Báo cáo tốt nghiệp: Tính toán lượng nước mặn để giảm khả năng ô nhiễm phèn tại vùng bán đảo Cà Mau

Đề tài:
TÍNH TỐN LƯỢNG NƯỚC MẶN ĐỂ GIẢM
KHẢ NĂNG Ơ NHIỄM PHÈN TẠI
VÙNG BÁN ĐẢO CÀ MAU
Ngành: Nơng học
Khóa: 2007 – 2011
SVTH: Lương Thị Anh Đào

GVHD: Ngô Đằng Phong


Nội dung
1.
2.
3.
4.

Giới thiệu
Vật liệu - phương pháp
Kết quả - thảo luận
Kết luận - đề nghị


1. Giới thiệu
● Bán đảo Cà Mau (BĐCM) là một vùng dun hải

phía Nam của Đồng Bằng Sơng Cửu Long. Trong
đó, đất phèn chiếm khoảng 63 % tổng diện tích.
● Việc nghiên cứu biện pháp cải tạo đất phèn trên diện

rộng là điều rất cần thiết.

● Sử dụng nước mặn để giảm phèn vẫn chưa được

nghiên cứu định lượng cụ thể.


(Nguồn: Ngơ Đằng Phong, 2003)

Hình1.1 : Sự phân bố đất phèn ở BĐCM


Mục đích và yêu cầu
❖ Mục đích:
Định lượng khả năng trung hòa phèn của nước mặn
trong kênh rạch của vùng BĐCM. Làm cơ sở để tính tốn
lấy nước mặn từ biển vào hệ thống kênh rạch.

❖ Yêu cầu:
● Xây dựng các đường chuẩn độ giữa pH, nồng độ axit

của nước phèn trong nước mặn.
● Định lượng thành phần carbonate và bicacbonate trong
nước mặn khi tương tác với nước phèn.
● Đánh giá mối quan hệ giữa các thành phần độc tố cơ
bản của nước phèn trong nước mặn.


Nội dung nghiên cứu
Thí nghiệm trong phịng về ảnh hưởng của độ mặn khác
nhau lên thành phần mặn (bicacbonate) và phèn (acidity)
bao gồm:

● Chuẩn độ lần lượt 1 trong 3 dung dịch
nước phèn (pH 3, pH 4 và pH 5) vào 5 mẫu nước
có độ mặn (0, 5, 10, 15, 30 ‰).
● Theo dõi pH và hàm lượng phèn (acidity) và mặn
kiềm (bicacbonate).


Giới hạn đề tài
● Đề tài mang tính thực nghiệm, phụ thuộc vào

vật liệu thí nghiệm được lấy tại vùng nghiên cứu
BĐCM.
● Ngồi ra, thời gian thí nghiệm 5 tháng, bao gồm cả

công việc lấy mẫu nước mặn và ngọt để làm vật liệu
thí nghiệm ở tại điểm nghiên cứu BĐCM.


2. Vật liệu và phương pháp
❖ Địa điểm thí nghiệm:
Thí nghiệm chuẩn độ, được tiến hành trong phịng
thí nghiệm Thủy Nông, khoa Nông học, trường Đại
học Nông Lâm tp. Hồ Chí Minh.
❖ Thời gian tiến hành thí nghiệm:
Từ 15/2/2011 - 15/7/2011.


❖ Vật liệu thí nghiệm:
❖ Dung dịch được chuẩn độ: nước mặn có các độ mặn
(0, 5, 10, 15, 30 ‰) .

❖Dung dịch chuẩn độ: nước phèn pH 3, pH 4 và pH 5.
❖ Bố trí thí nghiệm:
3 thí nghiệm đơn được bố trí theo kiểu hồn tồn
ngẫu nhiên, một yếu tố với ba lần lặp lại.


Các chỉ tiêu và phương pháp theo dõi
❖ pH và EC của mẫu chuẩn độ: được ghi lại sau 5

phút sau mỗi lần thêm 0, 1, 5,… mL dung dịch
chuẩn (pH 3, pH 4 và pH 5) trong quá trình chuẩn
độ.
❖ Alkalinity, acidity, nồng độ Al3+, Fe 2+, Fe tổng số và

SO42 - : được lấy mẫu định kì từ chuẩn độ khi pH của
mẫu đạt 3,5; 4; 4,5; 5; 6; 7; 7,2 và 7,4.
❖ Na+, K+, Ca2+, Mg2+, Cl- : được lấy mẫu từ mẫu

ban đầu.


❖ Tính tốn và xử lý số liệu
❖ Sử dụng phần mềm microsoft excel 2007.
❖ Cách tính nồng độ các chất như sau:

Acidity (Aci) và alkalinity (Alk) được thể hiện
bằng nồng độ với đơn vị mol H+/m3. Với:
1 [mol H+/ m3] =
0,5 [mol CO32-/m3]
hoặc 1 [mol H+/ m3] =

1 [mol HCO3-/m3]


Thiết lập đường cong chuẩn độ
Tiến hành chuẩn độ Vo (mL) nước mặn chứa HCO3- có
nồng độ No bằng V (mL) nước phèn có nồng độ N.
Phương trình chuẩn độ:
HCO3 - + H+ → H2CO3 , Kb2 = 2,25 x 10 – 8
Với: F = NV / NoVo
Có 1 ĐTĐ khi chuẩn độ HCO3- bằng H+.
ĐTĐ khi NV = NoVo


Cơng thức tính pH
● Chưa chuẩn độ: F = 0 pH được tính theo nồng độ HCO3-

pH =
14 – ½ pKb2 + ½ lg No
● Trước ĐTĐ: F < 1 pH được tính theo hệ đệm HCO3- và
H2CO3
pH =
pKa1 – lg (NV / (NoVo - NV))
● Tại ĐTĐ : F = 1 pH được tính theo H2CO3
pH =
½ pKa1 – ½ lg (NoVo / (V+Vo))
● Sau ĐTĐ : F > 1 pH được tính theo H+ dư
pH =
- lg ((NV – NoVo) / (V +Vo))

3. Kết quả và thảo luận
3.1 Đường cong chuẩn độ theo thực đo.
● Khi chuẩn độ 5 mức độ mặn (30, 15, 10, 5, 0 ‰)

với 3 mức phèn (pH 3, pH 4, pH 5) có sự thay đổi
khác nhau của pH ở các tỉ lệ khác nhau.
● Mức độ giảm tuỳ thuộc vào độ mặn, độ phèn và tỉ

lệ nước phèn / nước mặn.


Hình 3.1a: Kết quả pH của nước mặn khi chuẩn độ bằng
nước phèn pH 3 theo thực đo.


Hình 3.1b: Kết quả pH của nước mặn khi chuẩn độ bằng
nước phèn pH 4 theo thực đo


Hình 3.1c: Kết quả pH của nước mặn khi chuẩn độ bằng
nước phèn pH 5 theo thực đo


Hình 3.2 Mối tương quan giữa độ kiềm và độ mặn của
dung dịch được chuẩn độ sử dụng trong thí nghiệm.


3.2 Tương quan về pH giữa lí thuyết
và thực tế
Áp dụng những tính tốn lý thuyết vào thực tế

để dự tính kết quả pH sẽ xảy ra khi trung hịa phèn
tại vùng nghiên cứu.


Bảng 3.1: Phương trình tương quan giữa pH lý thuyết
(x) và pH thực đo (y) trong thí nghiệm chuẩn độ
a. Chuẩn độ pH 3
S (‰)

Phương trình tương quan

r2

30

y = 0,847x + 1,836

0,976**

15

y = 0,835x + 1,915

0,963**

10

y = 0,801x + 1,874

0,968**

5

y = 0,766x + 1,868

0,967**

0

y = 0,754x + 1,826

0,972**


b. Chuẩn độ pH 4
S (‰)

Phương trình tương quan

r2

30

y = 0,696x + 2,740

0,938**

15

y = 0,71x + 2,645

0,938**

10

y = 0,713x + 2,452

0,960**

5

y = 0,710x + 2,354

0,958**

0

y = 0,697x + 2,185

0,953**


c. Chuẩn độ pH 5
S (‰)

Phương trình tương quan

r2

30

y = 0,706 x + 2,355

0,847**

15

y = 0,839 x + 1,871

0,897**

10

y = 0,801x + 1,874

0,897**

5

y = 0,647 x + 2,530

0,908**

0

y = 0,647 x + 2,272

0,950**

r2: hệ số tương quan tuyến tính

y: pH thực đo,
x: pH lý thuyết


Bảng 3.2 Phương trình tính pH tại các thời điểm của quá
trình chuẩn độ dựa vào các giá trị mặn và phèn ban đầu
Chuẩn độ pH 3
S (‰)

F

Phương trình pH lý thuyết có hiệu chỉnh

0 pH = 0,847 x [14 – ½ pKb2 + ½ lg No ] + 1,836
30

<1 pH = 0,847 x [pKa1 – lg (NV / (NoVo - NV))] + 1,836
1 pH = 0,847 x [½ pKa1 – ½ lg (NoVo / (V+Vo))] + 1,836
>1 pH = 0,847 x [-lg ((NV – NoVo) / (V +Vo))] + 1,836
Kb1 = 2,13 x 10 – 4

=> Ka2 = Kw/ Kb1 (với Kw = 10-14)

Kb2 = 2,25 x 10 – 8

=> Ka1 = Kw/ Kb2


3.3 Độ dẫn điện trong quá trình chuẩn độ

Hình 3.3a Độ dẫn điện của mẫu chuẩn độ bằng nước phèn pH 3


Hình 3.3b Độ dẫn điện của mẫu chuẩn độ bằng nước phèn pH 4