T¹p chÝ Hãa häc, T. 41, sè 4, Tr. 55 - 57, 2003<br />
<br />
<br />
¶nh h ëng cña nång ®é ion clorua lªn viÖc x¸c ®Þnh<br />
chØ tiªu ®é oxi hãa trong n íc<br />
§Õn Tßa so¹n 10-1-2003<br />
NguyÔn ThÞ H¹nh, Lª V¨n C¸t<br />
ViÖn Hãa häc, Trung t©m KHTN v) CNQG<br />
<br />
<br />
summary<br />
The primary interference in oxidizability measurement is the present of chloride ion in<br />
water because of its oxidation ability in acidic medium. To avoid the positive interference<br />
of chloride on the oxidizability value, the determination could be carried out under<br />
alkaline condition. Investigation of the chloride concentration on the oxidizability under<br />
acidic and alkaline conditions was presented.<br />
<br />
<br />
I - §Æt vÊn ®Ò 3,95 mg KMnO4). §èi víi c¸c nguån n íc sinh<br />
ho¹t, th«ng th êng ng êi ta x¸c ®Þnh nhanh nhu<br />
Nhu cÇu oxi hãa häc (Chemical Oxygen cÇu oxi hãa häc theo ph ¬ng ph¸p KMnO4<br />
Demand - COD) ® îc hiÓu l l îng chÊt oxi hãa trong m«i tr êng axit. Khi ®ã Mn(VII) bÞ khö<br />
tiªu hao trong ph¶n øng oxi hãa chÊt h÷u c¬ trong xuèng Mn(II) [1, 2]<br />
n íc d íi mét ®iÒu kiÖn cô thÓ v ® îc qui ®æi<br />
th nh l îng oxi t ¬ng øng. Tuy nhiªn trong n íc MnO4- + 8H+ + 5e = Mn2+ + 4H2O, Eo1 = 1,49 (V).<br />
cã thÓ tån t¹i mét sè chÊt v« c¬ nh Cl-, H2S, S2-, NÕu trong n íc cã Cl- sÏ x¶y ra ph¶n øng<br />
NO2-, Fe2+... sÏ l m t¨ng COD, do ®ã khi ph©n 2Cl- -2e = Cl2 , Eo2 = -1,36 (V)<br />
tÝch COD cÇn chó ý lo¹i bá sù ¶nh h ëng cña<br />
nh÷ng yÕu tè n y. ViÖt Nam cã ® êng bê biÓn (MnO4- + 10Cl- + 16H+ Mn2+ + 5Cl2 + 8H2O).<br />
ch¹y d i nªn rÊt nhiÒu nguån n íc cã kh¶ n¨ng V× vËy khi nång ®é Cl- trong n íc cao sÏ<br />
cã h m l îng Cl- cao, v× vËy trong b i n y chóng l m t¨ng ®é oxi hãa cña n íc ngo i l îng chÊt<br />
t«i tËp trung tr×nh b y vÒ ¶nh h ëng cña Cl- ®Õn h÷u c¬ cÇn x¸c ®Þnh.<br />
kÕt qu¶ ph©n tÝch COD. Trong m«i tr êng kiÒm, KMnO4 còng cã<br />
ph¶n øng víi chÊt h÷u c¬, Mn(VII) bÞ khö<br />
II - C¬ së lý thuyÕt xuèng Mn(IV)<br />
§Ó x¸c ®Þnh nhu cÇu oxi hãa häc cña n íc MnO4- + 2H2O + 3e = MnO2 + 4OH-,<br />
ng êi ta th êng dïng hai chÊt oxi hãa m¹nh l Eo3 = 0,58 (V).<br />
K2Cr2O7 v KMnO4. Khi chÊt oxi hãa l K2Cr2O7<br />
Tuy bÞ khö xuèng hai møc oxi hãa kh¸c nhau<br />
trong m«i tr êng axit t¹i 1500C, thêi gian ph¶n øng<br />
nh ng khi ® îc axit hãa b»ng H2SO4 (mÉu ®h<br />
l 2 giê v xóc t¸c Ag+, l îng K2Cr2O7 tiªu tèn<br />
thùc hiÖn ph¶n øng trong m«i tr êng kiÒm), b íc<br />
trong mét ®¬n vÞ thÓ tÝch n íc chÝnh l COD (Cr)<br />
(tÝnh theo oxi: 1 mg O2 t ¬ng ® ¬ng 12,33 mg ph¶n øng tiÕp theo víi axit H2C2O4 sÏ chuyÓn tÊt<br />
K2Cr2O7). NÕu dïng KMnO4 l m chÊt oxi hãa th× c¶ MnO4- d v MnO2 th nh Mn2+ [3, 4]<br />
l îng KMnO4 tiªu tèn ® îc gäi l ®é oxi hãa hay 2MnO4- + 5C2O42- + 16H+<br />
COD (Mn) (tÝnh theo oxi: 1 mg O2 t ¬ng ® ¬ng = 2Mn2+ + 10CO2 + 8H2O,<br />
<br />
55<br />
MnO2 + C2O42- + 4H+ = Mn2+ + 2CO2 + 2H2O. 10 phót. Sau ®ã mÉu ph¶n øng trong m«i tr êng<br />
V× vËy b¶n chÊt cña m«i tr êng (axit hay kiÒm ® îc axit hãa b»ng H2SO4. Cho chÝnh x¸c<br />
baz¬) kh«ng ¶nh h ëng ®Õn l îng chÊt oxi hãa l îng H2C2O4 0,1N (®óng b»ng l îng KMnO4<br />
tiªu hao cho ph¶n øng oxi hãa chÊt h÷u c¬. 0,1N ®h dïng) v o dung dÞch. ChuÈn ®é H2C2O4<br />
d b»ng KMnO4 0,01N.<br />
So s¸nh Eo1, Eo3 v Eo2 cho thÊy ph¶n øng<br />
oxi hãa Cl- víi MnO4- kh«ng x¶y ra trong m«i 1 ml KMnO4 0,01N t ¬ng ® ¬ng víi 80 mg O2.<br />
tr êng kiÒm m x¶y ra trong m«i tr êng axit, §é oxi hãa ® îc tÝnh theo c«ng thøc:<br />
do ®ã víi c¸c mÉu n íc cã nhiÒu Cl-, nÕu thùc (V Vo).80<br />
hiÖn ph¶n øng oxi hãa trong axit th× COD (Mn) §é oxi hãa (mgO2/l) = ,<br />
Vn<br />
sÏ bÞ t¨ng so víi gi¸ trÞ thùc. trong ®ã: Vo l sè ml KMnO4 0,01N dïng ®Ó<br />
chuÈn mÉu tr¾ng, V l sè ml KMnO4 0,01N<br />
III - Thùc nghiÖm dïng ®Ó chuÈn mÉu thùc, Vn l sè ml mÉu.<br />
1. Hãa chÊt Nång ®é Cl- ® îc x¸c ®Þnh b»ng ph ¬ng<br />
ph¸p chuÈn ®é víi AgNO3, chØ thÞ K2CrO4 [4].<br />
KMnO4 (p.a) 0,1 N NaCl,<br />
KMnO4 (p.a) 0,01 N NaOH 1,36 g/ml, 3. Thùc nghiÖm<br />
H2C2O4 (p.a) 0,1N AgNO3 0,01N v chØ thÞ §Ó nghiªn cøu ¶nh h ëng cña Cl- lªn ®é oxi<br />
K2CrO4 , hãa axit chóng t«i tiÕn h nh nh sau: Cè ®Þnh<br />
H2SO4 1,27 g/ml: pha lohng mét thÓ tÝch nång ®é chÊt h÷u c¬ trong n íc, thay ®æi nång<br />
H2SO4 ®Æc víi hai thÓ tÝch n íc cÊt. ®é Cl-. Sau ®ã ph©n tÝch ®é oxi hãa cña c¸c mÉu<br />
trong m«i tr êng axit v baz¬. C¸c kÕt qu¶<br />
2. Ph ¬ng ph¸p ph©n tÝch<br />
dïng ®Ó so s¸nh l gi¸ trÞ trung b×nh.<br />
ViÖc x¸c ®Þnh COD (Mn) cña n íc trong<br />
m«i tr êng axit (hoÆc kiÒm) ® îc tiÕn h nh IV - KÕt qu¶ v- th¶o luËn<br />
theo qui tr×nh: Cho mét l îng d KMnO4 0,1N<br />
v o mÉu ®h axit hãa (hoÆc kiÒm hãa). §un s«i C¸c kÕt qu¶ ® îc tr×nh b y trong b¶ng 1.<br />
<br />
B¶ng 1: ¶nh h ëng cña Cl- lªn ®é oxi hãa<br />
STT Cl- (mg/l) CODaxit (mgO2/l) CODbaz¬ (mgO2/l)<br />
(3,15 ÷ 3,40) (3,03 ÷ 3,34)<br />
1 25 3,36 3,20<br />
(3,52 ÷ 3,73) (2,96 ÷ 3,21)<br />
2 85 3,68 3,14<br />
(5,80 ÷ 6,42) (2,95 ÷ 3,30)<br />
3 155 6,24 3,22<br />
(10,78 ÷ 11,00) (3,31 ÷ 3,85)<br />
4 265 10,88 3,58<br />
14,91 ÷ 15,80) (3,08 ÷ 3,44)<br />
5 335 15,44 3,39<br />
(17,82 ÷ 18,65) (2,98 ÷ 3,41)<br />
6 540 18,36 3,25<br />
(24,36 ÷ 25,67) (3,09 ÷ 3,57)<br />
7 750 24,77 3,41<br />
(29,12 ÷ 30,98) (2,92 ÷ 3,46)<br />
8 1035 30,39 3,37<br />
(34,20 ÷ 36,00) (2,95 ÷ 3,36)<br />
9 1350 35,84 3,20<br />
<br />
<br />
56<br />
§å thi sù phô thuéc cña ®é oxi hãa v o nång ®é Cl-<br />
<br />
mgO2/l<br />
2/l<br />
40<br />
30<br />
hãa,mgO<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
20<br />
oxyhãa,<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
10<br />
§é oxi<br />
§é<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
0<br />
0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600<br />
[Cl-], mg/l<br />
®é®éoxy<br />
oxihãa<br />
hãa axit<br />
axit §é oxyhãa<br />
®é oxi hãabaz¬<br />
baz¬<br />
<br />
Chóng t«i ®h tiÕn h nh kiÓm nghiÖm trªn cßn ®é oxi hãa trong m«i tr êng kiÒm chØ dao<br />
mét sè mÉu n íc ngÇm tØnh H Nam v thu ®éng quanh mét gi¸ trÞ trung b×nh v t ¬ng<br />
® îc kÕt qu¶ nh sau (b¶ng 2). ® ¬ng víi ®é oxi hãa axit cña mÉu chøa Ýt Cl-.<br />
B¶ng 2: KÕt qu¶ ph©n tÝch ®é oxi hãa mét sè<br />
mÉu n íc tØnh H Nam V - KÕt luËn<br />
- Khi x¸c ®Þnh ®é oxi hãa cña n íc cÇn<br />
STT Cl- CODaxit CODbaz¬ chó ý ®Õn c¸c yÕu tè ¶nh h ëng. Khi nång ®é<br />
(mg/l) (mgO2/l) (mgO2/l) Cl- v ît qu¸ 100 mg/l cÇn thùc hiÖn ph¶n øng<br />
1 225 27,0 18,6 trong m«i tr êng kiÒm ®Ó thu ® îc kÕt qu¶<br />
chÝnh x¸c.<br />
2 210 87,1 50,6 - ¶nh h ëng cña nång ®é ion clorua lªn gi¸<br />
3 1080 26,1 18,2 trÞ ®é oxi hãa cña trªn 100 mÉu n íc ngÇm dïng<br />
cho sinh ho¹t tØnh H Nam ®h ® îc ®¸nh gi¸ v<br />
4 625 38,7 20,2 hiÖu chØnh ®Ó phï hîp víi sè liÖu kh¸ch quan.<br />
5 860 40,2 18,4<br />
T-i liÖu tham kh¶o<br />
6 255 30,9 21,4<br />
1. W. Stumm and J. J. Morgan. Aquatic Chemis-<br />
7 175 16,0 13,6 try. John Willey & Sons Inc. New York (1996).<br />
8 190 13,0 9,4 2. Lª V¨n C¸t. C¬ së hãa häc v kü thuËt xö lý<br />
n íc. NXB. Thanh niªn, H Néi (1999).<br />
9 40 9,0 9,1<br />
3. W. Fresenius, W. Schneider. Wastewater<br />
Tõ c¸c sè liÖu trªn ta thÊy r»ng víi mÉu Technology. Springer-Verlag, Berlin - Heiden-<br />
n íc cã h m l îng Cl- thÊp gi¸ trÞ COD trong berg (1989).<br />
m«i tr êng kiÒm v axit kh«ng sai lÖch nhiÒu. 4. APHA. Standard methods for the examina-<br />
Nång ®é Cl- t¨ng c ng nhiÒu ®é oxi hãa trong tion of water and wastewater, 19th edition.<br />
m«i tr êng axit m¾c sai sè d ¬ng c ng lín, Washington DC (1995).<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
57<br />
Thêm vào BST
Báo xấu
Download
Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ
