Tài liệu Bien_so_n_ts._to_th_hi_n_bai_1_xac_d_nh

Thực hành Quan Trắc Môi Trường – Khoa Môi Trường – ĐH Khoa học tự nhiên _ TÀI LIỆU HƯỚNG DẪN THỰC HÀNH QUAN TRẮC MÔI TRƯỜNG Khoa Môi Trường Biên soạn: TS. Tô Thị Hiền 1 Thực hành Quan Trắc Môi Trường – Khoa Môi Trường – ĐH Khoa học tự nhiên _ Bài 1: XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG NITROGEN DIOXIDE TRONG KHÔNG KHÍ BẰNG PHUƠNG PHÁP GRIESS-SALTZMAN 1. NGUYÊN TẮC Nitrogen dioxide được hấp thu vào dung dịch hấp thu Griess – Saltzman, NO2 chuyển thành ion nitrit và ion này tác dụng với amine để tạo phức azo màu tím hồng. 2. HÓA CHẤT VÀ DỤNG CỤ 2.1. Hóa chất:  N-(1-naphthyl) ethylene diamin dihydrochloride (NEDA): Hòa tan 0.1g NEDA trong 100 ml nước cất. Dung dịch này để ổn định 1 tháng nếu đựng trong chai màu và giữ trong tủ lạnh.  Dung dịch hấp thu Saltzman : hòa tan 5 g sulfanilic acid khan trong 1 lít nước có chứa 140 mL acid acetic băng (nếu không tan có thể đun nhẹ). Sau đó thêm 20 mL dung dịch NEDA 0.1 % và pha loãng thành 1 lít bằng nước cất. Dung dịch được bảo quản lạnh trong chai sẫm màu và nút kín, dung dịch ổn định trong 3 tháng. Trước khi lấy mẫu cần để thuốc thử về nhiệt độ phòng.  Dung dịch chuẩn sodium nitrite gốc (NaNO2): Hòa tan 0.675 g NaNO2 tinh khiết, khan trong nước cất và định mức thành 500 mL bằng nước cất. Dung dịch này chứa 900 g NO2–/mL. Dung dịch ổn định khoảng 6 tháng nếu đựng trong chai màu và bảo quản trong tủ lạnh. Nồng độ tương ứng của khí NO2 là 1000 g/mL vì thực tế chỉ có 90% NO2 trong không khí được chuyển thành ion NO 2– khi hấp thu trong dung dịch hấp thu.  Dung dịch chuẩn sodium nitrite sử dụng (10 g NO2/mL): lấy 1 mL (dùng micropipette) dung dịch NaNO2 gốc vào bình định mức 100 2 Thực hành Quan Trắc Môi Trường – Khoa Môi Trường – ĐH Khoa học tự nhiên _ mL và định mức đến vạch bằng nước cất. Dung dịch này chuẩn bị ngay khi sử dụng.  Nước cất sử dụng phải là loại không có chứa ion nitrite (nước cất 2 lần) 2.2. Dụng cụ: - Bơm hút khí với tốc độ từ 100 – 500 mL/min - Ống hấp thu impinger - Giá đỡ impinger - Máy quang phổ hấp thu phân tử - Các dụng cụ thủy tinh 3. Phương pháp lấy mẫu và phân tích  Lấy mẫu: Cho 10 mL dung dịch hấp thu vào impinger khô. Lắp impinger vào giá đỡ vào, bật bơm hút với tốc độ 0.4 L/phút. Lấy mẫu trong 1 giờ. Sau đó tắt bơm, tháo impinger, chuyển dung dịch trong impinger sang bình định mức 25 mL, tráng impinger bằng nước cất. Nếu chưa phân tích ngay, cần đậy kín mẫu và bảo quản lạnh. Ghi lại tổng thể tích khí, nhiệt độ và áp suất khi lấy mẫu.  Phân tích mẫu: Định mức bình chứa mẫu bằng dung dịch hấp thu và tiến hành đo màu cùng với dãy màu chuẩn ở bước sóng 550 nm. Việc phân tích mẫu tiến hành càng sớm càng tốt để tránh mất mẫu do các phản ứng với chất oxy hóa mạnh trong không khí.  Xây dựng thang màu chuẩn: cho lần lượt 0; 0.2; 0.4; 0.6; 0.8 và 1.0 mL dung dịch nitrit chuẩn (10 g NO2/mL) vào bình định mức 25 mL. Nồng độ tương ứng là 0.08; 0.16; 0.32; 0.64 và 0.64 3 Thực hành Quan Trắc Môi Trường – Khoa Môi Trường – ĐH Khoa học tự nhiên _ g NO2/25 mL. Đo độ hấp thu của dãy màu chuẩn ở bước sóng 550 nm với dung dịch so sánh là bình đầu tiên. Bình định mức 25 mL Dd chuẩn nitrit NO2/mL) (mL) (10 g Dung dịch hấp thu (mL) NO2 (g/mL) tương ứng 0 1 2 3 4 5 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 Định mức đến vạch bằng dung dịch hấp thu 0 0.08 0.16 0.24 0.32 0.40 4. TÍNH TOÁN KẾT QUẢ - Dựng đồ thị chuẩn giữa độ hấp thu A và nồng độ NO2 (g/mL) của dãy màu chuẩn. Đồ thị có dạng y = a + bx, với y là độ hấp thu, x là nồng độ NO2 tương ứng. - Dựa vào độ thị chuẩn, tính hàm lượng NO2 có trong bình định mức 25 mL. Tính ra đơn vị g. - Nồng độ NO2 có trong không khí được tính toán theo công thức: 3 C ( μ g/ m )= μ g NO 2 × 1000 V0 Trong đó, V0: Thể tích không khí đã lấy (L) quy về điều kiện 25 0C, 1 atm PVT 0 V0 = P 0 T P : áp suất không khí tại nơi lấy mẫu V : thể tích mẫu không khí (lít) T : nhiệt độ trung bình của không khí trong thời gian lấy mẫu (0K) P0 = 1 atm T0 = 2980K - Nồng độ NO2 đổi sang đơn vị ppmV: 4 Thực hành Quan Trắc Môi Trường – Khoa Môi Trường – ĐH Khoa học tự nhiên _ NO 2 ( ppm ) =C ¿ ¿ Bài 2: PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH SO2 TRONG KHÔNG KHÍ I. Nguyên tắc: SO2 trong không khí được hấp thu bằng dung dịch potassium tetrachloromercurate K2HgCl4 để hình thành phức dichlorosulfonatomercurate (II) ([HgCl2SO3]2-). Sau đó cho tác dụng với pararoaniline trong dung dịch acid clohydric và formaldehyde để hình thành phức màu tím pararoaniline methylsulfonic acid. Độ hấp thu của dung dịch đo tại bước sóng 548 nm. 2KCl + HgCl2 = 2K+ + [HgCl4]2SO2 + [HgCl4]2- + H2O = [HgCl2SO3]2- + 2H+ + 2Cl-. [HgCl2SO3]2- + HCHO + 2H+ = HO-CH2-SO3H + HgCl2. HO-CH2-SO3H + C19H18N3Cl + HCl = axit Pararosanilin Metylsulfonic (màu tím) (pararosanilin) Khoảng đo: 0,01 - 0,6 mg/m3. Lấy mẫu khoảng 30-50 lit không khí. Tuân theo định luật Ber-Lamber với nồng độ khoảng 0,25mg/10ml dung dịch hấp thu. II. Dụng cụ : - Bơm hút khí - Impinger - Máy quang phổ hấp thu phân tử. - Các dụng cụ thủy tinh khác. 5 Thực hành Quan Trắc Môi Trường – Khoa Môi Trường – ĐH Khoa học tự nhiên _ III. - - - - Hóa chất Dung dịch hấp thu: K2HgCl4 potassium tetrachloromercurate 0.04M (TCM) : hòa tan 10.86g HgCl 2, 5.96g KCl, và 0.066g EDTA trong nước cất và pha loãng thành 1 lít. Dung dịch ổn định trong 6 tháng. Acid sulfamic 0.6%: hòa tan 0.6g acid sulfamic trong 100mL nước. Dung dịch sử dụng trong 10 ngày nếu bảo quản trong chai kín. HCl 1N: pha loãng 8.3 mL HCl đậm đặc (HCl 36%, 12 M) bằng nước cất thành 100 mL. H3PO4 3M: pha loãng 20.5 mL H3PO4 đậm đặc (H3PO4 85%) bằng nước cất thành 100 mL. Tinh chế pararoaniline: chất màu pararoaniline được tinh chế bằng cách chiết với 1 – butanol. Trong phễu chiết 250mL, cho vào 100mL 1 – butanol và 100mL HCl 1N và lắc để phân lớp, sau đó tách riêng 2 phần (phần acid bão hòa butanol nằm ở lớp dưới, phần butanol ở lớp trên). Lấy một phễu chiết 125 mL, cho 50mL dung dịch acid đã bão hòa butanol vào phễu, thêm 0.1g pararoaniline vào phễu, lắc và để ổn định 10 phút. Dung dịch tách thành 2 lớp, các chất cặn bẩn và màu tím sẽ được chuyển vào pha hữu cơ ở lớp trên, lớp dưới là dung dịch acid có chứa pararoaniline. Tách lấy lớp dưới sang một phễu chiết khác, thêm vào 50mL dung dịch acid đã bão hòa butanol, lắc và để yên vài phút, sau đó tách lấy lớp dưới qua 1 phễu chiết khác. Chiết tiếp với 20mL 1-butanol. Lập lại quá trình này cho đến khi không còn màu tím. Sau đó lọc dung dịch qua bông thủy tinh, cho vào bình định mức 50mL và định mức bằng HCl 1N. Dung dịch cuối cùng là 0.2% pararoaniline trong HCl 1N bão hòa với butanol. Nếu màu tím vẫn còn sau 5 lần chiết với 1 – butanol thì bỏ lọ thuốc thử này. Thuốc thử Pararoaniline làm việc : cho 20mL dung dịch pararoaniline đã tinh chế vào bình định mức 250mL, thêm 25mL H3PO4 3M và định mức thành 250mL bằng nước cất. 6 Thực hành Quan Trắc Môi Trường – Khoa Môi Trường – ĐH Khoa học tự nhiên _ - - - Folmaldehyde HCHO 0.2%: pha loãng 0.5 mL Folmaldehyde 37% thành 100 mL. Dung dịch này chuẩn bị trước khi sử dụng. Dung dịch iodine 0.1N chuẩn: cho 12.7g iodine (I2) vào becher, thêm 40g KI và 25mL nước. Khuấy cho tan hết và định mức thành 1 lít. Dung dịch Iodine 0.01N làm việc: pha từ dung dịch iodine chuẩn 0.1N. Chỉ thị hồ tinh bột: hòa tan 0.4g tinh bột và 0.002g HgI 2 (chất bảo quản) trong 200mL nước đun sôi. Dung dịch chuẩn thiosulfate 0.1N: hòa tan 25g Na2S2O3.5H2O trong 1 lít nước cất đun sôi để nguội và thêm 0.1g Na2CO3. Nồng độ Na2S2O3 được xác định lại chính xác bằng K2Cr2O7. Dung dịch chuẩn SO2: chuẩn bị từ Na2SO3 hoặc Na2S2O5 Hòa tan 0.400g Na2SO3 hoặc 0.300g sodium metabisulfite (Na2S2O5) trong 500mL nước cất. Hàm lượng tương ứng của SO2 trong dung dịch là 406g/mL (đối với Na2SO3) và 404g/mL (đối với Na2S2O5). Thực tế, nồng độ SO2 sẽ thấp hơn nồng độ lý thuyết khoảng 10%, do đó cần xác định lại chính xác nồng độ của chúng. Chuẩn lại dung dịch Na2SO3: cho vào erlen 250mL (có nút nhám) 20mL Iodine 0.01N, thêm tiếp 10mL dung dịch Na2SO3. Đậy kín và để phản ứng khoảng 5 phút. Sau đó chuẩn lại bằng dung dịch thiosulfate 0.01N, đến màu vàng nhạt. Sau đó thêm vài giọt chỉ thị hồ tinh bột và chuẩn đến mất màu xanh. Nồng độ SO2 tính như sau: ( A−B )×N×K V SO2 (g/mL) = Trong đó: A: số mL thiosulfate 0.01N chuẩn mẫu trắng B: số mL thiosulfate 0.01N chuẩn mẫu 7 Thực hành Quan Trắc Môi Trường – Khoa Môi Trường – ĐH Khoa học tự nhiên _ N: nồng độ đương lượng của thiosulfate K: micro đương lượng gam của SO2, K = 32030 - Dung dịch chuẩn SO2 làm việc: lấy chính xác 2 mL dung dịch Na2SO3 đã chuẩn bị ở phần trên và định mức thành 100mL bằng TCM 0.04M. Dung dịch này ổn định trong vòng 30 ngày nếu bảo quản ở 50C. IV. Cách tiến hành : IV.1. Lấy mẫu : - Mẫu khí được thu qua bình hấp thu chứa 10 mL dung dịch hấp thu TCM. Tốc độ lấy mẫu từ 0.5 – 2.5 lít/phút, thời gian lấy mẫu từ 30 – 60 phút. Tránh để mẫu dưới ánh sáng mặt trời trong và sau khí lấy mẫu (nếu cần, che các bình lấy mẫu bằng giấy nhôm). - Nếu mẫu chưa được phân tích ngay cần được bảo quản ở 5 0C trong tủ lạnh. - Chú ý: cần ghi lại các thông số nơi lấy mẫu: nhiệt độ, áp suất, thể tích khí đã lấy. IV. Phân tích mẫu : - Mẫu được chuyển qua bình định mức 25 mL, sử dụng khoảng 5mL nước cất để tráng. Thêm 1mL acid sulfamic, để phản ứng 10 phút. Thêm chính xác 2mL formaldehyde 0.4% và 5mL thuốc thử pararoaniline. Đo màu ở bước sóng 548nm sau 30 phút. V. Dựng đường chuẩn : Sử dụng bình định mức 25mL, thực hiện dãy chuẩn như sau: Bình số 0 1 2 3 4 5 Dd sulfite pha loãng (mL) 0 1 2 3 4 5 Dd hấp (mL) 10 9.0 8.0 7 6 5 thu 8 Thực hành Quan Trắc Môi Trường – Khoa Môi Trường – ĐH Khoa học tự nhiên _ Acid sulfamic 0.6% 1 1 1 1 1 1 Để yên 10 phút Formaldehyde 0.4% 2 2 2 2 2 2 Pararosanilin 5 5 5 5 5 5 Đo màu sau 30 phút VI. Tính toán kết quả : m SO 3 SO2 (mg/m ) = V0 2 ¿ 1000 V0 (lít): thể tích không khí quy về điều kiện chuẩn (250C, 101.3kPa) PVT 0 V0 = P0 T P : áp suất không khí tại nơi lấy mẫu (kPa) V : thể tích mẫu không khí (lít) T : nhiệt độ trung bình của không khí trong thời gian lấy mẫu (0K) P0 = 101.3kPa T0 = 2980K 9 Thực hành Quan Trắc Môi Trường – Khoa Môi Trường – ĐH Khoa học tự nhiên _ Bài 3: XÁC ĐỊNH NHU CẦU OXY SINH HÓA (Biochemical Oxygen Demand) I. GIỚI THIỆU : - Nhu cầu oxy sinh hóa BOD (Biochemical Oxygen Demand): là lượng oxy cần thiết dùng để oxy hóa các chất hữu cơ dưới tác dụng của vi sinh vật trong điều kiện hiếu khí. - Đơn vị : mg/L Vi sinh vật - Chất hữu cơ + O2 CO2 + H2O + tế bào mới + … Ý nghĩa môi trường : BOD có ý nghĩa biểu thị lượng chất hữu cơ trong nước có thể bị phân hủy bởi vi sinh vật. II. PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH Có 2 phương pháp xác định BOD : phương pháp pha loãng (Dillution Method) và phương pháp áp kế (Manometric method). II.1. Phương pháp pha loãng : dựa trên phép đo oxy hòa tan DO Nguyên tắc : + Trung hòa mẫu nước cần phân tích và pha loãng ở những tỷ lệ khác nhau bằng nước pha loãng (là nước cất có bổ sung các chất dinh dưỡng như N, K, Fe,…và bão hòa oxy, có hoặc không có chất ức chế sự nitrat hóa). + U ở nhiệt độ 200C trong thời gian 5 ngày, trong tối. Xác định nồng độ oxy hòa tan trước và sau khi ủ. Từ đó tính được lượng oxy tiêu tốn trong 1 lít nước, tức giá trị BOD. II.2. Phương pháp áp kế (manometric): trên thiết bị BOD Trak Nguyên tắc : Mẫu nước được cho vào những chai BOD chuyên dụng, có thể tích chính xác, và chỉ chiếm một phần nhất định trong chai BOD. Chai 10 Thực hành Quan Trắc Môi Trường – Khoa Môi Trường – ĐH Khoa học tự nhiên _ được đặt trên thiết bị xác định BOD, đậy kín và được nối với thiết bị manometor. - Trong chai BOD, trên mặt thoáng của mẫu nước là không khí chứa 21% oxy. Giữa pha lỏng và khí luôn được tạo một cân bằng nhờ hệ thống khuấy từ. - Sau đó, toàn bộ hệ thống được cho vào tủ ủ ở một nhiệt độ xác định. Với hệ thống như vậy, trong quá trình xảy ra phản ứng oxy hóa sinh hóa, có bao nhiêu phân tử oxy biến mất do vi khuẩn sử dụng thì có bấy nhiêu phân tử CO 2 được sinh ra. Lượng CO2 này được hấp thụ hoàn toàn bởi LiOH đặt trên một chén nhỏ gắn liền với nắp chai BOD. - Kết quả, áp suất của pha khí trong chai giảm tỷ lệ với lượng O2 mất đi. Thiết bị sẽ đo sự giảm áp suất không khí trên mặt thoáng chai BOD, và biểu diễn trực tiếp ra giá trị BOD. Ưu điểm của phương pháp : - Đơn giản và ít mắc sai số. - Theo dõi được giá trị BOD một cách liên tục, theo từng giờ từng ngày,…. III. DỤNG CỤ VÀ HÓA CHẤT : 1. Dụng cụ : - Chai BOD dung tích 300mL Tủ ủ, có khả năng duy trì nhiệt độ 200C  10C Các dụng cụ cần thiết để xác định oxy hòa tan (trong bài oxy hòa tan) Các dụng cụ thủy tinh khác : bình định mức, phễu, …. 2. Hóa chất : a) Dung dịch đệm phosphate : hòa tan 8.5g KH2PO4, 21.75g K2HPO4, 33.4g Na2HPO4.7H2O, và 1.7g NH4Cl trong nước cất và pha loãng thành 1 lít. pH của dung dịch này sẽ là 7.2 không cần điều chỉnh gì thêm. b) Dung dịch magie sunfat 22.5g/L : hòa tan 22.5g MgSO 4.7H2O trong nước cất và pha loãng thành 1 lít. 11 Thực hành Quan Trắc Môi Trường – Khoa Môi Trường – ĐH Khoa học tự nhiên _ c) Dung dịch canxi clorua 27.5g/L : hòa tan 27.5g CaCl2 trong nước cất và pha loãng thành 1 lít. d) Dung dịch sắt (III) clorua 0.25g/L : hòa tan 0.25g FeCl3.6H2O trong nước cất và pha loãng thành 1 lít. e) Dung dịch NaOH 0.5N, HCl 0.5N. f) Dung dịch chuẩn BOD chuẩn : cân 150mg glucose và 150mg acid glutamic và định mức thành 1 lít. Chuẩn bị hàng ngày trước khi sử dụng. Dung dịch chuẩn này có giá trị BOD : (200  37) mg/L. IV. CÁCH TIẾN HÀNH : 1. Lấy mẫu và bảo quản mẫu : mẫu dùng phân tích BOD rất dễ bị phân hủy trong quá trình lấy mẫu và bảo quản và kết quả là giá trị BOD giảm đi.  Nếu phân tích ngay trong vòng 2 giờ kể từ khi lấy mẫu thì không cần bảo quản.  Mẫu được bảo quản bằng cách làm lạnh ở nhiệt độ  40C, và phân tích trong vòng 6 giờ.  Trong trường hợp mẫu được bảo quản lạnh thì trước khi phân tích phải làm ấm mẫu lên 200C. 2. Chuẩn bị nước pha loãng : thêm mỗi 1ml các dd đệm phosphate, MgSO4, CaCl2, FeCl3 và dung dịch cấy (nếu cần) cho mỗi lít nước pha loãng, đưa về nhiệt độ 200C và sục không khí trong khoảng 2 3giờ (giá trị oxy hòa tan ít nhất phải đạt 7 - 8mg/L) Dung dịch chuẩn bị như trên chỉ được dùng trong vòng 24 giờ. Ghi chú : Dung dịch cấy thường là nước thải sinh hoạt : lấy từ cống chính hoặc từ cống của một vùng dân cư không bị ô nhiễm công nghiệp. Nước này được lắng trước khi dùng. 3. Xử lý mẫu sơ bộ :  Mẫu acid hoặc kiềm quá : trung hòa mẫu bằng NaOH hoặc HCl đến pH 6.5 – 8.0  Mẫu có hàm lượng clo dư đáng kể : 12 Thực hành Quan Trắc Môi Trường – Khoa Môi Trường – ĐH Khoa học tự nhiên _    V. Để tránh trường hợp này nên lấy mẫu trước giai đoạn clo hóa. Nếu mẫu đã được clo hóa nhưng lượng clo dư không hiện diện, thì chắc chắn phải thêm dung dịch cấy trong nước pha loãng. Nếu lượng clo dư không mất đi trong thời gian ngắn, thì việc loại bỏ như sau : thêm 1ml acid acetic (1 : 1) hoặc H2SO4 1 : 50, 10ml dd KI 10% và chuẩn độ bằng dung dịch Na2SO3 với chỉ thị hồ tinh bột. PHÂN TÍCH MẪU : 1. Phương Pháp Pha Loãng  Kỹ thuật pha loãng : việc pha loãng mẫu nên theo bảng sau : Khoảng BOD dự đoán (mg/L) Tỷ lệ pha loãng (%) 3–6 4 – 12 10 – 30 50 - 100 50 20 Thể tích mẫu (ml) cho vào chai BOD 300ml 150 hoặc 300 150 60 20 – 60 10 30 40 – 120 5 15 100 – 300 2 6 Ap dụng cho Nươc sông Nước sông, nươc thải được làm sạch sinh học Nươc thải được làm sạch sinh học Nước thải được làm trong hoặc nước thải côngnghiệp ô nhiễm nhẹ 13 Thực hành Quan Trắc Môi Trường – Khoa Môi Trường – ĐH Khoa học tự nhiên _ 200 – 600 1 3 400 – 1200 0,5 1.5 1000 – 3000 2000 – 6000 0.2 0.1 0.6 0.3 Nước thải được làm trong hoặc nước thải côngnghiệp ô nhiễm nhẹ Nước thải chưa xử lý Nước thải chưa xử lý Nước thải công nghiệp ô nhiễm nặng Nước thải công nghiệp ô nhiễm nặng Hoặc có thể pha loãng như sau : - 0.0 – 1.0% : đối với nước thải công nghiệp ô nhiễm nặng - 1.0 – 5.0% : đối với nước cống đã lắng hoặc chưa xử lý - 5.0 – 25% : đối với dòng chảy đã xử lý sinh học - 25 – 100% : đối với nước sông ô nhiễm (dòng sông nhận nước thải)  Tiến hành xác định mẫu  Xác định BOD mẫu chuẩn :  Đối với nước pha loãng : Nước pha loãng chuẩn bị như đã nêu, có thêm 5mL dung dịch cấy là nước thải sinh hoạt. Sục oxy khoảng 2 - 3 giờ. Chiết nước pha loãng vào 2 chai BOD, đậy kín nút, tránh để tạo bọt khí. Một chai xác định ngay DOa và một chai xác định DOb sau 5 ngày ủ ở 200C. 14 Thực hành Quan Trắc Môi Trường – Khoa Môi Trường – ĐH Khoa học tự nhiên _  Đối với dung dịch BOD chuẩn : có giá trị BOD (200  37) mg/L thì tỷ lệ pha loãng là 2% : Lấy 20mL mẫu BOD chuẩn và pha loãng bằng nước pha loãng thành 1 lít. Sau đó chiết mẫu đã pha loãng vào 2 chai BOD, một chai xác định ngay DO1, và một chai xác định DO 2 sau 5 ngày ủ ở 200C. Kết quả BOD : ([ DO1 – DO2] - [ DOa – DOb]) hệ số pha loãng  Xác định BOD mẫu nước sông :  Đối với nước pha loãng : Chiết nước pha loãng vào 2 chai BOD, đậy kín nút, tránh để tạo bọt khí. Một chai xác định ngay DOa và một chai xác định DOb sau 5 ngày ủ ở 200C.  Đối với nước sông : pha loãng 10% - Lấy chính xác100mL mẫu nước sông và pha loãng bằng nước pha loãng thành 1000mL. - Chiết mẫu đã pha loãng vào 2 chai BOD, đậy kín nút, tránh tạo bọt khí. Một chai xác định ngay DO1 và một chai xác định DO2 sau 5 ngày ủ ở 200C. Kết quả BOD : ([ DO1 – DO2] - [ DOa – DOb]) hệ số pha loãng 2. Phương pháp áp kế trên thiết bị BOD Trak Thiết bị BOD Trak có 4 thang đo như sau : Khoảng BOD của mẫu (mg/L) 0 – 35 0 – 70 Thể tích mẫu (mL) 420 355 Thang đo (mg/L) 0 – 35 0 – 70 15 Thực hành Quan Trắc Môi Trường – Khoa Môi Trường – ĐH Khoa học tự nhiên _ 0 – 350 160 0 – 350 0 – 700 95 0 – 700 Phân tích BOD của mẫu nước sông : chọn thang đo 0 – 70mg/L nên thể tích mẫu là 355mL - Dùng ống đong lấy 355mL mẫu cho vào chai BOD nâu. Bỏ cá từ vào chai. - Dùng silicon thoa trên nắp chai để tránh bọt khí - Dùng phễu cho LiOH vào. Đặt chén vào cổ mỗi chai, tránh để LiOH rơi vào mẫu. Nếu điều này xảy ra phải bỏ mẫu đó và chuẩn bị lại mẫu mới. - Để vào tử điều nhiệt ở 200C, khuấy trong vòng 1giờ. - Nối áp kế vào và lập trình cho máy. Đóng kín tủ. Kết quả thí nghiệm được theo dõi trực tiếp trên máy hoặc nối với máy tính. 16 Thực hành Quan Trắc Môi Trường – Khoa Môi Trường – ĐH Khoa học tự nhiên _ Bài 4: XÁC ĐỊNH PHOSPHAT, PHOSPHO TỔNG TRONG NƯỚC Phospho hiện diện trong nước tự nhiên và nước thải chủ yếu ở dạng phosphate. Phosphate tồn tại nhiều dạng như: orthophosphate (PO43-, HPO42-, H2PO4-), polyphosphate (pyro-, meta-, và polyphosphate), và những dạng phosphat hữu cơ khác. Những hợp chất này có trong dung dịch, trong những hạt lơ lửng, hoặc trong cơ thể của những vi sinh vật sống trong nước. 1. Nguyên tắc – phương pháp Acid ascorbic: Trong môi trường acid, orthophosphate sẽ phản ứng với Ammonium molybdate và kali antimonyl tartrate để hình thành phức antimony phosphomolybdate, sau đó phức này bị khử bằng acid ascorbic tạo thành phức molybden màu xanh. Độ hấp thụ quang được đo tại bước sóng 880nm. Để xác định phospho tổng, mẫu được vô cơ hóa để chuyển các dạng phospho về orthophosphate, sau đó xác định orthophosphate bằng phương pháp acid ascorbic. Mẫu có thể được vô cơ hóa bằng persulfate, hỗn hợp HNO 3 – H2SO4 hoặc acid perchloric. 2. Yếu tố ảnh hưởng: Arsenate ảnh hưởng ở nồng độ 0.1 mg As/L vì tạo phức màu xanh với molybdate. Silicate không gây ảnh hưởng ở nồng độ 1 – 10 mg/L. 3. Hóa chất – Dụng cụ: 3.1. Dụng cụ: 17 Thực hành Quan Trắc Môi Trường – Khoa Môi Trường – ĐH Khoa học tự nhiên _ - Máy quang phổ - Pipet các loại. - Các dụng cụ thủy tinh thông thường khác. 3.2. Hóa chất: - Acid sulfuric đậm đặc. - Acid nitric đậm đặc - Chỉ thị phenolphtalein 0.1% - NaOH 2N - Dung dịch acid mạnh: thêm từ từ 300 mL H2SO4 đậm đặc vào nước cất và pha loãng thành 1 L. - Dung dịch P chuẩn 100 g/mL: hòa tan 439.3 mg KH2PO4 khan (đã sấy khô ở 105oC trong 1 giờ) trong nước cất thành 1000 mL. - H2SO4 5 N: pha loãng 70 mL H 2SO4 đậm đặc thành 500mL bằng nước cất. - Dung dịch Potassium antimonyl tartrate: hòa tan 1.3715 g K(SbO)C4H4O6. ½ H2O trong 500 mL nước cất, dung dịch được chứa trong chai nâu và bảo quản trong tủ lạnh. - Dung dịch Ammonium molybdate: hòa tan 20 g (NH4)6Mo7O24.4H2O trong 500 mL nước cất, dung dịch được chứa trong chai nhựa và bảo quản trong tủ lạnh. - Acid ascorbic 0.1 M: hòa tan 1.76 g acid ascorbic trong 100 mL nước cất. Bảo quản trong tủ lạnh ở 40C. - Pha hỗn hợp thuốc thử: chuẩn bị hỗn hợp gồm 100 mL dung dịch H2SO4 5N, 10 mL dung dịch Potassium antimonyl tartrate, 30 mL dung dịch Ammonium molybdate, 60mL dung dịch Acid ascorbic. Lắc sau mỗi lần thêm các dung dịch hóa chất vào. Các 18 Thực hành Quan Trắc Môi Trường – Khoa Môi Trường – ĐH Khoa học tự nhiên _ hóa chất cần để về nhiệt độ phòng trước khi chuẩn bị hỗn hợp thuốc thử. Hỗn hợp này ổn định trong 4 giờ. Dung dịch có màu vàng nhạt, nếu sậm màu thì pha lại dung dịch mới. 4. Cách tiến hành: 4.1. Lấy mẫu và bảo quản mẫu: Lấy mẫu vào chai PE, PVC hoặc tốt nhất là chai thủy tinh. Khi nồng độ phosphate thấp thì nhất thiết phải dùng chai thủy tinh (vì phosphate có thể hấp phụ vào thành bình nhựa). Mẫu được bảo quản lạnh ở nhiệt độ thấp hơn 40C. 4.2. Phân tích mẫu: Xác định phosphat : Lấy 50 mL mẫu cho vào erlen 125 mL, thêm 1 giọt chỉ thị phenolphthalein, nếu màu đỏ xuất hiện, thêm từ từ từng giọt dung dịch acid mạnh đến khi mất màu. Thêm 4 mL hỗn hợp thuốc thử, lắc đều. Đo màu sau 10 phút nhưng trước 30 phút ở bước sóng 880 nm. Xác định phospho tổng: Lấy chính xác 50 mL mẫu cho vào erlen 125 mL. Cho 1 giọt chỉ thị phenolphtalein, nếu màu đỏ xuất hiện, làm mất màu bằng cách thêm từ từ dung dịch acid mạnh. Sau đó cho thêm tiếp 1 mL dung dịch acid mạnh. Cho khoảng 0.5 g K2S2O8 hoặc 0.4 g (NH4)2S2O8. Đun trên bếp đặt trong tủ hút cho đến khi mẫu còn khoảng 10 mL (khoảng 30 – 40 phút). Làm nguội, thêm từ từ khoảng 20 mL nước cất, thêm 1 giọt thỉ thị phenolphtalein và trung hòa bằng NaOH 2 N cho đến khi dung dịch có màu hồng nhạt. Chuyển toàn bộ mẫu vào bình định mức 50 mL. 19 Thực hành Quan Trắc Môi Trường – Khoa Môi Trường – ĐH Khoa học tự nhiên _ Thêm 4 mL hỗn hợp thuốc thử vào mẫu đã chuẩn bị ở trên. Đo màu sau 10 phút nhưng trước 30 phút ở bước sóng 880 nm. 4.3. Dựng đường chuẩn: Dãy chuẩn với hàm lượng P từ 0.1 – 1.0 mg/L. Hút 0.0; 0.5; 1.0; 2.0; 3.0; 4.0; 5.0 mL dung dịch P 10 g/mL cho vào 7 bình định mức 50 mL. Thêm 4 mL hỗn hợp thuốc thử. Định mức thành 50 mL bằng nước cất. Đo màu ở bước sóng 880 nm sau khoảng 10 phút nhưng không quá 30 phút với mẫu trắng là hỗn hợp thuốc thử (bình số 1). 5. Tính toán kết quả: - Dựng đường chuẩn độ hấp thu A theo hàm luợng P (g/50mL). - Dựa vào đồ thị chuẩn tính nồng độ phosphate và phospho tổng có trong mẫu. 20