Giới thiệu Mặc dù nồng độ SO2 trong không khí đang có chiều hứơng giảm ở các nước công nghiệp Châu Âu hay Bắc Mĩ trong suốt 30 năm qua do những chính sách giảm thiểu phát thải SO2 như sử
Trang 1PHẦN A: Nội Dung
I. Giới thiệu
Mặc dù nồng độ SO2 trong không khí đang có chiều hứơng giảm ở các nước công nghiệp Châu Âu hay Bắc Mĩ trong suốt 30 năm qua do những chính sách giảm thiểu phát thải SO2 như sử dụng nhiên liệu với hàm lượng lưu huỳnh thấp, công nghệ khử lưu huỳnh trong khí thải và việc tăng sử dụng các khí thiên nhiên, thế nhưng lượng phát thải NOx vẫn tiếp tục tăng, vì thế ô nhiễm NOx đang là vấn
đề môi trường chính ở nhiều quốc gia
Nitrogen oxide (NOx) bao gồm nitric oxide (NO) và nitrogen dioxide (NO2) Nguồn ô nhiễm Nox chủ yếu là việc đốt nhiên liệu hóa thạch trong các nhà máy nhiệt điện, các lò hơi công nghiệp và động cơ phương tiện giao thông Trong suốt quá trình đốt cháy, Nito trong không khí và trog nhiên liệu bị oxi hóa để tạo thành
NO Gần một nửa lương phát thải NOx sinh ra tại các thành phố là do những nguồn di động, phần còn lại là lo các nhà máy nhiệt điện và cá lò hơi công nghiệp Các lò đốt và các nhà máy hóa chất là nguồn phát thải NOx thứ cấp Nguồn phát thải NOx tự nhiên bao gồm núi lửa, hoạt động của vi khuẩn, cháy rừng và sấm sét Trong không khí, NO bị oxi hóa nhanh tạo thành NO2 bởi ozone và các gốc tự do
H2O:
NO+O3→NO2+O2
NO+H2O→NO2+OH
NO2 được biết đến với độc tính cao hơn NO và hầu hết những mối nguy hại về sức khỏe đều dính dáng tới NO2 NO2 có thể làm thay đổi chức năng của phổi và làm tăng sự tổn thương của hệ hô hấp Những bệnh nhân hen suyễn hoặc những bệnh hô hấp mãn tính rất nh5y cảm với nồng độ ô nhiễm NOx trong không khí Hơn nữa, NOx còn là nguyên nhân cơ bản trong việc hình thành Ozone ở tần đối lưu, tác nhân chính gây ra hiện tượng sương mù quang hóa gây ảnh hưởng đến những vùng thành thị trên khắp thế giới Những vệt khói đỏ nâu hoàn toàn có thể quan sát được tại những thành phố công nghiệp, đó là NO2 NOx có thể phá hủy mùa màng và vật liệu NO2 góp phần vào nguyên nhân gây ra mưa acid khi nó
Trang 2chuyển thành dạng HNO3 trong khí quyển Lượng NOx tham gia hình thành mưa acid gần như bằng lượng mưa acid sinh ra bởi SO2, thậm chí ở vài nơi như Tây Mĩ, NOx là nguyên nhân chủ yếu gây mưa acid Chính vì vậy, nhiều quy định nhằm mục đích kiểm soát phát thải NOx đã được thông qua và giới hạn phát thải đã trở nên nghiêm ngặt hơn
Nòng độ NO2 trong không khí xung quanh thường được đo bằng những trạm quan trắc đặt trong có khu thành thị, trong khi đó, trạm quan trắc nguồn phát thải thì thường được đặt ở những nhà máy nhiệt điện và các nhà máy sản xuất acid nitric Phương pháp xác định NO2 là dựa trên phản ứng phát quang giữa NO và O3, tạo thành phân tử NO2 Những phân tử phát ra ánh sáng và được xác định
NO2 đầu tiên được chuyển về dạng NO, sau đó cho phản ứng với O3 Phương pháp
cổ điển là thổi khí vào trong dung dịch, sau đó phân tích màu Phương pháp này vẫn đang còn được áp dụng tại Mỹ và Nhật
II. Nguyên tắc
NO2 được hấp thu vào dung dịch Natri Asenite 0,1%, để chuyển thành dạng ion nitrite Ion nitrite phản ứng với hỗn hợp sulfanilic và acid acetic để tạo phức diazo Chất này phản ứng với 1-naphthylamine-7-sulfonic acid (Cleve’s acid) để tạo chất có màu hồng tím Xác định độ hấp thu quang tại bước sóng 525 nm Phương pháp này dùng để xác định NO2- theo Bristish Standard method
III. Hóa chất
Màng lọc 0,45 micro mét, đường kính 47 mm
Fritted impimger, 30mL
Bơm
Lưu lượng kế
Máy đo phổ hấp thu phân tử (Spectrophotometer)
Dung dịch hấp thu Hoàn tan 4g NaOH và 1.0g Natri arsenite và nước cất và định múc trong bình 1L
Sulfanilic acid: hoàn tan 0,5g sulfanilic acid vào hỗn hợp 120mL nước cất và
30 mL acid acetic
Dung dịch chuẩn gốc NO2- ,1000 mg/L: hòa tan 1,5g NaNO2 vào nước cất và định mức lên 1L
Trang 3Dung dịch chuẩn làm việc NO2-, 10mg/L, dùng pipet hút chính xác 10mL dd chuẩn gốc NO2- 1000mg/L và định nước lên 1L
Hydrogen peroxide, 30%
IV. Tiến hành thí nghiệm
a. Lấy mẫu
Cho 10mL dung dịch hấp thu vào impinger và tiến hành lắp ráp như sau Lắp màn lọc phía trước impinger, dụng cụ hút ẩm, bao gồm ống chữ U chứa silica gel, đặt sau impinger Tiếp theo là lắp ráp lưu lượng kế và bơm cuối hệ thống Tốc độ dòng khí là 0,2 mL/min trong 24h Đo đạc lưu lượng đầu và cuối để từ đó tính ra kết quả trung bình Đánh dấu mực của dd hấp thu trong impinger trước và sau khi lấy mẫu để tính toán lượng nước bù vào do bay hơi
b. Phân tích
Chuyển dung dịch hấp thu từ impinger sang bình định mức 25mL Cho thêm 0,2 mL H2O2; 2mL acid sulfanilic, khuấy kĩ và để yên trong 20 phút Cho thêm 5
mL dung dịch Cleve acid và định mức bằng nước cất Để yên trong 20 phút và tiến hành đo uang tại bước sóng 525nm trong cuvet 1cm Chuẩn bị mẫu trắng như sau: lấy 10mL dung dịch hấp thu, thêm acid sulfanic và acid Cleve như đối với mẫu thật Chuẩn bị đường chuẩn: pha loãng dung dịch chuẩn làm việc với các nồng độ tương ứng: 0,25; 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 3,0; 4,0 và 5,0 micro gam/mL NO2-
Tính toán nồng độ NO2- theo công thức:
3
2( ) 0,82 1/
Trong đó: C là nồng độ trong dung dịch hấp thu (
g
µ
NO2- mL-1 ), V1 la2 the63 ti1ch dung di5ch hấp thu (mL), V là thể tích không khí (m3) và 0,82 là hệ số lấy mẫu
Chú ý
1. Hiệu quả lấy mẫu trong phương pháp này phụ thuộc chủng loại thiết bị lấy mẫu đã sử dụng Những hệ thống impinger khác nhau có thể dẫn tới những sai
số khác nhau
PHẦN B: Câu Hỏi