Xác định hàm lượng một số chất trong nước cấp sinh hoạt tại quận Ngô Quyền, thành phố Hải Phòng

ĐÁNH GIÁ MỘT SỐ CHỈ TIÊU TRONG NƯỚC SINH HOẠT

Ths Nguyễn Thanh Tú eBook Collection

Xác định hàm lượng một số chất trong nước cấp sinh hoạt tại quận Ngô Quyền, thành phố Hải Phòng năm 2020 theo tiêu chuẩn Cấp nước hạng A của Bộ Y Tế WORD VERSION | 2021 EDITION ORDER NOW / CHUYỂN GIAO QUA EMAIL TAILIEUCHUANTHAMKHAO@GMAIL.COM Tài liệu chuẩn tham khảo Phát triển kênh bởi Ths Nguyễn Thanh Tú Đơn vị tài trợ / phát hành / chia sẻ học thuật : Nguyen Thanh Tu Group Hỗ trợ trực tuyến Fb www.facebook.com/DayKemQuyNhon Mobi/Zalo 0905779594

LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên tôi xin chân trọng cảm ơn cảm ơn Ban giám hiệu, Bộ môn Hóa học của Trường Đại học Y Dược Hải Phòng đã tạo điều kiện thuận lợi, cung cấp trang thiết bị, tài liệu cho tôi trong quá trình học tập và nghiên cứu. Đặc biệt tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến cô giáo, Thạc sĩ Nguyễn Thị Cúc– Giảng viên Bộ môn Hóa phân tích cùng thầy Vũ Văn Hợp – Kĩ thuật viên bộ môn Hóa – Trường Đại học Y Dược Hải Phòng đã tận tình giúp đỡ và trực tiếp hướng dẫn tôi nghiên cứu và hoàn thành đề tài.

Cuối cùng với tất cả lòng kính trọng và biết ơn, tôi xin gửi lời cảm ơn đến gia đình và toàn thể người thân, bạn bè,... đã hết lòng giúp đỡ, động viên để tôi có thêm động lực hoàn thành đề tài này.

Trong quá trình thực hiện đề tài, mặc dù đã cố gắng hoàn thiện đề tài qua tham khảo tài liệu, trao đổi và tiếp thu ý kiến đóng góp nhưng chắc chắn không tránh khỏi những sai sót. Vì vậy, tôi rất hoan nghênh và chân thành cảm ơn các ý kiến đóng góp của quý thầy, cô và bạn đọc.

Hải Phòng, ngày 10 tháng 06 năm 2020 Người thực hiện

MụC LụC ĐẶT VẤN ĐỀ ............................................................................................... 1 Chương 1. TỔNG QUAN .............................................................................. 2 1.1. Giới thiệu chung về nước cấp sinh hoạt ............................................... 2 1.2. Mô tả khu vực nghiên cứu ................................................................... 2 1.3. Phương pháp quang phổ hấp thụ phân tử UV- VIS .............................. 3 1.3.1. Định nghĩa ........................................................................................ 3 1.3.2. Xác định độ hấp thụ .......................................................................... 3 1.3.3. Phương pháp đường chuẩn ............................................................... 4 1.3.4. Thiết bị ............................................................................................. 5 1.4. Phương pháp phân tích thể tích ............................................................ 5 1.4.1. Nguyên tắc phương pháp chuẩn độ ................................................... 5 1.4.2. Các phương pháp xác định điểm tương đương .................................. 6 1.4.3. Phân loại các phương pháp chuẩn độ ................................................ 7 1.5. Phương pháp đo pH ............................................................................. 8 1.5.1. Nguyên tắc........................................................................................ 8 1.5.2. Xác định giá trị pH ........................................................................... 8 1.5.3. Thiết bị ............................................................................................. 8 1.6. Một số chỉ tiêu đánh giá chất lượng nước sinh hoạt ............................. 9 1.6.1. Mùi, vị .............................................................................................. 9 1.6.2. pH..................................................................................................... 9 1.6.3. Chỉ số pecmanganat ........................................................................ 10 1.6.4. Chlorua ........................................................................................... 11 1.6.5. Độ cứng của nước ........................................................................... 12 1.6.6. Sắt (Ferrum) (Fe) ............................................................................ 13 Chương 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.................. 15 2.1. Hóa chất ............................................................................................ 15 2.2. Dụng cụ, thiết bị ................................................................................ 15

2.3. Nội dung nghiên cứu ......................................................................... 16 2.3.1. Lấy mẫu nước theo tiêu chuẩn Việt Nam 6663-5: 2009 .................. 16 2.3.2. Đánh giá một số chỉ tiêu trong mẫu nước sinh hoạt ........................ 17 2.4. Phương pháp nghiên cứu: .................................................................. 17 2.4.1. Mùi, vị ............................................................................................ 17 2.4.2. pH................................................................................................... 19 2.4.3. Chỉ số pecmanganat ........................................................................ 20 2.4.4. Chlorua ........................................................................................... 21 2.4.5. Độ cứng, tính theo CaCO3.............................................................. 23 2.4.6. Sắt (Ferrum) (Fe) ............................................................................ 24 2.5. Phương pháp xử lí số liệu .................................................................. 27 Chương 3. KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN ....................................................... 28 3.1. Mùi vị ................................................................................................ 28 3.2. pH ..................................................................................................... 29 3.3. Độ cứng ............................................................................................. 30 3.4. Clorua................................................................................................ 33 3.5. Chỉ số pemanganat ............................................................................ 34 3.6. Sắt tổng ............................................................................................. 37 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .................................................................. 41 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 43

DANH MụC CÁC KÍ HIệU, CHữ VIếT TắT

STT Tên viết tắt

Nghĩa của từ viết tăt

Nước sạch sử dụng cho mục đích sinh hoạt là nước đã qua 1

Nước sạch xử lý có chất lượng bảo đảm, đáp ứng yêu cầu sử dụng cho mục đích ăn uống, vệ sinh của con người

2

3

TCVN

Tiêu chuẩn Việt Nam

Thông số

Những yếu tố về màu sắc, mùi vị có thể cảm nhận được

cảm quan

bằng các giác quan của con người

DANH MụC BảNG Bảng

Tên bảng

Trang

2.1

Hệ thống điểm năm và cho điểm đánh giá mức độ mùi

18

2.2

Hệ thống điểm năm đánh giá mức độ vị và vị lạ ở 20oC

19

2.3

Cách pha dung dịch Fe2+ chuẩn

25

2.4

Cách pha dung dịch mẫu

26

3.1

Kết quả đánh giá chỉ tiêu mùi vị

28

3.2

Kết quả đo pH và nhiệt độ

29

3.3

Kết quả chuẩn hóa dung dịch EDTA

30

3.4

Kết quả đánh giá độ cứng của nước theo CaCO3

32

3.5

Kết quả chuẩn hóa dung dịch AgNO3

33

3.6

Kết quả định lượng clorua

34

3.7

Kết quả xác định chỉ số pemanganat

36

3.8

Độ hấp phụ và nồng độ của các dung dịch chuẩn

38

3.9

Độ hấp phụ và nồng độ của dung dịch mẫu

39

DANH MụC HÌNH ảNH Hình

Tên

Trang

1

Bản đồ hành chính quận Ngô Quyền

3

3.1

Đồ thị quét phổ của dung dịch chuẩn nồng độ 0,2 mg/l

37

3.2

Đường chuẩn có dạng y=ax+b

37

3.3

Mẫu trắng, dung dịch mẫu và các dung dịch chuẩn

39

1

ĐẶT VẤN ĐỀ Nước là nguồn tài nguyên quan trọng và quý giá nhất đối với mọi sinh vật. Tuy nhiên, cùng với sự phát triển của khoa học công nghệ, quá trình đô thị hóa, quá trình công nghiệp hóa hiện đại hóa, nhu cầu của con người ngày càng nâng cao, cuộc sống con người được cải thiện kéo theo đó là các vấn đề về ô nhiễm môi trường, ô nhiễm nguồn nước ngày càng trở nên nghiêm trọng.

Chất thải rắn và nước thải do con người thải ra trong quá trình sinh hoạt và sản xuất hàng ngày không được thu gom và xử lí triệt để gây nên ô nhiễm các nguồn nước mặt và nước ngầm. Ngày nay, chúng ta đã và đang sử dụng các nguồn nước này phục vụ cho nhu cầu sinh hoạt và sản xuất hàng ngày. Vì vậy, sức khỏe của con người bị đe dọa nghiêm trọng nếu như chất lượng nước không được đảm bảo[15].

Nhà máy nước An Dương hiện đang là đơn vị cung cấp nước sạch cho quận Ngô Quyền thành phố Hải Phòng. Nguồn nước thô để xử lí và sản xuất nước sạch là từ sông Rế -một nguồn nước mặt thuộc hệ thống An Kim Hải- là hệ thống sông nội đồng và kênh tưới tiêu nông nghiệp liên tỉnh Hải Dương và Hải Phòng [13]. Mặc dù nguồn nước đã được xử lí để sản xuất nước sạch, giám sát chất lượng nước cấp sinh hoạt là việc làm cần thiết để tránh gây hại cho sức khỏe cộng đồng.

Vì vậy, em thực hiện đề tài “Xác định hàm lượng một số chất trong nước cấp sinh hoạt tại quận Ngô Quyền, thành phố Hải Phòng năm 2020” nhằm đánh giá các chỉ tiêu mùi vị, pH, clorua, pemanganat, độ cứng và hàm lượng sắt trong mẫu nước sinh hoạt dựa theo tiêu chuẩn Cấp nước hạng A của Bộ Y Tế.

2

Chương 1. TỔNG QUAN 1.1. Giới thiệu chung về nước cấp sinh hoạt Nước cấp sinh hoạt là nước sạch, có chất lượng đáp ứng quy chuẩn kỹ thuật về nước sạch của Việt Nam [12].

Chất lượng nước sạch sử dụng cho mục đích sinh hoạt (ăn uống, vệ sinh của con người) phải bảo đảm theo các quy chuẩn kỹ thuật do Bộ Y tế ban hành [11].

1.2. Mô tả khu vực nghiên cứu - Địa bàn quận Ngô Quyền chạy dọc theo sông Cấm, ôm lấy hầu như toàn bộ khu vực cảng chính. Ngô Quyền là một trong 7 quận nội thành của thành phố Hải Phòng, nằm ở phía đông bắc thành phố, có vị trí địa lý: • Phía bắc giáp huyện Thủy Nguyên với ranh giới là sông Cấm • Phía đông giáp quận Hải An • Phía nam giáp quận Dương Kinh với ranh giới là sông Lạch Tray • Phía tây giáp quận Hồng Bàng và quận Lê Chân.

- Quận Ngô Quyền có diện tích 11 km², dân số là 212.413 người [34].

Sau khi sáp nhập phường Lương Khánh Thiện vào phường Cầu Đất ngày 10 tháng 1 năm 2020 [14], quận Ngô Quyền có 12 đơn vị hành chính cấp xã trực thuộc như hiện nay, bao gồm 12 phường: Cầu Đất, Cầu Tre, Đằng Giang, Đông Khê, Đổng Quốc Bình, Gia Viên, Lạc Viên, Lạch Tray, Lê Lợi, Máy Chai, Máy Tơ, Vạn Mĩ.

- Nguồn cung cấp nước cho quận Ngô Quyền là nhà máy nước An Dương. Nguồn nước thô để xử lí và sản xuất nước sạch cung cấp cho quận Ngô Quyền là từ sông Rế thông qua trạm bơm Quán Vĩnh. Sông Rế là một nguồn nước mặt thuộc hệ thống An Kim Hải- là hệ thống sông nội đồng và kênh tưới tiêu nông nghiệp liên tỉnh Hải Dương và Hải Phòng bao gồm sông Sái, sông Vật Cách, sông Rế [13].

3

Hình1. Bản đồ hành chính quận Ngô Quyền 1.3. Phương pháp quang phổ hấp thụ phân tử UV- VIS 1.3.1. Định nghĩa Phương pháp quang phổ hấp thụ tử ngoại và khả kiến còn được gọi là phương pháp quang phổ hấp thụ điện từ, là một trong các phương pháp phân tích dựa trên sự hấp thụ bức xạ điện từ.

1.3.2. Xác định độ hấp thụ Độ hấp thụ A của một dung dịch là logarit thập phân của nghịch đảo độ truyền quang T khi cho ánh sáng đơn sắc đi qua. Nó được biểu thị bằng phương trình: A= log10 (1/T) = log10 (I0 /I) Trong đó: • I là cường độ ánh sáng đơn sắc sau khi đã truyền qua dung dịch; • I0 là cường độ ánh sáng đơn sắc tới; • T là độ truyền quang.

4

Ngoại trừ sự có mặt của các yếu tố lý – hóa học khác, độ hấp thụ A tỷ lệ với độ dài quang trình d của ánh sáng truyền qua dung dịch (bề dày lớp dung dịch) và nồng độ c của dung dịch chất khảo sát. Sự phụ thuộc này được biểu thị bằng phương trình: A= ε x c x d Trong đó: • ε là độ hấp thụ mol; • d được biểu thị bằng cm; • c biểu thị bằng mol/ lít.

1.3.3. Phương pháp đường chuẩn - Chuẩn bị 6 dung dịch chuẩn( trong khoảng tuân theo định luật Beer) - Thực hiện phản ứng màu với thuốc thử - Đo độ hấp phụ quang A của dung dịch ở λmax so với các dung dịch so sánh được chuẩn bị giống như dung dịch tiêu chuẩn nhưng không chứa ion cần xác định.

- Biểu diễn sự phụ thuộc độ hấp phụ quang A theo nồng độ C trên đồ thị hoặc tính theo phương trình hồi quy A=aC+b( a và b và hệ số cần tìm của phương trình hồi quy- tương quan) - Sau khi thiết lập đường chuẩn, ta được dạng phương trình y=ax+b với y là độ hấp phụ quang, x là nồng độ. Đối với dung dịch xác định, ta tiến hành phản ứng và đo được hệ số hấp thu của mẫu (Amẫu=y), ta có thể tính được nồng độ của mẫu cần xác định theo phương trình: x =

y−b a

Hệ số tương quan R biến đổi trong khoảng -1≤R≤1( R2 = 0→1) • Khi R≈1 có sự tương quan chặt chẽ giữa x và y theo tỷ lệ thuận.

• Khi R≈-1 có sự tương quan chặt chẽ giữa x và y theo tỷ lệ nghịch.

5

• Khi R≈0 hai đại lượng này không còn tương quan.

1.3.4. Thiết bị Máy quang phổ thích hợp dùng cho việc đo phổ vùng từ ngoại và khả kiến bao gồm một hệ thông quang học có khả năng cung cấp ánh sáng đơn sắc trong dải từ 200 nm đến 800 nm và một thiết bị phù hợp để đo độ hấp thụ. Hai cóng đo dùng cho dung dịch thử và dung dịch đối chiếu cần phải có đặc tính quang học như nhau. Khi đo trên máy tự ghi hai chùm tia, cốc đựng dung dịch đối chiếu được đặt ở bên có chùm tia đối chiểu đi qua [2].

1.4. Phương pháp phân tích thể tích 1.4.1. Nguyên tắc phương pháp chuẩn độ - Phương pháp chuẩn độ là phương pháp xác định hàm lượng các chất dựa trên việc đo thể tích dung dịch thuốc thử đã biết nồng độ chính xác được thêm từ từ vào dung dịch cần định lượng cho đến khi phản ứng vừa đủ với toàn bộ lượng chất cần xác định. Từ thể tích đã dùng của thuốc thử, người ta sẽ tính ra được lượng chất cần phân tích. Dung dịch thuốc thử được gọi là dung dịch chuẩn.

- Quá trình thêm từ từ dung dịch chuẩn bằng buret vào dung dịch của chất cần định lượng được gọi là sự chuẩn độ. Cũng có khi người ta làm ngược lại dung dịch cần định lượng được rót vào buret.

- Thời điểm tại đó ta kết thúc chuẩn độ gọi là điểm kết thúc. Còn thời điểm mà thuốc thử phản ứng vừa đủ với cất cần định lượng được gọi là điểm tương đương. Thông thường hai điểm này không trùng nhau, nghĩa là lượng thuốc thử đã tiêu thụ khoảng tương đương với lượng chất cần xác định. Vì vậy, phương pháp chuẩn độ mắc sai số. Để nhận biết điểm tương đương, người ta thường sử dụng những chất có khả năng gây ra các biến đổi dễ quan sát bằng mắt thường như: sự đổi màu, sự kết tủa,... xảy ra rất gần điểm tương

6

đương. Những chất đó được gọi là chất chỉ thị. Yêu cầu của phản ứng hóa học dùng trong chuẩn độ.

- Những phản ứng hóa học dùng trong phương pháp chuẩn độ cần thỏa mãn các yêu cầu sau: • Thuốc thử đã chọn phải phản ứng hoàn toàn với chất cần định lượng theo một phương trình phản ứng hoàn toàn với chất cần định lượng theo một phương trình phản ứng, nghĩa là theo một tỷ lệ hợp thức xác định.

• Phản ứng phải diễn ra nhanh. Với các phản ứng chậm, cần làm tăng tốc độ của chúng bằng cách: đun nóng, thêm chất xúc tác thích hợp • Phản ứng phải chọn lọc, nghĩa là thuốc thử chỉ tác dụng với chất cần định lượng, không phản ứng với bất kì chất nào khác( không có phản ứng phụ) • Phải có chỉ thị thích hợp để xác định điểm tương đương của phản ứng chuẩn độ với sai số chấp nhận được.

1.4.2. Các phương pháp xác định điểm tương đương - Điểm tương đương: Như đã trình bày ở trên, trong quá trình chuẩn độ điểm tương đương ứng với thời điểm thuốc thử đã cho vào phản ứng vừa đủ với toàn bộ lượng chất cần định lượng. Nói cách khác, khi số mol đương lượng thuốc thử cho vào bằng số mol đương lượng chất cần xác định, thì ta nói hệ đạt tới điểm tương đương.

- Điểm kết thúc: Lúc ta ngừng chuẩn độ gọi là điểm kết thúc. Sự sai khác giữa điểm tương đương và điểm kết thúc gây ra một sai số hệ thống gọi là sai số chỉ thị. Vì vậy cần chọn chỉ thị sao cho sai số chỉ thị nằm trong phạm vi cho phép và sai số này càng nhỏ càng tốt.

- Các phương pháp xác định điểm tương đương: Trong thực hành có 2 nhóm chỉ thị được dùng để xác định điểm tương đương của phản ứng chuẩn độ là: dùng chất chỉ thị hóa học và dụng thiết bị đo lường.

7

- Chất chỉ thị hóa học: Đó là các chất được cho vào dung dịch phản ứng.

Khi phản ứng đến gần điểm tương đương thì trong dung dịch có sự biển đổi đột ngột nào đó như: biến đổi pH, biến đổi về thế oxy hóa khử... làm cho chỉ thị đổi màu, làm mất màu hoặc xuất hiện kết tủa. Người ta thường dùng một số loại chỉ thị sau: • Chỉ thị màu: có thể dùng chỉ thị đơn( một chất) hoặc chỉ thị hỗn hợp (gồm 2 đến 3 chất). Cách dùng cũng thay đổi : có thể cho vào bình chuẩn độ( chỉ thị nội) hoặc để ngoài lấy dung dịch phản ứng cho tác dụng với chỉ thị ngoại) • Chỉ thị đục: tạo kết tủa • Chỉ thị huỳnh quang: phát sáng hoặc tắt sáng. Có trường hợp không cần dùng chỉ thị vì bản thân dung dịch chuẩn là chỉ thị.

- Thiết bị đo lường: Tại gần điểm tương đương, trong dung dịch có thể có sự biến đổi đột ngột của một tính chất vật lí nào đó như: độ hấp thụ ánh sáng, điện thế, độ dẫn điện, cường độ dòng điện... Do đó có thể dùng các thiết bị đo lường để xác định điểm tương đương. Đó là các phương pháp: • Chuẩn độ đo thế: có bước nhảy thế ở điểm tương đương.

• Chuẩn độ ampe: có bước nhảy cường độ dòng điện ở điểm tương đương.

• Chuẩn độ độ dẫn: có bước nhảy độ dẫn điện ở điểm tương dương.

• Chuẩn độ đo quang: có bước nhảy độ hấp phụ bức xạ ở điểm tương đương.

1.4.3. Phân loại các phương pháp chuẩn độ - Chuẩn độ trung hòa: dựa trên phản ứng giữa các acid và base.

- Chuẩn độ tạo phức: Dựa trên phản ứng tạo phức chất giữa chất cần định lượng với thuốc thử. Phương pháp này được dùng để định lượng hầu hết các

8

cation kim loại và một số anion. Thuốc thử phổ biến nhất có tên chung là complexon.

- Chuẩn độ oxy hóa khử: Phương pháp này dựa trên phản ứng cho nhận electron giữa một chất khử và một chất oxy hóa. Nhiều thuốc thử được dùng để định lượng hầu hết các chất vô cơ và một số chất hữu cơ.

- Chuẩn độ kết tủa: Phương pháp này dựa trên phản ứng tạo kết tủa gữa thuốc thử và chất cần định lượng. Tuy số lượng các phản ứng tạo kết tủa khá lớn nhưng đa số các phản ứng đó hoặc diễn ra chậm hoặc không có chỉ thị thích hợp nên việc áp dụng phương pháp này bị hạn chế [1].

1.5. Phương pháp đo pH 1.5.1. Nguyên tắc Việc xác định giá trị pH dựa trên việc đo hiệu điện thế của pin điện hóa khi dùng một pH-mét phù hợp. pH của mẫu cũng phụ thuộc vào nhiệt độ của trạng thái cân bằng điện giải. Do vậy, nhiệt độ của mẫu luôn luôn được ghi cùng với phép đo giá trị pH [5].

1.5.2. Xác định giá trị pH Giá trị pH (pH value) bằng logarit cơ số 10 của tỉ số của hoạt độ ion hydro phân tử nhân với 1 pH= - lg αH = - lg

.

Trong đó • γH là hệ số hoạt độ mol của ion hydro tại mH; • mH là độ mol của ion hydro tính bằng mol trên kilogam; • mo là độ mol tiêu chuẩn [5].

1.5.3. Thiết bị - Độ pH của mẫu nước thường được đo bằng điện bằng điện cực thủy tinh [31]. Điện cực thường bằng thủy tinh đặc biệt có hình bóng đèn gắn vào

9

thân thủy tinh có độ bền cao với điện cực so sánh và hệ thống dung dịch làm đầy bên trong.

- Chất điện giải dùng để nạp vào điện cực so sánh là dung dịch kali clorua, CKCl = 3 mol/l.

- Hiệu chuẩn điện cực pH định kì tại hai điểm sử dụng dung dịch đệm của khoảng giá trị pH dự kiến (hiệu chuẩn hai điểm). Lựa chọn dung dịch đệm sao cho phép đo mẫu dự kiến nằm trong khoảng các giá trị của hai dung dịch đệm [5].

1.6. Một số chỉ tiêu đánh giá chất lượng nước sinh hoạt 1.6.1. Mùi, vị 1.6.1.1. Nguồn gốc của mùi, vị trong nước uống Mùi và vị trong nước uống có thể do vi sinh vật hoặc do con người gây nên, như làm ô nhiễm nguồn cung cấp nước bằng hóa chất. Các vấn đề về mùi vị cũng có thể do quy trình xử lý nước hoặc do các chất bị rò rỉ từ ống nước hoặc cơ sở lưu trữ [31].

1.6.1.2. Mùi vị đối với sức khỏe con người - Mùi trong nước uống có thể là dấu hiệu của một số loại ô nhiễm nước hoặc trục trặc trong quá trình xử lí hoặc phân phối nước. Mùi vị khác thường của nước có thể là dấu hiệu cho thấy sự có mặt của các chất gây hại. Mùi vị lạ của nước không được chấp nhận nếu không biết nguyên nhân chính xác.

- Mùi vị của nước có thể gây cảm giác khó chịu cho người dùng. Tuy nhiên chưa có hướng dẫn dựa trên sức khỏe được đề xuất cho vị và mùi [31].

1.6.2. pH 1.6.2.1. Định nghĩa pH là đơn vị đo của hoạt độ ion hydro trong dung dịch [5].

10

1.6.2.2. Vai trò của giá trị pH - Phép đo giá trị pH của nước rất quan trọng đối với nhiều loại mẫu. Giá trị pH cao và thấp độc trực tiếp hoặc gián tiếp đối với các loài sinh vật thủy sinh.

- Giá trị pH là thông số hữu ích nhất trong đánh giá các đặc tính ăn mòn của một môi trường nước. Do vậy, phép đo pH là quan trọng đối với việc vận hành hiệu quả và kiểm soát quá trình xử lý nước (ví dụ quá trình kết tụ và khử trùng bằng clo), kiểm soát chì hòa tan trong nước uống và xử lý sinh học nước cống và quá trình thải nước cống [5].

1.6.2.3. Ảnh hướng của pH đối với con người - Tiếp xúc với các chất có pH quá cao hoặc quá thấp dẫn đến kích ứng mắt, da và màng nhầy [31].

- Giá trị pH trên 11 gây kích ứng mắt và làm trầm trọng thêm các rối loạn da. Ngoài ra, các dung dịch pH 10-12,5 khiến các sợi tóc phồng lên [33].

Kích thích đường tiêu hóa cũng có thể xảy ra đối với những người nhạy cảm.

- Tiếp xúc với các giá trị pH thấp cũng có thể dẫn đến tác dụng tương tự. pH dưới 4 gây đỏ và kích ứng mắt, mức độ nghiêm trọng tăng khi giảm pH. pH dưới 2,5 gây tổn thương rộng và vĩnh viễn cho biểu mô [33].

- Ngoài ra, vì pH có thể ảnh hưởng đến mức độ ăn mòn của kim loại cũng như hiệu quả khử trùng, nó có thể ảnh hưởng gián tiếp đến sức khỏe [31].

1.6.3. Chỉ số pecmanganat Chỉ số pemanganat (của nước) là nồng độ khối lượng của oxi tương đương với lượng ion pemanganat được sử dụng khi mẫu nước được xử lý bị oxi hóa dưới các điều kiện xác định [4].

11

1.6.4. Chlorua 1.6.4.1. Giới thiệu chung về chỉ số clorua - Clorua phân bố rộng trong tự nhiên. Thông thường clorua tồn tại ở dạng muối của natri (NaCl), muối của kali (KCl) và muối của canxi (CaCl2).

- Hàm lượng clorua trong nước ngọt nằm trong khoảng từ 1-100ppm.

Trong khi đó, hàm lượng clorua trong nước biển có thể lên tới 35000ppm [31].

1.6.4.2. Ảnh hưởng của chlorua đến sức khỏe con người - Ở người, 88% clorua tập trung ở vùng ngoại bào và đóng vai trò quan trọng trong quá trình thấm lọc dịch trong cơ thể, duy trì áp lực thẩm thấu, cân bằng nước và acid-base cho cơ thể. Cân bằng điện giải trong cơ thể được duy trì qua cân bằng giữa tổng lượng clorua đưa vào cơ thể và lượng clorua loại ra khỏi cơ thể qua thận và hệ tiêu hóa.

- Cho đến nay chưa thấy clorua có ảnh hưởng đáng kể nào đến sức khỏe con người. Một người khỏe mạnh có thể hấp thu lượng lớn clorua nếu uống đủ nước. Tuy nhiên muối NaCl có khả năng làm tăng huyết áp nên đây là mối nguy hiểm đối với những người mắc bệnh tim mạch hoặc bệnh thận [31].

1.6.4.3. Ảnh hưởng của chlorua trong nước - Clorua làm tăng độ dẫn điện của nước do đó làm tăng ăn mòn của nước đối với các thiết bị kim loại. Trong đường ống dẫn nước kim loại, clorua phản ứng với ion kim loại tạo thành muối hòa tan và tăng hàm lượng ion kim loại trong nước sinh hoạt.

- Đối với ống nước bằng vật liệu có chứa chì, thường được bọc một lớp oxit bảo vệ nhưng clorua làm tăng khả năng ăn mòn đường ống.

- Clorua trong nước có thể làm tăng khả năng gây thủng đường ống kim loại [31].

12

1.6.5. Độ cứng của nước 1.6.5.1. Một số định nghĩa - Độ cứng của nước là một khái niệm dùng để biểu thị hàm lượng của canxi và magiê trong nước. Người ta phân biệt nhiều loại độ cứng (độ cứng chung, độ cứng cacbonat...) và mỗi quốc gia lại theo một định nghĩa khác.

- Độ cứng tổng: Nồng độ tổng số của canxi và magiê.

- Độ cứng cacbonat: một phần của độ cứng chung, tương đương với hàm lượng cacbonat và hidro cacbonat trong nước [9].

1.6.5.2. Nguồn gốc của nước cứng -

Độ cứng trong nước có nguồn gốc tự nhiên chính từ các ion kim loại đa

hóa trị hòa tan từ đá trầm tích, thấm và chảy ra từ đất.

- Canxi và magie là hai ion chính, có mặt nhiều trong đá trầm tích, phổ biến nhất là đá vôi và đá phấn. Chúng cũng là thành phần khoáng chất thiết yếu phổ biến của món ăn.

- Các ion đa hóa trị khác như nhôm, bari, sắt, mangan, strontium và kẽm cũng gây nên độ cứng của nước [32].

1.6.5.3. Ảnh hưởng của độ cứng đến con người - Độ cứng là một đặc tính tự nhiên của nước có thể giúp bổ xung canxi và magie, là những khoáng chất thiết yếu và có lợi cho sức khỏe con người [32].

- Tuy nhiên nước cứng cũng có thể gây ảnh hướng xấu đến sức khỏe con người. Nước cứng gây nên rủi ro làm trầm trọng thêm bệnh chàm, làm tăng nguy cơ mắc các bệnh như sỏi thận [32].

- Trong sản xuất và sử dụng nước sinh hoạt, độ cứng của nước làm tắc nghẽn nồi hơi gây lãng phí nhiên liệu, làm tăng nguy cơ cháy nổ mất an toàn.

Ngoài ra dùng nước cứng khi giặt giũ làm giảm tác dụng của xà phòng [31].

13

1.6.6. Sắt (Ferrum) (Fe) 1.6.6.1. Đặc điểm của sắt trong tự nhiên - Sắt là kim loại nhiều thứ hai trong lớp vỏ trái đất, trong đó nó chiếm khoảng 5%.

- Sắt nguyên tố hiếm khi được tìm thấy trong tự nhiên, vì các ion sắt Fe2+ và Fe3+ dễ dàng kết hợp với các hợp chất chứa oxy và lưu huỳnh để tạo thành các oxit, hydroxit, cacbonat và sunfua. Sắt thường được tìm thấy trong tự nhiên dưới dạng các oxit của nó [22], [29].

1.6.6.2. Vai trò của sắt đối với con người - Trong cuộc sống hàng ngày, sắt được sử dụng làm vật liệu xây dựng, vật liệu cho đường ống nước. Oxit sắt được sử dụng làm chất màu trong sơn và nhựa. Các hợp chất khác được sử dụng làm màu thực phẩm và điều trị thiếu sắt ở người. Nhiều loại muối sắt khác nhau được sử dụng như chất keo tụ trong xử lý nước [24].

- Sắt rất quan trọng đối với cơ thể con người. Sắt được sử dụng để điều trị thiếu sắt ở người [17].

- Ảnh hưởng của sắt đối với con người: Sắt là một nguyên tố vi lượng thiết yếu trong các sinh vật sống. Tổng lượng sắt trong cơ thể ở nam và nữ trưởng thành lần lượt khoảng 50 và 34 .4242 mg / kg trọng lượng cơ thể [18].

Phần lớn sắt tồn tại trong hemoglobin, myoglobin, và các enzyme có chứa haem. Phần chính khác được lưu trữ trong cơ thể dưới dạng ferritin và haemosiderin, chủ yếu ở lá lách, gan, tủy xương và cơ bắp [19]. Sắt là một yếu tố thiết yếu trong dinh dưỡng của con người. Lượng sắt tối thiểu hàng ngày phụ thuộc vào tuổi tác, giới tính, tình trạng sinh lý và sinh khả dụng của sắt và ước tính giao động từ 10 đến 50 mg / ngày [27]. Liều sắt trung bình gây chết người là 200- 250 mg / kg trọng lượng cơ thể, nhưng đã có tử vong xảy ra sau khi uống liều thấp 40 mg / kg trọng lượng cơ thể [19]. Người lớn

14

thường uống bổ sung sắt trong thời gian dài mà không gây tác dụng phụ [18] và liều lượng 0,4 - 1 mg / kg trọng lượng cơ thể mỗi ngày là không có khả năng gây ra tác dụng phụ ở người khỏe mạnh [25].

1.6.6.3. Đặc điểm của sắt trong nước - Trong nước, muối sắt (II) không ổn định và bị kết tủa dưới dạng hydroxit sắt (III) không hòa tan mà hình thành như một trầm tích màu gỉ sắt.

Nước ngầm kỵ khí có thể chứa sắt (II) ở nồng độ lên tới vài miligam mỗi lít mà không bị đổi màu hoặc độ đục trong nước khi được bơm trực tiếp từ giếng, mặc dù độ đục và màu sắc có thể phát triển trong các hệ thống đường ống ở mức sắt trên 0,05 0,010 mg / lít. Sắt ở nồng độ trên 0,3 mg / lít có thể gây ố quần áo và gỉ sét hệ thống ống nước [26].

- Sắt cũng thúc đẩy sự phát triển của vi khuẩn không mong muốn ("vi khuẩn sắt") trong nhà máy nước và hệ thống phân phối, dẫn đến sự lắng đọng của một lớp phủ nhầy nhụa trên đường ống [26].

1.6.6.4. Nồng độ cho phép của sắt - Nồng độ sắt trong nước nên dưới 0,3 ppm (0,3 mg /l) tuy nhiên có thể cao hơn ở các quốc gia do sử dụng các muối sắt khác nhau làm chất đông tụ tại nhà máy xử lý nước và ở nơi sử dụng ống gang, thép và ống mạ kẽm để phân phối nước [28].

- Theo hướng dẫn của WHO và Hoa Kỳ, giới hạn đối với sắt là dưới 0,3 ppm (0,3 mg / L) trong nước uống đô thị [23].

- Tại Việt Nam, giới hạn nồng độ sắt trong nước cấp sinh hoạt là dưới 0,3 mg/l [10].

15

Chương 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Hóa chất a. Hóa chất dùng trong phương pháp đo pH [5]: Dung dịch đệm pH=7.01 và pH=4.01, dung dịch kali clorua 3 mol/l b. Hóa chất dùng trong phương pháp đo chỉ số pecmanganat [4]: Axit sunfuric đặc (H2SO4), H2SO4 7,5 mol/l, H2SO4 2 mol/l, natri oxalat (Na2C2O4), kali pemanganat (KMnO4) c. Hóa chất dùng trong phương pháp định lượng clorua [8]: Bạc nitrat (AgNO3), kali cromat (K2CrO4) 100 g/l, natri clorua (NaCl), axit nitric (HNO3) 0,1 mol/l, natri hidroxit (NaOH). d. Hóa chất dùng trong phương pháp đo độ cứng, tính theo CaCO3 [9]: Dung dịch đệm amoni clorua (NH4Cl) pH=10, chỉ thị eriocrom T đen 1%, natri EDTA (Na2EDTA), canxi clorua (CaCl2). e. Hóa chất dùng trong phương pháp định lượng sắt tổng [7]: Axit sunfuric đặc (H2SO4), H2SO4 4.5 mol/l, axit clohidric (HCl) 7.7 mol/l, dung dịch đệm axetat, hydroxyl ammonium clorua 100 g/l, 1.10- phenantrolin ngậm 1 nước (C12H9N2H2O). f. Nước cất 1lần 2.2. Dụng cụ, thiết bị - Máy Quang Phổ Tử Ngoại UV- VIS Model Cary 60 Aligent - Cuvet với chiều dài quang học 1cm - Máy đo pH Hanna - Nồi cách thủy - Thiết bị thông thường của phòng thí nghiệm: Bình định mức 50ml, 100ml, 250ml, 500ml, 1000ml, bình nón 250ml, pipet 1ml, 2ml, 5ml, 10ml, 20ml, buret 25ml...

16

- Bình đựng mẫu, có nắp kín ngăn được tất cả khí đi vào bình mẫu và làm bằng polyetylen.

2.3. Nội dung nghiên cứu 2.3.1. Lấy mẫu nước theo tiêu chuẩn Việt Nam 6663-5: 2009 2.3.1.1. Địa điểm và thời gian lấy mẫu Mẫu nước sinh hoạt từ vòi cấp nước trong trong 12 hộ gia đình tại 12 phường thuộc quận Ngô Quyền- thành phố Hải Phòng từ ngày 28/4/2020 đến ngày 5/5/2020.

2.3.1.2. Dụng cụ đựng mẫu Chai nhựa 500ml được rửa sạch bằng xà phòng, sau đó rửa lại nhiều lần bằng nước, tráng lại bằng nước cất và tráng lại nhiều lần bằng mẫu nước trước khi đựng mẫu đó.

2.3.1.3. Quy trình lấy mẫu - Lấy đủ một thể tích nước từ vòi lấy mẫu để súc rửa kỹ tất cả các dụng cụ. Súc rửa bình lấy mẫu bằng cách lấy đủ nước vào bình rồi xoay bình để nước láng đều tất cả các bề mặt bên trong bình. Đổ bỏ nước súc rửa trong bình.

- Lấy nước vào chai đựng mẫu sau khi để nước chảy 2 phút.

- Đậy kín nút bình lấy mẫu cho đến khi mẫu được lấy xong trừ khi nhận thấy rõ có lẫn vào nhiều bọt khí thì phải lấy lại.

Yêu cầu riêng đối với một số loại mẫu: - Mẫu dùng để xác định chỉ số pH cần được đo càng sớm càng tốt. Khi lấy mẫu vào chai, tránh làm trao đổi khí giữa mẫu với không khí xung quanh, ví dụ giải phóng cacbon dioxit. Nạp đầy hoàn toàn mẫu vào chai, không chứa bọt và đậy nút.

- Mẫu dùng cho phân tích chỉ số pemanganat cần được axit hóa (khoảng 5ml dung dịch H2SO4 p=1.84g/ml cho 1000ml mẫu). Phân tích mẫu trong

17

vòng 6h sau khi lấy, nếu không phải bảo quản ở chỗ tối, nhiệt độ 0-5oC và không quá 2 ngày.

- Mẫu dùng cho phân tích sắt tổng cần được axit hóa đến pH=1 (khoảng 1ml dung dịch H2SO4 p=1.84g/ml cho 100ml mẫu). Mẫu bền trong một tháng. Chai đựng mẫu và các dụng cụ có tiếp xúc với mẫu được tráng bằng acid HCl đặc sau khi đã rửa bằng xà phòng.

2.3.2. Đánh giá một số chỉ tiêu trong mẫu nước sinh hoạt - Đánh giá mùi vị bằng cảm quan - Đo pH bằng máy đo Hanna - Xác định chỉ số pemanganat bằng phương pháp chuẩn độ oxi hóa - khử với thuốc thử natri oxalat - Định lượng clorua bằng phương pháp chuẩn độ kết tủa- phương pháp Morh với thuốc thử bạc nitrat - Xác định tổng canxi và magie bằng phương pháp chuẩn độ tạo phức với thuốc thử natri EDTA - Xác đinh hàm lượng sắt bằng phương pháp quang phổ sử dụng chất tạo phức 1,10 phenanthroline 2.4. Phương pháp nghiên cứu: 2.4.1. Mùi, vị 2.4.1.1. Phương pháp cảm quan xác định mùi Cách tiến hành - Bước 1: Xác định đặc tính của mùi qua cảm giác (mùi đất, mùi clo, mùi dầu…)

- Bước 2: Xác định mùi ở 20oC: Lấy 100 ml nước cần thử ở 20oC, cho vào bình 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.

18

- Bước 3: Xác định mùi ở 60oC: Lấy 100 ml nước cần thử vào bình cầu.

Dùng kính đồng hồ đậy bình cầu và đun nóng trên bình cách thủy cho đến 50 – 60oC. Lắc đều bình. Dịch kính đồng hồ về một bên và nhanh chóng xác định đặc tính và mức độ mùi.

- Bước 4: Đánh giá mức độ mùi của nước ở 20oC và 60oC theo hệ thống điểm năm và cho điểm theo quy định trong bảng 2.1 [3].

Bảng 2.1. Hệ thống điểm năm và cho điểm đánh giá mức độ mùi Mức độ mùi

Đặc điểm của mùi

Không có gì Bằng cảm giác không nhận thấy mùi Mùi rất nhẹ Mùi nhẹ Có mùi Có mùi rõ

Người bình thường không nhận thấy, nhưng phát hiện được trong phòng thí nghiệm.

Người bình thường, nếu chú ý, sẽ phát hiện được Dễ nhận biết và gây cảm giác khó chịu Gây cảm giác khó chịu và lúc uống bị lợm giọng

Mùi rất rõ Mạnh đến nỗi không thể uống được

Đánh giá mức độ mùi (điểm) 0 1 2 3 4 5

2.4.1.2. Dùng cảm quan để xác định vị Phân ra làm bốn loại vị chính: mặn, chua, ngọt và đắng.

Tất cả các loại vị khác nhận biết bằng cảm quan đều gọi là vị lạ.

Cách tiến hành - Bước 1: Dùng cảm giác đo vị và vị lạ (mặn, chua, kim loại v.v…) gây ra để xác định đặc tính của vị và vị lạ.

19

- Bước 2: Cho một ít nước cần thử vào miệng, cho từng ít một, không uống và giữ trong miệng 3 – 5 giây, để nhận xét vị.

- Bước 3: Đánh giá mức độ vị và vị lạ ở 20oC theo hệ thống điểm năm như quy định trong bảng 2.2 [3].

Bảng 2.2. Hệ thống điểm năm đánh giá mức độ vị và vị lạ ở 20oC Đánh giá mức độ

Mức độ của

Đặc tính của vị và vị lạ

vị và vị lạ

(điểm)

Không có gì Bằng cảm giác không nhận thấy vị và vị lạ Vị rất nhẹ Vị nhẹ Có vị Có vị rõ

của vị và vị lạ

Người bình thường không thể nhận thấy, nhưng phát hiện được trong phòng thí nghiệm Người bình thường, nếu chú ý, sẽ phát hiện được Dễ nhận biết và gây cảm giác khó chịu Gây cảm giác khó chịu và lúc uống bị lợm giọng

Có vị rất rõ Mạnh đến nỗi không thể uống được

2.4.2. pH Cách tiến hành - Khởi động máy - Hiệu chuẩn 2 điểm máy đo pH - Quy trình đo pH mẫu

0 1 2 3 4 5

20

• Mẍu dĂšng Ä‘áťƒ xĂĄc Ä‘áť‹nh chᝉ sáť‘ pH cần đưᝣc Ä‘o cĂ ng sáť›m cĂ ng táť‘t. Ä?áť• máť™t Ă­t dung dáť‹ch mẍu vĂ o cáť‘c thᝧy tinh Ä‘ĂŁ ráť­a sấch vĂ trĂĄng lấi 2 lần báşąng dung dáť‹ch mẍu. • Ráť­a kÄŠ đầu dò báşąng nĆ°áť›c mĂĄy vĂ ráť­a sĆĄ lấi báşąng mẍu trĆ°áť›c máť—i lần Ä‘o. • NhĂşng đầu Ä‘iᝇn cáťąc pH và đầu dò nhiᝇt Ä‘áť™ khoảng 3cm vĂ o dung dáť‹ch mẍu vĂ khuẼy nháşš. Ä?ᝣi káşżt quả Ä‘o áť•n Ä‘áť‹nh. Ghi káşżt quả Ä‘o pH vĂ nhiᝇt Ä‘áť™.

[16] 2.4.3. Chᝉ sáť‘ pecmanganat a. NguyĂŞn tắc: Ä?un nĂłng mẍu tháť­ trong náť“i cĂĄch thᝧy váť›i máť™t lưᝣng kali pemanganat vĂ axit sunfuric Ä‘ĂŁ biáşżt trong khoảng tháť?i gian nhẼt Ä‘áť‹nh (10 phĂşt). Kháť­ phần pemanganat báşąng chẼt cĂł khả năng oxi hĂła trong mẍu vĂ xĂĄc Ä‘áť‹nh lưᝣng pemanganat Ä‘ĂŁ dĂšng báşąng viᝇc thĂŞm dung dáť‹ch oxalat dĆ°, sau Ä‘Ăł chuẊn Ä‘áť™ váť›i pemanganat [4].

MnO4- + 5e + 8H+ → Mn 2+ + 4H2O [1] (Mà u hᝓng)

(KhĂ´ng mĂ u)

b. CĂĄch tiáşżn hĂ nh - ChuẊn báť‹ thuáť‘c tháť­: • Natri oxalat, dung dáť‹ch gáť‘c, C = 0,05 mol/l. SẼy khĂ´ natri oxalat áť&#x; 120oC trong 2 giáť?. Hòa tan 6,700 g chẼt rắn khĂ´ trong nĆ°áť›c trong máť™t bĂŹnh Ä‘áť‹nh dung tĂ­ch 1 000 ml. ThĂŞm nĆ°áť›c cho táť›i vấch vĂ lắc Ä‘áť u. • Natri oxalat, dung dáť‹ch chuẊn, C = 5 mmol/l. DĂšng pipet lẼy 100 ml Âą 0,25 ml dung dáť‹ch gáť‘c natri oxalat cho vĂ o bĂŹnh Ä‘áť‹nh mᝊc dung tĂ­ch 1 000 ml, thĂŞm nĆ°áť›c vĂ o cho táť›i vấch vĂ lắc Ä‘áť u. • Kali pemanganat, dung dáť‹ch gáť‘c, C ≈ 20 mmol/l. Hòa tan khoảng 3,2 g kali pemanganat trong nĆ°áť›c vĂ thĂŞm nĆ°áť›c cho táť›i 1 000 ml. Ä?un nĂłng dung dáť‹ch táť›i 90oC - 95oC trong 2 giáť?, lĂ m nguáť™i.

21

• Kali pemanganat, dung dịch chuẩn, C » 2 mmol/l. Dùng pipet lấy 100 ml dung dịch gốc kali pemanganat (5.6) cho vào bình định mức dung tích 1000 ml. Thêm nước cho tới vạch và lắc đều.

- Quy trình chuẩn độ • Dùng pipet lấy 25,0ml ± 0,25 ml mẫu thử cho vào bình nón. Thêm 5 ml ± 0,5 ml axit sunfuric 2 mol/l và trộn bằng cách xoay nhẹ bình nón. Đặt bình nón trong nồi cách thủy trong 10 phút ± 2 phút. Thêm 5 ml ± 0,05 ml dung dịch chuẩn kali pemanganat >> 2mmol/l và bắt đầu bấm giờ. Sau 10 phút ± 15 giây, thêm 5 ml ± 0,05 ml dung dịch chuẩn natri oxalat 5mmol/l và đợi đến khi dung dịch trở nên không màu. Chuẩn độ khi còn nóng với dung dịch chuẩn kali pemanganat >> 2mmol/l tới màu hồng nhạt bền trong khoảng 30 giây. Ghi lại thể tích V1 của dung dịch pemanganat đã dùng.

• Tiến hành thử mẫu trắng song song với xác định, theo cùng một qui trình nhưng thay phần mẫu thử bằng 25 ml nước. Ghi thể tích V0 của dung dịch pemanganat đã dùng.

• Dùng dung dịch đã chuẩn độ để chuẩn hóa dung dịch thể tích kali pemanganat >> 2mmol/l như sau: Thêm 5,00 ml ± 0,05 ml dung dịch chuẩn natri oxalat 5mmol/l vào dung dịch đã chuẩn độ dùng để thử trắng. Đun nóng lại dung dịch, nếu cần, tới khoảng 80oC và chuẩn độ bằng dung dịch chuẩn kali pemanganat >>2mmol/l đến khi xuất hiện màu hồng bền vững trong khoảng 30 giây. Ghi thể tích V2 của dung dịch pemanganat đã dùng.

2.4.4. Chlorua a. Nguyên tắc: Phản ứng của ion clorua với ion bạc thêm vào tạo thành kết tủa bạc clorua không hòa tan. Việc thêm dù một lượng nhỏ ion bạc tạo thành cromat màu nâu đỏ với ion cromat được thêm làm chất chỉ thị. Phản ứng này được dùng để nhận biết điểm kết thúc. Độ pH được duy trì trong khoảng từ 5 đến 9,5 trong suốt quá trình chuẩn độ [8].

22

Ag+

+ Cl- →

(KhĂ´ng mĂ u) 2Ag+ +

(Tᝧa trắng bấc)

CrO4 2- → (Và ng)

AgCl↓ Ag2CrO4↓ [1] (Tᝧa nâu đ�)

b. CĂĄch tiáşżn hĂ nh - ChuẊn báť‹ thuáť‘c tháť­: • Bấc nitrat, dung dáť‹ch chuẊn C ≈ 0,02 mol/l. Hòa tan trong nĆ°áť›c 3,3974 g bấc nitrat (AgNO3) Ä‘ĂŁ đưᝣc sẼy khĂ´ áť&#x; 105 oC vĂ pha loĂŁng Ä‘áşżn 1000 ml trong bĂŹnh Ä‘áť‹nh mᝊc. • Natri clorua, dung dáť‹ch so sĂĄnh chuẊn CNaCl = 0,02 mol/l. Hòa tan trong nĆ°áť›c 1,1688 natri clorua (NaCl), Ä‘ĂŁ đưᝣc sẼy khĂ´ áť&#x; 105 oC vĂ pha loĂŁng Ä‘áşżn 1000 ml trong bĂŹnh Ä‘áť‹nh mᝊc.

- Quy trÏnh chuẊn đ᝙: • ChuẊn đ᝙ mẍu: DÚng pipet lẼy 100 ml phần mẍu th᝭ và o m᝙t bÏnh nón.

ThĂŞm 1 ml dung dáť‹ch chᝉ tháť‹ kali cromat 100g/l. ChuẊn Ä‘áť™ dung dáť‹ch báşąng cĂĄch thĂŞm tᝍng giáť?t dung dáť‹ch bấc nitrat cho Ä‘áşżn khi mĂ u cᝧa dung dáť‹ch cháť›m chuyáťƒn thĂ nh mĂ u nâu hĆĄi Ä‘áť?. Sau khi thĂŞm máť™t giáť?t dung dáť‹ch natri clorua 0,02 mol/l thĂŹ mĂ u phải biáşżn mẼt. DĂšng mẍu Ä‘ĂŁ chuẊn Ä‘áť™ vĂ Ä‘ĂŁ đưᝣc xáť­ lĂ˝ báşąng dung dáť‹ch natri clorua Ä‘áťƒ so sĂĄnh váť›i cĂĄc chuẊn Ä‘áť™ tiáşżp theo. • Tháť­ mẍu trắng: ChuẊn Ä‘áť™ dung dáť‹ch trắng theo mĂ´ tả áť&#x; trĂŞn, khi Ä‘Ăł dĂšng 100 ml nĆ°áť›c thay cho mẍu tháť­. GiĂĄ tráť‹ tháť­ mẍu trắng khĂ´ng đưᝣc vưᝣt quĂĄ 0,2 ml cᝧa AgNO3≈ 0,02 mol/l Ä‘áť“ng tháť?i kiáťƒm tra Ä‘áť™ tinh khiáşżt cᝧa nĆ°áť›c. • ChuẊn hĂła dung dáť‹ch AgNO3 : Dung dáť‹ch đưᝣc chuẊn hĂła báşąng 10 ml dung dáť‹ch natri clorua chuẊn (Ä‘ĂŁ đưᝣc pha loĂŁng Ä‘áşżn 100 ml) theo quy trĂŹnh áť&#x; trĂŞn [8].

23

2.4.5. Ä?áť™ cᝊng, tĂ­nh theo CaCO3 a. NguyĂŞn tắc: ChuẊn Ä‘áť™ tấo phᝊc canxi vĂ magiĂŞ váť›i dung dáť‹ch nĆ°áť›c cᝧa muáť‘i dinatri EDTA áť&#x; pH 8-9. DĂšng eriocrom T Ä‘en (Eriochrom Black.TE.T.B) lĂ m chᝉ tháť‹. Chᝉ tháť‹ nĂ y tấo hᝣp chẼt mĂ u Ä‘áť? hoạc tĂ­m váť›i ion canxi vĂ magiĂŞ [6].

Ca .!."( $ %) Ca − E. B. T -" Ca − EDTA '((((((() '(() + E. B. T(xanh) Mg − E. B. T Mg − EDTA Mg

Nư᝛c cᝊng

MĂ u Ä‘áť?

KhĂ´ng mĂ u

Phᝊc không bᝠn Phᝊc bᝠn

[20]

Trong quĂĄ trĂŹnh chuẊn Ä‘áť™ EDTA trĆ°áť›c háşżt phản ᝊng váť›i cĂĄc ion canxi vĂ magiĂŞ táťą do, sau Ä‘Ăł áť&#x; Ä‘iáťƒm tĆ°ĆĄng Ä‘Ć°ĆĄng phản ᝊng váť›i cĂĄc ion canxi vĂ magiĂŞ Ä‘ĂŁ liĂŞn káşżt váť›i chẼt thᝉ tháť‹ giải phĂłng chᝉ tháť‹ vĂ lĂ m mĂ u dung dáť‹ch Ä‘áť•i tᝍ Ä‘áť? sang tĂ­m sang xanh [9]. b. Quy trĂŹnh - ChuẊn báť‹ thuáť‘c tháť­: • EDTA, dung dáť‹ch gáť‘c, C

-"

≈ 1N. HoĂ tan 1 áť‘ng muáť‘i EDTA

trong nĆ°áť›c vĂ pha thĂ nh 1000 ml trong bĂŹnh Ä‘áť‹nh mᝊc. Bảo quản dung dáť‹ch EDTA trong bĂŹnh polyetylen, vĂ Ä‘áť‹nh káťł kiáťƒm tra náť“ng Ä‘áť™ cᝧa nĂł. • EDTA, dung dáť‹ch chuẊn 1 C

-" ≈

0,01N. LẼy 10ml EDTA ≈ 1N

vĂ o bĂŹnh Ä‘áť‹nh mᝊc 1000ml. ThĂŞm nĆ°áť›c Ä‘áşżn vấch. • Canxi, dung dáť‹ch gáť‘c, C ? = 1N. SẼy canxi clorua tinh khiáşżt trong hai giáť? áť&#x; 1500C ráť“i Ä‘áťƒ nguáť™i Ä‘áşżn nhiᝇt Ä‘áť™ trong phòng hĂşt Ẋm. LẼy 5,477 g CaCl2 vĂ o cáť‘c thᝧy tinh, tẊm Ć°áť›t báşąng nĆ°áť›c. ThĂŞm tᝍng giáť?t axit clohidric HCl 10% Ä‘áşżn tan hoĂ n toĂ n. Chuyáťƒn dung dáť‹ch vĂ o bĂŹnh Ä‘áť‹nh mᝊc 100 ml vĂ Ä‘áť‹nh mᝊc Ä‘áşżn vấch.

24

• Canxi, dung dᝋch chuẊn, C ? = 0,01N. LẼy 10ml Canxi, dung dᝋch

gᝑc, C ? =1N và o bÏnh đᝋnh mᝊc 1000ml. Thêm nư᝛c đến vấch.

- ChuẊn đ᝙ mẍu:

• DÚng pipet lẼy 50,0 ml dung dᝋch mẍu và o bÏnh nón dung tích 250 ml.

ThĂŞm 4 ml dung dáť‹ch đᝇm amoni vĂ 3 giáť?t chᝉ tháť‹ eriocrom T Ä‘en. Dung dáť‹ch cĂł pH 9-10 vĂ phải cĂł mĂ u Ä‘áť? hoạc tĂ­m. • Tiáşżn hĂ nh chuẊn Ä‘áť™ ngay báşąng dung dáť‹ch EDTA 0,01N tᝍ burĂŠt Ä‘áť“ng tháť?i khuẼy trong khi lắc Ä‘áť u. ChuẊn Ä‘áť™ nhanh lĂşc đầu vĂ cháş­m dần khi gần Ä‘áşżn cuáť‘i. Tiáşżp t᝼c thĂŞm dung dáť‹ch EDTA khi mĂ u cᝧa dung dáť‹ch bắt đầu chuyáťƒn tᝍ mĂ u Ä‘áť? hoạc tĂ­m sang mĂ u xanh. Ä?iáťƒm cuáť‘i chuẊn Ä‘áť™ lĂ lĂşc ĂĄnh Ä‘áť? cuáť‘i cĂšng cĹŠng biáşżn mẼt. Sắc thĂĄi mĂ u dung dáť‹ch khĂ´ng thay Ä‘áť•i náşżu thĂŞm máť™t giáť?t EDTA nᝯa. • ChuẊn Ä‘áť™ 5 lần Ä‘áťƒ lẼy @A 1 - ChuẊn hoĂĄ dung dáť‹ch EDTA: ChuẊn hoĂĄ dung dáť‹ch EDTA theo dung dáť‹ch chuẊn canxi CaCl2 0.01N báşąng phĆ°ĆĄng phĂĄp trĂŹnh bĂ y áť&#x; trĂŞn. DĂšng 20,0 ml dung dáť‹ch chuẊn canxi vĂ pha loĂŁng thĂ nh 50 ml.

2.4.6. Sắt (Ferrum) (Fe) a. NguyĂŞn tắc: Trong nĆ°áť›c, sắt táť“n tấi áť&#x; hai dấng Fe(II) vĂ Fe (III) [26]. ThĂŞm chẼt kháť­ hydroxyl ammonium clorua dĆ° Ä‘áťƒ kháť­ sắt (III) Ä‘áşżn sắt (II): 2 Fe3+ + 2 NH2OH . HCl + 2 OH- ⇿ 2 Fe2+ + N2 + 4 H2O + H++ Cl- [21] Thuáť‘c tháť­ 1,10-phenantrolin tấo phᝊc mĂ u da cam-Ä‘áť? váť›i Fe2+ Fe2+ + 3 o- Phen ⇿ Fe (o- Phen)3 2+ [21] Phᝊc chẼt sắt (II) - 1.10- phenantrolin báť n trong khoảng pH tᝍ 2.5 Ä‘áşżn 9 vĂ mĂ u sắc tᝡ lᝇ váť›i hĂ m lưᝣng Fe (II). Quan hᝇ giᝯa náť“ng Ä‘áť™ sắt vĂ Ä‘áť™ hẼp thu lĂ tuyáşżn tĂ­nh váť›i náť“ng Ä‘áť™ sắt nháť? hĆĄn 5.0 mg/l. Ä?áť™ hẼp thu cao nhẼt khi Ä‘o áť&#x; Îť = 510 nm [7]. b. Quy trĂŹnh

25

- Chuẩn bị dung dịch chuẩn: • Sắt II, dung dịch gốc nồng độ 0.10g/l: Cân 0,3511g muối Morh Ammonium iron (II) sulfate hexahydrate (NH4)2 Fe (SO4)2 .6H2 O hòa tan trong nước cất có chứa 0,5 ml H2SO4. Đổ dung dịch vào bình định mức 500ml và thêm nước đến vạch.

• Sắt II, dung dịch chuẩn 1, nồng độ 1 mg/l. Dùng pipet lấy 1 ml dung dịch sắt gốc 0,1g/l cho vào bình định mức 100 ml và thêm nước đến vạch.

• Sắt II, dung dịch chuẩn 2, nồng độ 0,1 mg/l. Dùng pipet lấy 10 ml dung dịch sắt chuẩn 1 1mg/l cho vào bình định mức 100 ml và thêm nước đến vạch.

- Chuẩn bị thuốc thử: Dung dịch 1.10- phenantrolin: Hoà tan 0.42g 1.10phenantrolin ngậm 1 nước (C12H9N2.H2O) trong 100 ml nước chứa hai giọt axit clohydric HCl ρ=1.12 g/ml c(HCl)= 7.7 mol/l.

- Chuẩn bị dãy dung dịch chuẩn theo bảng 2.1 sau:

26

Bảng 2.3. Cách pha dung dịch Fe2+ chuẩn Bình định mức 50ml

1

2

3

4

5

6

Nồng độ mg/l

0

0,02

0,1

0,2

0,3

0,4

Dung dịch Fe2+ 1mg/L (ml)

0

1

5

10

15

20

Dung dịch H2SO4 loãng (ml)

0.5

Dung dịch hidroxyl ammonium

1

clorua 100g/l (ml) 4

Dung dịch đệm acetat(ml) Dung dịch phenanthroline 0,5%

2

(ml) Nước cất

Vừa đủ 50ml

- Chuẩn bị dung dịch mẫu: Bảng 2.4. Cách pha dung dịch mẫu Mẫu (ml)

40

Dung dịch hidroxyl ammonium clorua 100g/l (ml)

1

Dung dịch đệm acetat (ml)

4

Dung dịch phenanthroline 0,5% (ml)

2

Nước cất

Vừa đủ 50ml

• Sau khi thêm 1 ml hidroxylamoni clorua cần trộn kỹ.

27

• Sự khử sắt (III) thành sắt (II) có hiệu quả nhất với pH =1, do đó thêm dung dịch đệm sau cùng.

• Sau khi thêm 2 ml dung dịch 1.10- phenantrolin vào dung dịch để ở chỗ tối trong khoảng 15 phút.

- Quét phổ: Dựa trên nguyên tắc các cặp tia sáng phụ nhau, cho nên với dung dịch đo có màu đỏ( ứng với bước sóng 630nm- 760nm) sẽ có mật độ quang D ở màu vàng lục cam( ứng với bước sóng 400-570nm). Quét phổ các dung dịch chuẩn và dung dịch mẫu với bước sóng 400- 570.

- Lập đường chuẩn: • Lập đường chuẩn đo mật độ quang D1, D2, D3, D4, D5 của 5 bình 1,2,3,4,5 ở trên với mẫu trắng là bình 0 tại bước sóng λ= 510 nm [7].

• Vẽ đồ thị sự phụ thuộc của D và nồng độ Fe2+.

-

Đo mật độ quang DX của dung dịch mẫu X. Dựa vào đường chuẩn có

dạng y = ax + b đã vẽ, suy ra nồng độ Cx của Fe2+ trong dung dịch mẫu X theo công thức: Cx =

2.5. Phương pháp xử lí số liệu Phầm mềm Microsoft excel 2010.

Dx − b a

28

Chương 3. KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 3.1. Mùi vị Bảng 3.1. Kết quả đánh giá chỉ tiêu mùi vị

STT Phường

Mức độ

Mức độ

Mức độ

Theo

mùi ở

mùi ở

của vị và

QCVN

20oC

60oC

vị lạ

0:2009/

(điểm)

(điểm)

(điểm)

BYT

Kết luận

1

Cầu Đất

2

2

0

Đạt

2

Cầu Tre

2

2

0

Đạt

3

Đằng Giang

2

2

0

Đạt

4

Đông Khê

2

2

0

Đạt

5

Đổng Quốc Bình

2

2

0

6

Gia Viên

2

2

0

7

Lạc Viên

2

2

0

8

Lạch Tray

2

2

0

9

Lê Lợi

2

2

0

Đạt

10

Máy Chai

2

2

0

Đạt

11

Máy Tơ

2

2

0

Đạt

12

Vạn Mĩ

2

2

0

Đạt

Không có mùi, vị lạ

Đạt Đạt Đạt Đạt

Nhận xét: - Các mẫu nước của 12 phường tại quận Ngô Quyền đều có mức độ của vị đạt 0 điểm tại 20oC trên hệ thống điểm năm. Các mẫu nước đều không có vị lạ.

- Các mẫu nước của 12 phường tại quận Ngô Quyền đều có mức độ mùi đạt 2 điểm tại 20oC và 60oC theo hệ thống điểm năm. Các mẫu nước đều có mùi clo nhẹ, người bình thường chú ý là phát hiện được. Clo là mùi đặc trưng

29

cho nước sạch bởi vì clo được sử dụng phổ biến trong quá trình xử lí nước như một chất khử trùng [30].

- Tất cả 12 mẫu nước máy có mùi clo và không vị đều đạt chỉ tiêu không có mùi, vị lạ theo QCVN 0:2009/BYT. 3.2. pH Bảng 3.2. Kết quả đo pH và nhiệt độ pH theo STT

Phường

pH

Nhiệt độ

QCVN

Kết

0:2009/B

luận

YT 1

Cầu Đất

7.44

27,3 oC

Đạt

2

Cầu Tre

7.25

28,2 oC

Đạt

3

Đằng Giang

7.45

28 oC

Đạt

4

Đông Khê

7.1

27,2 oC

Đạt

5

Đổng Quốc Bình

7.52

27,5 oC

Đạt

6

Gia Viên

7.32

28.5 oC

Đạt

7

Lạc Viên

7.42

28,6 oC

8

Lạch Tray

7.14

27,5 oC

Đạt

9

Lê Lợi

7.36

28,2 oC

Đạt

10

Máy Chai

7.37

27,7 oC

Đạt

11

Máy Tơ

7.29

27,2 oC

Đạt

12

Vạn Mĩ

7.24

28,3 oC

Đạt

6,0- 8.5

Đạt

30

Nháş­n xĂŠt: Chᝉ sáť‘ pH cᝧa cĂĄc mẍu nĆ°áť›c sấch cᝧa 12 phĆ°áť?ng giao Ä‘áť™ng tᝍ 7,1 Ä‘áşżn 7,42 Ä‘áť u náşąm trong ngưᝥng giáť›i hấn cho phĂŠp 6,0 - 8,5 theo QCVN 1:2009/BYT. 3.3. Ä?áť™ cᝊng Sau khi chuẊn hĂła, náť“ng Ä‘áť™ tháťąc cᝧa dung dáť‹ch EDTA tĂ­nh báşąng mol/l đưᝣc tĂ­nh theo cĂ´ng thᝊc: C

-"

=

C ? . V ?

V -"

Trong Ä‘Ăł: • V ? lĂ tháťƒ tĂ­ch dung dáť‹ch CaCl2 tĂ­nh báşąng minilit, trong trĆ°áť?ng hᝣp nĂ y lĂ 20ml • C ? lĂ náť“ng Ä‘áť™ dung dáť‹ch CaCl2 tĂ­nh báşąng mol trĂŞn lit, trong trĆ°áť?ng hᝣp nĂ y lĂ 0,005 mol/l • VEDTA lĂ tháťƒ tĂ­ch dung dáť‹ch EDTA dĂšng trong quy chuẊn hĂła, tĂ­nh báşąng minilit [9].

Bảng 3.3. Kết quả chuẊn hóa dung dᝋch EDTA VEDTA (ml) Lần 1

14.8

Lần 2

14.7

Lần 3

14.7

Lần 4

14.9

Lần 5

14.8

DEDTA (ml) V

14.78

C ?

CEDTA

(mol/l)

V ? (ml)

(mol/l)

0.005

20

0.006766

31

Ä?áť™ cᝊng cᝧa mẍu nĆ°áť›c tĂ­nh báşąng mg/ lĂ­t theo cĂ´ng thᝊc:

mg EFEGH /l =

CK Ă— VK Ă— M Ă— 1000 V

trong Ä‘Ăł • C1 lĂ náť“ng Ä‘áť™ cᝧa dung dáť‹ch EDTA, tĂ­nh báşąng mol/l, trong trĆ°áť?ng hᝣp nĂ y lĂ 0.006766 mol/l • V1 lĂ trung bĂŹnh tháťƒ tĂ­ch dung dáť‹ch EDTA tiĂŞu táť‘n trong 5 lần chuẊn Ä‘áť™, tĂ­nh báşąng mililit. • V2 lĂ tháťƒ tĂ­ch phần mẍu tháť­ (trong trĆ°áť?ng hᝣp nĂ y lĂ 50 ml), tĂ­nh báşąng mililit. • OPQPR kháť‘i lưᝣng mol cᝧa CaCO3 báşąng 100 .

32

Bảng 3.4. Kết quả đánh giá độ cứng của nước theo CaCO3 Ngưỡng S T

Phường

T

DEDTA V

(l)

Độ

giới hạn

cứng

theo

toàn

Sai số

QCVN

phần

1:2009/B

(mg/l)

YT

Kết luận

(mg/L) 1

Cầu Đất

11.07

150

0.53

Đạt

2

Cầu Tre

11.68

158

0.68

Đạt

3

Đằng Giang

11.90

161

0.94

Đạt

4

Đông Khê

11.23

152

0.32

Đạt

5

Đổng Quốc Bình

11.59

157

0.50

Đạt

6

Gia Viên

11.21

152

0.27

7

Lạc Viên

11.45

155

0.42

8

Lạch Tray

11.49

155

1.06

Đạt

9

Lê Lợi

11.05

150

0.84

Đạt

10

Máy Chai

11.28

153

0.53

Đạt

11

Máy Tơ

11.25

152

0.59

Đạt

12

Vạn Mĩ

11.69

158

0.65

Đạt

≤ 300

Đạt Đạt

Nhận xét: Độ cứng tính theo CaCO3 của các mẫu nước sạch của 12 phường giao động từ 150 mg/l đến 161 mg/l, đều thấp hơn ngưỡng giới hạn cho phép 300 mg/l theo QCVN 1:2009/BYT.

33

3.4. Clorua Nᝓng đ᝙ th᝹c AgNO3 sau khi chuẊn hóa bẹng NaCl, tính bẹng mol/l theo công thᝊc: C =

C ? . V ?

V

Bảng 3.5. Kết quả chuẊn hóa dung dᝋch AgNO3 V (ml)

Lần 1

9.4

Lần 2

9.4

Lần 3

9.5

Lần 4

9.45

Lần 5

9.4

D (ml) V

V ? (ml)

C ? (mol/l)

9.43

10

0,02

C

(mol/l)

0,0212

Nᝓng đ᝙ Clorua PCl , tính bẹng mg/l tính theo công thᝊc P ? =

(V − VS ). C . t VK

Trong Ä‘Ăł: • PCl lĂ náť“ng Ä‘áť™ cᝧa clorua, tĂ­nh báşąng minigam trĂŞn lit • V1 lĂ tháťƒ tĂ­ch cᝧa mẍu tháť­ tĂ­nh báşąng ml, trong trĆ°áť?ng hᝣp nĂ y lĂ 100ml • V2 lĂ tháťƒ tĂ­ch cᝧa AgNO3 dĂšng Ä‘áťƒ chuẊn Ä‘áť™ • C2 lĂ náť“ng Ä‘áť™ tháťąc cᝧa AgNO3 dĂšng Ä‘áťƒ chuẊn Ä‘áť™, trong trĆ°áť?ng hᝣp nĂ y lĂ 0,0212 mol/l • t lĂ hᝇ sáť‘ chuyáťƒn Ä‘áť•i, t= 36453mg/mol [8]

34

Bảng 3.6. Kết quả định lượng clorua Ngưỡng giới STT

Phường

D ( V

p ?

ml)

(mg/l)

hạn theo Sai số

QCVN 01:2009/BYT

Kết luận

(mg/l) 1

Cầu Đất

3.74

27.357

0.37

Đạt

2

Cầu Tre

3.8

27.821

0.41

Đạt

3

Đằng Giang

4.35

32.071

0.34

Đạt

4

Đông Khê

3.72

27.203

0.19

Đạt

5

Đổng Quốc Bình

3.72

27.203

0.19

Đạt

6

Gia Viên

3.77

27.589

0.30

Đạt

7

Lạc Viên

3.77

27.589

0.30

8

Lạch Tray

3.73

27.280

0.19

Đạt

9

Lê Lợi

3.76

27.512

0.37

Đạt

10

Máy Chai

3.72

27.203

0.19

Đạt

11

Máy Tơ

3.68

26.894

0.30

Đạt

12

Vạn Mĩ

3.83

28.053

0.19

Đạt

≤ 300

Đạt

Nhận xét: Hàm lượng clorua của các mẫu nước sạch của 12 phường giao động từ 26.894 mg/l đến 32,071 mg/l, đều thấp hơn nhiều ngưỡng giới hạn cho phép 300 mg/l theo QCVN 1:2009/BYT. 3.5. Chỉ số pemanganat Chỉ số pemanganat, IMn , tính bằng miligam oxi trên lít theo công thức:

35

I =

VK − VW Ă— f V

[4] trong Ä‘Ăł • V0 lĂ tháťƒ tĂ­ch cᝧa dung dáť‹ch pemanganat Ä‘ĂŁ dĂšng khi chuẊn Ä‘áť™ trong phĂŠp tháť­ trắng, tĂ­nh báşąng mililĂ­t; • V1 lĂ tháťƒ tĂ­ch cᝧa dung dáť‹ch pemanganat Ä‘ĂŁ dĂšng Ä‘áťƒ chuẊn Ä‘áť™ phần mẍu tháť­, tĂ­nh báşąng mililĂ­t; • V2 lĂ tháťƒ tĂ­ch cᝧa dung dáť‹ch pemanganat Ä‘ĂŁ dĂšng Ä‘áťƒ chuẊn Ä‘áť™ chuẊn, tĂ­nh báşąng mililĂ­t; • f lĂ hᝇ sáť‘ Ä‘áťƒ tĂ­nh toĂĄn lấi Ä‘áť‘i váť›i oxi vĂ tĂ­nh Ä‘áşżn tháťƒ tĂ­ch mẍu Ä‘ĂŁ sáť­ d᝼ng, tĂ­nh báşąng miligam trĂŞn lĂ­t, theo cĂ´ng thᝊc: f =

VY . C . MW .1000 1000 . VZ

trong Ä‘Ăł • V4 lĂ tháťƒ tĂ­ch cᝧa dung dáť‹ch natri oxalat chuẊn dĂšng trong chuẊn hĂła dung dáť‹ch pemanganat, tĂ­nh báşąng mililĂ­t (trong trĆ°áť?ng hᝣp nĂ y lĂ 5); • C lĂ náť“ng Ä‘áť™ cᝧa dung dáť‹ch tháťƒ tĂ­ch natri oxalat chuẊn, tĂ­nh báşąng milimol trĂŞn lĂ­t (trong trĆ°áť?ng hᝣp nĂ y lĂ 5); • 1000 (táť­ sáť‘) lĂ hᝇ sáť‘ tĂ­nh chuyáťƒn cᝧa C tᝍ milimol trĂŞn lĂ­t táť›i milimol trĂŞn mililĂ­t; • M0 lĂ kháť‘i lưᝣng phân táť­ dĂšng Ä‘áťƒ tĂ­nh chuyáťƒn oxi, tĂ­nh báşąng miligam oxi/milimol (trong trĆ°áť?ng hᝣp nĂ y lĂ 16); • V5 lĂ tháťƒ tĂ­ch mẍu Ä‘ĂŁ dĂšng, tĂ­nh báşąng mililĂ­t (trong trĆ°áť?ng hᝣp nĂ y lĂ 25); • 1000 (mẍu sáť‘) lĂ hᝇ sáť‘ dĂšng Ä‘áťƒ tĂ­nh chuyáťƒn giĂĄ tráť‹ Ä‘o đưᝣc táť›i 1 lĂ­t mẍu, tĂ­nh báşąng mililĂ­t trĂŞn lĂ­t. [4]

36

Bảng 3.7. Kết quả xác định chỉ số pemanganat Ngưỡng giới hạn

Chỉ số ST T

Phường

D1 V

pemanga nat

( mg/l) Sai số

theo QCVN

(mg/l)

Kết luận

1:2009/ BYT

1

Cầu Đất

0.56

1.43

0.15

Đạt

2

Cầu Tre

0.63

1.65

0.07

Đạt

3

Đằng Giang

0.48

1.18

0.12

Đạt

4

Đông Khê

0.67

1.77

0.12

Đạt

5

Đổng Quốc Bình

0.68

1.80

0.12

Đạt

6

Gia Viên

0.66

1.74

0.11

7

Lạc Viên

0.59

1.52

0.11

8

Lạch Tray

0.68

1.80

0.28

Đạt

9

Lê Lợi

0.46

1.12

0.15

Đạt

10

Máy Chai

0.57

1.46

0.07

Đạt

11

Máy Tơ

0.65

1.71

0.10

Đạt

12

Vạn Mĩ

0.64

1.68

0.06

Đạt

≤2

Đạt Đạt

Nhận xét: Chỉ số pemanganat của các mẫu nước sạch của 12 phường giao động từ 1,12 mg/l đến 1,8 mg/l, đều thấp hơn ngưỡng giới hạn cho phép 2 mg/l theo QCVN 1:2009/BYT.

37

3.6. Sắt tổng

Hình 3.1. Đồ thị quét phổ của dung dịch chuẩn nồng độ 0,2 mg/l Dung dịch chuẩn nồng độ 0,2 mg/l có cực đại hấp phụ tại 511,01 nm.

Hình 3.2. Đường chuẩn có dạng y=ax+b

38

Bảng 3.8. Độ hấp phụ và nồng độ của các dung dịch chuẩn Mẫu

Nồng độ (mg/l)

Độ hấp phụ quang

1

0,02

0,0066

2

0,1

0,0098

3

0,2

0,0180

4

0,3

0,0264

5

0,4

0,0339

Đường chuẩn có dạng A=0,07445.C+ 0,00375 với hệ số tương quan R2 = 0,99139

39

Bảng 3.9. Độ hấp phụ và nồng độ của dung dịch mẫu S

Phường

T T

Độ hấp

Nồng độ

phụ quang

sắt tổng

Nồng độ

Kết

sắt tổng

luận

theo Sai số

QCVN 1:2009/B YT (mg/l)

1

Cầu Đất

0.0056

0.025

0.0012

Đạt

2

Cầu Tre

0.0031

-0.0125

0.0019

Đạt

3

Đằng Giang

0.0061

0.0375

0.0019

Đạt

4

Đông Khê

0.0024

-0.025

0.0019

Đạt

5

Đổng Quốc Bình

0.0058

0.0375

0.0019

Đạt

6

Gia Viên

0.0058

0.0375

0.0037

Đạt

7

Lạc Viên

0.0028

-0.0125

0.0030

8

Lạch Tray

0.0047

0.0125

0.0026

Đạt

9

Lê lợi

0.0073

0.0625

0.0027

Đạt

10

Máy Chai

0.0033

-0.0125

0.0030

Đạt

11

Máy Tơ

0.0058

0.0375

0.0030

Đạt

12

Vạn Mĩ

0.0023

-0.025

0.0008

Đạt

≤ 0,3

Đạt

Nhận xét: - Nồng độ sắt tổng của các phường Cầu Đất, Đằng Giang, Đổng Quốc Bình, Gia Viên, Lạch Tray, Lê lợi, Máy Tơ nhỏ hơn nồng độ sắt tổng cho phép đối với nước cấp sinh hoạt theo QCVN 1:2009/BYT là 0,3mg/l.

40

- Nồng độ sắt tổng của các phường Cầu Tre, Đông Khê, Lạc Viên, Máy Chai, Vạn Mĩ âm. Do trong quá trình chuẩn bị dung dịch cần đo có thao tác pha loãng dẫn đến nồng độ của Fe

2+

giảm, có thể khiến nồng độ của Fe

2+

nằm ngoài khoảng giới hạn đo 0,01 đến 5mg/l của phương pháp xác định sắt bằng phương pháp trắc phổ dùng thuốc thử 1,10- phenanthroline [7]. Tuy nhiên, khi so màu dung dịch mẫu sau khi đã tạo thành chất hấp thu với phenanthroline của tất cả các phường với dãy chuẩn, tôi nhận thấy màu của tất cả dung dịch mẫu đều nhạt hơn màu của dung dịch chuẩn nồng độ 0,3mg/l.

Vì vậy nồng độ sắt tổng của các phường Cầu Tre, Đông Khê, Lạc Viên, Máy Chai, Vạn Mĩ đều nhỏ hơn nồng độ sắt tổng cho phép đối với nước cấp sinh hoạt theo QCVN 1:2009/BYT là 0,3mg/l.

Mẫu trắng

DD mẫu 0,025 mg/l

DD chuẩn 0,02 mg/l

DD chuẩn 0,1 mg/l

DD chuẩn 0,2 mg/l

DD chuẩn 0,3 mg/l

DD chuẩn 0,4 mg/l

41

Hình 3.3. Mẫu trắng, dung dịch mẫu và các dung dịch chuẩn KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Qua quá trình nghiên cứu, đề tài đã đạt được một số kết quả sau: 1. Lấy mẫu nước theo đúng tiêu chuẩn Việt Nam 6663-5: 2009 2. Đo các chỉ tiêu: - Mức độ mùi, mức độ vị theo TCVN 2653:1978 về nước uống - phương pháp xác định mùi, vị, màu sắc và độ đục - Xác định chỉ số pH bằng máy đo pH Hanna - Chỉ số pemanganat theo TCVN 6186:1996 về chất lượng nước- Xác định chỉ số Pemanganat - Hàm lượng clorua theo TCVN 6194 - 1996 (ISO 9297 - 1989) về chất lượng nước - Xác định clorua - chuẩn độ bạc nitrat với chỉ thị cromat (phương pháp Mo) - Độ cứng theo phương pháp chuẩn độ tạo phức sử dụng chất tạo phức Na2EDTA với chỉ thị eriocrom T đen.

- Hàm lượng sắt tổng theo TCVN 6177: 1996 về chất lượng nước - Xác định sắt bằng phương pháp trắc phổ sử dụng thuốc thử 1,10 - phenanthroline.

3. Trong 12 mẫu nước lấy và phân tích các chỉ tiêu cho kết quả như sau: - Mùi clo và không vị: Đạt tiêu chuẩn - pH giao động từ 7,1 đến 7,42, nằm trong khoảng 6-8,5: Đạt tiêu chuẩn - Chỉ số pemanganat động từ 1,12 mg/l đến 1,8 mg/l, nhỏ hơn 2mg/l: Đạt tiêu chuẩn - Hàm lượng clorua giao động từ 26.894 mg/l đến 32,071 mg/l, nhỏ hơn 300 mg/l: Đạt tiêu chuẩn - Độ cứng giao động từ 150 mg/l đến 161 mg/l, nhỏ hơn 300 mg/l: Đạt tiêu chuẩn - Hàm lượng sắt tổng nhỏ hơn 0,3 mg/l: Đạt tiêu chuẩn

42

Kiến nghị: Do thời gian và kinh phí hạn hẹp nên đề tài không tránh khỏi những sai sót, có nhiều hạn chế như: số điểm khảo sát chưa nhiều, chưa đánh giá được tất cả các chỉ tiêu yêu cầu của nước cấp sinh hoạt theo QCVN 1:2009/ BYT, chưa xác định được điều kiện tối ưu cho phương pháp xác định sắt tổng bằng phương pháp trắc phổ dùng thuốc thử 1,10- phenanthroline,...

Song với nền tảng lý thuyết đã đặt ra, tôi hi vọng sẽ mở ra những hướng nghiên cứu sâu hơn như: - Áp dụng các phương pháp đã trình bày để đánh giá chỉ tiêu mùi vị, pH, pemanganat, clorua, độ cứng và sắt tổng trong các mẫu nước sinh hoạt khác như mẫu nước giếng, mẫu nước mưa,...

- Khảo sát chất lượng nước sạch tại những quận huyện khác thuộc thành phố Hải Phòng

43

TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt 1. PGS.TS Trần Tử An Hóa phân tích tập 1 Phân tích hóa học.

2. PGS.TS Trần Tử An Hóa phân tích tập 2 Phân tích dụng cụ.

3. Bộ Khoa học Công nghệ và Môi trường, TCVN 2653:1978 về nước uống - phương pháp xác định mùi, vị, màu sắc và độ đục.

4. Bộ Khoa học Công nghệ và Môi trường, TCVN 6186:1996 về chất lượng nước- Xác định chỉ số Pemanganat.

5. Bộ Khoa học Công nghệ và Môi trường, TCVN 6492:2011 (ISO 10523 : 2008) về chất lượng nước - Xác định pH.

6. Bộ môn hóa Trường đại học Y dược Hải Phòng Sách thực tập hóa phân tích 1.

7. Bộ Tài nguyên và Môi trường, TCVN 6177: 1996 về chất lượng nước Xác định sắt bằng phương pháp trắc phổ sử dụng thuốc thử 1,10phenanthroline.

8. Bộ Tài nguyên và Môi trường, TCVN 6194 - 1996 (ISO 9297 - 1989) về chất lượng nước - Xác định clorua - chuẩn độ bạc nitrat với chỉ thị cromat (phương pháp Mo).

9. Bộ Tài nguyên và Môi trường, TCVN 6224-`1996 về chất lượng nướcXác định tổng canxi và magie- phương pháp chuẩn độ EDTA.

10. Bộ Y Tế, Thông tư 41/2018/TT-BYT ban hành Quy chuẩn về chất lượng nước sạch sinh hoạt.

11. Chính phủ (2007), Nghị định số 117/2007/NĐ- CP về sản xuất, cung cấp và tiêu thụ nước sạch.

12. Quốc hội, Luật tài nguyên nước số 17/2012/QH13. 2012.

13. Ủy ban nhân dân thành phố Hải Phòng, Quyết định 487/QĐ-UBND năm 2018 phê duyệt đồ án Quy hoạch cấp nước Hải Phòng đến 2025. 2018.

44

14. Ủy viên ban thường vụ quốc hội, Nghị quyết số 872/NQ-UBTVQH14 : Về việc sắp xếp các đơn vị hành chính cấp xã thuộc thành phố Hải Phòng

15. Vân Lê Thanh Vân (2004), Con người và môi trường, NXB Đại học Sư Phạm.

16. Hanna instruments, Hướng dẫn sử dụng HI 22120 HI 2213 máy đo pH/mV/ oC.

Tiếng Anh 17. Additives Joint FAO/WHO Expert Committee on Food, Meeting Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives., et al. (1988), Toxicological evaluation of certain food additives, Cambridge University

Press.

18. Bothwell Thomas Hamilton, Charlton RW, et al. (1979), Iron metabolism in man, Iron metabolism in man.

19. Council National Research, National Academy of Science. Iron, 1979, University Park Press, Baltimore, MD. 20. Csuros Maria (1997), Environmental sampling and analysis: lab manual, CRC Press.

21. Department of Chemistry University of Kentucky Determination of Iron with 1,10- phenanthroline.

22. Elinder C-G. Iron. In: Friberg L Nordberg GF, Vouk VB, eds.

Handbook on the toxicology of metals, Vol. II. Amsterdam, Elsevier, 1986.

23. EPA U.S. Ground Water and Drinking Water: National Primary Drinking Water Regulations.

24. Fawell J.K; Land.U; Mintz, B Iron in Drinking water. Back ground document for development of WHO Guidelines for Drinking Water Quality.

25. Finch Clement A, Monsen Elaine R (1972), Iron nutrition and the fortification of food with iron, JAMA, 219(11), pp. 1462-1465.

45

26. Health Canada., Committee Welfare Canada. Scientific Review (1990), Nutrition Recommendations: The Report of the Scientific Review Committee,

The Committee.

27. Organization World Health (1988), Requirements of Vitamin A, Iron, Folate, and Vitamin B12: Report of a joint FAO/WHO Expert Consultation,

Food & Agriculture Org. 28. Organization World Health Iron in drinking-water. Background document for preparation of WHO Guidelines for drinking-water quality, 2008.

29. Patil Dhairyasheel B, Patil Sachin R, et al. (2014), Assessment of iron content in ground water of some villages in Shirala Taluka, Sangli District India, International Journal of Pharmacy and Pharmaceutical Science, 4, pp.

1587-1590.

30. Percival Steven L, Chalmers Rachel, et al. (2004), Microbiology of waterborne diseases.

31. WHO Guidelines for drinking-water quality.

32. WHO Hardness in drinking water, background document for development of WHO guidelines for Drinking- water quality.

33. World Health Organization Working Group (1986), Science of the total environment.

Trang web 34. https://vi.wikipedia.org, Quận Ngô Quyền thành phố Hải Phòng, ngày trích dẫn 29/5/2020.