PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH CÁC CHỈ TIÊU MÔI TRƯỜNG - CHƯƠNG 2 doc

Thực hành Trong phần này sinh viên sẽ thực tập sử dụng máy đo pH - Lắc đều mẫu trước khi đổ ra cốc 100ml để đo - Rửa sạch điện cực bằng bình tia - Bật máy, nhúng điện cực vào mẫu cần đo

CHƯƠNG 2 PHÂN TÍCH CÁC THÔNG SỐ VẬT LÝ BÀI 3: pH, EC, ĐỘ MẶN

1 Ý nghĩa môi trường độ pH

pH là một thuật ngữ chỉ độ acid hay bazơ của một dung dịch, pH ảnh hưởng đến các quá trình sinh học trong nước và có ảnh hưởng đến sự ăn mòn, hòa tan các vật liệu Trong kỹ thuật môi trường, pH được quan tâm trong các lĩnh vực như quá trình keo tụ, quá trình làm mềm nước, quá trình khử trùng, ổn định nước…

Trong xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học, chỉ tiêu pH được duy trì trong giới hạn tối ưu để sinh vật phát triển, thường 6.5-7.5

H2O ↔ H++ OH

-pH = -lg[H+]

pH + pOH = 14

2 Thực hành

Trong phần này sinh viên sẽ thực tập sử dụng máy đo pH

- Lắc đều mẫu trước khi đổ ra cốc 100ml để đo

- Rửa sạch điện cực bằng bình tia

- Bật máy, nhúng điện cực vào mẫu cần đo

- Đợi cho giá trị pH trên máy ổn định đọc kết quả

- Rửa sạch điện cực bằng nước cất, ngâm điện cực vào dd bảo quản điện cực.

3 EC, độ mặn

Giáo viên hướng dẫn sinh viên sử dụng máy đo

4 Câu hỏi

Đơn vị đo EC và độ mặn là gì?

BÀI 4: CHẤT RẮN

1 Giới thiệu chung

1.1 Ý nghĩa môi trường

Chất rắn trong nước bao gồm chất rắn tồn tại ở dạng lơ lửng và dạng hòa tan Trong nước có hàm lượng chất rắn cao gây cảm quan không tốt và các bệnh đường ruột cho con người.

1.2 Các định nghĩa

Chất rắn tổng cộng (TS) = Chất rắn lơ lửng (SS) + Chất rắn hòa tan (TDS)

Chất rắn ổn định (thành phần là các chất vô cơ): là phần còn lại của chất rắn tổng cộng sau khi đốt ở 550OC

Chất rắn không ổn định hay còn gọi là chất rắn bay hơi (VS - thành phần là các chất

hữu cơ): là lượng chất rắn tổng cộng mất đi sau khi đốt ở 550OC

2 Thực hành

2.1 Xác định chất rắn tổng cộng (Total Soilds)

- Chuẩn bị cốc sứ đã sấy khô ở 100oC trong 1h, để nguội trong bình hút ẩm đến nhiệt

độ phòng, cân cốc xác định khối lượng cốc ban đầu mo(mg)

- Chọn thể tích mẫu sao cho lượng cặn nằm trong khoảng 2,5-200mg, lắc đều mẫu trước khi sử dụng

- Cho mẫu vào cốc sấy ở 100oC để làm bay hơi nước

- Để nguội trong bình hút ẩm đến nhiệt độ phòng

- Cân xác định khối lượng m1 (mg)

Chất rắn tổng cộng(mg/l) = (m1– mo)x1000/Vmẫu(ml)

2.2 Xác định chất rắn bay hơi (VS – Volatile Solids)

- Tiếp tục lấy cốc ở trên đem nung ở 550OC

- Để nguội trong bình hút ẩm đến nhiệt độ phòng

- Cân xác định khối lượng m2 (mg)

Chất rắn bay hơi (mg/l) = (m1– m2)x1000/Vmẫu(ml)

2.3 Xác định chất rắn lơ lửng (Suspended Soilds) bằng phương pháp khối lượng

- Chuẩn bị giấy lọc sợi thủy tinh đã sấy khô ở 100oC trong 1h, cân giấy lọc xác định khối lượng ban đầu m3(mg)

- Lọc một thể tích mẫu phù hợp qua giấy lọc (mẫu đã trộn đều trước khi lọc)

- Sấy giấy lọc ở 100oC để làm bay hơi nước

- Để nguội trong bình hút ẩm đến nhiệt độ phòng

- Cân xác định khối lượng m4 (mg)

Chất rắn lơ lửng (mg/l) = (m4– m3)x1000/Vmẫu(ml) 2.4 Xác định chất rắn lơ lửng (SS) bằng phương pháp đo quang

Chỉnh bước sóng về 810nm

Cho nước cất vào Curet đến vạch trắng, đặt vào buồng đo, đậy nắp, nhấn Zero cho màn hình xuất hiện 0.SUSP.SOLIDS

Cho mẫu vào Curvet, bấm read đọc giá trị đo.

2.5 Xác định chất rắn hòa tan (TDS)

Giáo viên hướng dẫn sinh viên sử dụng máy đo

2.6 Một số chỉ số khác

SVI: chỉ số lắng của bùn

SS

V

SVI 1000

Trong đó:

SS: chất rắn lơ lửng (mg/l)

V: thể tích lớp bùn lắng sau 30 phút trong ống Imhoff

1000ml (l)

SVI < 100: bùn lắng tốt

SVI >100: bùn nổi bề mặt nhiều

100< SVI < 200: bùn nổi ít

3 Câu hỏi

1 Giải thích tầm quan trọng của việc phân tích chất rắn trong các lĩnh vực:

a Hàm lượng chất rắn hòa tan và việc cấp nước đô thị.

b Chất rắn tổng cộng và chất rắn bay hơi đối với nước thải và bùn lắng.

c Chất lắng được và nước thải sinh hoạt.

2 Dự đoán kết quả phân tích và giá trị thực khi xác định hàm lượng chất rắn trong

các điều kiện sau:

a Cốc nung còn ẩm.

b Xác định tổng chất rắn bay hơi khi tỉ lệ magan carbonate chứa trong mẫu cao.

BÀI 5: ĐỘ ĐỤC

1 Giới thiệu chung

1.1 Ý nghĩa môi trường

Độ đục của nước bắt nguồn từ sự hiện hữu của vô số vật thể li ti ở trạng thái huyền phù như đất sét, vật chất hữu cơ và vô cơ, vi sinh vật gồm các loại phiêu sinh động vật.

1.2 Nguyên tắc

Nguyên tắc cơ bản của phương pháp này dựa trên sự hấp thu ánh sáng của các cặn

lơ lửng có trong dung dịch.

1.3 Các trở ngại

Cặn lớn có khả năng lắng nhanh, curvet bẩn, có bọt khí trong mẫu, độ màu thật của mẫu là những nguyên nhân ảnh hưởng tới kết quả độ đục.

A) XÁC ĐỊNH ĐỘ ĐỤC BẰNG PHƯƠNG PHÁP DỰNG ĐƯỜNG CHUẨN

2 Dụng cụ, thiết bị và hóa chất

2.1 Dụng cụ và thiết bị :

Máy Spectrophotometer.

Pipet 5ml, 25ml.

2.2 Hóa chất :

Dung dịch lưu trữ 4000FTU (sử dụng trong một tháng)

+ Dung dịch 1: hòa tan 1g hydrazine sulfate (NH2.H2SO4) trong 100ml nước cất.

+Dung dịch 2: hòa tan 10g hexamethylenetetramine (C6H12N4) trong 100ml nước cất.

+ Hòa 5,0ml dung dịch 1 và 5,0 ml dung dịch 2 Pha loãng thành 100ml với nước cất, sau đó để yên 24 giờ ở nhiệt độ 25 3oC Dung dịch này có độ đục là 4000 FTU Lắc đều khi sử dụng.

- Nước dùng pha loãng không màu

Dung dịch chuẩn 400 NTU: Lấy 100 ml dung dịch lưu trữ độ đục 4000 NTU pha

lỗng với nước cất, định mức thành 1000 ml.

3 Thực hành

3.1 Lập đường chuẩn

Pha chế dung dịch chuẩn: pha loãng từ dung dịch chuẩn để có độ đục chuẩn theo bảng sau :

Vdung dịch chuẩn (ml)

4 Cách tính

Từ độ màu và độ hấp thu của dung dịch chuẩn, vẽ giản đồ A = f(C), sử dụng phương pháp bình phương cực tiểu để lập phương trình y = ax + b Từ giá trị độ hấp thu Am của mẫu, tính nồng độ Cm Nếu trị số Am của mẫu vượt quá các trị số của dung dịch chuẩn, phải pha loãng mẫu đến nồng độ thích hợp.

B) XÁC ĐỊNH ĐỘ ĐỤC BẰNG CHƯƠNG TRÌNH CÀI SẴN TRÊN MÁY

Sử dụng máy spectrophotometer HACH-DR 2010

Lắc đều mẫu trong bình, lấy 50ml mẫu vào cốc 100ml

Bật máy, vào mã chương trình 750-Enter

Chỉnh bước sóng về 860nm

Cho nước cất vào Curet đến vạch trắng, nhấn Zero cho màn hình xuất hiện 0.FAUTURBIDITY

Cho mẫu vào Curvet, bấm read đọc giá trị đo.

5 Câu hỏi

1 Nguyên nhân tạo độ đục cho:

Dòng sông, dòng sông bị ô nhiễm, nước thải sinh hoạt?

2 Có sự liên quan nào giữa các đơn vị đo độ đục: mgSiO2/l, FTU, NTU?

BÀI 6: ĐỘ MÀU

1 Giới thiệu chung

1.1 Ý nghĩa môi trường

Màu của nước thiên nhiên do mùn, phiêu sinh vật, các sản phẩm từ sự phân hủy chất hữu cơ tạo ra Tuy nhiên một số ion kim loại hay nước thải công nghiệp cũng là nguyên nhân gây cho nước có màu Theo thói quen chúng ta nghĩ màu của nước là màu quan sát được ngay sau khi lấy mẫu Thực ra đây chỉ là màu biểu kiến gồm một phần từ chất các chất hòa tan và phần còn lại do chất huyền phù tạo thành Vì vậy màu biểu kiến được xác định ngay trên mẫu nguyên thủy mà không cần loại bỏ chất lơ lửng Ngoài ra còn có độ màu thực của mẫu Độ màu thực được xác định trên mẫu đã qua ly tâm để loại bỏ các hạt lơ lửng Không nên lọc để loại bỏ các hạt

lơ lửng trong nước vì các cấu tử màu có thể bị hấp phụ trên giấy lọc.

1.2 Nguyên tắc

Nguyên tắc cơ bản của phương pháp này dựa trên sự hấp thu ánh sáng của các hợp chất màu có trong dung dịch.

1.3 Các trở ngại

Độ đục ảnh hưởng đến độ màu thực của mẫu Ngoài ra độ màu còn tùy thuộc vào

pH của nước, do đó trong bảng kết quả cần ghi rõ pH lúc xác định độ màu.

A) XÁC ĐỊNH ĐỘ MÀU BẰNG PHƯƠNG PHÁP DỰNG ĐƯỜNG CHUẨN

2 Dụng cụ, thiết bị và hóa chất

2.1 Dụng cụ và thiết bị

Máy Spectrophotometer.

Pipet 10ml, 50ml.

2.2 Hóa chất

Dung dịch màu chuẩn potassium chloroplatinate K2PtCl6 (tương ứng với 500 đơn vị màu Pt-Co) Hòa tan 1,246g K2PtCl6và 1g CoCl2.6H20 trong nước cất + 100ml HCl đậm đặc, định mức đến 1000ml bằng nước cất.

3 Thực hành

3.1 Lập đường chuẩn:

1ml dung dịch chuẩn = 500 Pt-Co

Đo độ hấp thu của các dung dịch chuẩn ở bước sóng 455nm.

B) XÁC ĐỊNH ĐỘ MÀU BẰNG CHƯƠNG TRÌNH CÀI SẴN TRÊN MÁY

Sử dụng máy spectrophotometer HACH-DR 2010

Bật máy, vào mã chương trình 120-Enter

Chỉnh bước sóng về 455nm

Cho nước cất vào Curet đến vạch trắng, nhấn Zero cho màn hình xuất hiện 0.Units PtCo APHA

Cho mẫu vào Curvet, bấm read đọc giá trị đo.

4 Câu hỏi

- Nguyên nhân gây ra độ màu?

- Thế nào là độ màu biểu kiến, độ màu thực?