tìm hiểu phương pháp phân tích các chỉ tiêu đánh giá chất lượng nước khoáng

CÁC CHỈ TIÊU LIÊN QUAN ĐẾN AN TOÀN SỨC KHOẺ ĐỐI VỚI NƯỚC KHOÁNG THIÊN NHIÊN.... Các chỉ tiêu liên quan đến sức khoẻ đối với nước khoáng thiên nhiên đóng chai...8 2.3.. Chỉ tiêu vi sinh v

LỜI CẢM ƠN

Hoàn thành báo cáo thực tập thực tế này, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắcđến thầy giáo ThS Trần Minh Ngọc và ThS Đặng Xuân Tín đã quan tâm giúp đỡtrong suốt thời gian thực tế

Tôi xin chân thành cám ơn ban giám đốc, anh chị em cán bộ kỹ thuật vàcông nhân công ty CP Thanh Tân -Thừa Thiên Huế đã giúp đỡ và tạo mọi điều kiệntốt nhất để tôi có thể hoàn thành tốt đợt thực tập này

Đặc biệt, em xin cám ơn nhà trường và quý thầy cô trong Khoa Hóa họcTrường Đại học Khoa học Huế đã tạo điều kiện cho chúng em có môn học này đểchúng em có cơ hội tiếp xúc với thực tế nghề nghiệp và sẽ rất hữu ích cho công việccủa chúng em sau này

Một lần nữa em xin chân thành cám ơn thầy giáo ThS Đặng Xuân Tín đã tậntình hướng dẫn, giúp đỡ em hoàn thành bài niên luận này

Do kiến thức chuyên môn còn hạn chế và chưa có nhiều kinh ngiệm sảnxuất thực tế nên không tránh được sai sót, kính mong quý thầy cô và các anh chịgóp ý để bài báo cáo của em được hoàn thiện hơn

DANH MỤC BẢNG VÀ HÌNH Bảng

BẢNG 1 THÀNH PHẦN VÀ HÀM LƯỢNG CÁC KHOÁNG CHẤT CỦA NƯỚC KHOÁNG

NÓNG THANH TÂN [6] 3

BẢNG 2 CÁC CHỈ TIÊU ĐỊNH DANH VÀ TIÊU CHUẨN NƯỚC KHOÁNG 4

BẢNG 3 THỐNG KÊ CÁC NGUỒN NƯỚC NÓNG THEO CẤP NHIỆT ĐỘ VÀ THEO MIỀN ĐỊA LÍ [8] 7

BẢNG 4 YÊU CẦU CẢM QUAN ĐỐI VỚI NƯỚC KHOÁNG THIÊN NHIÊN ĐÓNG CHAI 7

BẢNG 5 CÁC CHỈ TIÊU LIÊN QUAN ĐẾN AN TOÀN SỨC KHOẺ ĐỐI VỚI NƯỚC KHOÁNG THIÊN NHIÊN 8

BẢNG 6 YÊU CẦU VỀ VI SINH VẬT KHI KIỂM TRA LẦN ĐẦU 8

BẢNG 7 YÊU CẦU VỀ VI SINH VẬT KHI KIỂM TRA LẦN HAI 9

BẢNG 8 THANG MÀU 10

BẢNG 9 HỆ THỐNG ĐIỂM NĂM ĐỂ ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ MÙI CỦA NƯỚC Ở 20 OC VÀ 60 OC 11

Hình HÌNH 1 SƠ ĐỒ TẠO HỆ HỢP CHẤT MÀU CỦA ASIN VÀ BẠC DIETHYLDITHIOCACBAMAT 20

HÌNH 2 PHƯƠNG PHÁP MÀNG LỌC ĐỂ XÁC ĐỊNH COLIFORMS TỔNG SỐ [11] 23

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 2: NỘI DUNG 2

1 Tổng quan về nước khoáng 2

1.1 Định nghĩa nước khoáng 2

1.2 Thành phần của nước khoáng 2

1.3 Cách phân loại nước khoáng [7] 4

1.3.1 Theo thành phần ion 4

1.3.2 Theo nhiệt độ nước trên bề mặt (oC) 4

1.3.3 Theo độ tổng khoáng hóa (mg/L) 4

1.4 Phân bố [8] 4

1.4.1 Nước khoáng Carbonic 5

1.4.2 Nước khoáng Silic 5

1.4.3 Nước khoáng sulfua-hydro 5

1.4.4 Nước khoáng fluor 5

1.4.5 Nước khoáng arsen 5

1.4.6 Nước khoáng sắt 5

1.4.7 Nước khoáng Brom 5

1.4.8 Nước khoáng Iod 5

1.4.9 Nước khoáng Bor 6

1.4.10 Nước khoáng Radi 6

1.4.11 Nước khoáng hóa 6

1.4.12 Nước nóng 6

2 Tiêu chuẩn Việt Nam của nước khoáng thiên nhiên đóng chai [2] 7

2.1 Chỉ tiêu cảm quan 7

2.2 Các chỉ tiêu liên quan đến sức khoẻ đối với nước khoáng thiên nhiên đóng chai 8

2.3 Chỉ tiêu vi sinh vật đối với nước khoáng thiên nhiên đóng chai trong quá trình tiêu thụ 8

3 Các phương pháp phân tích các chỉ tiêu đánh giá chất lượng nước khoáng 9

3.1 Chỉ tiêu cảm quan 9

3.1.1 Xác định màu sắc [12] 9

3.1.2 Xác định mùi [12] 11

3.2 Chỉ tiêu hóa học 12

3.2.1 Xác định natri và kali [3] 12

3.2.2 Xác định sắt [4] 13

3.2.3 Xác định clorua [5] 15

3.2.4 Xác định Nitrat [9] 17

3.2.5 Xác định Nitrit [9] 18

3.2.6 Xác định Arsen [9] 20

3.3 Chỉ tiêu sinh học 22

CHƯƠNG 3: KẾT LUẬN 24

TÀI LIỆU THAM KHẢO 25

Chương 1: MỞ ĐẦU

Ngày nay khi đời sống được nâng cao thu nhập của người dân ngày một tănglên thì nhu cầu về ăn mặc, sắm sửa, đi du lịch cũng tăng Những điều này đã tạođiều kiện cho ngành sản xuất đồ uống ngày một phát triển Nước giải khát là đồuống đóng vai trò quan trọng trong đời sống hàng ngày của con người Ngoài việccung cấp cho cơ thể một lượng nước đáng kể tham gia vào quá trình trao đổi chất nócòn bổ sung một lượng lớn muối khoáng bù đắp cho những tiêu hao năng lượngtrong đời sống hàng ngày Vì vậy, nước giải khát là loại thức uống không thể thiếutrong đời sống hàng ngày

Chúng ta đã biết, hoạt động hàng ngày làm cho cơ thể mất rất nhiều nước Vìvậy, mỗi ngày chúng ta cần bổ sung một lượng nước nhất định để đảm bảo cho cơthể luôn khỏe mạnh và hoạt động tốt Theo các chuyên gia y tế, nước khoáng thiênnhiên thuần khiết không những có tác dụng giải khát mà còn cung cấp cho cơ thểmột số nguyên tố khoáng vi lượng cần thiết cho cơ thể Đặc biệt đối với nhữngngười ưa thích hoạt động thể thao, người lao động trí óc Và để sản xuất ra nhữngsản phẩm nước khoáng an toàn, tốt cho sức khỏe thì cần có những phương phápkiểm tra các chỉ tiêu chất lượng để hoàn thiện sản phẩm phù hợp với Tiêu chuẩnViệt Nam (TCVN) về đánh giá chất lượng nước khoáng

Vì vậy em đã chọn nội dung “Tìm hiểu phương pháp phân tích các chỉ tiêu

đánh giá chất lượng nước khoáng” để làm đề tài bài báo cáo của mình

Chương 2: NỘI DUNG

1 Tổng quan về nước khoáng

1.1 Định nghĩa nước khoáng

Nước khoáng - theo định nghĩa của "Luật khoáng sản" là " Nước thiên nhiên

dưới đất, có nơi lộ ra trên mặt đất, có chứa một số hợp chất có hoạt tính sinh học với nồng độ cao theo quy định của Tiêu chuẩn Việt Nam hoặc theo tiêu chuẩn nước ngoài được Nhà nước Việt Nam cho phép áp dụng" [1]

“Nước khoáng thiên nhiên” có sự khác biệt rõ ràng với các loại nước uốngthông thường bởi một số đặc trưng:

phần khác

- Được lấy trực tiếp từ các nguồn thiên nhiên hoặc giếng khoan từ các mạchnước ngầm được bảo vệ thích hợp để không bị ô nhiễm hoặc ảnh hưởng đến chấtlượng của nước khoáng thiên nhiên

- Bền vững về thành phần, ổn định về lưu lượng và nhiệt độ cho dù có biếnđộng của thiên nhiên

- Được lấy trong các điều kiện đảm bảo độ sạch ban đầu về vi sinh vật vàthành phần hóa học của các thành phần cơ bản

- Được đóng chai gần nguồn với các hệ thống đường dẫn khép kín đảm bảocác yêu cầu vệ sinh nghiêm ngặt

1.2 Thành phần của nước khoáng

Mg2+, Cu2+, F-, I-, NH4+, Cl-, SO42-, Trong đó có một số nguyên tố lợi cho sức khỏecon người Ví dụ:

 Các nguyên tố đa lượng:

- Canxi: giúp cứng xương, ngăn ngừa bệnh loãng xương, chắc răng và pháttriển cơ bắp

thực phẩm hàng ngày Chúng là loại khoáng chất cần thiết để giữ cho tim khỏe mạnh bởi chúng giúp cân bằng chất lỏng trong cơ thể

- Natri: là một trong những nhân tố cơ bản để điều hòa các chất dịch trong cơthể, nó có vai trò quan trọng đối với chức năng của hệ thần kinh và mô cơ.Natri là một trong những chất điện giải cơ bản trong cơ thể.

 Các nguyên tố vi lượng: [13]

- Đồng: một trong số những nguyên tố vi lượng cần cho cơ thể người, chủ yếutham gia vào quá trình hấp thu của các tổ chức và hoạt tính của các hệ thốngenzyme oxy hóa khử

- Crom: bổ sung crom có thể cải thiện tình trạng bệnh nhân đái tháo đường

- Flo: có tác dụng rất lớn trong việc hình thành mô xương và trong quátrình tạo men răng

- Iod: là vi chất quan trọng để tuyến giáp tổng hợp các hormon điều chỉnhquá trình phát triển của hệ thần kinh trung ương, phát triển hệ sinh dục và các bộphận trong cơ thể như tim mạch, tiêu hóa, da - lông - tóc - móng, duy trì năng lượngcho cơ thể hoạt động

Dưới đây là thành phần và hàm lượng các khoáng chất của nước khoángnóng Thanh Tân:

Bảng 1 Thành phần và hàm lượng các khoáng chất của nước khoáng nóng

1.3 Cách phân loại nước khoáng [7]

Hàm lượng

Nước khoáng(NK) hóa

tố đặc hiệu)

**10 pCi/L radi tương đương 0,37 Bq/L

1.3.2 Theo nhiệt độ nước trên bề mặt ( o C)

- Khoáng hóa vừa: 1.000 - 5.000

- Khoáng hóa cao: 5.000 - 10.000

- Khoáng hóa rất cao: >10.000

1.4 Phân bố [8]

1.4.1 Nước khoáng Carbonic

Có 15 nguồn, bao gồm 8 mạch lộ (hoặc cụm mạch lộ) và 7 lỗ khoan (hoặccụm lỗ khoan), phân bố chủ yếu trên một vùng rộng lớn từ Bình Thuận đến ĐồngNai, Bà Rịa -Vũng Tàu, Lâm Đồng, Đắc Lắc Phân bố rộng rãi loại nước khoángnày ở vùng Nam Trung Bộ, Đông Nam Bộ, Tây Nguyên là phần lãnh thổ đã trải quacác hoạt động macma mãnh liệt trong Mesozoi và cả Kainozoi

1.4.2 Nước khoáng Silic

Phát hiện 95 nguồn, phần lớn phân bố ở các tỉnh từ Quảng Bình đến BìnhThuận (58 nguồn) Số còn lại được phát hiện rải rác ở những nơi khác Tương tựnước khoáng carbonic, các nguồn nước khoáng silic phân bố chủ yếu ở những miềnuốn nếp với sự phân bố rộng rãi đá macma và biến chất

1.4.3 Nước khoáng sulfua-hydro

Phân bố chủ yếu ở miền Tây Bắc Bộ và miền Trung Trung Bộ từ ThừaThiên-Huế đến Quảng Ngãi, Kon Tum

1.4.4 Nước khoáng fluor

Hiện có 49 nguồn nước khoáng fluor Chúng phân bố chủ yếu ở các tỉnhNam Trung Bộ (39 nguồn), Tây Nguyên Số còn lại nằm rải rác ở các tỉnh khác.Nhiều nguồn ở Tây Bắc Bộ cũng chứa F nhưng với hàm lượng thấp hơn (1-2 mg/L)

1.4.5 Nước khoáng arsen

Mới có 1 nguồn là nguồn Nghĩa Thuận (Quảng Ngãi) có hàm lượng As = 0,8 mg/L

1.4.6 Nước khoáng sắt

Phổ biến trong các tầng chứa nước trầm tích Đệ tứ và Neogen ở các đồng

một vài chục đến hàng trăm mg/L

1.4.7 Nước khoáng Brom

Phát hiện chủ yếu nhờ các lỗ khoan sâu trong trầm tích Neogen ở đồng bằngBắc Bộ (10 nguồn) Ngoài ra cũng gặp rải rác ở những vùng khác: Lai Châu (2nguồn); Yên Bái (2 nguồn), Quảng Ninh (2 nguồn), Bắc Giang (1 nguồn), HảiPhòng (1 nguồn), Ninh Bình (1 nguồn), Tây Nam Bộ (2 nguồn), TP Hồ Chí Minh (1nguồn) Tổng số 32 nguồn

1.4.8 Nước khoáng Iod

8 lỗ khoan tìm kiếm dầu khí ở Thái Bình, 3 nguồn lộ tại Yên Bái và 1 lỗkhoan ở thành phố Hồ Chí Minh

1.4.9 Nước khoáng Bor

8 lỗ khoan tìm kiếm dầu khí ở Thái Bình, Nam Định và 2 nguồn lộ ở LaiChâu

1.4.10 Nước khoáng Radi

7 nguồn sau đây có thể xếp vào loại nước khoáng rađi (con số là cường độ

Trụ-72,9; Châu Cát-12,1; Suối Nghệ-17,9; Bình Châu-12,4

1.4.11 Nước khoáng hóa

Có 62 nguồn thuộc loại này

1.4.12 Nước nóng

Miền Tây Bắc Bộ có nhiều nguồn nước nóng nhất: 78 nguồn, bằng 30,83%

số nguồn trong toàn quốc, tiếp đến là Nam Trung Bộ (duyên hải và Tây Nguyên):

73 nguồn (bằng 28,85% số nguồn trong toàn quốc) Nhưng xét về mặt nhiệt độ thì ởNam Trung Bộ số mạch rất nóng có tới 24 nguồn, tức là chiếm 58,54% tổng sốnguồn rất nóng trong toàn quốc (41 nguồn)

Các đồng bằng Bắc Bộ và Nam Bộ là những bồn artesi lớn bị phủ bởi cáctrầm tích Đệ tứ rất dày nên nước khoáng không có điều kiện xuất lộ, nhưng vẫn tồntại dưới sâu và chỉ phát hiện được bằng các lỗ khoan

Bảng 3 Thống kê các nguồn nước nóng theo cấp nhiệt độ và theo miền địa lí [8]

Cấp nhiệt

độ

Các miền

Cộng theo cấp nhiệt độ ( o C)

% so

với toàn quốc

Tây Bắc Bộ

Đôn

g Bắc Bộ

Đồn

g bằng Bắc Bộ

BắcTrung Bộ

Duyên hải và cao nguyên NamTrung Bộ

Đông Nam Bộ

Tây Nam Bộ

Bảng 4 Yêu cầu cảm quan đối với nước khoáng thiên nhiên đóng chai

2.2 Các chỉ tiêu liên quan đến sức khoẻ đối với nước khoáng thiên nhiên đóng chai Bảng 5 Các chỉ tiêu liên quan đến an toàn sức khoẻ đối với nước khoáng thiên

nhiên

florua” Khi sản phẩm chứa nhiều hơn 2,0 mg/L florua thì phải ghi trên nhãn là “Sảnphẩm không thích hợp cho trẻ dưới 7 tuổi”

1329/2002/BYT/QĐ

2.3 Chỉ tiêu vi sinh vật đối với nước khoáng thiên nhiên đóng chai trong quá trình tiêu thụ

a Phải đảm bảo chất lượng không gây rủi ro cho sức khoẻ người tiêu dùng(không được có các vi sinh vật gây bệnh)

b Ngoài ra phải tuân thủ các yêu cầu về vi sinh vật sau đây:

Bảng 6 Yêu cầu về vi sinh vật khi kiểm tra lần đầu

E.Coli hoặc coliform chịu nhiệt 1 x 250 mL Không phát hiện trong bất kỳ

Bảng 7 Yêu cầu về vi sinh vật khi kiểm tra lần hai Kiểm tra lần thứ hai

* Các kết quả của lần kiểm tra thứ nhất và thứ hai

Kiểm tra lần thứ hai được thực hiện sử dụng cùng thể tích như đã dùng đểkiểm tra lần đầu

n: Số đơn vị mẫu lấy từ lô hàng để kiểm tra

c: Số lượng mẫu tối đã có thể chấp nhận hoặc số lượng đơn vị mẫu tối đa chophép vượt quá chuẩn m về vi sinh vật Nếu vượt quá số này thì lô hàng được coi làkhông đạt

m: Là số lượng tối đa hoặc mức tối đa vi khuẩn tương ứng/g; các giá trị trênmức này có thể được chấp nhận hoặc không được chấp nhận

M: Là lượng thực phẩm được chấp nhận trong số thực phẩm không đượcchấp nhận Giá trị bằng M hoặc lớn hơn M trong bất kỳ mẫu nào dều không đượcchấp nhận vì ảnh hưởng tới sức khoẻ con người

3 Các phương pháp phân tích các chỉ tiêu đánh giá chất lượng nước khoáng 3.1 Chỉ tiêu cảm quan

- Bình thủy định mức.

- Bình cầu chia độ dung tích 100 mL

- Pipet chia độ dung tích 1; 5; 10 mL và chia độ đến 0,1 mL

- Chuẩn bị thang màu: Để chuẩn bị thang màu dùng bộ hình trụ Netsle dung

màu trong bảng 2.8

Bảng 8 Thang màu

Dung dịch N o 1 (mL) 0 1 2 3 4 5 6 8 10 12 14 Dung dịch N o 2 (mL) 100 99 98 97 96 95 94 92 90 88 86

pha loãng mẫu này đến một mức độ nào đó để cho màu sắc nước cần thử có thể sosánh với thang màu.

Kết quả thu được, khi pha loãng phải đem nhân với số lần pha loãng

Khi xác định độ màu trên máy so màu, dùng cuvet có chiều dày lớp hấp thụ 5-10 cm.Chất lỏng kiểm tra là nước cất và các loại chất lơ lửng bằng màng lọc

Mật độ quang của dịch lọc đem nghiên cứu đo trong phần xanh của quangphổ với kính lọc sáng có bước sóng truyền qua λ = 413 nm

Xác định độ màu theo đồ thị và biểu diễn kết quả bằng độ màu

- Xác định đặc tính của mùi qua cảm giác (mùi đất, mùi clo, mùi dầu…)

cầu có nút mài dung tích 250-350 mL Dùng nút đậy bình cầu và lắc Ngay sau đó,

mở nút ra và xác định đặc tính, mức độ của mùi

bình và nhanh chóng xác định đặc tính và mức độ mùi

năm và cho điểm theo quy định ở bảng 2.9

Bảng 9 Hệ thống điểm năm để đánh giá mức độ mùi của nước ở 20 o C và 60 o C

mùi (điểm)

Có mùi Dễ nhận biết và gây cảm giác khó chịu 3

3.2 Chỉ tiêu hóa học

3.2.1 Xác định natri và kali [3]

Phương pháp đo phổ phát xạ ngọn lửa:

 Nguyên tắc: Hút mẫu vào ngọn lửa đốt bằng khí có đủ năng lượng nhiệt đểgây cho natri và kali phát xạ ra những tia đặc trưng Đo cường độ phát xạ của natri

ở 589 nm và kali ở 766,5 nm

 Thuốc thử:

- Axit nitit C 16 mol/l, ρ = 141 g/mL

- Xesi clorua, (CsCl) dung dịch: hòa tan 25 g CsCl trong 50 mL axitclohidric (ρ = 1,18 g/mL) và 450 mL nước rồi pha loãng thành 1 lít trong bình địnhmức một vạch

- Natri, dung dịch gốc: hòa tan 5,084 0,005 g natri clorua NaCl (đã sấy ít

nước đến vạch Một lít dung dịch này chứa 2000 mg Na Giữ dung dịch này trongbình polyetylen, dung dịch bền ít nhất 6 tháng

- Kali, dung dịch gốc: hòa tan 3,814 0,005 g kali clorua KCl (đã sấy ít

nước đến vạch Một lít dung dịch này chứa 2000 mg K Giữ dung dịch này trongbình polyetylen, dung dịch bền ít nhất 6 tháng

- Na/K, dung dịch tiêu chuẩn: dùng pipet hút 10 mL dung dịch gốc natri và

10 mL dung dịch gốc kali vào bình định mức 1000 mL Thêm nước cất đến vạch.Chuẩn bị dung dịch ngay khi dùng (1 mL dung dịch này chứa 20 µg Na và 20 µgK)

 Cách tiến hành:

- Chuẩn bị mẫu phân tích: lọc mẫu chứa chất dạng hạt qua màng cỡ lỗ 0,45

µm đã rửa axit Lấy các bình định mức một vạch 50 mL phù hợp với số mẫu cầnxác định Cho vào một bình này 40 mL mẫu thử và 5 mL dung dịch CsCl Thêmnước đến vạch

- Chuẩn bị dung dịch hiệu chuẩn: dùng pipet hút 0 mL; 1,0 mL; 2,5 mL; 5mL; 15 mL; 20 mL và 25 mL dung dịch tiêu chuẩn natri/kali và 5 mL CsCl vào cácbình định mức 50 mL thêm nước cất đến vạch mức

Các dung dịch hiệu chuẩn này có nồng độ dung dịch Na và K là 0 mg/L;0,4 mg/L; 1,0 mg/L; 2,0 mg/L; 4,0 mg/L; 6,0 mg/L; 8,0 mg/L và 10 mg/L

- Hút các dung dịch hiệu chuẩn xen kẽ với hút nước Đo tín hiệu của máyvới mỗi dung dịch ở bức sóng 589,0 nm đối với Na và 766,5 nm đối với K dùngphổ kế Vẽ đường chuẩn Na hoặc K vói nồng độ natri trên trục tung và nồng độ kalitrên trục hoành Tính độ dốc b, tính bằng lít trên gam

- Hút các mẫu thử xen kẽ với nước và đo tín hiệu

- Tiến hành xác định mẫu trắng với mỗi lô mẫu bằng cách dùng nước thaycho mẫu

chuần Từ các giá trị này tính toán nồng độ natri hoặc kali trong mẫu, chú ý đến thểtích mẫu lấy để phân tích và tổng thể tích bình định mức (50 mL)

ρNa = (RNa – R0)Vm/(VP.b)  CNa = ρNa/23,0 (milimol/L)

ρK = (RK – R0)Vm/(VP.b)  CK = ρK/39,1 (milimol/L)

Phương pháp trắc phổ dùng thuốc thử 1.10-phenantrolin

 Nguyên tắc: Thêm dung dịch 1.10- phenantrolin vào lượng mẫu và đo độhấp thu của phức chất màu cam-đỏ ở bước sóng bằng 510 nm Thêm