCl 4.70g.


</div>
<span class='text_page_counter'>(24)</span><div class='page_container' data-page=24>

- EDTA 0.07g.


- Nước cất → 1000ml.


(Dung dịch giữ được 2 tháng)


<b>3.7. Dung dòch acid sulfamic </b>


NH2SO3H 1.2g.


Nước cất → 1000ml.
(Dung dịch ổn định 6 tháng)


<b>IV. KỸ THUẬT LẤY MẪU. </b>


Thu mẫu khơng khí qua ống hấp thụ (imperger) với 2 ống hấp thụ nối tiếp nhau, mỗi
ống chứa 20ml dung dịch hấp thụ, với lưu lượng 0.5 I1lít/phút trong khoảng 1 giờ.


Ghi nhận nhiệt độ và áp suất nơi lấy mẫu. Xong, gom toàn bộ dung dịch đã hấp thụ
lại cho vào hộp bảo quản mẫu (lạnh).


<b>V. KỸ THUẬT PHÂN TÍCH. </b>



Lấy 7 ống nghiệm φ16 đánh số từ 0 đến 5, ống thứ 6 là mẫu phân tích. Cho dung dịch
chuẩn SO2 vào các ống nghiệm từ 0 đến số 5 với các thể tích tương ứng nêu trong


bảng. Sau đó, thêm dung dịch hấp thụ vào các ống nghiệm cho đủ 10ml.


Ống nghiệm số 6( mẫu cần phân tích). Cho 10ml dung dịch mẫu vừa thu xong. Tiếp
theo, cho thứ tự các thuốc thử vào 7 ống nghiệm như số liệu trong bảng.


<b>Ống số </b>


<b>Dung dịch </b> <b>0 </b> <b>1 </b> <b>2 </b> <b>3 </b> <b>4 </b> <b>Mẫu </b>


D.dịch chuẩn SO2ml (10µg SO2/ml) 0 0.2 0.5 1.0 2.0 0


Dung dịch hấp thụ ml 10 9.8 9.5 9.0 8.0 10 (maãu)


0.5 0.5 0.5 0,5 0.5 0.5
Acid sulfamic, ml


(Lắc đều, để yên 10 phút)


Formaldehyde, ml 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0


Dung dòch tẩy màu, ml 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5


Lượng SO2, µg 0 2 5 10 20 Y


Sau khi thêm dung dịch Acid sulfamic, lắc đều, để yên 10 phút mục đích khử
NO2trong dung dịch hấp thụ, thêm thuốc thử tiếp theo. Khi cho chất tẩy màu vào ống



nghiệm lắc kỹ, sau 30 phút, đêm so màu ở bước sóng 540 – 560nm trên máy so màu
theo thứ tự mẫu đã đánh số.


<b>IV. TÍNH TỐN KẾT QUẢ. </b>


So sánh mật độ quang của mẫu phân tích với dãy mẫu chuẩn suy ra lượng SO2 có


trong mẫu phân tích. Tính tốn kết quả theo cơng thức.


)
/


( 3


2
1


2 <i>mg</i> <i>m</i>


<i>V</i>
<i>x</i>
<i>V</i>


<i>aV</i>
<i>C</i>


<i>k</i>
<i>SO</i> =



</div>
<span class='text_page_counter'>(25)</span><div class='page_container' data-page=25>

a:Lượng SO2 có trong dung dịch phân tích, (µg)


V1: Tổng thể tích dung dịch đêm hấp thu mẫu, (ml)


V2: Thể tích dung dịch hấp thu mẫu lấy ra phân tích, (ml)


</div>
<span class='text_page_counter'>(26)</span><div class='page_container' data-page=26>

<b>Bài 4: LẤY MẪU VÀ PHÂN TÍCH KHÍ NO2 BẰNG PHƯƠNG PHÁP THỤ</b>


<b>ĐỘNG. </b>


<b>I. NGUYÊN TẮC. </b>


Phương pháp đo NO2 thụ động với Williems – Badge được phát triển như là phương


pháp lấy mẫu chọn lọc trong khơng khí xung quanh. Badge chứa một miếng giấy lọc
thủy tinh (Whatman GF – A) được thấm một dung dịch hóa học để hấp thụ NO2. Giấy


lọc thủy tinh được gắn với vòng PS 3mm. Vòng này xác định chiều dài khuyếch tán
trên badge. Thời gian tiếp xác tỉ lệ trực tiếp với nồng độ NO2 trong khơng khí.


<i><b> Nguyên tắc</b></i>.


• Ion Nitrite phản ứng với Sulphanyl Amide tạo thành muối Diazonium. Hợp chất
này kết hợp với N-1-naphtyl Ethylene Diazonium Dihydrocloricle tạo thành
phẩm màu Azo.


• Màu của dung dịch có thể đo được bằng máy hấp thụ quang phổ.


<b>II. HÓA CHẤT. </b>
<b>2.1. Thuốc thử Diazo: </b>



ü Hòa tan 4g Sulfanilamid, 10g axít tartric và 0.1g EthyleneDiamineTetraacetic
Acid Disodium (EDTA) trong khoảng 800ml nước cất ở nhiệt độ 500<sub>C. </sub>


ü Laøm nguội dung dịch và hòa tan 0.1g N-(1- naphthy) ethylene diamin
dihydrochloride.


ü Thêm 10ml Acetone, định mức thành 1lít trử trong chai thủy tinh nâu rồi cho
vào tủ lạnh.


<b>2.2. Dung dòch Stock: </b>


Hòa tan 0.375g NaNO2 và 0.2g NaOH trong nước. Định mức thành 1lít. Giữ trong


tủ lạnh.


<b>2.3. Dung dịch chuẩn: </b>


Lấy 2ml dung dịch Stock, định mức thành 250ml. Dung dịch này chứa 2µg NO2/ml.


Chuẩn bị hàng ngày.


<b>III. CHUẨN BỊ BADGE </b>
<b>3.1. Dụng cụ: </b>


ü Đĩa đựng giấy (ribbed glass plate): tấm thủy tinh phẵng có gắn các gân nhỏ để


cho giấy tẩm không nằm sát vào mặt thủy tinh.


ü Hộp phơi mẫu (Cabinet) : hộp nhựa kín, có đầu khí vào và ra, dùng để cách ly


mơi trường có khí NO2.


ü Hộp thao tác (Glove box) : hộp làm poly carbonate có kích thước 30x20x10 cm-
dùng để tiếp xúc với khíNO2 trong khí quyển.


ü Ống khử khí (Air cleaner) : là một ống thủy tinh được nhét đầy bơng thủy tinh


có tẩm dung dịch hấp thu khí cần làm sạch:


ü Hệ thống khử khí khi thao tác: nối ống khử khí với đầu vào của hộp thao tác,


</div>
<span class='text_page_counter'>(27)</span><div class='page_container' data-page=27>

ü Hệ thống hong khổ giấy tẩm: tương tự như hệ thống khử khí khi thao tác nhưng


nối với hộp phơi màu.


<b>3.2. Chuaån bị: </b>
<i><b> 3.2.1. Làm sạch. </b></i>


ü <i>Giấy lọc bằng sợi thủy tinh (28mm Whatman GF-A).: </i>Rửa sạch giấy lọc trong
nước cất đun sôi trong vài phút để sợi thủy tinh không bị rời ra. Rửa giấy lần
thứ hai với Acetone và hong khơ trong một hộp kín đã khử NO2 (cabinet) trên


tấm thủy tinh có gân lọc . Nếu giấy lọc khơng phẳng có thể dùng nhíp để làm
phẳng.


ü <i>Màng Teflon.:</i>Rửa màng teflon 2 lần trong dung dịch 1:1 (theo thể tích) cồn


96%: nước cất. Rửa lại trong cồn 96%, hong khô trên các đĩa thủy tinh đặt trong
cabinet. Giấy thủy tinh và màng Teflon có thể chuẩn bị trước nhưng phải bảo
quản trong hộp kín khơng chứa NO2.



ü <i>Badge lấy mẫu.</i>Rửa sạch vỏ badge lấy mẫu bằng nước cất và rửa lần hai bằng


cồn 96%. Chú ý không dungd acetone vì nó làm hỏng vật liệu.


<i><b> </b></i>


<i><b> 3.2.2. Chuẩn bị dung dịch tẩm( friethanolamine TEA) : Acetone tỉ lệ 1:25) </b></i>


Dùng pipet lấy 2 lần 1ml TEA cho vào bình định mức 50ml, pha loãng bằng
acetone và định mức đến 50ml. Lắc mạnh khi pha lỗng. Dung dịch này có thể giữ
trong tủ lạnh vài ngày.


<i><b> </b></i>


<i><b> 3.2.3.Tẩm giấy và soạn badge. </b></i>


ü Lưu ý làm việc bằng găng tay trong hộp thao tác.


ü Lấy một ít dung dịch tẩm ch vào beaker và cho giấy lọc vào tẩm. Dùng nhíp


đầu phẳng để trở. Làm khơ trong hệ thống hong khô giấy. Lưu ý tẩm một lúc
không quá 5 miếng và phải làm nhanh để tránh NO2.


ü Đặt giấy tẩm đã hong khô vào trong đáy badge, kế tiếp là một vòng đệm, một


vòng Teflon và thêm một vịng đệm. Sau đó đóng nắp và bảo quản trong tủ
lạnh.


<b>IV. LẤY MẪU VÀ PHÂN TÍCH. </b>


<i><b>4.1. Lấy mẫu. </b></i>


Chọn vị trí đo thích hợp, gắn badge lên giá đở, mở nắp cho giấy tẩm tiếp xúc với
khơng khí cần nghiên cứu. Ghi lại thời gian tiếp xúc để tính kết quả.


<i><b>4.2. Phân tích. </b></i>


ü Mẫu thu được đêm trích ly với 8ml nước cất.


ü Lấy q (ml) dung dịch trích sao cho độ hấp thu không vượt dãy chuẩn.


ü Thêm nước cất đến 4ml.


ü Thêm 4ml thuốc thử. Đậy nắp, lắc đều để trong chổ tối 15 phút.


ü Đo màu ở bước sóng 540nm.


</div>
<span class='text_page_counter'>(28)</span><div class='page_container' data-page=28>

Nồng độ khí NO2 được tính theo cơng thức sau:


<i>t</i>
<i>x</i>
<i>A</i>


<i>R</i>
<i>x</i>
<i>Q</i>


<i>C</i> = <i>t</i>


Q = (abs – abs0).f.df



Trong đó:


Q: Tổng số NO2 trong mẫu (µg).


abs: Kết quả đo ( độ hấp thụ) của mẫu thử.
Abs0: Kết quả đo ( độ hấp thụ) của mẫu trắng.


f: Hệ số góc đường chuẩn
df: Hệ số pha loãng (=8/q).


C: Nồng độ NO2trong khơng khí (µg/m3)


Rd: Tổng trở lực của badge 455 s.m-1


A: Diện tích tiếp xúc5,309.104<sub> m</sub>2


t: Thời gian lấy mẫu (giây).


<b>VI. LẬP ĐƯỜNG CHUẨN. </b>


Lấy 5 ống polysttyren, lần lượt cho vào.


<b>Ký hiệu mẫu </b> <b>0 </b> <b>1 </b> <b>2 </b> <b>3 </b> <b>4 </b> <b>5 </b>


- Dung dịch NO2 chuẩn 0 0.5 1 1.5 2 2.5


- Nước cất (đủ cho 4ml) 4 3.5 3 2.5 2 1.5


- Thuốc thử 4 4 4 4 4 4



- Nồng độ (µg


NO2/8ml)


0 1 2 3 4 5


+ Đậy nắp, lắc đều và để chổ tối.


</div>
<span class='text_page_counter'>(29)</span><div class='page_container' data-page=29>

<b>Bài 5: XÁC ĐỊNH NỒNG ĐỘ SUNPHUA HYDRO TRONG KHƠNG KHÍ </b>
<i><b>(H</b><b>2</b><b>S- phương pháp so màu) </b></i>


Hiện nay, trong khơng khí xung quanh hàm lượng H2S thường ở mức dưới vài ppb (


phần tỷ). Khi phát hiện có mùi thoảng là đã ở khoảng 0.7 – 8.4 µg/m3<sub> ( 0.5 – 6.0ppb), </sub>


thường ít khi vượt quá 139 µg/m3 <sub>(100, ppb), ngoại trừ một vài sự cố hoặc do khí địa </sub>


nhiệt thốt ra (đến vài %).


<b>I. BẢN CHẤT PHƯƠNG PHÁP </b>
<i><b>1.1. Nguyên lý. </b></i>


Khí H2S được hút với thể tích xác định qua dung dịch chất hấp thụ Cd(OH)2 thể huyền


phù tạo thành CdS kết tủa màu vàng. Để tránh phân hủy do ánh sáng cần thêm
Arabinogalactan vào dung dịch hấp thụ. Sau đó cho phản ứng với N, N- dimethyl-p
phenylenediamine và FeCl3. Phân tích theo phương pháp so màu trước 24 giờ kể từ


khi thu mẫu. Cơ chế phản ứng diễn ra như sau:






2 + H2S + 6Fe3+ → + NH4+ + 4H+ + 6Fe2+





<i><b>1.2. Khoảng đo và độ nhạy. </b></i>


ü Phương pháp này tốt nhất với nồng độ H2S trong khơng khí từ 2.2 - 200µg/m3


(1.6 – 144ppb). Khi nồng độ H2S cao hơn 70µg/m3 (50ppb) thì phải tăng lượng


hoặc nồng độ chất hấp thụ. Thu mẫu với lưu lượng chất tối đa 1.5l/phút, trong
vòng 2 giừ với nồng độ H2S 1.1µg/m3 (0.8ppb) ở 101, 3kPa và 250C. Mặc dù


giới hạn phép đo là 0.20 µg/m3 <sub> H</sub>


2S (0.14ppb).


ü Phương pháp này cũng phù hợp để đo H2S ở khoảng mg/m3. Nồng độ H2S từ 7 -


70 µg/m3 <sub>có</sub><sub>thể sử dụng ống thủy tinh xốp sục khí với dung dịch hấp thụ100ml </sub>


Cd(OH)2 + Arabinogalactan trong vòng 5phút. Nếu nồng độ H2S cao hơn nữa


phải tính tốn theo phương pháp động lực học nói đúng hơn là theo hệ số tỷ
lượng.



<i><b>1.3. Các yếu tố cản trở. </b></i>


ü Methyl blue phản ứng đặc biệt tốt với S2-<sub> ở nồng độ thấp (ở nồng độ mà thường </sub>


khó phát hiện trong khơng khí xung quanh). Các tác nhân cản trở sự tạo màu
của S2<sub> thậm chí nồng độ vài S</sub>2<sub>/L, do vậy nếu nồng độ S</sub>2<sub> trong dung dịch hấp </sub>


thụ cao hơn 40µg/l thì phải thêm 0.1 – 0.3ml FeCl3 và để thời gian phản ứng tới


50phút.


ü Nồng độ >0.5µg/l, NO2 tạo màu vàng nhạt với thuốc thử, nhưng sẽ không ảnh


hưởng kể cả khi nồng độ NO2 tới 0.3ppb, nếu như thêm Arabinogalactan vào


dung dịch hấp thụ. Khi H2S và NO2 đồng thời được hút vào thì NO2 oxy hóa
S


NH


N(CH3)2
(CH3)2N


</div>
<span class='text_page_counter'>(30)</span><div class='page_container' data-page=30>

một lượng nhỏ H2S ngay từ pha khí do vậy hàm lượng H2S sẽ bị thấp hơn thực


teá.


ü Ozon 57ppb sẽ tái sinh CdS được 15%.



ü CdS bị khử trực tiếp khi lộ sáng. Việc thêm 1% Arabinogalactan sẽ loại trừ


điều đó nhưng khơng phải là hoàn toàn, do vậy tốt nhất vẫn phải tránh lộ sáng.


ü Khi nồng độ H2S >7mg/m3, thời gian thu mẫu chỉ trong vòng 5phút. Nếu lấy


mẫu thời gian dài khi nồng độ H2S cao sẽ không hấp phụ hết và làm nghẽn ống


sục khí do việc oxy hóa S2-<sub> dư, lúc đó nhúng ống sục vào HNO</sub>


3 đặc nóng (sôi)


để làm sạch.


<i><b>1.4. Độ chính xác. </b></i>


Ở nồng độ thấp (0.6 – 1.4µg/m3<sub>), lưu lượng 1.7 l/ph, hiệu suất đạt 95.1 </sub>


A 1.5%.


Khi lấy mẫu khơng khí xung quanh nên lấy với lưu lượng 1.5 l/ph.


Ở nồng độ cao từ 1mg/m3<sub> lưu lượmg 1l/ph. </sub>
<i><b>1.5. Ưu và nhược điểm. </b></i>


Tác dụng của ánh sáng và việc bảo quản.


ü H2S không bền trong môi trường kiềm (S2- dể bị ơxy hóa khi để hở trong khơng


khí) và rất dể bay hơi trong môi trường PH< 7.0.



ü CdS khó bị ơxy hóa kể cả ơxy tinh khiết ở nồng độ cao. Tuy nhiên, khi tiếp xúc


với khơng khí và cường độ ánh sáng cao thì bị phân hủy rất nhanh ( mất từ 50 –
90%). Do vậy, dù có thêm Arabinogalactan vào dung dịch hấp thụ cũng nên
tránh để tiếp xúc với ánh sáng. Để loại trừ những ánh sáng đó phải sử dụng
ống sục khí bằng loại thủy tinh có tính quang hóa thấp và sơn đen hoặc bọc
giấy nhơm bên ngồi impingers.


<b>II. DỤNG CỤ VÀ THIẾT BỊ. </b>


ü Impingers với ống sục khí bằng thủy tinh xốp khơ.


ü Bơm hút khí có lưu lượng đến 2 l/ph và lưu lượng kế với sai số thể tích tối đa


2%.


ü Spectrophotometer, bước sóng 660 – 670nm, độ dày cuvet 2 – 5cm.
ü Một số dụng cụ, thủy tinh phịng thí nghiệm.


<b>III. HĨA CHẤT VÀ THUỐC THỬ. </b>


ü Các hóa chất và thuốc thử đem sử dụng phải đảm bảo độ tinh khiết phân tích,


nước cất 2 lần độ dẫn ≤ 2 µS ( dưới đây chỉ gọi tắc là nước).


ü Các dung dịch phải bảo quản lạnh và để nơi tối khi không sử dụng.


<i><b>3.1. Dung dịch gốc Axít amin-sulphuric: </b></i>Cho 5ml H2SO4 đậm đặc vào 30ml nước và làm
nguội. Hòa tan 12 gr N, N-dimethyl-phenylenediamine dihydrochloride vào dung dịch H2SO4


vừa pha (p – aminodimethylaniline dihydrochloride, nếu thấy đậm màu thì đêm chưng cất lại
dưới áp suất cần thiết).


<i><b>3.2. Dung dịch H</b><b>2</b><b>SO</b><b>4</b><b>50%: </b></i>Cho 500ml H2SO4 đậm đặc ( d = 1.84) từ từ vào 400ml


</div>
<span class='text_page_counter'>(31)</span><div class='page_container' data-page=31>

tới vạch.


<i><b>3.3. Dung dịch thử Amine: </b></i>Lấy 25ml dung dịch Amine gốc (3.1) và dùng dung dịch H2SO4
50% địnhmức đến 1 lít.


<i><b>3.4. Dung dịch FeCl</b><b>3</b><b> 3.7M : </b></i>Hòa tan 100g FeCl3.6H2O vào 30ml nước và 9ml HCl


đậm đặc. Thể tích dung dịch sẽ là 100ml.


<i><b>3.5. Dung dịch Amon phơtphat w/v :</b></i>Hịa tan 400g diamon phôtphat trong nước và
định mức thành 1 lít.


<i><b>3.6. Arabinogalactan: </b></i>Sử dụng nguyên liệu loại 1 của SCC ( Sigma Chemical Company)
hoặc chất hoạt động bề mặt Stractan 10 là phù hợp.


<i><b>3.7. Dung dịch hấp thụ: </b></i>Hòa tan 4.3 gr CdSO4. 8/3 H2O vào 150ml nước và 1.8 gr NaOH vào
100ml nước trong bình khác. Trộn 2 dung dịch vào nhau, thêm 10 gr Arabinogalactan rồi định
mức đến 1 lít. Lắc kỹ huyền phù này trước khi sử dụng và dùng trong vịng 3 ngày, để nơi
thống mát. PH của dung dịch hấp thụ khoảng 10.


<i><b>3.8. Dung dòch H</b><b>2</b><b>S chuaån: </b></i>


<i>a. Pha dung dịch</i>: Cân Na2S pha thành dung dịch có nồng độ khoảng 420 µg/ml trong


nước đun sôi.



<i>b. Hiệu chuẩn dung dịch. </i>Trước khi pha để sử dụng phải xác định chính xác theo
phương pháp chuẩn độ iot bằng thiosulphat:


- Sục khí Nitơ hoặc CO2 vào bình định mức đuổi hết các tác nhân ơxy hóa trước


khi dùng.


- Cho lượng dư Iơt, chuẩn độ lại bằng dung dịch chuẩn thiosunphat với chỉ thị hồ
tinh bột.


Laáy 2 erlen:


ü <i>Erlen 1</i>: Lấy 10 ml dung dịch sunfua chuẩn thêm 20ml dung dịch I2. 0.1 N và


2ml HCl.6N, để n trong tối 5 phút. Chuẩn độ lại I2 bằng thiosulfate 0,1 N (


đọc kết quả V1ml Na2S2O3. 0,1N).


ü <i>Erlen 2</i>: Lấy 10ml dung dịch nước cấp. Làm tương tự như trên, thu được kết quả


V0 (ml) Na2S2O3. 0,1N.




Hàm lượng H2S được tính theo cơng thức sau:


<i>V</i>
<i>m</i>
<i>x</i>


<i>V</i>
<i>V</i>
<i>C</i> = ( 0 − 1)
Trong đó


§ V0: Thể tích Na2S2O3. 0,1N chuẩn độ mẫu trắng.


§ V1: Thể tích Na2S2O3. 0,1N chuẩn độ mẫu trắng.


§ V: Thể tích dung dịch sunfua đem chuẩn độ.


§ m: Số mg H2S tương ứng với 1ml lod. 0,1N (m = 1,7)


<i>c. Dung dịch sunphua làm việc</i>: Lấy 10ml dung dịch gốc (3.8a) định mức thành 1 lít
bằng nước đã xử lý (nước cất 2 lần đun sơi, để nguội, bảo quản bằng khí nitơ chống sự
xâm nhập của ôxy và để nơi mát), lưu ý bình đã được đuổi sạch oxy bằng khí nitơ tinh
khiết. Dung dịch này không ổn định được lâu, chỉ nên pha trước khi sử dụng. Nồng độ
S2-<sub> ở đây là 4</sub><sub>µ</sub><sub>g/ml. </sub>


</div>
<span class='text_page_counter'>(32)</span><div class='page_container' data-page=32>

<i><b>4.1. Chuẩn bị dụng cụ </b></i>


ü Các dụng cụ và thiết bị phải được vệ sinh sạch sẽ trước khi tiến hành thu và


phân tích mẫu.


ü Dùng dung dịch tẩy rửa PTN (dung dịch crom), xà bông và nước máy sạch


ngâm rửa các dụng cụ sau đó tráng lại bằng nước cất hoặc nhúng trong HNO3


(pha với tỉ lệ 1 : 1) khoảng 30 phút, sau đó rửa bằng nước máy, dung dịch tẩy


rửa phịng thí nghiệm và tráng lại bằng nước cất.


<i><b>4.2- Thu maãu </b></i>


ü Lấy 10 ml dung dịch hấp thụ (3,7) vào impinger, cho thêm 5ml etanol loại 95%


(công việc này chuẩn bị trước khi thu mẫu 2 giờ). Impinger được bọc kỹ bằng
nhôm hoặc sơn đen để tiếp xúc với ánh sáng. Phía trong có đặt 2 miếng teflon
để tránh tạo sương.


ü Nối impinger vào hệ thống thu mẫu và hút khí với lưu lượng < 1,5 lít/ph, thời
gian 120 phút Đối với nồng độ H2S tối thiểu 0,7 µg/m3. Với nồng độ cao 7-70


mg/m3<sub>, lượng dung dịch hấp thụ là 100ml, thời gian </sub><sub>≤</sub><sub> 5 phút. Nồng độ cao hơn </sub>


nữa phải tính theo hệ số tỉ lượng của phương pháp động học.


ü Khi ngừng thu mẫu, rót dung dịch đã hấp thụ vào lọ màu nâu và đậy kín. Lấy


dung dịch hấp thụ chưa sử dụng tráng rửa ống sục khí và impinger trước khi thu
mẫu mới.


ü Mẫu bảo quản kỹ và để lạnh có thể giữ được lâu hơn.


<i><b>4.3. phân tích </b></i>


ü Thêm 1,5 ml dung dịch thuốc thử amin vào dung dịch mẫu đã hấp thụ, lắc.
ü Thêm 1 giọt (50µl) dung dịch FeCl3 và lắc tiếp.


ü Chuyển dung dịch sang bình định mức 25ml, nhỏ từng giọt dung dịch amoni


photphat cho đến khi mất màu vàng nhạt của ion Fe3+<sub>. Thêm nước cất đến vạch </sub>


mức, để yên 30 phút.


ü Thực hiện mẫu trắng tương tự như trên với dung dịch hấp thụ chưa sục khí.


ü Tiến hành đo màu trên máy Spectrophotometer ở bước sóng 670nm.


<b>V. HIỆU CHUẨN </b>


<i><b>5.1. Lập đường chuẩn với dung dịch Sunphua (s</b><b>2-</b><b><sub>) </sub></b></i>


ü Việc hiệu chuẩn dung dịch sunphua (trong nước) là rất quang trọng, cách thức


như mơ tả với mẫu phân tích trong mục 4.3.


ü Lấy một dãy 6 ống nghiệm có đường kính lớn, thêm vào mỗi ống 10 lít dung


dịch hấp thụ và thêm thứ tự lượng dung dịch chuẩn sunphua 0,0; 0,25; 0.50;
0,75; 1,0 và 2,0ml lắc rồi tiến hành các bước như đã mơ tả ở mục 4.3.


<b>VI. TÍNH TỐN KẾT QUẢ </b>


Quy đổi thể tích mẫu khí đã thu về điều kiện áp suất 101,3 kPa và 250<sub>C. Hàm lượng </sub>


H2S tính theo cơng thức.


<i>s</i>
<i>a</i> <i>xV</i>



<i>B</i>


</div>
<span class='text_page_counter'>(33)</span><div class='page_container' data-page=33>

a : Hàm lượng NH3 trong mẫu thử (µg).


Vs :Thể tiùch khí đã thu (l) quy về 101,3 kPa và 250C (theo công thức


PV/T = CONST)


B: Tổng thể tích dung dịch mẫu thử. Ml


Ba: Thể tích dung dịch mẫu thử lấy để phân tích, ml


<b>VII. TÁC DỤNG CỦA ÁNH SÁNG VÀ VIỆC BẢO QUẢN. </b>


</div>
<span class='text_page_counter'>(34)</span><div class='page_container' data-page=34>

<b>Bài 6: LẤY MẪU VÀ PHÂN TÍCH CACBON MONOXYT (CO) </b>


<b>I. NGUYÊN TẮC </b>


Khi CO tác dụng với Paladi Clorua, chất này bị khử thành Paladi Kim loại:


CO + PdCl2 + CO2 = 2HCl + Pd


Nếu cho thuốc thử Photphomolydat (thuốc thử Folin – Ciocalteu) vào dung dịch có
Paladi thì Folin – Ciocalteu bị khử từ màu vàng thành màu xan:


Phản ứng được thự hiện ở mơi trường kiềm (Na2CO3).
<b>II. THUỐC THỬ </b>


1. Dung dịch PdCl2 10/00(1g/l).



2. Dung dòch Na2CO3 20%


3. Thuốc thử PhtphoMolypdat (Folin - Ciocalteu)


+ Natritungstate (Na2WO4.2H2O) : 100g


+ Natri Molypdat (Na2MO4) : 25g


+ Nước cất : 700ml


Lắc đều cho tan hết, sau đó cho thêm:


+ HCl đậm đặc : 100ml


+ H3PO4 85% : 50ml


Trộn đều rồi đem đun sôi với ống sinh hàn trên miệng bình cầu
Đề nguội, thêm:


+ Lithisulfat (Li2SO4.H2O) : 150g


+ Nuớc cất : 50ml


+ Brôm (Br2) : vài giọt


Đun sơi 15 phút(có ống sinh hàn) để loại bỏ hết Brơm thừa.


Để nguội, định mức thành 1 lít dung dịch bằng nước cất, lọc. Bảo quản trong
chai màu nâu.



<b>III. KỸ THUẬT LẤY MẪU VÀ PHÂN TÍCH MẪU. </b>
<i><b>3.1.Kỹ thuật lấy mẫu </b></i>


ü Cho 1 ml dung dịch PdCl2 10/00 vào chai (chai có thể tích khoảng 500ml,


đã rữa sạch và sấy kỹ), hút chân không. Đem chai đến nơi lấy mẫ, mở
khóa cho khơng khí vào chai rồi đóng khóa lại.


ü Nếu khơng có điều kiện hút chân khiơng thì sử dụng một đầu gắn đặc


biệt để bơm khơng khí nơi lấy mẫu vào đẩy khơng khí trong chai ra. Thể
tích khí` lấy phải gấp 40 – 50 lần thể tích chai sao cho bảo đảm khơng
khí trong chai và khơng khí bên ngồi là như nhau.


<i><b>3.2.Kỹ thuật phân tích maãu: </b></i>


Sau khi lấy mẫu, để CO tiếp xúc với PdCl2 ít nhất 4 giờ mới phân tích mẫu.


ü Cho vào mỗi chai 1.5 ml thuốc thử Folin – Ciocateu, lắc đều. Đồng thời


</div>
<span class='text_page_counter'>(35)</span><div class='page_container' data-page=35>

1.5 ml dung dịch thuốc thử).


ü Đun cách thủy 30phút, trên mỗi chai có một phễu nhỏ, thỉnh thoảng lắc


đều. Sau khi để nguội, đổ vào bình định mức (50ml). Rửa và tráng chai
bằng nước cất.


ü Mỗi bình định mức cho thêm vào 10 ml dung Na2CO3 20%.
ü Định mức và lắc đều (có thể lọc nếu cần), để 10 – 15 phút.
ü Đo màu ở bước sóng 650 nanomet.



<b>IV. LẬP ĐƯỜNG CHUẨN </b>


ü Lấy 5 chai cho vào lần lượt : 0.1; 0.2; 0.3; 0.4; 0.6 ml dung dịch PdCl2


<b>Maãu soá </b> <b>1 </b> <b>2 </b> <b>3 </b> <b>4 </b> <b>5 </b>


DD PdCl2 (ml) 0.1 0.2 0.3 0.4 0.6


Hàm lượng
CO tương ứng


0.0157 0.0314 0.0421 0.0628 0.0902


ü Sau đó bơm vào mỗi chai một lượng CO thừa để khử hết PdCl2 có trong


chai. Đậy nút, để tiếp xúc khoảng 4 h, thỉnh thoảng lắc. Có thể tạo CO
bằng cách đun axít oxalic với H2SO4 đậm đặc hoặc axit formic với
H2SO4 đậm đặc.


ü Đem các chai đun cách thủy 5 phút bơm khơng khí sạch để đuổi hết CO


thừa, rồi cho thêm dung dịch PdCl2 cho đủ 1ml


ü Lấy thêm một chai làm mẫu trắng


ü Cho vào mỗi chai 1.5 ml dung dịch thuốc thử, rồi đem cả 6 chai đun cách


thủy trong vòng 30 phút.



ü Đo màu ở bước sóng 650 nm và dựng đường chuẩn (phần kỹ thuật phân


tích mẫu)


<b>V. TÍNH KẾT QUẢ </b>


Đối chiếu mẫu với đường chuẩn. Nồng độ khí Cacbon monoxyt (CO) được tính bằng
mg/m3<sub> theo cơng thức: </sub>


)
/
(


1000 <i><sub>mg</sub></i> <i><sub>m</sub></i>3


<i>x</i>
<i>V</i>


<i>a</i>
<i>CO</i>
<i>do</i>


<i>Nong</i> =


Trong đó: V: Thể tích chai tương ứng (l)


</div>
<span class='text_page_counter'>(36)</span><div class='page_container' data-page=36>

<i><b>Tài liệu tham khảo </b></i>


<i>1. </i> <i>Giáo trình thí nghiệm ơ nhiễm khơng khí, Viện Môi Trường và Tài Nguyên, </i>
<i>2000. </i>



<i>2. </i> <i>Đặng Kim Chi, Hóa học mơi trường , NXB KH & KT. </i>


<i>3. </i> <i>Nguyễn Duy Động, Thơng gió và kỹ thuật xử lý khí thải, NXB Giáo Dục. </i>
<i>4. </i> <i>Nguyễn Hải, Aâm học và tiếng ồn, NXB Giáo Dục. </i>


<i>5. </i> <i>Nguyễn Văn Phước, Kỹ thuật xử lý chất thải công nghiệp, ĐHKT. TPHCM. </i>
<i>6. </i> <i>Phạm Ngọc, Ơ nhiễm mơi trường khơng khí đơ thị và khu công nghiệp, NXB KH </i>


<i>– KT, 1992. </i>


<i>7. </i> <i>Phương pháp phân tích hóa học. </i>


</div>

<!--links-->

×