GREEN EYE ENVIRONMENT CÔNG TY MÔI TRƯỜNG TẦM NHÌN XANH GREE Tel: (08)5150181 Fax: (08)8114594 www.gree-vn.com ThS: Huyønh Ngoïc Phöông Mai © Copyright 2006 gree-vn.com, All rights reserved. Xin ghi rõ nguồn khi bạn phát hành lại thông tin từ trang này. 3-11 Henry [xem Phương trình (2 - 15)] đối với carbonaic khoảng 1.500 mg/L-atm ở nhiệt độ 25 0 C; vì vậy, nồng độ cân bằng của carbonic với không khí là 0,0003 x 1.500 hoặc khoảng 0,45mg/L. Từ phương trình (16 - 7) có thể được tính toán rằng nước có độ kiềm 100 mg/L được thổi khí đến trạng thái cân bằng với carbonic trong không khí phải có pH khoảng 8,6. Nước vôi độ kiềm lớn hơn phải dẫn đến có pH cao hơn trong khi thổi khí và mẫu nước có độ kiềm thấp dẫn đến pH thấp. Sự thay đổi pH khi có mặt tảo Nhiều nguồn nước mặt có điều kiện tốt để cho tảo phát triển. Ở những vùng tảo phát triển mạnh, đặc biệt là ở nơi nước cặn, pH có thể đạt đến 10. Tảo sử dụng carbonic cho các hoạt động quang tổng hợp của chúng và việc khử carbonic dẫn đến pH cao. Chúng ta thấy rằng việc thổi khí khử carbonic dẫn đến pH có thể tăng đến 8 và 9 với độ kiềm trung bình. Tảo có thể giảm nồng độ carbonic từ đó xuống dưới nồng độ cân bằng trong không khí và tiếp theo có thể gây nên việc tăng pH rất cao. Khi pH tăng, các dạng độ kiềm thay đổi với kết quả carbonic có thể được sử dụng cho sự phát triển của tảo với cả dạng carbonate và bicarbonate theo phương trình cân bằng sau: 2HCO 3 - → CO 3 2- + H 2 O + CO 2 (3 - 21) CO 3 2- + H 2 O → 2OH - + CO 2 (3 - 22) Vì vậy, việc khử khí carbonic bằng tảo dẫn đến chuyển các dạng độ kiềm từ bicarbonate thành carbonate và từ carbonate đến hydroxide. Cần lưu ý rằng trong quá trình thay đổi này độ kiềm tổng cộng bằng hằng số (không đổi). Tảo có thể tiếp tục sử dụng khí carbonic của nước cho đến khi pH tăng đến giá trị ảnh hưởng, thường trong dãy pH 10 đến 11. Vào ban đêm, tảo sản xuất khí carbonic thay vì tiêu thụ nó. Điều này xảy ra vì quá trình hô hấp của chúng trong bóng tối cao hơn quá trình quang hợp tổng hợp. Việc sản xuất carbonic này có ảnh hưởng ngược và dẫn đến làm giảm pH. Sự thay đổi ban ngày của pH do quá trình quang tổng hợp và hô hấp thường xảy ra trong nước mặt. Trong nước tự nhiên chứa một lượng đáng kể Ca 2+ , carbonate canxi kết tủa khi nồng độ ion carbonate, theo Phương trình (3 - 21), đủ lớn để tích hòa tan của CaCO 3 đủ: Ca 2+ + CO 3 2- → CaCO 3 (3 - 23) Việc kết tủa này thường xảy ra trước khi pH vượt quá 10. Carbonate canxi lắng cặn nhỏ kết quả của việc khử carbonic qua hoạt động của tảo tạo nên các cặn lắng là hỗn hợp của sét và vôi trong hồ. Cặn lắng sét vôi là tiền thân của đá vôi. Độ kiềm của nước lò hơi Nước lò hơi chứa cả độ kiềm carbonate và hydroxide. Cả hai loại độ kiềm này nhận được từ độ kiềm bicarbonate của nước đưa vào lò hơi. Khí carbonic không hòa tan trong nước lò hơi và được khử cùng với hơi nước nóng. Điều này làm tăng pH và chuyển độ kiềm từ bicarbonate thành carbonate và từ carbonate thành hydroxide như GREEN EYE ENVIRONMENT CÔNG TY MÔI TRƯỜNG TẦM NHÌN XANH GREE Tel: (08)5150181 Fax: (08)8114594 www.gree-vn.com ThS: Huyønh Ngoïc Phöông Mai © Copyright 2006 gree-vn.com, All rights reserved. Xin ghi rõ nguồn khi bạn phát hành lại thông tin từ trang này. 3-12 đã trình bày trong Phương trình (3 - 21) và (3 - 22). Dưới các điều kiện như vậy, pH luôn cao hơn 11. GREEN EYE ENVIRONMENT CễNG TY MễI TRNG TM NHèN XANH GREE Tel: (08)5150181 Fax: (08)8114594 www.gree-vn.com ThS: Huyứnh Ngoùc Phửụng Mai â Copyright 2006 gree-vn.com, All rights reserved. Xin ghi rừ ngun khi bn phỏt hnh li thụng tin t trang ny. 4-1 CHNG 4 OXY HO TAN 4.1 KHI NIM CHUNG Tt c cỏc sinh vt sng b ph thuc vo oxy dng ny hoc dng khỏc duy trỡnh quỏ trỡnh trao i cht nhm sn sinh ra nng lng cho s tng trng hoc sinh sn. Quỏ trỡnh hiu khớ l vn c quan tõm nht khi chỳng cn oxy t do. Cỏc k s mụi trng quan tõm n iu kin khớ quyn cú liờn quan n mụi trng cht lng, nc l cht lng ln nht v quan trng nht. Tt c cỏc cht khớ ca khớ quyn hũa tan trong nc cỏc mc khỏc nhau. C nit v oxy c phõn loi l cỏc cht hũa tan kộm v vỡ chỳng khụng phn ng vi nc v mt húa hc, nờn hũa tan t l thun vi ỏp sut riờng phn ca chỳng. Hn na, nh lut Henry cú th c s dng tớnh toỏn khi lng cú mt ca cỏc cht khớ trng thỏi bóo hũa ti bt c nhit ó cho no. hũa tan ca c nit v oxy thay i mt cỏch ỏng k theo nhit trong dóy m cỏc k s mụi trng quan tõm. Hỡnh 4.1 trỡnh by ng cong hũa tan ca hai cht khớ trong nc ct hoc l nc cú hm lng cht rn thp nm cõn bng vi khụng khớ ti ỏp sut 760 mmHg. hũa tan s nh hn trong nc mui. hũa tan ca oxy khớ quyn trong cỏc ngun nc ngt nm trong khong t 14,6 mg/L 0 0 C n khong 7 mg/L 35 0 C di ỏp sut 1 atm. Vỡ nú l khớ hũa tan ớt, hũa tan ca nú thay i t l thun vi ỏp sut ca khớ quyn ti nhit ó cho. Vỡ tc oxy húa sinh hc tng cựng vi nhit v nhu cu oxy cng tng mt cỏch tng ng, iu kin nhit cao, khi oxy hũa tan cú kh nng hũa tan thp nht l vic liờn quan ln nht i vi k s mụi trng. Hu ht cỏc iu kin ti hn liờn quan n thiu ht oxy hũa tan, trong thc t, k thut mụi trng xut hin vo nhng thỏng hố khi nhit cao v hũa tan oxy mc thp nht. Vỡ lý do ny thng thng mc hũa tan oxy khong 8 mg/L l cao nht di cỏc iu kin ti hn. hũa tan thp ca oxy l yu t chớnh gii hn kh nng lm sch ca cỏc ngun nc t nhiờn v cn phi x lý cht thi loi b cỏc cht ụ nhim trc khi x vo ngun tip nhn. Trong quỏ trỡnh x lý sinh hc hiu khớ, hũa tan gii hn ca oxy l quan trng nht vỡ nú kim soỏt tc hp th oxy ca mụi trng. GREEN EYE ENVIRONMENT CễNG TY MễI TRNG TM NHèN XANH GREE Tel: (08)5150181 Fax: (08)8114594 www.gree-vn.com ThS: Huyứnh Ngoùc Phửụng Mai â Copyright 2006 gree-vn.com, All rights reserved. Xin ghi rừ ngun khi bn phỏt hnh li thụng tin t trang ny. 4-2 25 20 Hỡnh 4.1 hũa tan ca oxy v nit trong nc ct c bóo hũa khụng khớ ỏp sut 760 mmHg. hũa tan ca oxy trong nc mui thp hn so vi nc ngt. Vỡ lý do ny, hũa tan i vi nhit ó cho gim liờn tc t nc ngt n nc ca sụng v nc bin. Vic nh hng ny c ch th trong Bng 4.1, lit kờ hũa tan ca oxy ph thuc vo nhit v hm lng clorua. Nng clorua c s dng nh s hn hp nc bin v nc ngt trong mu nc. Nng ca clorua trong nc bin khong 19.000 mg/L. Trong nc ụ nhim giỏ tr bóo hũa cng thp hn trong nc sch. T s giỏ tr trong nc ụ nhim v nc sch tham kho nh h s . Tc oxy hũa tan trong nc ụ nhim thng nh hn trong nc sch v t s ny c tham kho nh giỏ tr . C hai giỏ tr v l thụng s thit k quan trng trong vic la chn thit b thi khớ. 0 5 10 15 5 10 15 20 25 30 35 0 ẹo ọ hoứa tan , m g /L Nitụ oxy 0 CNhie ọ t ủo ọ, GREEN EYE ENVIRONMENT CÔNG TY MÔI TRƯỜNG TẦM NHÌN XANH GREE Tel: (08)5150181 Fax: (08)8114594 www.gree-vn.com ThS: Huyønh Ngoïc Phöông Mai © Copyright 2006 gree-vn.com, All rights reserved. Xin ghi rõ nguồn khi bạn phát hành lại thông tin từ trang này. 4-3 Bảng 4.1 Độ hòa tan của oxy trong nước trong cân bằng với không khí khô ở áp suất 760 mmHg và chứa 20,9% oxy Nồng độ clorua, mg/L Nhiệt độ 0 C 0 5.000 10.000 15.000 20.000 0 14,6 13,8 13,0 12,1 11,3 1 14,2 13,4 12,6 11,8 11,0 2 13,8 13,1 12,3 11,5 10,8 3 13,5 12,7 12,0 11,2 10,5 4 13,1 12,4 11,7 11,0 10,3 5 12,8 12,1 11,4 10,7 10,0 6 12,5 11,8 11,1 10,5 9,8 7 12,2 11,5 10,9 10,2 9,6 8 11,9 11,2 10,6 10,0 9,4 9 11,6 11,0 10,4 9,8 9,2 10 11,3 10,7 10,1 9,6 9,0 11 11,1 10,5 9,9 9,4 8,8 12 10,8 10,3 9,7 9,2 8,6 13 10,6 10,1 9,5 9,0 8,5 14 10,4 9,9 9,3 8,8 8,3 15 10,2 9,7 9,1 8,6 8,1 16 10,0 9,5 9,0 8,5 8,0 17 9,7 9,3 8,8 8,3 7,8 18 9,5 9,1 8,6 8,2 7,7 19 9,4 8,9 8,5 8,0 7,6 20 9,2 8,7 8,3 7,9 7,4 21 9,0 8,6 8,1 7,7 7,3 22 8,8 8,4 8,0 7,6 7,1 23 8,7 8,3 7,9 7,4 7,0 24 8,5 8,1 7,7 7,3 6,9 25 8,4 8,0 7,6 7,2 6,7 26 8,2 7,8 7,4 7,0 6,6 27 8,1 7,7 7,3 6,9 6,5 28 7,9 7,5 7,1 6,8 6,4 29 7,8 7,4 7,0 6,6 6,3 30 7,6 7,3 6,9 6,5 6,1 4.2 Ý NGHĨA MÔI TRƯỜNG CỦA OXY HÒA TAN Trong chất thải lỏng, oxy hòa tan là yếu tố xem sự thay đổi sinh học được thực hiện bằng sinh vật hiếu khí hay kị khí. Loại thứ nhất sử dụng oxy tự do để oxy các chất hữu cơ hoặc vô cơ và sản xuất ra các sản phẩm cuối cùng không độc hại, ngược lại loại sau thực hiện các oxy hóa như vậy qua việc khử qua muối không hữu cơ như sulfate và sản phẩm cuối cùng thường rất có hại. Vì cả hai loại vi sinh vật thường có mặt ở khắp GREEN EYE ENVIRONMENT CễNG TY MễI TRNG TM NHèN XANH GREE Tel: (08)5150181 Fax: (08)8114594 www.gree-vn.com ThS: Huyứnh Ngoùc Phửụng Mai â Copyright 2006 gree-vn.com, All rights reserved. Xin ghi rừ ngun khi bn phỏt hnh li thụng tin t trang ny. 4-4 ni trong t nhiờn, nú l iu quan trng trong iu kin thun tin cho sinh vt hiu khớ (iu kin hiu khớ) phi c duy trỡ; ngc li vi sinh vt k khớ s chim a s v kt qu to thnh mựi hụi thi. Vỡ vy, vic o oxy hũa tan l rt quan trng duy trỡ iu kin hiu khớ trong cỏc ngun nc t nhiờn tip nhn cỏc cht ụ nhim v trong quỏ trỡnh x lý hiu khớ c thc hin lm sch nc thi sinh hot v cụng nghip. Vic xỏc nh oxy hũa tan thng c s dng cho cỏc mc ớch khỏc nhau. Nú l mt trong nhng thớ nghim n l quan trng nht m ngi k s mụi trng s dng. Trong hu ht cỏc trng hp liờn quan n vic kim soỏt ụ nhim cỏc dũng chy, nú l s mong mun duy trỡ iu kin thun li cho vic tng trng v sinh sn ca qun th cỏ v cỏc loi sinh vt nc khỏc. Vic xỏc nh oxy hũa tan phc v nh c s ca thớ nghim BOD; vỡ vy, chỳng l c s ca hu ht cỏc thớ nghim phõn tớch quan trng c s dng ỏnh giỏ nng ụ nhim ca nc thi sinh hot v cụng nghip. Tc oxy húa sinh húa cú th c o bng vic nh lng oxy d trong h thng thi gian nht nh. Cỏc quỏ trỡnh x lý hiu khớ ph thuc vo oxy hũa tan v thớ nghim cho nú l cn thit nh cụng c kim soỏt tc thi khớ lm chc chn rng khi lng khụng khớ c cung cp duy trỡ iu kin hiu khớ v cng trỏnh vic s dng quỏ mc khụng khớ v nng lng. Oxy l yu t quan trng trong quỏ trỡnh n mũn st v thộp, c bit trong h thng phõn phi nc v trong lũ hi. Tỏch oxy t nc cp cho lũ hi bng phng phỏp vt lý v húa hc l thc t thng gp trong cụng nghip v nng lng. Thớ nghim oxy hũa tan phc v nh phng tin kim soỏt. 4.3 LY MU XC NH OXY HềA TAN Cn phi cn trng trong khi ly mu xỏc nh oxy hũa tan. Trong hu ht cỏc trng hp, mc oxy hũa tan s thp hn bóo hũa v vic tip xỳc vi khụng khớ s dn n lm sai kt qu. Vỡ lý do ny, thit b ly mu c bit tng t nh thit b c mụ t trong Standard Methods l cn thit. Tt c cỏc mu nh vy c thit k da trờn nguyờn tc l vic tip xỳc vi khụng khớ l khụng th trỏnh c trong thi gian chai ly mu c lm y. Hu ht cỏc mu nc dựng xỏc nh oxy hũa tan c thu gom ti hin trng, ú khụng thun tin thun tin thc hin ton b cỏc xỏc nh. Vỡ giỏ tr oxy cú th thay i mt cỏch d dng theo thi gian do hot ng sinh hc, nu mu nc khụng c n nh ngay sau khi ly mu. Qui trỡnh bỡnh thng l x lý mu vi cỏc loi húa cht thụng dng c s dng trong thớ nghim xỏc nh oxy hũa tan v sau ú tin hnh nh phõn khi mu nc c mang v phũng thớ nghim. Qui trỡnh ny s cho kt qu thp i vi cỏc mu nc cú nhu cu iot cao v trong trng hp ny, tt hn l bo qun mu bng cỏch thờm vo 0,7 mL acid sulfuaric m c v 0,02 g natri azide. Khi thc hin iu ny xong, cn phi cho thờm 3 mL iot kim (alkali - iodide) thay vỡ bỡnh thng l 2 mL vỡ mu cha mt lng acid d. Kt qu tt hn cng thu c nu mu n nh c gi trong phũng ti v trong nc ó cho n GREEN EYE ENVIRONMENT CễNG TY MễI TRNG TM NHèN XANH GREE Tel: (08)5150181 Fax: (08)8114594 www.gree-vn.com ThS: Huyứnh Ngoùc Phửụng Mai â Copyright 2006 gree-vn.com, All rights reserved. Xin ghi rừ ngun khi bn phỏt hnh li thụng tin t trang ny. 4-5 khi vic phõn tớch cú th c hon thnh. Vic x lý húa hc s dng trong n nh l dng tt c cỏc hot ng sinh hc v vic nh phõn cui cựng cú th c thc hin sau ú 6 gi. 4.4 LA CHN HểA CHT TIấU CHUN O OXY HềA TAN Hu ht cỏc phng phỏp xỏc nh oxy hũa tan ph thuc vo phn ng gii phúng ra khi lng iod tng ng vi khi lng oxy hin din ban u, cựng vi vic o tip theo khi lng iod gii phúng ra bng dung dch chun. Thiosulfate natri l cht kh thng c s dng v dung dch tinh bt c s dng xỏc nh im kt thỳc. Tt c cỏc phn ng trong thớ nghim oxy hũa tan liờn quan n quỏ trỡnh oxy húa v kh. Tuy nhiờn, tinh bt c s dng nh cht ch th im kt thỳc v to thnh phc iod - tinh bt vi iod t do t dung dch loóng to thnh mu xanh v chuyn thnh khụng mu khi tt c iod t do b kh thnh ion iod. La chn dung dch Thiosulfate N/40 Trng lng tng ng ca oxy l 8. Vỡ nng (normality) ca hu ht cỏc cht nh phõn s dng trong phõn tớch nc v nc thi c iu chnh sao cho mi millilit dung dch chun tng ng vi 1,0 mg ca cht c o, nh vy s dng dung dch thiosulfate N/8. Vỡ vy, khi dung dch thiosulfate N/40 (N/8 x 1/5) c s dng nh phõn 200 mL mu, giỏ tr oxy hũa tan tớnh bng milligram trờn lớt l tng ng vi th tớch nh phõn tớnh bng miliilit. iu ny loi b s tớnh toỏn khụng cn thit. Chun b v chun dung dch thiosulfate N/40 (0,025 N) Sodium thiosulfat (Na2S2O3.5H2O) cú th tn ti di dng tinh khit. Tuy nhiờn, do cú cha gc nc, nú cú th b khụ i to thnh hp cht cú thnh phn xỏc nh v thm chớ cú th mt nc ngay nhit phũng trong iu kin m thp. Do vy, cn phi iu ch thiosulfat di dng dung dch cú nng cao hn nng cn thit v chun li chỳng mi khi s dng. Khi lng ng lng sodium thiosulfate khụng th c tớnh da vo cụng thc ca nú v s thay i húa tr ca nhng cht kh. Chỳng cú th c tớnh toỏn da vo cỏc cht oxy húa nh trong trng hp iodine. 2Na 2 S 2 O 3 .5H 2 O + I 2 ặ Na 2 S 4 O 6 + 2NaI + 10H 2 O (4 - 1) T Phng trỡnh (4 - 1) cú th tớnh l mi phõn t thiosulfate natri (Na2S2O3.5H2O) thỡ tng ng vi mt nguyờn t iodine. Khi mi nguyờn t iodine nhn mt electron trong quỏ trỡnh phn ng to thnh ion iodine, cú ngha l mi phõn t thiosulfate cung cp mt in t khi oxy húa thnh tetrathionate hay, 2S 2 O 3 2- + I 2 ặ S 4 O 6 2- + 2I - (4 - 2) GREEN EYE ENVIRONMENT CễNG TY MễI TRNG TM NHèN XANH GREE Tel: (08)5150181 Fax: (08)8114594 www.gree-vn.com ThS: Huyứnh Ngoùc Phửụng Mai â Copyright 2006 gree-vn.com, All rights reserved. Xin ghi rừ ngun khi bn phỏt hnh li thụng tin t trang ny. 4-6 T nhng lý do trờn, cú th kt lun l khi lng ng lng ca thiosulfate natri bng vi khi lng phõn t ; v nờn s dng mt lng d bng khong 1/40 ca khi lng phõn t, (khong 6,205 g) iu ch mt lớt dung dch cú nng ln hn N/40 mt chỳt. Thụng thng thỡ 6,5 g l . Dung dch thiosulfate cú th c chun bng potassium dichromate hoc potassium bi - iodate. C hai cú th tn ti dng tinh khit 100%. Thụng thng iu ch dung dch N/40 bng cỏch cõn chớnh xỏc tinh th bng cõn phõn tớch v pha loóng chỳng vi mt th tớch xỏc nh bng bỡnh nh mc. C hai cht chun ny phn ng vi ion iodide trong dung dch acid gii phúng iodine: Cr 2 O 7 2- + 6I - + 14H + ặ 2Cr 3+ + 3I 2 + 7H 2 O (4 - 3) 2IO 3 - + 10I - + 12H + ặ 6I 2 + 6H 2 O (4 - 4) Lng iodine gii phúng bng vi lng cht oxy húa s dng. Do ú, nu s dng 20 ml K 2 Cr 2 O 7 N/40 hay KIO 3 .HIO 3 thỡ s cú chớnh xỏc 20ml N/40 dung dch thiosulfat c s dng trong chun . Phn ng gia Cr 2 O 7 2- v I - khụng xy ra ngay lp tc m cn cú khong 5 phỳt hon tt phn ng. Sn phm Cr3+ cho mu xanh greenish-blue vi tinh bt. iu ny cú th khc phc bng cỏch pha loóng mu trc khi chun . Chun bng potassium bi - iodate c s dng ph bin v nú l cht chun duy nht c gii thiu trong Standard Methods. Dung dch thiosulfate b nh hng bi hot ng ca vi khun v bi CO2. Vi khun sulfur oxi húa thiosulfate thnh sulfate di iu kin k khớ. CO2 lm gim pH l nguyờn nhõn ca s phõn hy ion thiosulfate thnh SO 3 2- v S. Cỏc ion SO 3 2- bin i thnh SO 4 2- di tỏc dng ca oxy hũa tan. bo qun dung dch thiosulfat khi nh hng ca vi khun v CO 2 ta cú th cho vo dung dch 0,4g NaOH/ Lit. Kt qu l pH cao phũng trỏnh s tng trng ca vi khun v gi cho pH khụng b tt xung khi cú mt lng nh tha CO 2 trong dung dch. Trỏnh hin tng tha NaOH vỡ iu ny cng cú th lm dung dch mt tớnh n nh. 4.5 PHNG PHP XC NH OXY HềA TAN Phng phỏp o oxy hũa tan c in c thc hin bng cỏch t núng mu ui khớ hũa tan v xỏc nh oxy t mu khớ thu c ny nh ỏp dng phng phỏp phõn tớch khớ. Phng phỏp ny ũi hi mt lng mu ln v thi gian thc hin di. Phng phỏp Winkler hay Iodometric v nhng ci bin ca chỳng l nhng k thut tiờu chun xỏc nh oxy hũa tan hin nay. Vic xột nghim tựy thuc vo lng O2 oxy húa Mn 2+ to thnh mt trng thỏi húa tr cao hn di iu kin kim v manganese trng thỏi ny cú kh nng oxy húa I - thnh I2 trong mụi trng acid. Do ú, lng I2 c gii phúng bng vi lng oxy hũa tan hin din trong mu. Iodine c o vi dung dch tiờu chun thiosulfate natri v c gi tờn l oxy hũa tan. Phng phỏp Winkler GREEN EYE ENVIRONMENT CƠNG TY MƠI TRƯỜNG TẦM NHÌN XANH GREE Tel: (08)5150181 Fax: (08)8114594 www.gree-vn.com ThS: Huỳnh Ngọc Phương Mai © Copyright 2006 gree-vn.com, All rights reserved. Xin ghi rõ nguồn khi bạn phát hành lại thơng tin từ trang này. 4-7 Phương pháp Winkler ngun gốc bị ảnh hưởng của rất nhiều chất làm cho kết quả khơng chính xác. Ví dụ: một số chất oxy hóa như nitrite và Fe 3+ có thể oxy hóa I- thành I 2 làm cho kết quả cao hơn, các chất khử như Fe 2+ , SO 3 2- , S 2- , và polythionate khử I 2 thành I - và làm cho kết qua nhỏ đi. Phương pháp Winkler ngun gốc chỉ có thể được áp dụng với nước tinh khiết. Các phản ứng trong phương pháp Winkler gồm: (kết tủa trắng) Mn 2+ + 2OH - Ỉ Mn ( OH ) 2 ↓ ( 4 – 5 ) Nếu khơng có oxy hiện diện, kết tủa trắng Mn(OH) 2 sẽ được hình thành khi thêm vào mẫu MnSO 4 và alkali-iodine reagent (NaOH + KI). Nếu oxygen hiện diện trong mẫu, một số Mn (II) được oxy hóa thành Mn(IV) và tạo kết tủa nâu. Phương trình phản ứng như sau: Mn 2+ + 2OH - + ½O 2 Ỉ MnO 2 ↓ + H 2 O (4 - 6) hay Mn(OH) 2 + ½O 2 Ỉ MnO 2 ↓ + H 2 O (4 - 7) Q trình oxy hóa Mn(II) thành MnO 2 , người ta thường gọi là sự cố định oxy, q trình xảy ra chậm, đặc biệt là ở nhiệt độ thấp. Cần phải lắc mạnh mẫu ít nhất trong 20 giây. Trong trường hợp nước hơi mặn hay nước biển thì cần phải lắc lâu hơn. Sau khi lắc mẫu một thời gian đủ để tất cả oxy phản ứng, các kết tủa được phép lắng để phân thành 2 lớp ít nhất là cách bề mặt nước sạch 5 cm kể từ đỉnh, sau đó thêm acid sulfuric vào. Trong điều kiện pH thấp cho kết quả là oxy hóa I- thành I2. MnO 2 ↓ + 2I - + 4H + Ỉ Mn 2+ + I 2 + 2H 2 O (4 - 8) I2 khơng hòa tan trong nước, nhưng dạng phức với iodine thừa tạo thành dạng hòa tan tri - iodate, do đó tránh thất thốt I2 khỏi dung dịch: I 2 + I - Ỉ I 3 - (4 - 9) Nên đậy kín mẫu và lắc ít nhất trong 10 giây để phản ứng xảy ra hồn tồn. Bây giờ mẫu đã sẵn sàng để chuẩn độ với thiosulfate N/40. Sử dụng thiosulfate N/40 để chuẩn 200 mL mẫu. Thêm vào các chất sử dụng trong phương pháp Winkler, phải pha lỗng mẫu do đó cần phải lấy một lượng mẫu lớn hơn 200 mL để chuẩn. Khi sử dụng chai 300 mL cần dùng 2 mL MnSO 4 và 2 mL alkali-KI. Khi cho 4ml dung dịch này vào phải thao tác sao cho chúng đẩy xấp xỉ 4ml mẫu từ trong chai ra ngồi và cần phải hiệu chỉnh lại. Khi cho vào 2 mL acid, khơng xảy ra sự oxy hóa, do vậy khơng cần phải hiệu chỉnh cho thao tác này. Để thực hiện việc hiệu chỉnh khi cho vào 2 chất phản ứng đầu tiên ta sử dụng 203ml mẫu để chuẩn độ. GREEN EYE ENVIRONMENT CễNG TY MễI TRNG TM NHèN XANH GREE Tel: (08)5150181 Fax: (08)8114594 www.gree-vn.com ThS: Huyứnh Ngoùc Phửụng Mai â Copyright 2006 gree-vn.com, All rights reserved. Xin ghi rừ ngun khi bn phỏt hnh li thụng tin t trang ny. 4-8 Chun 200 mL mu vi thiosulfate N/40, t ú tớnh lng oxygen mg/L. Bin i Azide ca phng phỏp Winkler Ion nitrite l mt trong nhng ion thng gp gõy nh hng trong quỏ trỡnh xỏc nh oxy hũa tan. Aỷnh hng ny xy ra trong nc sau khi x lý sinh hc, trong nc sụng v trong mu BOD. Nú khụng oxy húa Mn 2+ nhng nú oxy húa I- thnh I2 trong mụi trng acid. Nú thng gõy nh hng bi tớnh kh ca nú, N 2 O 2 , c oxy húa bi oxygen i vo trong mu trong khi chun , nú chuyn húa thnh NO 2- v gõy bin i chu k phn ng n ni cú th dn n sai kt qu phõn tớch (thng lm tng kt qu phõn tớch). Cỏc phn ng bao gm: 2NO 2 - + 2I - + 4H + ặ I 2 + N 2 O 2 + 2H 2 O (4 - 10) v N2O2 + ẵO2 + H2O ( 2NO2- + 2H+ (4 - 11) Khi cú s hin din ca nitrite thỡ khụng th cú sn phm cui c nh. Ngay lp tc, mu xanh ca ch th tinh bt bin mt, nhng dng nitrite t phng trỡnh phn ng s phn ng vi nhiu I - to thnh I 2 v mu xanh ca h tinh bt s quay tr li. Hin tng Nitrite d dng khc phc bng cỏch s dng sodium azide (NaN 3 ). Rt d trn azide vo alkali-KI. Khi thờm acid sulfuric vo cỏc phn ng tip theo xy ra v NO 2- b phỏ hy: NaN 3 + H + ặ HN 3 + Na + (4 - 12) HN 3 + NO 2 - + H + ặ N 2 + N 2 O + H 2 O (4 - 13) Bng cỏch ny, nh hng ca nitrite c ngn chn v phng phỏp Winkler tr nờn n gin v ph bin. 4.6 PHNG PHP IN CC MNG O OXY HềA TAN S dng mng in cc o DO ngy cng c ph bin do s phỏt trin ca chỳng. Loi ny c bit hu hiu i vi vic xỏc nh profile DO trong dũng chy. in cc cú th thp hn i vi s bin i sõu v nng DO, cú th c t mn hỡnh ni vi in cc trờn b mt dũng chy. Chỳng cng cú th l lng trong b x lý sinh hc giỏm sỏt mc DO mi thi im. Tc s dng oxygen sinh hc cng cú th c xỏc nh bi v trớ ly mu cht lng trong 1 chai BOD v sau ú a in cc vo quan sỏt tc phỏ hy oxygen. Chỳng cng cú th c s dng o nhanh DO khi kim nh BOD. u im ca nú s thy rừ khi phi phõn tớch mt lng mu ln. Kh nng d mang theo khi i o c lm cho mng in cc tr thnh mt thit b tuyt vi. Mng in cc thng c kim tra bng cỏch o mu ó c phõn tớch ch tiờu DO bi phng phỏp Winkler. Do ú, mi li t k thut phõn tớch Winkler s c hon thin bng in cc. Trong sut quỏ trỡnh o DO, mt vn rt quan trng l mu phi . 10.000 15.000 20.000 0 14,6 13, 8 13, 0 12,1 11 ,3 1 14,2 13, 4 12,6 11,8 11,0 2 13, 8 13, 1 12 ,3 11,5 10,8 3 13, 5 12,7 12,0 11,2 10,5 4 13, 1 12,4 11,7 11,0 10 ,3 5 12,8 12,1 11,4 10,7 10,0 6 12,5. canxi kết tủa khi nồng độ ion carbonate, theo Phương trình (3 - 21), đủ lớn để tích hòa tan của CaCO 3 đủ: Ca 2+ + CO 3 2- → CaCO 3 (3 - 23) Việc kết tủa này thường xảy ra trước khi pH vượt. dạng carbonate và bicarbonate theo phương trình cân bằng sau: 2HCO 3 - → CO 3 2- + H 2 O + CO 2 (3 - 21) CO 3 2- + H 2 O → 2OH - + CO 2 (3 - 22) Vì vậy, việc khử khí carbonic