Lựa chọn phương pháp cho việc phân tích một chỉ tiêu xác định

Lựa chọn phương pháp cho việc phân tích một chỉ tiêu xác địnhLựa chọn phương pháp cho việc phân tích một chỉ tiêu xác địnhLựa chọn phương pháp cho việc phân tích một chỉ tiêu xác địnhLựa chọn phương pháp cho việc phân tích một chỉ tiêu xác địnhLựa chọn phương pháp cho việc phân tích một chỉ tiêu xác địnhLựa chọn phương pháp cho việc phân tích một chỉ tiêu xác địnhLựa chọn phương pháp cho việc phân tích một chỉ tiêu xác địnhLựa chọn phương pháp cho việc phân tích một chỉ tiêu xác định

PHÂN TÍCH KỸ THUẬT

PHÂN TÍCH NƯỚC

PHẤN 3: Lựa chọn phương pháp cho

việc phân tích một chỉ tiêu xác định

Th S Lâm Hoa Hùng

các đặc trưng vật lý của nước

Các đặc trưng vật lý của nước được xác định bởi cảm giác như tiếp xúc, nhìn, vị giác khi người ta tiếp xúc với

mẫu nước

Các đặc trưng vật lý của nước thường được kiểm tra:

1 Màu sắc của mẫu nước

2 Nhiệt độ ủ ẫ ớ

2 Nhiệt độ của mẫu nước

3 Mùi và vị của mẫu nước

4 Độ đục của mẫu nước

5 Chất rắn trong nước

2

g

Các đặc trưng hóa học của nước

Các đặc trưng hóa học của nước phản ảnh sự tiếp xúc của mạch nước với các loại đất đá khoáng vật Mặt khác sự ô nhiễm bởi nước thải sinh hoạt cũng như nước thải công nghiệp làm thay đổi đáng kể chất lượng nước

Các đặc trưng hóa học của nước gồm:

1 Các khoáng vô cơ (Ca, Mg CO32- , HCO3- , K, Na, Si, P …)

2 pH, độ kiềm, độ acid của nước và tổng chất rắn hòa tan (TDS)

3 Các chất hữu cơ

4 Các chất phóng xạ

5 Các vi sinh vật và đặc trưng sinh học của nướcậ ặ g ọ

Các phương pháp phân tích hóa học

cổ điển trong phân tích nước

• PP chuẩn độ :

ƒ Độ cứng (Ca + Mg)

ƒ Độ kiềm và độ axit Độ kiềm và độ axit

ƒ Cl

-ƒ DO (oxy hòa tan)

ƒ COD (nhu cầu oxy hóa học)

ƒ Clo tự do

PP chuần độ có ưu điểm là chi phí đầu tư thấp, không cần trang thiết bị phức tạp đặt tiền nhưng có nhược điểm là đòi

4

trang thiết bị phức tạp, đặt tiền nhưng có nhược điểm là đòi hỏi người phân tích phải có kinh nghiệm, không phân tích đồng thời nhiều chỉ tiêu, khó tự động hóa và độ nhạy thấp

Các phương pháp phân tích hóa học

• PP khối lượng :

ƒ TDS (tổng chất rắn hòa tan)

ƒ Na Na

ƒ SO42- (hàm lượng cao)

PP khối lượng không đòi hỏi trang thiết bị hiện đại nhưng thời gian tiến hành quá dài nên không thích hợp cho việc sử dụng cho PTN phân tích nhiều chỉ tiêu cùng lúc.ụ g p g

Trong phân tích nước, các phương pháp khối lượng rất ít được sử dụng

được sử dụng

Các phương pháp phân tích điện hóa trong

phân tích nước

• PP chuẩn độ tự động (chuẩn độ điện thế) :

ƒ Độ cứng (Ca + Mg) (ISE hay phototrode)

ƒ Độ kiềm và độ axit (điện cực pH) ( p )

ƒ Cl- (điện cực chỉ thị kim loại Ag)

ƒ COD (điện cực trơ chỉ thị oxy hóa Pt) COD (điện cực trơ chỉ thị oxy hóa Pt)

ƒ Clo tự do (điện cực trơ chỉ thị oxy hóa Pt)

PP chuần độ tự động có ưu điểm là tự động hóa quá trình chuẩn

độ và tránh sai số do người tiến hành không đủ kinh nghiệm nên loại trừ được sự chủ quan khi tiến hành thí nghiệm

6

Nhược điểm: bộ chuẩn độ tự động đắt tiền khoảng vài trăm triệu VNĐ

Các phương pháp phân tích điện hóa trong

phân tích nước

• PP đo thế sử dụng điện cực màng chọn lọc ion (ISE) :

ƒ Độ cứng (Ca + Mg)

ƒ Các anion như NO33- , NO22- , F- , Cl- , S2- .v.v.

ƒ pH và Na, K, Li

ƒ Độ dẫn và TDS Độ dẫn và TDS

ƒ Một số kim loại

PP đo thế có chi phí đầu tư trên 1 chỉ tiêu tương đối thấp (giá thành bộ điện cực đo thế khoảng vài chục triệu) Đo liên tiếp nhiều mẫu và đo hiện trường rất tốt Hiện là một trong những

phương pháp không thể thay thế khi phân tích 1 số chỉ tiêu

Nhược điểm: Giới hạn độ nhạy chỉ vào khoảng 10 -5 M

Các phương pháp phân tích quang phổ

trong phân tích nước

• PP quang phổ UV - Vis :

ƒ Phần lớn các kim loại

ƒ Phần lớn các anion

ƒ COD

ƒ Phenol và chất HĐBM Phenol và chất HĐBM

PP quang phổ UV – Vis có chi phí đầu tư tương đối thấp (dao động từ vài chục đến 200 triệu) Với các thuốc thử thích hợp thì ộ g ụ ệ ) ợp

có thể phân tích được rất nhiều chỉ tiêu

Nhược điểm: Giới hạn độ nhạy chỉ vào khoảng 10 -6 M và cần

8

trang bị các thuốc thử cho việc phân tích Làm việc với thuốc thử độc hại.

Các phương pháp phân tích quang phổ

trong phân tích nước

• PP AAS , ICP – OES (AES), ICP - MS :

ƒ Phần tích hầu hết các nguyên tố bao gồm hầu hết các kim loại và một số nguyên tố phi kim.

Đây là nhóm phương pháp phân tích nguyên tố (chủ yếu các kim loại trong nước) nên có ứng dụng rất lớn Sự cải tiến liên tục giúp các thế hệ máy sau này tự động hóa hoàn toàn và có thể phân tích

tự động 24/24 với bộ lấy mẫu tự động Có thể phân tích đồng thời nhiều nguyên tố với hệ thống ICP – OES và ICP - MS

Nhược điểm: Chi phí đầu tư rất lớn (một vài tỷ đồng) nên việc đào tạo kỹ thuật viên sử dụng máy phải hết sức thận trọng ạ ỹ ậ ụ g y p ậ ọ g Không thích hợp cho phân tích đa lượng.

Các phương pháp phân tích sắc ký trong

phân tích nước

ƒ Phenol, aniline và các dẫn xuất

ƒ Thuốc bảo vệ thực vật

ƒ Các loại dầu mỏ, dung môi

Đây phương pháp phân tích các thành phần hữu cơ dễ bay hơi rất hiệu quả Độ nhạy cao và phân tích đồng thời nhiều chất có khả năng ô nhiễm trong nước.

Nhược điểm: chi phí đầu tư lớn (trên dưới 1 tỷ đồng) Chỉ phân tích được các chất hữu cơ dể bay hơi Phải sử dụng các cột sắc ký khí thích hợp khi phân tích các chất khác nhau

10

khí thích hợp khi phân tích các chất khác nhau.

Các phương pháp phân tích sắc ký trong

phân tích nước

ƒ Phenol, aniline và các dẫn xuất

ƒ Thuốc bảo vệ thực vật

ƒ Kháng sinh và hormon

ƒ Phẩm nhuộm và chất HĐBM Phẩm nhuộm và chất HĐBM

Đây phương pháp phân tích các thành phần hữu cơ không bay hơi rất hiệu quả Độ nhạy cao và phân tích đồng thời nhiều chất

có khả năng ô nhiễm trong nước.

Nhược điểm: chi phí đầu tư lớn (trên 1 tỷ đồng) Sử dụng dung môi để phân tách sắc ký nên có thể ảnh hưởng đến sức khỏe người chạy máy và có thể gây ô nhiễm môi trường

Các phương pháp phân tích khác trong

phân tích nước

ƒ Các kỹ thuật đo TOC và DOC

ƒ Kỹ thuật so màu để xác định màu của nước (hệ Pt-Co) ỹ ( )

ƒ Các phương pháp vi sinh

ƒ Các phương pháp đo phóng xạ Các phương pháp đo phóng xạ

ƒ Phương pháp đo độ đục

12

Kiểm tra chất

lượng nguồn ợ g g

nước