Xác định hàm lượng phèn trong nước [SVTH] Trần Thiên Trường

TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TPHCM KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC

BÁO CÁO ĐỒ ÁN KỸ THUẬT HÓA HỌC

PHÂN TÍCH HÀM LƢỢNG PHÈN TRONG NƢỚC

GVHD: Trần Nguyễn An Sa SVTH: Trần Thiên Trƣờng LỚP: 05DHHH4 MSSV: 2004140313

Tp. Hồ Chí Minh, tháng 12 năm 2016

https://twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

Trƣờng Đại Học Công Nghiệp Thực Phẩm TPHCM – Khoa Công Nghệ Hóa Học

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƢỚNG DẪN Nhận xét :

Ơ

…………………………………………………………………………………………………

N

…………………………………………………………………………………………………

N

H

…………………………………………………………………………………………………

.Q

…………………………………………………………………………………………………

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

………………………………………………………………………………………………… https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

ẠO

…………………………………………………………………………………………………

Đ

…………………………………………………………………………………………………

N

G

…………………………………………………………………………………………………

H Ư

…………………………………………………………………………………………………

TR ẦN

………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………

10 00

B

………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………

A

…………………………………………………………………………………………………

H Í-

Điểm đánh giá:

Ó

…………………………………………………………………………………………………

-L

…………………………………………………………………………………………………

ÁN

………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………

TO

http://daykemquynhon.ucoz.com

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

ÀN

…………………………………………………………………………………………………

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U Y

…………………………………………………………………………………………………

IỄ N

Đ

…………………………………………………………………………………………………

D

Ngày . ……….tháng ………….năm 2014

GVHD: Trần Nguyễn An Sa

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

2

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

Trƣờng Đại Học Công Nghiệp Thực Phẩm TPHCM – Khoa Công Nghệ Hóa Học

MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN...............................................................................................................1 MỞ ĐẦU .........................................................................................................................2

2.

Vai trò của nƣớc trong sinh quyển ....................................................................3

N

Sự phân bố nƣớc trong sinh quyển ....................................................................3

H

Ơ

1.

Vai trò của nƣớc đối với sự sống con ngƣời và sinh vật ...........................3

2.2.

Vai trò của nƣớc đến khí hậu ......................................................................4

2.3.

Vai trò của nƣớc đối với sự phát triển kinh tế ...........................................4

Chu trình nƣớc toàn cầu .....................................................................................5

4.

Phân loại nƣớc .....................................................................................................5 Nƣớc mặt ...........................................................................................................5

4.2.

Nƣớc ngầm ........................................................................................................8

4.3.

Nƣớc biển ..........................................................................................................9

N

G

Đ

4.1.

H Ư

Thành phần sinh hóa của nƣớc ..........................................................................9

5.

Thành phần hóa học .....................................................................................9

5.2.

Thành phần sinh học ..................................................................................11

TR ẦN

5.1.

Ô nhiễm môi trƣờng nƣớc ................................................................................12

6.

Nguồn gốc gây ô nhiễm nƣớc .....................................................................12

6.2.

Thành phần gây ô nhiễm nƣớc ..................................................................12

6.3.

Hiện tƣợng nƣớc bị ô nhiễm ......................................................................13

B

6.1.

Ó

A

CHƢƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ PHÈN .......................................................................15 Khái niệm ...........................................................................................................15

2.

Phân loại .............................................................................................................15 Phèn sắt ........................................................................................................16 Phèn nhôm ...................................................................................................16

ÁN

2.1.

-L

Í-

H

1.

2.2.

Một số ứng dụng của phèn................................................................................17

4.

Quá trình hình thành nƣớc nhiễm phèn .........................................................17

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

3.

5.

4.1.

Giai đoan hình thành khoáng pirite FeS2 .................................................17

4.2.

Giai đoạn hình thành H2SO4 .....................................................................17

4.3.

Giai đoạn phá hủy pirite hình thành Fe2+ ................................................18

4.4.

Sự hình thành khoáng Halotrichite FeAl2(SO4)4.22H2O.........................18

4.5.

Sự xuất hiện Fe2+ trong nƣớc ngầm ..........................................................18

4.6.

Sự xuất hiện phèn sắt Fe(OH)3 và Fe2O3 ..................................................19

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

ẠO

TP

3.

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

.Q

U Y

N

2.1.

10 00

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NƢỚC ........................................................................3

Ảnh hƣởng của nƣớc nhiễm phèn trong nƣớc sinh hoạt ...............................19

GVHD: Trần Nguyễn An Sa

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

3

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

Trƣờng Đại Học Công Nghiệp Thực Phẩm TPHCM – Khoa Công Nghệ Hóa Học

Các chỉ tiêu cơ bản về hàm lƣợng phèn trong nƣớc ......................................19

6.

CHƢƠNG 3: CƠ SỞ LÝ THUYẾT CÁC PHƢƠNG PHÁP PHÂN TÍCH TRONG NƢỚC NHIỄM PHÈN ..................................................................................................20 Khái niệm phức chất ..................................................................................20

1.2.

Phƣơng pháp chuẩn độ tạo phức ..............................................................20

1.3.

Định lƣợng dung dịch chỉ chứa hỗn hợp Fe3+, Al3+ .................................21

H

N

2.2.

Phƣơng pháp dichromat ............................................................................23

2.3.

Phƣơng pháp iod .........................................................................................24 Cơ sở của phƣơng pháp .............................................................................25

3.2.

Định luật Lambert-Beer .............................................................................25

3.3.

Ứng dụng của định luật Lambert-Beer để định lƣợng ...........................26

N

G

Đ

3.1.

TR ẦN

CHƢƠNG 4: CÁC PHƢƠNG PHÁP PHÂN TÍCH HÀM LƢỢNG PHÈN TRONG NƢỚC ............................................................................................................................28 Các phƣơng pháp phân tích phèn nhôm trong nƣớc .....................................28

1.

Phân tích phèn nhôm sufat ........................................................................28

1.2.

Phân tích phèn nhôm kali sufat .................................................................29

10 00

B

1.1.

Các phƣơng pháp phân tích phèn sắt trong nƣớc ..........................................30

2.

Phƣơng pháp chuẩn độ phức chất ............................................................30

2.2.

Phƣơng pháp oxi hóa - khử (phƣơng pháp permanganat) .....................30

2.3.

Phƣơng pháp phân tích trắc quang dùng thuốc thử 1.10-phenantrolin31

Í-

H

Ó

A

2.1.

-L

KẾT LUẬN ...................................................................................................................36

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................................37

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

TP

ẠO

Phƣơng pháp chuẩn độ trắc quang UV-VIS ...................................................25

3.

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

Phƣơng pháp permanganat .......................................................................23

.Q

2.1.

H Ư

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

U Y

Phƣơng pháp chuẩn độ oxi hóa khử ................................................................23

2.

http://daykemquynhon.ucoz.com

Ơ

1.1.

N

Phƣơng pháp chuẩn độ phức chất ...................................................................20

1.

GVHD: Trần Nguyễn An Sa

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

4

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

Trƣờng Đại Học Công Nghiệp Thực Phẩm TPHCM – Khoa Công Nghệ Hóa Học

LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, em xin gửi đến quý thầy cô, quý đọc giả lời chúc sức khỏe và lời Để hoàn thành đề tài đồ án kỹ thuật hóa học này, em không thể không nhớ tới

H

Ơ

những ngƣời đã hỗ trợ, tạo điều kiện tốt nhất có thể dành cho em.

N

chào trân trọng nhất.

U Y

TP

.Q

học trong suốt thời gian học tập và làm đồ án.

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

ẠO

điều kiện cho sinh viên chúng em đƣợc làm đồ án theo đúng thời gian và tiến độ. Cám

G

Đ

ơn tất cả các thầy cô đã quan tâm, chỉ bảo cho em thêm nhiều kiến thức mới nhằm mở

N

mang tri thức phục vụ cho đồ án.

H Ư

Cám ơn tất cả các anh chị, bạn bè đã nhiệt tình giúp đỡ về tài liệu tham khảo và

TR ẦN

kinh nghiệm cho em có thể hoàn thành tốt nhất báo cáo đồ án của mình. Chân thành cám ơn tác giả các giáo trình, tài liệu, tạp chí cung cấp kiến thức liên quan tới đồ án.

B

Do giới hạn về thời gian, điều kiện cũng nhƣ tầm tri thức hạn hẹp nên bài làm

10 00

còn rất nhiều sai xót. Kính mong quý thầy cô, quý đọc giả dành cho em thêm nhiều

TO

ÁN

-L

Í-

H

Ó

A

góp ý chân thành để bài làm đƣợc hoàn thiện hơn.

D

IỄ N

Đ

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

Em xin cám ơn Ban giám hiệu nhà trƣờng, Khoa Công Nghệ Hóa Học đã tạo

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

giảng viên trực tiếp hƣớng dẫn tận tình, hết lòng, chia sẻ kinh nghiệm làm bài khoa

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

N

Đầu tiên, em xin gửi lời cám ơn chân thành nhất đến Cô Trần Nguyễn An Sa,

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

Trƣờng Đại Học Công Nghiệp Thực Phẩm TPHCM – Khoa Công Nghệ Hóa Học

MỞ ĐẦU Ngày nay, cùng với sự phát triển mạnh mẽ về các lĩnh vực kinh tế, văn hóa, xã hội, cuộc sống con ngƣời ngày càng ổn định hơn, nhƣng hậu quả không thể tránh khỏi, chính là môi trƣờng sống càng trở nên ô nhiễm hơn. Trong những năm gần đây, thảm

Ơ

N

họa thiên nhiên liên tục xảy ra ở nƣớc ta và diễn biến ngày một nghiêm trọng hơn nhƣ

N

H

lũ lụt, hạn hán, nƣớc nhiễm mặn, nhiễm phèn gây thiệt hại lớn về con ngƣời và nền

.Q

Ô nhiễm môi trƣờng ảnh hƣởng trực tiếp tới sức khỏe con ngƣời, trong đó có thể

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Đ

trong nƣớc là công việc vô cùng quan trọng. Một trong những kim loại đƣợc chú ý là

G

sắt, do nếu hàm lƣợng sắt hòa tan quá cao thì không chỉ ảnh hƣởng tới sức khỏe của

TR ẦN

biệt là khu vực đồng bằng Sông Cửu Long.

H Ư

N

con ngƣời mà còn ảnh hƣởng xấu tới các hoạt động sản xuất, du lịch, cấp nƣớc… Đặt Cùng với sự phát triển vƣợt bậc của khoa học kỹ thuật, có nhiều cách xác định hàm lƣợng sắt hòa tan trong nƣớc khác nhau nhƣ: phƣơng pháp trắc quang, phổ hấp

10 00

B

thụ nguyên tử, cực phổ Von-Ampe hoà tan...

Với lý do kể trên, em chọn đề tài: “Xác định hàm lượng phèn trong nước”.

A

Trong khuôn khổ đề tài của đồ án, nội dung xoay quanh phần tổng quan về khái

H

Ó

niệm, quá trình hình thành, các chỉ tiêu, ảnh hƣởng của nƣớc nhiễm phèn (nƣớc phèn)

Í-

từ đó đƣa ra các phƣơng pháp phân tích, xác định hàm lƣợng phèn trong nƣớc sinh

-L

hoạt, cụ thể là nƣớc giếng. Phạm vi của đề tài có thể xem là khá rộng nên sinh viên

ÁN

chú trọng xoay quanh việc tìm hiểu các phƣơng pháp phân tích xác định hàm lƣợng sắt

TO

có trong nƣớc phèn.

D

IỄ N

Đ

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

ẠO

kể tới ô nhiễm kim loại nặng trong nƣớc. Vì vậy, xác định hàm lƣợng kim loại nặng

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

trƣờng ngày càng cấp thiết.

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U Y

kinh tế. Chính vì thế việc nghiên cứu về ô nhiễm môi trƣờng và biện pháp bảo vệ môi

GVHD: Trần Nguyễn An Sa

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

2

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

Trƣờng Đại Học Công Nghiệp Thực Phẩm TPHCM – Khoa Công Nghệ Hóa Học

CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NƢỚC 1. Sự phân bố nƣớc trong sinh quyển Trên hành tinh chúng ta, nƣớc tồn tại khắp nơi: trên mặt đất, trong biển và đại dƣơng, dƣới đất và trong không khí dƣới các dạng: lỏng (nƣớc sông, suối, ao hồ, biển,

U Y

100%

.Q

3

35.10 km

2,5%

TP

6

3

3

Đ

6

ẠO

1351.10 km Nƣớc mặn: 97,5% 6 3 Trong thành phần nƣớc ngọt, dạng rắn chiếm 24,3.10 km (69,4%), dạng lỏng là 6

G

10,7.10 km (30,6%).

3

3

km 6

H Ư

6

10,5.10

N

Trong 10,7.10 km (100%) nƣớc dạng lỏng, nƣớc ngầm chiếm đại bộ phận với (98,3%); hồ và hồ chứa là 0,102.10

3

6

6

3

km

(0,95%); thỗ nhƣỡng

3

6

3

6

3

TR ẦN

0,047.10 km (0,44%); sông ngòi 0,020.10 km (0,19%); khí quyển 0,020.10 km

B

(0,19%) và sinh quyển 0,011.10 km (0,10%).

Sự phân bố lƣợng nƣớc trên Trái Đất không đều theo các đại dƣơng, biển và lục

10 00

địa.

A

2. Vai trò của nƣớc trong sinh quyển

H

Ó

2.1. Vai trò của nƣớc đối với sự sống con ngƣời và sinh vật

Í-

Nƣớc chứa trong cơ thể sinh vật một hàm lƣợng rất cao, từ 50 - 90% khối lƣợng

-L

cơ thể sinh vật là nƣớc, có trƣờng hợp nƣớc chiếm tỷ lệ cao hơn.

ÁN

Trong cơ thể ngƣời, nƣớc chiếm 60-65% trọng lƣợng cơ thể trƣởng thành, đến

TO

90% ở phôi, 70% ở trẻ sơ sinh. Trong các mô cứng nhƣ xƣơng, răng, móng, nƣớc

ÀN

chiếm 10-20%. Đối với các mô, cơ quan, khi lƣợng nƣớc thay đổi tới hơn 10% sẽ dẫn

D

IỄ N

Đ

tới tình trạng bệnh lý.

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

6

Nƣớc ngọt:

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

lƣợng nƣớc trong thủy quyển đƣợc phân bố nhƣ sau: 6 3 1386.10 km Lƣợng nƣớc trong thủy quyển:

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

N

H

Theo tổ chức Giáo dục, Khoa học và Văn hóa của Liên hiệp quốc (UNESCO),

Ơ

N

khí (hơi nƣớc) và rắn (băng tuyết).

Nƣớc là môi trƣờng khuyếch tán cho các chất của tế bào, tạo nên các chất lỏng

sinh học nhƣ máu, dịch gian bào, dịch não tủy.

Nƣớc là nguyên liệu cho cây trong quá trình quang hợp tạo ra các chất hữu cơ.

Nƣớc là môi trƣờng hoà tan chất vô cơ và phƣơng tiện vận chuyển chất vô cơ và hữu cơ trong cây, vận chuyển máu và các chất dinh dƣỡng ở động vật.

GVHD: Trần Nguyễn An Sa

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

3

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

Trƣờng Đại Học Công Nghiệp Thực Phẩm TPHCM – Khoa Công Nghệ Hóa Học

Nƣớc tham gia vào quá trình trao đổi năng lƣợng và điều hòa nhiệt độ cơ thể. Cuối cùng nƣớc giữ vai trò tích cực trong việc phát tán nòi giống của các sinh vật, nƣớc còn là môi trƣờng sống của nhiều loài sinh vật.

N

H

Ơ

N

Vì vậy các cơ thể sinh vật thƣờng xuyên cần nƣớc. Một ngƣời nặng 60 kg cần cung cấp 2-3 lít nƣớc để đổi mới lƣợng nƣớc của cơ thể, và duy trì các hoạt động sống bình thƣờng.

2.2. Vai trò của nƣớc đến khí hậu

.Q

TP

dùng lƣợng nhiệt đó để sƣởi ấm khí quyển vào mùa đông.

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Đ

dịu và cân bằng khí hậu của nhiều vùng trên Trái Đất. Ví dụ nhƣ khí hậu vùng Tây Âu

G

dịu mát nhờ vai trò của dòng hải lƣu nóng khổng lồ Gulf - stream chảy từ vịnh Mexico

H Ư

N

qua Đại Tây Dƣơng vòng qua bờ biển Anh và Nauy. Đại dƣơng cùng với gió đóng vai lƣu thì chuyển chúng đi rất xa.

TR ẦN

trò điều hòa thành phần không khí hòa tan các chất của khí quyển, còn các dòng hải 2.3. Vai trò của nƣớc đối với sự phát triển kinh tế

10 00

B

Nƣớc đáp ứng nhu cầu đa dạng của con ngƣời nhƣ sử dụng trong sinh hoạt: tắm rửa, giặt, nấu ăn… Tùy theo trình độ phát triển xã hội và khả năng cung cấp mà lƣợng

A

nƣớc cần cho mỗi ngƣời một ngày trong các vùng đô thị có thể đạt từ 100 - 300 lít hay

H

Ó

hơn nữa.

Í-

Trong nông nghiệp, nƣớc là yếu tố vô cùng quan trọng để tạo ra năng suất và sản

-L

lƣợng cây trồng. Nƣớc có vai trò hòa tan các loại muối khoáng trong đất và giúp cho rễ

ÁN

cây có thể hút đƣợc các chất dinh dƣỡng cần thiết để nuôi cây. Nƣớc, không khí, các chất khoáng là những nguyên liệu cần thiết để cây trồng tổng hợp nên các chất hữu cơ

ÀN

trong cây, nhƣng nƣớc là yếu tố mà cây trồng phải sử dụng với khối lƣợng lớn nhất.

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

ẠO

Các dòng hải lƣu mang nhiệt năng từ các vùng nhiệt đới lên các biển phía bắc, làm

TO

http://daykemquynhon.ucoz.com

lớn. Các đại dƣơng và biển tích lũy nhiệt lƣợng của bức xạ mặt trời vào mùa hè và

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U Y

Nƣớc quyết định vai trò của đại dƣơng về khí hậu bởi nƣớc có nhiệt dung riêng

D

IỄ N

Đ

Lƣợng nƣớc này 99,8% đƣợc sử dụng vào quá trình bay hơi mặt lá và chỉ có từ 0,1 – 0,3% là để xây dựng các bộ phận của cây.

Lƣợng nƣớc chứa trong các bộ phận của cây luôn luôn thay đổi, chính vì vậy mà 3

mỗi ngày trên một diện tích 1 ha cây trồng nhƣ lúa, ngô, rau phải cần 30-60 m nƣớc 3

và mỗi vụ cây trồng cần 3000-6000 m nƣớc tùy theo loại cây trồng và thời vụ canh tác, điều kiện bức xạ, nhiệt độ, độ ẩm, mƣa của từng nơi.

GVHD: Trần Nguyễn An Sa

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

4

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

Trƣờng Đại Học Công Nghiệp Thực Phẩm TPHCM – Khoa Công Nghệ Hóa Học

Trong công nghiệp, bất kì ngành sản xuất công nghiệp nào cũng cần sử dụng nƣớc đặc biệt nhƣ công nghiệp chế biến thực phẩm, dệt, nhuộm… Ví dụ: để sản xuất một 3

Ơ

chạy bằng sức nƣớc, các nhà máy thủy điện hiện nay sản xuất hàng tỷ kW giờ điện cho mỗi con ngƣời hằng ngày.

N

tấm vải cần 4000-6000 m nƣớc. Ngoài ra, nƣớc còn dùng để tạo năng lƣợng. Thí dụ

H

Vậy nƣớc là đầu vào của bất kì hoạt động sản xuất nào của con ngƣời, tạo ra sản

.Q

3. Chu trình nƣớc toàn cầu

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Đ

lƣợng nƣớc đƣợc bảo toàn, chỉ chuyển từ dạng này sang dạng khác (lỏng, khí, rắn)

G

hoặc từ nơi này tới nơi khác. Tùy theo phân loại nguồn nƣớc (đại dƣơng, hồ, sông, hơi

H Ư

N

ẩm đất…) thời gian luân hồi có thể rất ngắn (8 ngày đối với hơi ẩm không khí) hoặc có thể kéo dài hàng năm, hàng ngàn năm.

TR ẦN

Trong chu trình thủy văn nguồn nƣớc ngọt đƣợc luân hồi qua quá trình bốc hơi và mƣa (thời gian luân hồi thƣờng ngắn theo hàng năm). Hiện nay hàng năm toàn thế giới

B

mới sử dụng 4000km3 nƣớc ngọt, chiếm khoảng hơn 40% tổng số nguồn nƣớc ngọt có

10 00

thể khai thác. Tuy nhiên nguồn nƣớc mƣa và nƣớc ngọt phân bố rất không đồng đều,

A

trong khi có nhiều vùng bị ngập lụt thì các vùng khác lại thiếu nƣớc ngọt.

H Í-

4.1. Nƣớc mặt

Ó

4. Phân loại nƣớc

-L

Đây là khái niệm chung chỉ các nguồn nƣớc trên mặt đất, bao gồm các dạng động

ÁN

(chảy) nhƣ sông, suối, kênh, rạch và dạng tĩnh hay dạng chảy chậm nhƣ ao, hồ, đầm… Nƣớc mặt có nguồn gốc chính là nƣớc chảy tràn do mƣa hay cũng có thể từ

ÀN

nƣớc ngầm chảy ra do áp suất cao hay dƣ thừa độ ẩm trong đất cũng nhƣ dƣ thừa số

D

IỄ N

Đ

lƣợng trong các tầng nƣớc.

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

ẠO

Nguồn nƣớc trong tự nhiên luôn đƣợc luân hồi theo chu trình thủy văn. Do vậy

TO

http://daykemquynhon.ucoz.com

khác thay thế nƣớc trong quá trình chế biến, sản xuất ra sản phẩm cho con ngƣời.

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U Y

N

phẩm cho xã hội. Tính thiết yếu còn thể hiện ở chỗ không thể dùng loại tài nguyên nào

Nƣớc chảy tràn vào các sông luôn ở trạng thái động, phụ thuộc vào lƣu lƣợng và mùa trong năm. Chất lƣợng nƣớc phụ thuộc nhiều vào các lƣu vực. Nƣớc qua vùng núi đá vôi, đá phấn thì sẽ trong và cứng. Nƣớc chảy qua vùng đất có tính thấm kém thì sẽ đục và mềm. Các hạt mịn hữu cơ và vô cơ bị cuốn theo khó sa lắng. Nƣớc chảy qua rừng rậm thì sẽ trong và chứa nhiều chất hữu cơ hòa tan. Nạn phá rừng làm cho nƣớc cuốn trôi hầu hết các thành phần trong đất.

GVHD: Trần Nguyễn An Sa

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

5

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

Trƣờng Đại Học Công Nghiệp Thực Phẩm TPHCM – Khoa Công Nghệ Hóa Học

Bảng 1.1. Chất lƣợng nƣớc mặt-QCVN 08:2008/BTNMT Giá trị giới hạn

6-8,5

5,5-9

5,5-9 ≥2

mg/l

≥6

≥5

≥4

3

Tổng chất rắn lơ lửng (TSS)

mg/l

20

30

50

4

COD

mg/l

10

15

5

BOD5 (20 C)

mg/l

4

6

mg/l

0,1

mg/l

250

mg/l

1

50 25

0,5

1

400

600

-

1,5

1,5

2

0,01

0,02

0,04

0,05

mg/l

2

5

10

15

mg/l

0,1

0,2

0,3

0,5

mg/l

0,005

0,01

0,02

0,02

mg/l

0,01

0,02

0,05

0,1

mg/l

0,005

0,005

0,01

0,01

mg/l

0,02

0,02

0,05

0,05

mg/l

0,05

0,1

0,5

1

17 Crom VI (Cr )

mg/l

0,01

0,02

0,04

0,05

18 Đồng (Cu)

mg/l

0,1

0,2

0,5

1

19 Kẽm (Zn)

mg/l

0,5

1,0

1,5

2

20 Niken (Ni)

mg/l

0,1

0,1

0,1

0,1

21 Sắt (Fe)

mg/l

0,5

1

1,5

2

22 Thuỷ ngân (Hg)

mg/l

0,001

0,001

0,001

0,002

23 Chất hoạt động bề mặt

mg/l

0,1

0,2

0,4

0,5

24 Tổng dầu, mỡ (oils & grease)

mg/l

0,01

0,02

0,1

0,3

25 Phenol (tổng số)

mg/l

0,005

0,005

0,01

0,02

-

8

Florua (F )

9

Nitrit (NO 2) (tính theo N)

10 11

-

mg/l

Nitrat (NO 3) (tính theo N) 3Phosphat (PO4 )(tính theo P) -

10 00

B

12 Xianua (CN ) 13 Asen (As)

A

14 Cadimi (Cd)

H

Ó

15 Chì (Pb) 3+

Í-

16 Crom III (Cr )

ÀN

TO

ÁN

-L

6+

Đ G

Clorua (Cl )

0,2

N

-

H Ư

Amoni (NH 4) (tính theo N)

ẠO

15

+

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

TP

o

30

100

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

Ôxy hoà tan (DO)

U Y

2

N

6-8,5

H

B2

.Q

B1

pH

7

Đ

A2

1

6

IỄ N D

B

A1

TR ẦN

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

A

Ơ

Đơn vị

TT

N

Thông số

26 Hoá chất bảo vệ thực vật Clo

GVHD: Trần Nguyễn An Sa

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

6

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

Trƣờng Đại Học Công Nghiệp Thực Phẩm TPHCM – Khoa Công Nghệ Hóa Học

0,004

0,008

0,01

Endrin

mg/l

0,01

0,012

0,014

0,02

BHC

mg/l

0,05

0,1

0,13

0,015

DDT

mg/l

0,001

0,002

0,004

0,005

Endosunfan (Thiodan)

mg/l

0,005

0,01

0,01

0,02

Lindan

mg/l

0,3

0,35

0,38

0,4

Chlordane

mg/l

0,01

0,02

0,02

.Q

0,03

Heptachlor

mg/l

0,01

0,02

0,02

TP

0,05

Paration

mg/l

0,1

0,2

0,4

0,5

Malation

mg/l

0,1

0,32

0,32

0,4

mg/l

100

200

450

500

mg/l

80

100

160

200

mg/l

900

1200

1800

2000

29 Tổng hoạt độ phóng xạ a

Bq/l

0,1

0,1

0,1

0,1

Bq/l

1,0

1,0

1,0

1,0

MPN/

20

50

100

200

2500

5000

7500

10000

B

2,4,5T

10 00

Paraquat

H

Ó

30 Tổng hoạt độ phóng xạ b

Í-L

TO

ÁN

32 Coliform

N

100ml MPN/ 100ml

Đ

Ghi chú: Việc phân hạng nguồn nƣớc mặt nhằm đánh giá và kiểm soát chất

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

N https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

2,4D

ÀN

H Ư

TR ẦN

28 Hóa chất trừ cỏ

G

Đ

phospho hữu cơ

31 E. Coli

U Y

ẠO

27 Hoá chất bảo vệ thực vật

N

0,002

Ơ

mg/l

H

Aldrin+Dieldrin

A

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

hữu cơ

D

IỄ N

lƣợng nƣớc, phục vụ cho các mục đích sử dụng nƣớc khác nhau: A1 – Sử dụng tốt cho mục đích cấp nƣớc sinh hoạt và các mục đích khác nhƣ loại A2, B1 và B2.

A2 - Dùng cho mục đích cấp nƣớc sinh hoạt nhƣng phải áp dụng công nghệ xử lý phù hợp; bảo tồn động thực vật thủy sinh, hoặc các mục đích sử dụng nhƣ loại B1 và B2.

GVHD: Trần Nguyễn An Sa

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

7

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

Trƣờng Đại Học Công Nghiệp Thực Phẩm TPHCM – Khoa Công Nghệ Hóa Học

B1 – Dùng cho mục đích tƣới tiêu thủy lợi hoặc các mục đích sử dụng khác có yêu cầu chất lƣợng nƣớc tƣơng tự hoặc các mục đích sử dụng nhƣ loại B2.

B2 - Giao thông thủy và các mục đích khác với yêu cầu nƣớc chất lƣợng thấp.

Ơ

Nƣớc ngầm tồn tại ở các tầng hay túi trong lòng đất. Chất lƣợng nƣớc ngầm phụ

N

4.2. Nƣớc ngầm

N

H

thuộc vào một loạt các yếu tố: chất lƣợng nƣớc mƣa, thời gian tồn tại, bản chất lớp

.Q

phần khác nhau, nhƣ ở vùng núi đá, vùng ven đô thị, vùng công nghiệp…

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

N

G

cây cà phê ở Tây Nguyên.

H Ư

Nƣớc ngầm và nƣớc bề mặt có các tính chất khác nhau, bảng 1.2. trình bày các

TR ẦN

tính chất và sự khác nhau cơ bản giữa nƣớc ngầm và nƣớc bề mặt.

Bảng 1.2. Một số đặc điểm khác nhau giữa nƣớc ngầm và nƣớc mặt Thông số Nƣớc ngầm Nƣớc bề mặt Tƣơng đối ổn định

10 00

B

Nhiệt độ Chất rắn lơ

A Ó

Thay đổi tùy thuộc vào lƣợng

nƣớc mặt

đất lƣợng mƣa

-L

Í-

hòa tan

ÁN

Hàm lƣợng 2+

2+

Rất thấp, chỉ có khi nƣớc ở sát

Thƣờng xuyên có trong nƣớc đáy hồ

Fe , Mn

ÀN Đ IỄ N

tan

Khí O2 hòa tan

mùa

Ít thay đổi, cao hơn so với

H

Chất khoáng

Thay đổi theo mùa Thƣờng cao và thay đổi theo

Rất thấp, hầu nhƣ không có

lửng

Khí CO2 hòa

D

Đ

nghiệp, tƣới tiêu thủy lợi, đặc biệt là các vùng trồng cây công nghiệp tập trung nhƣ

Có nồng độ cao

Rất thấp hay bằng 0

Thƣờng không tồn tại

Gần nhƣ bão hòa

Thƣờng có

Khí NH3

Có khi nguồn nƣớc bị nhiễm bẫn

Khí H2S

Thƣờng có

Không có

SiO2

Thƣờng có ở nồng độ cao

Có ở nồng độ trung bình

GVHD: Trần Nguyễn An Sa

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

ẠO

Nƣớc ngầm là nguồn tài nguyên quý giá cung cấp cho các vùng đô thị, công

TO

http://daykemquynhon.ucoz.com

hữu cơ và vi sinh vật, giàu các ion vô cơ. Nƣớc ngầm ở các vùng khác nhau có thành

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U Y

đất đá nƣớc thấm qua hoặc tầng chứa nƣớc. Thông thƣờng nƣớc ngầm chứa ít tạp chất

8

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

Trƣờng Đại Học Công Nghiệp Thực Phẩm TPHCM – Khoa Công Nghệ Hóa Học

NO3

Có ở nồng độ cao , do bị

-

Thƣờng rất thấp

Chủ yếu do các vi trùng sắt

Nhiều loại vi trùng, virut gây

gây ra

bệnh và tảo

Ơ

N

Vi sinh vật

nhiễm bởi phân bón hóa học

H

4.3. Nƣớc biển

.Q

phân theo tỉ lệ muối hòa tan từ mức độ lớn tới nhỏ là nƣớc mặn ở các vùng biển và đại

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

2-

+

2+

2+

Đ

của nƣớc biển là các ion Cl , SO4 , CO3 , SiO3 , Na , Ca , Mg . Nƣớc biển thích

N

G

hợp với các loài thủy hải sản nƣớc mặn, là môi trƣờng sống của nhiều giới sinh vật. Biển

5.1. Thành phần hóa học

B

5.1.1. Các ion hòa tan

TR ẦN

5. Thành phần sinh hóa của nƣớc

H Ư

đóng vai trò quan trọng trong chu trình tuần hoàn nƣớc toàn cầu.

10 00

Các hợp chất vô cơ, hữu cơ trong nƣớc tự nhiên, có thể tồn tại ở các dạng ion hòa tan, dạng rắn, lỏng, khí… Sự phân bổ các hợp chất này quyết định bản chất của nƣớc

Ó

A

tự nhiên nhƣ: nƣớc ngọt, nƣớc lợ hoặc nƣớc mặn; nƣớc sạch và nƣớc ô nhiễm; nƣớc

Í-

H

giàu dinh dƣỡng và nƣớc nghèo dinh dƣỡng; nƣớc cứng và nƣớc mềm...

-L

5.1.2. Các khí hòa tan

ÁN

Nƣớc là dung môi lƣỡng tính nên hòa tan rất tốt các chất nhƣ axit, bazơ và muối vô cơ tạo ra nhiều loại ion tồn tại tự nhiên trong môi trƣờng nƣớc. Hàm lƣợng các

ÀN

ion hòa tan trong nƣớc đƣợc đặc trƣng bởi độ dẫn điện, nồng độ các ion hòa tan càng

D

IỄ N

Đ

lớn thì độ dẫn điện EC (microsimen/cm hay S/cm) của nƣớc càng lớn.

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

2-

2-

-

ẠO

dƣơng, nƣớc lợ ở vùng cửa sông và ven biển, nƣớc ngọt ở sông hồ. Thành phần chủ yếu

TO

http://daykemquynhon.ucoz.com

đƣợc gọi là nƣớc mặn. Khoảng ¾ bề mặt Trái Đất đƣợc bao phủ bởi nƣớc biển. Có thể

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U Y

N

Nƣớc biển tƣơng đối đồng đều về thành phần, đặc biệt là giàu NaCl, vì vậy nƣớc biển

Thành phần ion hòa tan của nƣớc biển tƣơng đối đồng nhất, nhƣng của nƣớc bề

mặt hoặc nƣớc ngầm thì không đồng nhất vì còn phụ thuộc vào đặc điểm khí hậu, địa chất và vị trí thủy vực. Sau đây là số liệu tham khảo về thành phần ion hòa tan của nƣớc.

Bảng 1.3. Thành phần một số ion hòa tan trong nước tự nhiên

GVHD: Trần Nguyễn An Sa

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

9

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

Trƣờng Đại Học Công Nghiệp Thực Phẩm TPHCM – Khoa Công Nghệ Hóa Học

Thành phần

Nƣớc biển

Nƣớc sông, hồ, đầm

Nồng độ (mg/l)

Thứ tự

Nồng độ (mg/l)

Thứ tự

19340

1

8

4

10770

2

6

5

2712

3

11

3

1290

4

4

412

5

15

399

6

2

7

140

7

58

1

65

8

-

-

9 Microgam/l

9

Microgam/l

-

2

10

15

Bromua Br

-

-

2+

Stronti Sr

Silic Si

5.000

1

13.100

3

Flo F

1400

3

100

12

Nito N

250

4

230

11

35

5

20

13

11

6

1

18

5

7

20

14

3

8

670

9

2

9

7

16

10 00

Photpho P

Ó

A

Molipden Mo

H

Kẽm Zn

-L

Í-

Sắt Fe

ÁN

Mangan Mn

Ơ

H

N U Y

4.500

TR ẦN

Bo (B)

B

Các nguyên tố vi lƣợng

TO

5.1.3. Các khí hòa tan

ÀN

Các khí hòa tan trong nƣớc là do sự hấp thụ của không khí vào nƣớc, hoặc do

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

Bicacbonat HCO3

2

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

+

Kali K

.Q

2+

Canxi Ca

6

TP

Magie Mg

2+

ẠO

2-

Sunfat SO4

Đ

Natri Na

G

+

N

-

H Ư

Clo Cl

N

Các ion chính

D

IỄ N

Đ

quá trình hóa học, sinh hóa trong nƣớc tạo ra, các khí chủ yếu là oxy và cacbonic, ngoài ra còn một số khí khác.

5.1.4. Các chất rắn Các chất rắn bao gồm các thành phần vô cơ, hữu cơ và đƣợc phân thành 2 loại dựa vào kích thƣớc:

GVHD: Trần Nguyễn An Sa

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

10

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

Trƣờng Đại Học Công Nghiệp Thực Phẩm TPHCM – Khoa Công Nghệ Hóa Học -6

 Chất rắn không thể lọc đƣợc: là loại có kích thƣớc hạt nhỏ hơn 10 m, ví dụ nhƣ chất rắn dạng hạt keo, chất rắn hòa tan (các ion và phân tử hòa tan).

-6

 Chất rắn có thể lọc đƣợc: loại này có kích thƣớc hạt lớn hơn 10 m, ví dụ: hạt

N

bùn, sạn...

Ơ

5.1.5. Các chất hữu cơ

ẠO

chất dễ phân huỷ sinh học đƣợc đặc trƣng bởi chỉ số BOD, gọi là nhu cầu oxy sinh học

Đ

(viết tắt của Biochemical Oxygen Demand).

N

G

Các hợp chất hữu cơ còn lại thƣờng rất bền, lại không bị phân hủy bởi vi sinh vật

H Ư

nhƣ các hợp chất hữu cơ: clo, cơ photpho, cơ kim nhƣ DDT, linđan, anđrin,

TR ẦN

policlorobipheny (PCB), các hợp chất hữu cơ đa vòng ngƣng tụ nhƣ pyren, naphtalen, antraxen, đioxin... Đây là những chất có tính độc cao, lại bền trong môi trƣờng nƣớc,

B

có khả năng gây tác hại lâu dài cho đời sống sinh vật và sức khỏe con ngƣời. Hàm

10 00

lƣợng các chất khó phân huỷ sinh học, kể cả dễ phân huỷ sinh học đƣợc đặc trƣng bởi chỉ số COD, gọi là nhu cầu oxy hóa học (viết tắt của Chemical Oxygen Demand).

Ó

A

5.2. Thành phần sinh học

H

Thành phần và mật độ các loài cơ thể sống trong nƣớc phụ thuộc chặt chẽ vào đặc

-L

Í-

điểm, thành phần hóa học của nguồn nƣớc, chế độ thủy văn và vị trí địa hình. Sau đây

ÁN

là một số loại sinh vật có ý nghĩa trong các quá trình hóa học và sinh học trong nƣớc:

TO

 Vi khuẩn (bacteria): là các loại thực vật đơn bào, không màu có kích thƣớc từ 0,5 ÷ 5,0 m, chỉ có thể quan sát đƣợc bằng kính hiển vi.

ÀN

Vi khuẩn đóng vai trò rất quan trọng trong việc phân hủy chất hữu cơ trong nƣớc,

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

TP

các chất này dễ bị vi sinh vật phân hủy tạo ra khí cacbonic và nƣớc. Hàm lƣợng các

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

.Q

nhƣ các chất đƣờng, chất béo, protein, dầu mỡ động thực vật. Trong môi trƣờng nƣớc

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

U Y

N

H

Dựa vào khả năng bị phân hủy do vi sinh vật trong nƣớc, ta có thể phân làm 2 nhóm: Các chất hữu cơ dễ phân huỷ sinh học (hoặc còn đƣợc gọi là các chất tiêu thụ oxi)

D

IỄ N

Đ

là cơ sở của quá trình tự làm sạch của nƣớc tự nhiên, do vậy nó có ý nghĩa rất quan trọng với môi trƣờng nƣớc. Phụ thuộc vào nguồn dinh dƣỡng, vi khuẩn đƣợc chia làm hai nhóm chính: vi khuẩn dị dƣỡng (heterotrophic) và vi khuẩn tự dƣỡng (autotrophic).  Siêu vi trùng (virus): Loại này có kích thứơc nhỏ (khoảng 20 ÷ 100nm), là loại kí sinh nội bào. Khi xâm nhập vào tế bào vật chủ nó thực hiện

việc chuyển hóa

tế bào để tổng hợp protein và axit nucleic của siêu vi trùng mới, chính vì cơ chế sinh

GVHD: Trần Nguyễn An Sa

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

11

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

Trƣờng Đại Học Công Nghiệp Thực Phẩm TPHCM – Khoa Công Nghệ Hóa Học

sản này nên siêu vi trùng là tác nhân gây bệnh hiểm nghèo cho con ngƣời và các loài động vật.  Tảo: là loại thực vật đơn giản nhất có khả năng quang hợp, không có rễ, thân,

Ơ

phù du. Tảo là loại sinh vật tự dƣỡng, chúng sử dụng cacbonic hoặc bicacbonat làm

N

lá; có loại tảo có cấu trúc đơn bào, có loại có dạng nhánh dài, tảo thuộc loại thực vật

N

H

nguồn cacbon, sử dụng các chất dinh dƣỡng vô cơ nhƣ photphat và nitơ để phát triển.

.Q TP

6. Ô nhiễm môi trƣờng nƣớc

ẠO

6.1. Nguồn gốc gây ô nhiễm nƣớc

Đ

Ô nhiễm nƣớc là sự làm thay đổi bất lợi cho môi trƣờng nƣớc, hoàn toàn hay đại

N

G

bộ phận do các hoạt động khác nhau của con ngƣời tạo nên. Những hành động gây tác

H Ư

động trực tiếp hay gián tiếp đến những thay đổi về mặt năng lƣợng, mức độ bức xạ

TR ẦN

Mặt Trời, thành phần vật lý hóa học của nƣớc, và sự phong phú của các loại sinh vật sống trong nƣớc.

Về nguồn gốc gây ô nhiễm nƣớc có thể là tự nhiên hay nhân tạo. Sự ô nhiễm có

10 00

B

nguồn gốc tự nhiên là do mƣa, tuyết tan. Nƣớc mƣa rơi xuống mặt đất, mái nhà, khu công nghiệp… kéo theo các vết bẩn xuống sông, hồ, hoặc các sản phẩm của các hoạt

A

động phát triển của sinh vật, vi sinh vật và các xác chết của chúng. Còn sự ô nhiễm

H

Ó

nhân tạo chủ yếu do xả nƣớc thải sinh hoạt, công nghiệp, giao thông vận tải, thuốc trừ

Í-

sâu diệt cỏ, và phân bón trong nông nghiệp.

-L

6.2. Thành phần gây ô nhiễm nƣớc

TO

ÁN

Nƣớc ô nhiễm thƣờng có chứa những thành phần sau: - Các chất thải hữu cơ có nguồn gốc động vật, thực vật làm cho nồng độ oxi hòa

ÀN

tan trong nƣớc bị giảm do quá trình phân hủy sinh học. Các chất này có trong chất thải

D

IỄ N

Đ

sinh hoạt và công nghiệp.

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

nhiên.

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U Y

Ngƣời ta có thể dùng tảo làm chỉ thị sinh học để đánh giá chất lƣợng nƣớc tự

- Các vi sinh vật gây bệnh.

- Các chất dinh dƣỡng thực vật (các hợp chất tan của nitơ, photpho, kali,...) làm

cho tảo cỏ nƣớc phát triển quá mức.

- Các hóa chất hữu cơ tổng hợp: các chất trừ sâu bệnh, tăng trƣởng thực vật, các chất tẩy rửa…

- Các chất vô cơ tạo ra từ quá trình sản xuất, khai thác mỏ, phân bón…

GVHD: Trần Nguyễn An Sa

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

12

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

Trƣờng Đại Học Công Nghiệp Thực Phẩm TPHCM – Khoa Công Nghệ Hóa Học

- Các chất lắng đọng gây bồi lấp dòng chảy.

- Các chất phóng xạ từ quá trình khai thác, chế biến quặng, bụi phóng xạ từ các vụ thử hạt nhân.

- Nƣớc thải có nhiệt độ cao từ các quá trình làm lạnh trong công nghiệp, sự ngăn

Ơ

N

dòng tạo hồ chứa…

U Y

6.3.1. Màu sắc

.Q

nếu nhìn sâu vào bề dày nƣớc cho ta cảm giác màu xanh nhẹ, đó là do sự hấp thụ chọn

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Đ

hiện diện của tảo ở trạng thái lơ lửng. Màu xanh đậm, hoặc có váng trắng, đó là biểu

G

hiện trạng thái thừa dinh dƣỡng hoặc phát triển quá mức của thực vật nổi

H Ư

N

(Phytoplankton) và sản phẩm phân huỷ thực vật chết. Trong trƣờng hợp này do nhu cầu sự phân huỷ hiếu khí cao sẽ dẫn đến hiện tƣợng thiếu oxi.

TR ẦN

Nƣớc có màu vàng bẩn do sự xuất hiện quá nhiều các hợp chất humic (axit mùn).

Nhiều loại nƣớc thải của các nhà máy, công xƣởng, lò mổ có nhiều màu sắc khác

10 00

B

nhau. Các màu sắc có ảnh hƣởng tới ánh sáng mặt trời chiếu xuống dẫn đến hậu quả khôn lƣờng cho các hệ sinh thái nƣớc. Nhiều màu sắc do hóa chất gây nên rất độc đối

A

với sinh vật nƣớc.

H

Ó

6.3.2. Mùi và vị

Í-

Nƣớc thải công nghiệp chứa nhiều hợp chất hoá học làm cho nƣớc có vị không tốt

-L

và đặc trƣng, nhƣ các muối của sắt, mangan, clo tự do, sunfuahidro, các phenol và

ÁN

hidrocacbon không no. Nhiều chất chỉ với một lƣợng nhỏ đã làm cho vị xấu đi. Các quá trình phân giải các chất hữu cơ, rong, tảo đều tạo nên những sản phẩm làm cho

ÀN

nƣớc có vị khác thƣờng.

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

ẠO

lọc các bức xạ nhất định của ánh sáng mặt trời. Ngoài ra màu xanh còn gây nên bởi sự

TO

http://daykemquynhon.ucoz.com

Màu sắc của nƣớc là biểu hiện của sự ô nhiễm. Nƣớc tự nhiên sạch không màu,

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

N

H

6.3. Hiện tƣợng nƣớc bị ô nhiễm

D

IỄ N

Đ

Do vậy, khi nƣớc bị ô nhiễm, vị của nó biến đổi làm cho giá trị sử dụng của nƣớc

giảm nhiều.

Mùi của nƣớc là một đặc trƣng quan trọng về mức độ ô nhiễm nƣớc bởi các chất gây mùi nhƣ: amoniac, phenol, clo tự do, các sunfua, các xianua v.v...

Mùi của nƣớc cũng gắn liền với sự có mặt của nhiều hợp chất hữu cơ nhƣ dầu mỡ, rong tảo và các chất hữu cơ đang phân rã. Một số vi sinh vật cũng làm cho nƣớc có

GVHD: Trần Nguyễn An Sa

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

13

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

Trƣờng Đại Học Công Nghiệp Thực Phẩm TPHCM – Khoa Công Nghệ Hóa Học

mùi nhƣ động vật đơn bào Dinobryon và tảo Volvox gây mùi tanh cá. Các sản phẩm phân huỷ protein trong nƣớc thải có mùi hôi thối.

6.3.3. Độ đục

Ơ

nghiệp là độ đục lớn. Độ đục do các chất lơ lửng gây ra, những chất này có kích thƣớc

N

Một đặc trƣng vật lý chủ yếu của nƣớc thải sinh hoạt và các loại nƣớc thải công

N

H

rất khác nhau, từ cỡ các hạt keo đến những thể phân tán thô, phụ thuộc vào trạng thái

.Q

TP

ngƣời và động vật.

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Đ

trình quang hợp trong nƣớc bị giảm, nồng độ oxi hòa tan trong nƣớc bị giảm, nƣớc trở

N

G

nên yếm khí.

H Ư

6.3.4. Nhiệt độ

TR ẦN

Nguồn gốc gây ô nhiễm nhiệt là do nƣớc thải từ các bộ phận làm nguội của các nhà máy nhiệt điện, do việc đốt các vật liệu bên bờ sông, hồ. Nƣớc thải này thƣờng có 0

B

nhiệt độ cao hơn từ 10 ÷ 15 C so với nƣớc đƣa vào làm nguội ban đầu. Nhiệt độ nƣớc

10 00

tăng dẫn đến giảm hàm lƣợng oxi và tăng nhu cầu oxi của cá lên hai lần. Nhiệt độ tăng cũng xúc tác sự phát triển các sinh vật phù du. Trong nƣớc nóng ở ao hồ thƣờng xảy ra

Ó

A

hiện tƣợng "nở hoa" làm thay đổi màu sắc, mùi vị của nƣớc.

H

Ô nhiễm nhiệt gây ảnh hƣởng tới quá trình hô hấp của sinh vật trong nƣớc và gây

TO

ÁN

-L

Í-

chết cá, vì nồng độ oxi trong nƣớc giảm nghiêm trọng.

D

IỄ N

Đ

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

ẠO

Mặt khác, độ đục lớn thì khả năng xuyên sâu của ánh sáng bị hạn chế nên quá

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

gây bệnh lên bề mặt của chúng. Nếu lọc không kĩ vẫn dùng thì rất nguy hiểm cho

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U Y

xáo trộn của nƣớc. Những hạt này thƣờng hấp thụ các kim loại độc và các vi sinh vật

GVHD: Trần Nguyễn An Sa

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

14

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

Trƣờng Đại Học Công Nghiệp Thực Phẩm TPHCM – Khoa Công Nghệ Hóa Học

CHƢƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ PHÈN 1. Khái niệm Là những muối kép có cấu tạo tinh thể đồng hình (đa phần có 8 mặt) tạo nên bởi các anion sunfat SO4-2 (cũng có thể là anion selenat SeO4-2; anion phức SeF4-2 hoặc

Ơ

N

ZnCl4-2) và cation của hai kim loại có hoá trị khác nhau.

H

Công thức chung của phèn là MIMIII(SO4)2.12H2O; MI là kim loại hoá trị 1 nhƣ

.Q

Thƣờng gặp các loại muối kép này dƣới tên Phèn kép. Ngƣời ta quen gọi các muối

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

muối kép (NH4)2SO4, Al2(SO4)3.24H2O, phèn crom Na2SO4.Cr2(SO4)3.24H2O; phèn

G

Đ

kali KAl(SO4)2.12H2O, phèn natri NaAl(SO4)2.12H2O; phèn đen: hỗn hợp của nhôm

H Ư

N

sunfat và than hoạt tính. Dùng để tinh chế nƣớc; dùng trong công nghiệp vải, sợi, giấy, thuộc da, vv. Một số loại phèn cụ thể: Phèn nhôm; Phèn sắt.

TR ẦN

Ở đồng bằng sông Cửu Long và một số nơi gần biển, nƣớc có độ acid khá cao, tức có pH thấp, ngƣời dân gọi là nƣớc phèn vì có vị chua. Acid trong nƣớc phèn là

B

sulphuric acid, đƣợc tạo thành khi đất phèn (pyrite (FeS2)) tiếp xúc với không khí. Đất

10 00

phèn đƣợc hình thành do quá trình kiến tạo địa chất.

A

Đất phèn tiềm tàng (Potential acid sulphate soil): đƣợc hình thành trong vùng chịu

Ó

ảnh hƣởng của nƣớc có chứa nhiều sulfate. Trong điều kiệm yếm khí cùng với hoạt

Í-

H

động của vi sinh vật, sulfate bị khử để tạo thành sulfur và chất này sẽ kết hợp với sắt

-L

có trong trầm tích để tạo thành FeS2.

ÁN

Khi phèn tiềm tàng trở thành phèn hoạt động thì tùy theo loại độc chất mà chúng có thể tan hoặc không tan, có thể tạo nên váng màu vàng hay ánh bạc nên biểu hiện trên

ÀN

mặt nƣớc cũng khác nhau. Nếu độc chất phèn là sắt thì sẽ thấy màu đỏ nâu của rỉ sắt

D

IỄ N

Đ

(còn gọi là phèn nóng) và độc chất phèn nhôm sẽ có màu trắng (còn gọi là phèn lạnh).

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

ẠO

kim loại ngậm nƣớc với công thức Mx(SO4)y.nH2O là Phèn đơn. Ví dụ. phèn amoni là

TO

http://daykemquynhon.ucoz.com

Ti3+ Co3+, Ga3+, Rb3+, Cr3+.

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U Y

N

Na+, K+, Ce+, Rb+, hoặc NH4+; MIII là ion kim loại hoá trị 3 nhƣ Al3+, Fe3+, Mn3+, V3+,

Nƣớc chua phèn không có môi trƣờng đệm (hàm lƣợng ion HCO3 và CO32 không

có hoặc rất thấp) nên không thích hợp cho đời sống của các sinh vật sống dƣới nƣớc.

2. Phân loại Vào mùa mƣa, nƣớc mƣa rửa trôi đất phèn, mang theo nhiều sắt, nhôm sunfat và axit mùn hữu cơ, chứa nhiều ion H+ và các muối thủy phân mang tính axit (AlCl3,

GVHD: Trần Nguyễn An Sa

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

15

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

Trƣờng Đại Học Công Nghiệp Thực Phẩm TPHCM – Khoa Công Nghệ Hóa Học

Al2(SO4)3, FeCl3, Fe2(SO4)3, FeSO4). Nƣớc phèn không có tính chất đệm (hàm lƣợng ion HCO3- và CO32- không có hoặc rất thấp). Vùng trũng, nƣớc đọng chứa rất nhiều sunfat, ngƣợc lại ở vùng có địa hình cao hàn lƣợng sunfat có trong nƣớc ít hơn.

Loại III

Độ màu

Vàng đục

Vàng đục

Trong xanh

pH

2.5 – 3.0

2.5 – 3.5

2.5 – 2.8

Độ kiềm

0

0

0

Hàm lƣợng sắt (mg/l)

30 – 120

25 – 70

Hàm lƣợng sunfat (mg/l)

800 – 5000

100 – 380

Hàm lƣợng nhôm (mg/l)

-

-

40 -20

Độ mặn (mg/l)

-

180

-

100 – 400

H Ư TR ẦN

2.1. Phèn sắt

Là một muối kép của sắt (III) sunfat với muối sunfat của kim loại kiềm hay amoni, ví dụ: kali sắt sunfat [K2SO4.Fe2(SO4)3.24H2O hay KFe(SO4)2.12H2O]. Ở dạng tinh

10 00

B

khiết, Phèn sắt là tinh thể không màu, nhƣng thƣờng có màu tím vì có vết mangan; tan trong nƣớc. Phèn sắt đƣợc điều chế bằng cách kết tinh hỗn hợp sắt (III) sunfat với

-L

Í-

Gồm hai loại:

H

2.2. Phèn nhôm

Ó

A

muối sunfat của các kim loại kiềm hoặc amoni.

 Phèn nhôm đơn: Al2.(SO4)3.18H2O.

TO

ÁN

 Phèn nhôm kép: muối kép của sunfat nhôm với sunfat kim loại kiềm hoặc

ÀN

amoni.

 Kali nhôm sunfat hay phèn nhôm kali (thƣờng gọi: phèn chua)

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

2 – 10

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

N

U Y

.Q TP

ẠO

Đ G

N

Loại II

Ơ

Loại I

H

Thông số

N

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nƣớc chua phèn đƣợc chia ra làm 3 loại:

D

IỄ N

Đ

[KAl(SO4)2.12H2O hay K2SO4.Al2(SO4)3.24H2O]: Tinh thể lớn hình bát diện, trong suốt, không màu,vị chát, cảm giác se lƣỡi; khối lƣợng riêng 1,75 g/cm3; tnc= 92oC; đun nóng đến 200oC thì mất nƣớc kết tinh, thành phèn khan ở dạng bột trắng (thƣờng gọi là phèn phi hoặc khô phèn) ít tan trong nƣớc.

GVHD: Trần Nguyễn An Sa

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

16

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

Trƣờng Đại Học Công Nghiệp Thực Phẩm TPHCM – Khoa Công Nghệ Hóa Học

 Amoni

nhôm

sunfat

hay

phèn

nhôm

amoni

[(NH4)2SO4.Al2(SO4)3.24H2O)]: tinh thể màu trắng, khối lƣợng riêng 1,65 g/cm3, tnc = 94,5 ºC. Dễ tan trong nƣớc.

3. Một số ứng dụng của phèn

Ơ

N

Phèn sắt thƣờng đƣợc dùng làm thuốc thử trong các phòng thí nghiệm.

N

H

Dung dịch phèn chua có tính axit, không độc. Tinh thể phèn tan trong nƣớc tạo

.Q

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

TP

sản xuất giấy; làm thuốc thử trong các phòng thí nghiệm, dùng làm thuốc cầm máu bề

Đ

kẽ chân. Y học cổ truyền còn gọi phèn chua là bạch phèn. Bạch phèn có tính hàn, vào

N

G

kinh tì, giải độc, sát khuẩn, cầm máu, chữa viêm dạ dày, ruột; dùng thêm các vị thuốc

TR ẦN

sau mỗi lần tắm để chữa chứng hôi nách.

H Ư

khác chữa đau răng. Phèn phi trộn với bột lƣu huỳnh tán nhỏ và tá dƣợc dùng bôi nách Phèn nhôm amoni cùng đƣợc dùng làm trong nƣớc; là một thành phần của bột nở, bột chữa cháy; dùng trong mạ điện; trong y học, dùng làm thuốc lợi tiểu, gây nôn.

10 00

B

4. Quá trình hình thành nƣớc nhiễm phèn 4.1. Giai đoan hình thành khoáng pirite FeS2

A

Sự hình thành pyrite là nguy cơ của phèn hóa đất và nƣớc.Giai đoạn đầu là sự phát

H

Ó

triển của hệ thực vật nƣớc mặt ở vùng gần bờ biển.Sau đó, do quá trình bồi tụ phù sa

Í-

cùng với sự rút lui dần của biển, rừng ngập mặn bị mất môi trƣờng sống. Cây ngập

-L

mặn bị vùi trong phù sa và bị phân hủy yếm khí. Nƣớc mặn (nƣớc biển)có hàm lƣợng

ÁN

ion sulfat SO42- rất cao ( vài nghìn miligam trong một lít- cao gấp hàng trăm lần trong nƣớc ngọt). Cây nƣớc mặn cũng chứa nhiều sulfat.Trong quá trình phân hủy yếm khí

ÀN

sulfat bị chuyển thành hydrosulfua-SH. Sản phẩm này khử oxít sắt(có rất nhiều phù sa

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

ẠO

mặt, lau rửa bộ phận cơ thể ra nhiều mồ hôi, rửa niêm mạc miệng, họng; làm thuốc rắc

TO

http://daykemquynhon.ucoz.com

dùng làm trong nƣớc; làm chất cầm màu trong nhuộm vải; chất kết dính trong ngành

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U Y

màng hiđroxit lắng xuống kéo theo các chất bẩn lơ lửng trong nƣớc, vì vậy, nó đƣợc

D

IỄ N

Đ

bồi tụ) tạo thành sunfua sắt (FeS). Sau đó FeS chuyển hóa dần thành khoáng FeS2, pyrite dần dần bồi tụ lại thành tầng dày. Những vùng đất có tầng pyrite đƣợc gọi là đất phèn tiềm tàng.

4.2. Giai đoạn hình thành H2SO4 Sự hình thành H2SO4 do oxy hóa pyrite là nguyên nhân trực tiếp làm đất và nƣớc

nhiễm phèn. Có nhiều nguyên nhân khác nhau làm cho oxy không khí xâm nhập sâu

GVHD: Trần Nguyễn An Sa

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

17

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

Trƣờng Đại Học Công Nghiệp Thực Phẩm TPHCM – Khoa Công Nghệ Hóa Học

vào đất nhƣ: mực nƣớc biển hạ thấp xuống, oxy hòa tan vào nƣớc mƣa rồi thấm vào đất,cây cối bề mặt chuyển từ phía trên thân lá xuống rễ và vào đất, con ngƣời khai phá đất…Đây là cơ hội để vi sinh vật( Thiobacillus ferrooxydants) trong đất oxy hóa pyrite làm nguôn năng lƣợng cho chúng hoạt động.

N

H

Các sản phẩm của quá trình này: H2SO4, Fe3+ cùng với ion kali cò sẵn trong đất

Ơ

N

4FeS2 + 15O2 + 2H2O = 4 Fe3+ + 8SO42- + 12H+

.Q

ẠO

4.3. Giai đoạn phá hủy pirite hình thành Fe2+

Đ

Khi môi trƣờng có tính axit mạnh, quá trinh oxy hóa pyrite (quá trình hóa sinh)

G

chậm lại, nhƣng quá trình phân hủy pyrite tạo thành Fe2+ (quá trình hóa học) tăng

H Ư

N

cƣờng:

TR ẦN

FeS2 + 2Fe3+ = 3Fe2+ + 2S0 Đây là nguyên nhân hình thành ion Fe2+ trong nƣớc phèn. Quá trình oxy hóa và

10 00

B

phân hủy pyrite làm đất phèn hoạt động tích tụ H+, SO42-, Fe2+, Al3+, pH thấp và tính khử cao cũng là nguyên nhân hòa tan nhiều kim loại khác nhƣ mangan…

A

4.4. Sự hình thành khoáng Halotrichite FeAl2(SO4)4.22H2O

H

Ó

Ở vùng đất phèn thƣờng xuất hiện một loại màu trắng xám, rất dễ tan trong nƣớc.

Í-

Đặc biệt là nƣớc hòa tan khoáng này có thành phần và tính chất giống nƣớc phèn: pH

-L

thấp, chứa nhiều Fe2+, gốc sunfat SO4, nhôm Al3+.Phân tích hóa học và phổ cho thấy

ÁN

khoáng vật mới này có công thức là FeAl2(SO)4 .22H2O- đó là khoáng halotrichite, là

TO

nguyên nhân làm cho nƣớc bề mặt nhiễm phèn. Nƣớc phèn trong đất chứa khoáng

ÀN

halotrichite bị mao dẫn lên mặt đất. Halotrichite mặt đất rửa trôi rữa xuống nƣớc do

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

TP

KAl3(SO4)2(H2O)6. Khoáng jarosite và alunite là chỉ thị cho đất phèn hoạt động.

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

nhôm trong cấu trúc sét bị hòa tan và kết hợp các sản phẩm trên thành khoáng alunite

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U Y

kết hợp thành khoáng jaroste KFe3(SO4)2(H2O)6. Do môi trƣờng có độ axít mạnh nên

D

IỄ N

Đ

mƣa gió làm cho nƣớc bị nhiễm phèn: pH thấp và chứa nhiều Fe2+, Al3+,SO42-,Mn2+

4.5. Sự xuất hiện Fe2+ trong nƣớc ngầm Nƣớc ngầm chứa nhiều sắt cũng đƣợc gọi là nƣớc nhiễm phèn. Sắt trong trƣờng hợp này đƣợc hình thành do quá trình khử sắt (III) trong đất.Trong điều kiện thiếu oxy không khí, vi sinh vật yếm khí oxy hóa chất hữu cơ theo cơ chế anoxic, trong đó Fe3 thƣờng ở dạng oxit không tan- là chất nhận electron.

GVHD: Trần Nguyễn An Sa

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

18

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

Trƣờng Đại Học Công Nghiệp Thực Phẩm TPHCM – Khoa Công Nghệ Hóa Học

Fe2O3 + C(H2O) + H2O = Fe2+ +H+ +CO2 4.6. Sự xuất hiện phèn sắt Fe(OH)3 và Fe2O3 Fe2+ tan trong nƣớc ngầm, khi tiếp xúc với không khí lại bị oxy hóa thành hidroxit sắt(III).

H

N

Các sản phẩm của phản ứng này ở dạng keo, lởn vởn trong nƣớc, rất khó lắng.

Ơ

N

Fe2+ + O2 + H2O = Fe(OH)3 = Fe2O3 + H+

.Q

ngầm từ các vùng đất trũng thƣờng chứa nhiều sắt. Việc khai thác nƣớc ngầm quá mức

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Đ

bề mặt vào nƣớc ngầm làm tăng hàm lƣợng sắt trong nƣớc ngầm.

G

5. Ảnh hƣởng của nƣớc nhiễm phèn trong nƣớc sinh hoạt

H Ư

N

Khi ngƣời dân sử dụng nƣớc bị nhiễm phèn mà chƣa qua xử lý thì nó gây ra hậu

TR ẦN

quả: gây bệnh đau bao tử, các dụng cụ chứa nƣớc đều bị ăn mòn, tắm rửa bị rộp da, loại nƣớc có màu vàng đục có chứa nhiều phèn sắt gây cảm giác mỹ quan không tốt, loại nƣớc trong xanh có chứa nhiều phèn nhôm, pH thấp, nếu dùng sẽ gây hƣ hại cho

10 00

B

men răng, hệ tiêu hóa vì nƣớc quá chua.

Hàm lƣợng sắt lớn hơn 0.3 mg/l, mangan lớn hơn 0.1 mg/l làm hoen ố quần áo và

A

các dụng cụ chứa trong nhà, hàm lƣợng nhôm cao sẽ làm nƣớc có màu và gây lắng

H

Ó

đọng trong các dụng cụ chứa, gây bệnh rối loạn thần kinh, gây loãng xƣơng ở ngƣời

Í-

già và ảnh hƣởng tới chứa năng lọc máu của thận; lƣợng sunfat cao gây vị khó chịu

-L

cho nƣớc dùng. Nếu nƣớc chứa nhiều sunfat và magie sẽ gây tính nhuận trƣờng.

ÁN

6. Các chỉ tiêu cơ bản về hàm lƣợng phèn trong nƣớc

TO

Thành phần hóa học và chỉ tiêu các chất trong nƣớc phèn trƣớc xử lý:

Đ IỄ N D

Bảng 2.1: Các chỉ tiêu của nƣớc phèn trƣớc xử lý STT

Các chỉ tiêu

Số mẫu phân tích

Nồng độ

1.

pH

25 - 100

2,5 - 5,2

2.

Sắt II

25 - 100

0,8 - 30

3.

Mangan

25 - 100

0,0 - 5,0

4.

Nhôm

25 - 120

0,5 - 3,0

5.

Magiê

25 - 100

3,0 - 8,5

GVHD: Trần Nguyễn An Sa

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

ẠO

làm mực nƣớc ngầm hạ thấp xuống. Điều đó làm tăng sự xâm nhập chất hữu cơ từ trên

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

hữu cơ trong nƣớc ngầm là nguyên nhân chính làm nƣớc ngầm nhiễm phèn sắt. Nƣớc

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U Y

Đây là hiện tƣợng nƣớc bị phèn sắt. Fe2O3 có màu nâu đậm. Sự có mặt của chất

19

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

Trƣờng Đại Học Công Nghiệp Thực Phẩm TPHCM – Khoa Công Nghệ Hóa Học

Các chỉ tiêu

Số mẫu phân tích

Nồng độ

6.

Đồng

25 - 100

0,0 - 0,01

7.

Sunphat

25 - 100

25 - 500

8.

Clorua

25 - 100

24 - 200

9.

Nitrat

25 - 100

1-3

10.

Amoni

25 - 100

00

G

Đ

Phức chất là những hợp chất đƣợc cấu tạo từ sự kết hợp giữa:

H Ư

N

 Ion trung tâm thƣờng là ion kim loại mà phụ tầng d còn trống (thƣờng thuộc nhóm kim loại chuyển tiếp) tố với nguyên tố còn điện tử tự do n.

TR ẦN

 Ligand hay phối tử là những phân tử hay ion của nguyên tố hay nhóm nguyên

B

Ion trung tâm và ligand nối nhau bằng phƣơng pháp cộng hóa trị hay liên kết phối

10 00

trí. Phức chât có thể dạng ion hay phân tử. Mỗi hợp chất phức có thể gồm một (gọi là

A

phức đơn nhân) hay nhiều ion kim loại trung tâm (gọi là phức đa nhân) kết hợp với

Ó

một ligand (gọi là phức đơn càng) hay nhiều ligand (phức đa càng). Ví dụ:

-L

Í-

H

Phức [Cu(NH3)4]2+

NH3

2+

NH3  Cu  NH3

TO

ÁN

NH3

ÀN

1.2. Phƣơng pháp chuẩn độ tạo phức

D

IỄ N

Đ

Phƣơng pháp chuẩn độ tạo phức thƣờng đƣợc sử dụng để chuẩn độ dung dịch ion

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

TP

ẠO

1.1. Khái niệm phức chất

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

.Q

CHƢƠNG 3: CƠ SỞ LÝ THUYẾT CÁC PHƢƠNG PHÁP PHÂN TÍCH TRONG NƢỚC NHIỄM PHÈN 1. Phƣơng pháp chuẩn độ phức chất

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

U Y

N

H

Ơ

N

STT

kim loại với dung dịch chuẩn là dung dịch ligand tạo phức với ion kim loại theo cân bằng: C

M  MC (phức tan). Để cân bằng có tính định lƣợng, C đƣợc chọn để phức

M có hằng số bền khá lớn. Nhiều loại ligand đã đƣợc dùng trong phƣơng pháp này nhƣng thông dụng nhất là etylen diamin tetraacetic acid (EDTA).

HCOOCCH2

GVHD: Trần Nguyễn An Sa

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

CH2COOH

20

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

Trƣờng Đại Học Công Nghiệp Thực Phẩm TPHCM – Khoa Công Nghệ Hóa Học

NCH2CH2N HCOOCCH2

CH2COOH

EDTA dạng acid khó tan trong nƣớc nên đƣợc dùng ở dạng muối (2H+ đƣợc thay

Ơ

H

hay H22- hay đơn giản hơn, 4-. Đôi khi theo thói quen, ngƣời ta vẫn gọi là muối

N

thế bằng 2Na+). Muối này có tên gọi là complexon III hay Trilon B ký hiệu Na2H2

CH2COOH

Đ

HCOOCCH2

N

G

EDTA tạo phức với ion kim loại theo cân bằng:

H Ư

H22- + Mn+  Mn-4 + 2H+ 

TR ẦN

Đặc điểm của phản ứng chuẩn độ sử dụng EDTA:

EDTA và ion kim loại tạo phức theo tỉ lệ mol 1:1

B

 Cân bằng tạo ra H+, do đó [H+] sẽ ảnh hƣởng đến độ bền của phức. Để thực

10 00

hiện các phản ứng chuẩn độ cụ thể thƣờng sử dụng dung dịch đệm pH tạo môi trƣờng chuẩn độ trong đó hằng số bền điều kiện ’M đủ lớn cho yêu cầu định lƣợng.

A

Điều kiện của phản ứng chuẩn độ:

Ó



Í-

H

 Phức M phải khá bền ở điều kiên chuẩn độ (’M > 108). Khi chọn chỉ

TO

ÁN

phức M.

-L

thị cho phản ứng chuẩn độ, phức tạo bởi kim loại cũng bền nhƣng phải kém bền hơn  Các ion kim loại tồn tại song song với cấu tử chính trong dung dịch đều

ÀN

có khả năng tạo phức bền với EDTA gây ảnh hƣởng trên kết quả xác định. Có thể loại

Đ

bỏ các ảnh hƣởng này bằng cách tạo dạng tủa bền và lọc khỏi dung dịch, hoặc đổi pH

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

ẠO

NCH2CH2N

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

CH2COONa

TP

NaCOOCCH2

.Q

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

U Y

N

EDTA.

D

IỄ N

của dung dịch để phức phụ kém bền hoặc dùng hóa chất thích hợp tạo dạng phức bền hơn dạng phức với EDTA.  Cân bằng tạo phức thƣờng chậm, do đó cần chuẩn độ chậm hay đun nhẹ dung dịch trƣớc khi chuẩn độ.

1.3. Định lƣợng dung dịch chỉ chứa hỗn hợp Fe3+, Al3+

GVHD: Trần Nguyễn An Sa

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

21

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

Trƣờng Đại Học Công Nghiệp Thực Phẩm TPHCM – Khoa Công Nghệ Hóa Học

Dựa vào độ bền khác nhau của Al- và Fe- ở môi trƣờng pH khác nhau để chuẩn độ liên tiếp Al3+ và Fe3+ trong hỗn hợp.

1.3.1. Chuẩn độ Fe3+: chuẩn độ trức tiếp ở pH = 2,5 với chỉ thị acid sulfosalicylic

(tím)

(vàng nhạt)

In

H

(không màu)

U Y

Tại điểm cuối, dung dịch chuyển từ màu tím của FeIn sang màu vàng nhạt của

.Q ẠO

Điều kiện của phản ứng chuẩn độ:

Đ

 Ở pH này, phức Al- không bền (’Fe = 1012,7, ’Al = 104,2) nên Al3+

N

G

không ảnh hƣởng đến phản ứng chuẩn độ.

H Ư

 Nếu dung dịch chứa Fe2+ , muốn định đƣợc Fe tổng, phải oxi hóa Fe2+

TR ẦN

thành Fe3+ (thƣờng dùng K2S2O8) rồi mới chuẩn độ vì Fe2+ không tạo phức bền với EDTA.

B

1.3.2. Chuẩn độ Al3+: chuẩn độ ngƣợc ở pH = 5

10 00

Thêm vào dung dịch (đã chuẩn độ Fe3+) lƣợng thừa xác định dung dịch 4- ở pH = 5. Đun sôi dung dịch 3 phút tạo điều kiện cho phản ứng Al3+ + 4-  Al-

Ó

A

(’Al = 109,6) xảy ra hoàn toàn.

Í-

H

Chuẩn độ lƣợng 4- thừa bằng dung dịch kim loại M2+ (Cu2+, Zn2+, Pb2+) với chỉ

-L

thị thích hợp:

(CuIn: hồng; ZnIn: đỏ; In: vàng)

Xylenol da cam

(ZnIn: đỏ; In: vàng)

TO

ÁN

P.A.N

D

IỄ N

Đ

ÀN

Tại điềm cuối, dung dịch chuyển từ màu vàng sang vàng cam Đặc điểm:

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

Fe-.

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

Fe- +

Ơ

FeIn + 4- 

N

Phản ứng chỉ thị:

N

Phản ứng chuẩn độ: Fe3+ + 4-  Fe-

 Dùng phép chuẩn độ ngƣợc do phức Al- chỉ hoàn toàn ở 80ºC. 

Nếu không chuẩn độ Al3+ trên dung dịch đã chuẩn độ Fe3+ mà chuẩn trên

dung dịch ban đầu, Fe3+ sẽ ảnh hƣởng vì ’Fe = 1014,2 (pH = 5).

GVHD: Trần Nguyễn An Sa

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

22

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

Trƣờng Đại Học Công Nghiệp Thực Phẩm TPHCM – Khoa Công Nghệ Hóa Học



Để dễ nhìn tại điểm cuối, thƣờng dùng thêm chất chỉ thị bromocresol lục

(có màu xanh ở pH = 5). Sự cộng màu sẽ làm quá trình chuyển màu từ vàng sang vàng cam (để tránh sai thừa, phải dừng chuẩn độ khi dung dịch vừa chuyển sang màu tím).

N

2. Phƣơng pháp chuẩn độ oxi hóa khử

H

E0 = 1,69 V (b)

N

G

điểm cuối). Mn2+ còn có tác dụng xúc tác làm cho phản ứng xảy ra nhanh hơn.

TR ẦN

biết điểm kết thúc phản ứng.

H Ư

 MnO4- có màu hồng rõ trong dung dich nên đóng vai trò chỉ thị giúp nhận  Phƣơng pháp thƣờng đƣợc dùng để chuẩn độ:

B

 Trực tiếp các ion có tính khử nhƣ Fe2+, (COO)22-, H2O2

10 00

 Gián tiếp các ion có tính oxi hóa nhƣ Fe3+ (sau khi thành Fe2+).  Chuẩn độ ngƣợc, ví dụ hòa tan MnO2 bằng lƣợng (COO)22- thừa và

Ó

A

chuẩn độ lƣợng thừa (COO)22- bằng MnO4-.

H

 Các nguyên nhân có thể gây sai số hệ thống cho phƣơng pháp permanganat:

-L

Í-

 Dung dịch KMnO4 không bền theo thời gian do

ÁN

4KMnO4 + 2H2O  MnO2 + 3O2 + 4OH-

Đ

ÀN

TO

nên cần chuẩn lại khi dùng.  Không dùng HCl là môi trƣờng H+ vì có phản ứng (dùng H2SO4 loãng) 2MnO4- + 10Cl- + 16H+  5Cl2 + 2Mn2+ + 8H2O

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

Đ

Phản ứng (a) thƣờng đƣợc dùng nhiều hơn vì tạo thành Mn2+ không màu (dễ nhận

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U Y

MnO2 + 2H2O



TP

E0 = 1,51 V (a)

MnO4- + 4H+ + 3e-

IỄ N D

MnO4- + 8H+ + 5e-  Mn2+ + 4H2O

ẠO

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

 MnO4- là chất có tính oxi hóa mạnh trong môi trƣờng acid:

.Q

trong hóa phân tích. Phƣơng pháp chuẩn độ này có các đặc điểm sau đây:

N

Phƣơng pháp permanganat (chuẩn độ với KMnO4) đƣợc sử dụng khá rộng rãi

Ơ

2.1. Phƣơng pháp permanganat

 Phản ứng chậm ở nhiệt độ thƣờng và khi chƣa có Mn2+ làm xúc tác. Do

đó, thƣờng chuẩn độ ở nhiệt độ khoảng 60ºC và thật chậm lúc đầu.

2.2. Phƣơng pháp dichromat Phƣơng pháp dichromat (chuẩn độ với K2Cr2O7) cũng đƣợc sử dụng khá rộng rãi trong hóa phân tích. Các đặc điểm của phƣơng pháp này có thể kể nhƣ sau:  Cr2O72- có tính oxi hóa mạnh trong môi trƣờng acid: GVHD: Trần Nguyễn An Sa

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

23

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

Trƣờng Đại Học Công Nghiệp Thực Phẩm TPHCM – Khoa Công Nghệ Hóa Học

Cr2O72- + 6e- + 14H+  2Cr3+ + 7H2O

E0(Cr2O72-/2Cr3+) = 1,33 V

Có thể dùng HCl, H2SO4 loãng tạo môi trƣờng H+  Chất chỉ thị thƣờng dùng:

Phƣơng pháp dichromat thƣờng đƣợc dùng để chuẩn độ:

ẠO

 Gián tiếp các ion có tính khử (SO32-, S2O32-,...) qua trung gian I2.

Đ

2.3. Phƣơng pháp iod

N

G

Phƣơng pháp iod (chuẩn độ với I2) đƣợc sử dụng dựa trên các đặc điểm:



E0 = 0,545 V

TR ẦN

I2 + I- + 2e  3I-

H Ư

 I2 có tính oxi hóa trong môi trƣờng gần trung tính hay acid nhẹ Chất chỉ thị là hồ tinh bột tạo hợp chất màu xanh với I2 khi chỉ thị có

B

nồng độ 2.10-5M (chỉ cho chỉ thị hồ tinh bột vào dung dịch khi lƣợng I2 còn rất ít trong

10 00

dung dịch, nếu không I2 sẽ bị hấp thu trên tinh bột gây ra sai số).  Phƣơng pháp thƣờng dùng chuẩn độ:

Ó

A

 Trực tiếp các dung dịch S2O32-, Sn2+, SO32-, AsO33-

Í-

H

 Gián tiếp các dung dịch có tính oxi hóa nhƣ Br2, Cl2, MnO42-, Cr2O72-,

-L

ClO3-, Cu2+, H2O2, Fe3+ bằng cách cho dung dịch muốn chuẩn độ tác dụng với lƣợng

ÁN

thừa I-. Phản ứng tạo I2, chuẩn độ I2 bằng S2O3-.  Iod rất dễ thăng hoa nên dung dịch kém bền, cần chuẩn độ trong bình có

ÀN

TO

 Các nguyên nhân có thể gây sai số hệ thống cho phƣơng pháp iod:

nắp, pha loãng dung dịch và giữ dung dịch ở nhiệt độ thƣờng (I2 chỉ tan trong nƣớc

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

TP

 Trực tiếp các ion khử nhƣ Fe2+

.Q

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com



U Y

nằm trong vùng bƣớc nhảy.

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

N

H

thể dùng hóa chất thích hợp để kéo dài bƣớc nhảy của đƣờng cong chuẩn độ để E0i

Ơ

Trong một vài trƣờng hợp, E0i có thể lệch Etđ khá xa. Gặp trƣờng hợp này, cos

N

Diphenylamin (E0i = 0,76V) hay diphenylamin sunfonat Ba (E0i = 0,85V)

D

IỄ N

Đ

dƣới dạng phức I3- do đó cần pha loãng I2 trong lƣợng KI thích hợp)  Khi chuẩn độ ở môi trƣờng quá acid sẽ làm phá hủy hồ tinh bột và có thể

có phản ứng phụ: S2O32- + 2H+  H2SO3 + S Nếu môi trƣờng quá baz có thể tạo phản ứng phụ: I2 + 2OH-  I- + IO- + H2O GVHD: Trần Nguyễn An Sa

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

24

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

Trƣờng Đại Học Công Nghiệp Thực Phẩm TPHCM – Khoa Công Nghệ Hóa Học

3IO-

 2 I- + IO3-

3. Phƣơng pháp chuẩn độ trắc quang UV-VIS 3.1. Cơ sở của phƣơng pháp

U Y

phƣơng pháp đo độ đục.

.Q

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

ẠO

khuếch tán gọi là phƣơng pháp khuếch đục.

Đ

Khi đo cƣờng độ dòng sáng có thể so bằng mắt (phƣơng pháp so màu) hoặc đo

N

G

bằng máy (phƣơng pháp trắc quang)

H Ư

Phƣơng pháp phân tích trắc quang dựa trên tính chất vật lí của vật chất có tính

TR ẦN

hấp thu chọn lọc dòng ánh sáng đơn sắc, đây là phép phân tích định lƣợng, không đo trực tiếp khối lƣợng hay thể tích mà đo độ hấp thu của dung dịch từ đó suy ra nồng độ của các cấu tử cần xác định. Vậy bản chất của phƣơng pháp là dựa trên sự phụ thuộc

10 00

B

xác định giữa đại lƣợng ánh sáng bị hấp thu và lƣơng chất hấp thu ánh sáng đó (A=f(C)) hay chiều dày lớp dung dịch hấp thu (A=f(b)). Mối quan hệ này đƣợc thiết

A

lập dựa trên các định luật hấp thu ánh sáng.

H

Ó

3.2. Định luật Lambert-Beer

= k.C.b

ÁN

A = lg

-L

Í-

Tổng hợp từ hai phƣơng trình của định luật trên:

TO

k thƣờng đƣợc kí hiệu : A = .C.b Nếu nồng độ C đƣợc biểu diễn bằng mol/L và bằng cm thì  là hệ số hấp thu

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

TP

hấp thu gọi là phƣơng pháp hấp đục, nếu đo cƣờng độ dòng sáng do các hạt keo

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

Trong phƣơng pháp đo độ đục, nếu đo cƣờng độ dòng sáng sau khi bị các hạt keo

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

N

H

gọi là phƣơng pháp đo màu, nếu dung dịch phân tích là dung dịch keo thì gọi là

Ơ

dung dịch bị chất phân tích hấp thu một phần. Nếu dung dịch trong suốt, có màu thì

N

Phƣơng pháp này dựa vào việc đo cƣờng độ dòng sáng còn lại sau khi đi qua

D

IỄ N

Đ

phân tử gam.

Hệ số hấp thu phân tử gam () đặc trƣng cho bản chất chất nghiên cứu, phụ thuộc vào độ dài sóng của ánh sáng đi qua và nhiệt độ; không phụ thuộc vào thể tích dung dịch, bề dày lớp dung dịch và cƣờng độ dòng sáng (Io). Do đó, đại lƣợng  đƣợc coi là tiêu chuẩn khách quan quan trọng nhất để đánh giá độ nhạy của phép định lƣợng trắc quang,  càng lớn, độ nhạy càng cao.

GVHD: Trần Nguyễn An Sa

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

25

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

Trƣờng Đại Học Công Nghiệp Thực Phẩm TPHCM – Khoa Công Nghệ Hóa Học

 có thứ nguyên ―L.mol-1.cm-1‖.

Hệ số  của các chất trong phép phân tích trắc quang thƣờng nằm trong vùng 103  105. Thông thƣờng các liên kết đôi, các liên kết ba và số lƣợng các liên kết này trong

H

Ơ

Khi b=1cm, nồng độ C=1M (mol/L) thì A=. Giá trị A này đặc trƣng cho sự hấp

N

phân tử càng nhiều thì khả năng hấp thu năng lƣợng càng lớn.

U Y

số tắt phân tử gam hoặc là hệ số hấp thu phân tử) của chất đó.

.Q TP

3.3.1. Định lƣợng một cấu tử

ẠO

3.3.1.1. Phƣơng pháp trực tiếp:

Đ

Là phƣơng pháp định lƣợng dựa trên việc khảo sát mối liên hệ giữa tín hiệu phân

N

G

tích (độ hấp thu, độ truyền suốt,...) với nồng độ chất nghiên cứu. Trong phƣơng pháp

H Ư

này có nhiều cách để sử dụng đinh luật Lambert-Beer để xác định hàm lƣợng một cấu 

TR ẦN

tử hiện diện trong mẫu với mức độ chính xác kháu nhau.

Phép đo trực tiếp: đo độ hấp thu Am của dung dịch mẫu. Từ trị số εlt (tra

B

từ các sổ tay hóa phân tích), bề dày chậu đo b, tính đƣợc nồng độ cấu tử Cm trong mẫu. 

10 00

Phƣơng pháp kém chính xác vì có sự sai lệch giữa các giá trị εlt và giá trị εtt.

Phép so sánh: pha một dung dịch chuẩn có nồng độ CC biết trƣớc, đo độ

Ó

A

hấp thu AC của dung dịch chuẩn này và đo độ hấp thu Am của dung dịch mẫu (dùng

H

chậu đo có cùng b để đo AC và Am).

AC = εCbCC

-L

Í-

Am = εmbCm;

ÁN

Nếu εm = εC  Cm = CC (Am/ AC)

TO

Ngoài điều kiện εm = εC , phép phân tích này chỉ cho kết quả chính xác khi có

sự tuyến tính giữa A và C trong khoảng đo độ hấp thu của dung dịch chuẩn và dung

D

IỄ N

Đ

ÀN

dich mẫu, cũng nhƣ giữa chuẩn và mẫu phải có sự đồng nhất về điều kiện của nền. 

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

3.3. Ứng dụng của định luật Lambert-Beer để định lƣợng

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

N

thu quang của một mol chất và đƣợc gọi là hệ số hấp thu riêng phần (hay còn gọi là hệ

Phép lập đƣờng chuẩn: để có thể hiệu chỉnh đƣợc sai số ngẫu nhiên đồng

thời kiểm tra khoảng nồng độ thích hợp để quan hệ giữa A và C tuyến tính, ngƣời ta thiết lập đƣờng chuẩn A=f(C) trên một loạt dung dịch chuẩn có nồng độ biết trƣớc và đem đo độ hấp thu A. Đo độ hấp thu Am của mẫu. Suy nồng độ Cm của mẫu từ đồ thị A=f(C) hoặc dùng phƣơng pháp bình phƣơng cực tiểu.

GVHD: Trần Nguyễn An Sa

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

26

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

Trƣờng Đại Học Công Nghiệp Thực Phẩm TPHCM – Khoa Công Nghệ Hóa Học



Phép thêm chuẩn: phƣơng pháp này thƣờng đƣợc sử dụng đẻ giảm bớt

sai số của kết quả do sự không đồng nhất giữa dung dịch mẫu và dung dịch chuẩn(trong mẫu có thể có các cấu tử có thể ảnh hƣởng đến phép đo). Phƣơng pháp

N

thêm chuẩn có thể thực hiện trên căn bản phép so sánh hoặc dùng đƣờng chuẩn.

Ơ

3.3.1.2. Phƣơng pháp chuẩn độ đo quang

U Y

ứng:

.Q

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

ẠO

của dung dịch trong quá trình chuẩn độ ở một bƣớc sóng thích hợp. Vẽ giản đồ

H Ư

N

G

Đ

A=f(VC) và tìm hiểu tƣơng đƣơng từ đồ thị.

TR ẦN

3.3.2. Định lƣợng nhiều cấu tử

Trong dung dịch khảo sát chứa n cấu tử hấp thụ bức xạ, có thể sử dụng tính chất công độ hấp thu (độ hấp thu của dung dich đo tại một bƣớc sóng bằng tổng độ hấp thu

10 00

B

của n cấu tử tại bƣớc sóng đó) để định lƣợng từng cấu tử mà không cần tách chúng.

Bằng việc thành lập hệ phƣơng trình và giải hệ phƣơng trình ứng với n cấu tử sẽ tìm

TO

ÁN

-L

Í-

H

Ó

A

đƣợc nồng độ của từng cấu tử trong dung dịch.

D

IỄ N

Đ

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

TP

Nếu một trong bốn cấu tử trên có khả năng hấp thu bức xạ, có thể đo độ hấp thu

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

X+CD+E

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

N

H

Chuẩn độ dung dịch khảo sát X bằng dung dịch chuẩn C theo phƣơng trình phản

GVHD: Trần Nguyễn An Sa

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

27

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

Trƣờng Đại Học Công Nghiệp Thực Phẩm TPHCM – Khoa Công Nghệ Hóa Học

CHƢƠNG 4: CÁC PHƢƠNG PHÁP PHÂN TÍCH HÀM LƢỢNG PHÈN TRONG NƢỚC 1. Các phƣơng pháp phân tích phèn nhôm trong nƣớc 1.1. Phân tích phèn nhôm sufat

Ơ

N

1.1.1. Nguyên tắc

U Y

thị xylenol dacam với cách chuẩn độ thay thế

.Q TP

 Buret: dung tích 25 ml;

ẠO

 Bình nón : dung tích 250 ml;

Đ

 Dung dịch đệm axetat có pH từ 5,5 đến 6,0 : chuẩn bị theo bảng 11 trong

N

G

TCVN 1056-86 hay theo phần 2 trong TCVN 1272-86 ( phần quy định cho dung dịch

H Ư

đệm II)

TR ẦN

 Trilon B, dung dịch 0,025 M: chuẩn bị theo điều 3.2 trong TCVN 1272-86;  Kẽm axetat, dung dịch 0,025 M: chuẩn bị theo điều 3.6 trong TCVN 1272-86;

B

 Amoni hidroxit, dung dịch ( 1 : 3);

10 00

 Xylenol dacam , dung dịch 0,1 %: chuẩn bị theo điều 2.5.25, bảng 5 trong TCVN 4374-86 và điều lƣu ý về chỉ thị này ở phần 2 trong TCVN 1272-86;

Ó

A

 Amoni florua, dung dịch 5 %.

Í-

H

1.1.3. Cách tiến hành

-L

Lấy 10 ml dung dịch mẫu thử ( 4.3 ) cho vào bình nón 250 ml.

ÁN

Nhỏ vài giọt metyl đỏ, thêm từng giọt amoni hidroxit cho đến khi dung dịch thử

TO

chuyển từ đỏ sang vàng. Cho tiếp 25 ml dung dịch trilon B và đun nóng đến khoảng 60 đến 70 0C. Thêm 10 ml dung dịch đệm axetat, 5 giọt chỉ thị xylenol da cam , chuẩn độ

ÀN

bằng dung dịch kẽm axetat cho đến khi màu dung dịch chuyển từ vàng sáng sang

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

1.1.2. Dụng cụ và thuốc thử

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

N

H

Xác định nhôm bằng phƣơng pháp chuẩn độ complexon ở pH từ 5,5 đến 6,0 với chỉ

D

IỄ N

Đ

hồng. Tiếp tục thêm 10 ml amoni florua và đun sôi 5 phút. Để nguôi đến khoảng từ 60 đến 70 0C. Tiếp tục chuẩn độ bằng dung dịch kẽm axeteat đến khi màu của dung dịch chuyển từ vàng chanh sang hồng. Ghi thể tích V của kẽm axetat tiêu tốn cho lần chuẩn độ này.

GVHD: Trần Nguyễn An Sa

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

28

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

Trƣờng Đại Học Công Nghiệp Thực Phẩm TPHCM – Khoa Công Nghệ Hóa Học

1.1.4. Tính toán kết quả Hàm lƣợng nhôm sunfat, tính bằng % theo công thức: V . 0,0012745 . 500 .100 X = ———————————— G . 10

Ơ

N

Trong đó:

N

H

V là thể tích dung dịch Zn ( CH3COO)2 0,025 M đã dùng chuẩn độ lần thứ 2,

Đ

1.2.1. Nguyên tắc

G

Dựa trên cơ sở tạo thành hợp chất phức ít phân ly của nhôm với trilon B-

H Ư

N

complexon III ( muối dinatri của axit etylendiamintetraaxetic). Sau đó chuẩn độ lƣợng 1.2.2. Dung dịch và thuốc thử  Nƣớc cất;

TR ẦN

trilon B dƣ bằng kẽm sunfat với chỉ thị xylenol da cam.

10 00

B

 Dung dịch đệm axetat có pH= 6, pha chế theo TCVN 1272-72;  Dung dịch xylenol da cam 0,1 %( chất chỉ thị ), pha chế theo TCVN 1057-71

Ó

A

 Dung dịch kẽm sunfat 0,05 M, pha chế theo TCVN 1272- 72

H

 Axit etylendiamintetraaxetic, pha chế theo TCVN 1272-72.

-L

Í-

 Dung dịch trilon B 0,05 M ( complexon III, muối dinatri của

ÁN

1.2.3. Cách tiến hành Cân khoảng 0,7 g mẫu ( với độ chính xác đến 0,0002 g) cho vào bình nón có

TO

dung tích 250 ml, hoà tan bằng 50 ml nƣớc cất, thêm vào 35 ml dung dịch trilon B, lắc

ÀN

dều, thêm 15 ml dung dịch đệm rồi lại lắc đều. Đun sôi dung dịch 3-4 phút, làm lạnh

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

ẠO

1.2. Phân tích phèn nhôm kali sufat

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

.Q

TP

G là khối lƣợng mẫu, gam.

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

(0,0012745 g là khối lƣợng Al2(SO4)3 tƣơng ứng với 1 ml EDTA);

U Y

mililit (tƣơng đƣơng thể tích EDTA 0,025M đƣợc giải phóng từ nhôm complexonal )

D

IỄ N

Đ

nhanh dƣới vòi nƣớc lạnh; thêm 0,5 ml dung dịch xylenol da cam và chuẩn lƣợng trilon B dƣ bằng dung dịch kẽm sunfat đến khi dung dịch chuyển từ màu vàng chanh sang màu hồng.

GVHD: Trần Nguyễn An Sa

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

29

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

Trƣờng Đại Học Công Nghiệp Thực Phẩm TPHCM – Khoa Công Nghệ Hóa Học

1.2.4. Tính toán kết quả Hàm lƣợng phèn nhôm-kali tính bằng % (X1), xác định theo công thức: (V- V1) . 0,02372 . 100 X1 = G

H

N

V- thể tích dung dịch trilon B 0,05 M cho vào dung dịch mẫu, tính bằng ml;

Ơ

N

trong đó:

.Q

ẠO

M, tính bằng g.

Đ

2. Các phƣơng pháp phân tích phèn sắt trong nƣớc

G

2.1. Phƣơng pháp chuẩn độ phức chất

H Ư

N

Phƣơng pháp này dựa trên khả năng tạo phức của các ion kim loại có trong dung

TR ẦN

dịch với EDTA (Na2H2Y: muối natri của axit etylenđiamin tetra axetic).

EDTA tạo phức bền với các ion kim loại và trong hầu hết các trƣờng hợp phản ứng tạo phức xảy ra theo tỷ lệ ion kim loại: thuốc thử = 1:1. Với sắt(III) thƣờng tiến hành nhƣ

10 00

B

sau: dung dịch chứa ion sắt cần xác định đƣợc điều chỉnh pH về 2,0; thêm vài giọt chỉ 0

thị axit sunfosalixylic 0,1M, lúc này dung dịch có màu tím, đun nóng đến 70 C, và

A

chuẩn độ bằng dung dịch EDTA 0,02M đến khi mất màu tím. Sau đó từ lƣợng EDTA

H

Ó

đã tác dụng khi chuẩn độ sẽ tính đƣợc hàm lƣợng sắt(III) trong mẫu.

Í-

Phƣơng pháp này tiến hành đơn giản nhƣng cho sai số lớn, nồng độ Fe trong

-L

dung dịch nhỏ thì khó chuẩn độ do phải quan sát sự chuyển màu bằng mắt thƣờng,

ÁN

thiếu chính xác. Mặt khác, nếu dung dịch mẫu có lẫn các ion khác gây ảnh hƣởng đến

TO

kết quả của phép phân tích.

D

IỄ N

Đ

ÀN

2.2. Phƣơng pháp oxi hóa - khử (phƣơng pháp permanganat)

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

TP

0,02372- lƣợng phèn nhôm -kali tƣơng ứng với 1 ml dung dịch trilon B 0,05

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

tính bằng g.

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U Y

V1- thể tích dung dịch kẽm sunfat tiêu tốn để chuẩn độ lƣợng trilon B 0,05M,

Phản ứng oxi – hóa bằng ion pemanganat MnO4- là cơ sở của phƣơng pháp

pemanganat. Phƣơng pháp này có thể thực hiện trong môi trƣờng axit, kiềm và trung tính. Khi thực hiện trong môi trƣờng axit, mangan(VII) bị khử tới mangan(II) và màu tím đỏ của dung dịch bị mất.

GVHD: Trần Nguyễn An Sa

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

30

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

Trƣờng Đại Học Công Nghiệp Thực Phẩm TPHCM – Khoa Công Nghệ Hóa Học

Thực hiện chuẩn độ muối sắt (II) bằng kalipemanganat: Axit hóa dung dịch bằng dung dịch axit sunfuric và chuẩn độ tới điểm cuối. Sắt(II) bị oxi hóa thành sắt (III): 8H → 5Fe3

5Fe2+ + MnO4-

Mn2

4H2O

Biết nồng độ đƣơng lƣợng và thể tích cần chuẩn độ của KMnO4 dễ dàng tính

Ơ

N

đƣợc lƣợng sắt trong dung dịch.

U Y

2.3.1. Nguyên tắc

.Q

chất màu da cam đỏ ở bƣớc sóng bằng 510nm. Nếu xác định lƣợng sắt tổng hoặc tổng

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Đ

Phức chất sắt (II)- 1.10-phenantrolin bền trong khoảng pH từ 2,5 đến 9 và màu

G

sắc tỉ lệ với hàm lƣợng sắt (II). Quan hệ giữa nồng độ sắt với độ hấp thu là tuyến tính

TR ẦN

2.3.2. Thuốc thử Sử dụng thuốc thử loại phân tích.

Dùng nƣớc chứa càng ít sắt càng tốt, nồng độ sắt trong thuốc thử thấp hơn ít nhất

10 00

B

3 lần so với độ sai lệch tiên chuẩn trong kết quả đo thí nghiệm trắng. Nƣớc đã thử ion hoặc nƣớc cất trong dụng cụ thủy tinh có thể tích thích hợp cho phấn tích này.

Axit sunfuric  = 1,84 g/ml



Dung dịch axit sunfuric 4,5 mol/l



Axit nitric đậm đặc  = 1,40 g/ml



Dung dịch axit clohydric  = 1,12 g/ml; 7,7 mol/l

ÁN

-L

Í-

H

Ó

A



Dung dịch đệm axetat. Hòa tan 40g amoni axetat CH3COONH4 và 50ml axit

TO



axetic CH3COOH  = 1,06 g/ml trong nƣớc và pha loãng bằng nƣớc tới

Đ IỄ N D

H Ư

N

với nồng độ sắt nhỏ hơn 5.0 mg/l. Độ hấp thu cao nhất khi đo ở  = 510nm.

100ml 

Hydroxyl amoni clorua, dung dịch 100g/l



Dung dịch 1.10-phenantrolin



Dung dịch kali peroxodisunfit K2S2O8 nồng độ 40g/l



Sắt, dung dịch gốc chứa 0,1 gam sắt trong 1 lít. Cân 50mg dây sắt (độ tinh

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

ẠO

sắt hòa tan, thêm hydroxyl-amoni clorua để khử sắt (II) đến sắt (III).

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

Thêm dung dịch 1.10-phenantrolin vào lƣợng mẫu và đo độ hấp thu của phức

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

N

H

2.3. Phƣơng pháp phân tích trắc quang dùng thuốc thử 1.10-phenantrolin

khiết 99,99%) co vào bình định mức 500ml. Thêm 20ml nƣớc, 5ml dung

GVHD: Trần Nguyễn An Sa

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

31

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

Trƣờng Đại Học Công Nghiệp Thực Phẩm TPHCM – Khoa Công Nghệ Hóa Học

dịch HCl  = 1,12 g/ml (7,7 mol/l) và hơ ấm từ từ cho hòa tan. Làm nguội và thêm nƣớc tới vạch. 

Sắt, dung dịch chuẩn 1 chứa 20mg sắt trong 1 lít. Dùng pipet lấy 100ml dung

U Y

vạch.

.Q

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

ẠO

HCl  = 1,12 g/ml (7,7 mol/l) và tráng bằng nƣớc trƣớc khi dùng. Các dụng cụ trong

G

Phổ kế, lăng kính hoặc vỉ grating, phù hợp với đo quang ở bƣớc sóng

N



Đ

phòng thì nghiệm phải bình thƣờng.

Cuvet với chiều dài quang học nhỏ nhất là 10mm và phù hợp với độ hấp

TR ẦN



H Ư

510nm

thu dự kiến của dung dịch thử. Có thể sử dụng cuvet có chiều dài quang học lớn hơn

B

khi nồng độ sắt nhỏ hơn 1.0 mg/l.

Màng lọc kích thƣớc lỗ trung bình 0.45mm



Bình oxy, dung dịch 100ml

10 00



H

2.3.4.1. Lấy mẫu

Ó

A

2.3.4. Lấy mẫu và chuẩn bị mẫu

-L

Í-

Lấy mẫu theo ISO 5667-1 và mọi hƣớng dẫn cụ thể cho loại nƣớc kiểm tra.

ÁN

Dụng cụ đựng có thể sử dụng nhựa polyetylen.

2.3.4.2. Sắt tổng Axit hóa mẫu ngay đến pH = 1 sau khi lấy mẫu.

D

IỄ N

Đ

ÀN

2.3.4.3. Tổng sắt hòa tan

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

TP

Tất cả các dụng cụ thủy tinh, kể cả bình đựng mẫu, cần phải rửa bằng dung dịch

TO

http://daykemquynhon.ucoz.com

2.3.3. Thiết bị

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

N

dịch sắt chuẩn 1 ở trên cho vào bình định mức 500ml và thêm nƣớc đến

Ơ

Sắt, dung dịch chuẩn 2 chứa 1mg sắt trong 1 lít. Dùng pipet lấy 5ml dung

H



N

dịch sắt gốc ở trên cho vào bình định mức 500ml và thêm nƣớc đến vạch.

Lọc mẫu ngay sau khi lấy mẫu. Axit hóa dung dịch lọc đến pH = 1.

2.3.4.4. Sắt (II) Cho 1ml axit sunfuric đậm đặc vào bình oxy, đổ đầy nƣớc vào bình. Tránh để mẫu tiếp xúc với không khí.

GVHD: Trần Nguyễn An Sa

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

32

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

Trƣờng Đại Học Công Nghiệp Thực Phẩm TPHCM – Khoa Công Nghệ Hóa Học

2.3.5. Cách tiến hành 2.3.5.1. Sắt tổng a) Xác định trực tiếp

Ơ

tan, oxit sắt, phức chất sắt thì chuyển mẫu sang bình đun thể tích 100ml để xử lý sơ bộ

N

Lấy 50ml (chú ý độ chính xác) mẫu đã axit hóa không lọc. Nếu có mặt sắt không

U Y

 Oxy hóa:

.Q

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Đ

Phƣơng pháp thay thế: hỗn hợp có thể hấp trong bình kín 100ml, trong 30

H Ư

trong tính toán kết quả bằng cách nhân với cơ số 2.

N

G

phút, sau đó làm nguội hoặc pha loãng tới 100ml. Sự pha loãng này phải đƣợc tính

TR ẦN

Nếu dung dịch đục sau khi oxy hóa trƣớc khi pha loãng, cần lọc ngay qua màng lọc vào bình định mức. Tráng giấy lọc với một ít nƣớc, cho dịch rửa vào dịch lọc

10 00

 Khử thành sắt (II):

B

và thêm nƣớc đến vạch.

Chuyển dung dịch sang bình 100ml, thêm 1ml hydroxyl amoni clorua và

A

trộn kĩ. Thêm 2ml dung dịch đệm axetat và chỉnh pH từ 3,5 đến 5,5. Tốt nhất đến 4,5.

H

Ó

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

Í-

cùng.

-L

 Sự tạo thành chất hấp thu:

ÁN

Thêm 2ml dung dịch 1.10-phenantrolin vào dung dịch và để trong tối

TO

khoảng 15 phút.

Đ

 Đo quang:

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

ẠO

tích 50ml và thêm nƣớc tới vạch.

IỄ N D

TP

đảm bảo thể tích không cạn quá 20ml. Làm nguội và chuyển vào bình định mức dung

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

Thêm 5ml dung dịch kali peroxodisunfit và đun sôi nhẹ trong 40 phút,

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

N

H

nhƣ sau:

Đo độ hấp thu của dung dịch sử dụng phổ kế với bƣớc sóng 510nm dùng

nƣớc trong cuvet so sánh. b) Sắt tổng sau khi phân hủy Cho 50ml mẫu đã axit hóa vào cốc có mỏ 100ml và thêm 2ml HNO3, 10ml HCl. Làm nóng tới 70-80 ºC cho tới khi tan hoàn toàn. Sau 30 phút, thêm 2ml H2SO4 và làm bay hơi dung dịch tới kh xuất hiện khói SO3 màu trắng. Tránh đun cạn. Làm nguội tới

GVHD: Trần Nguyễn An Sa

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

33

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

Trƣờng Đại Học Công Nghiệp Thực Phẩm TPHCM – Khoa Công Nghệ Hóa Học

nhiệt độ phòng và thêm 20 ml nƣớc, chuyển sang bình định mức 50ml và định mức đến vạch.

Làm tiếp nhƣ đã mô tả nhƣ trên gồm: quy trình khử sắt (II), tạo thành chất hấp thu, đo quang.

Ơ

N

2.3.5.2. Xác định sắt hòa tan

N

H

Lấy 50ml mẫu thử chuyển sang bình định mức 100ml.

.Q ẠO

Lấy 50ml mẫu thử chuyển sang bình định mức 100ml.

TP

2.3.5.3. Xác định sắt (II)

Đ

Tiến hành khử sắt (II) nhƣ mô tả nhƣng không thêm hydroxyl amoni clorua.

quang.

TR ẦN

Tránh để mẫu tiếp xúc với không khí.

H Ư

N

G

Làm tiếp nhƣ đã mô tả nhƣ trên gồm: quy trình tạo thành chất hấp thu, đo

2.3.5.4. Thử mẫu trắng

Chuẩn bị dung dịch thử trắng, thực hiện chính xác nhƣ qui trình đối với mẫu,

10 00

B

nhƣng thay 50ml mẫu bằng 50ml nƣớc.

2.3.5.5. Hiệu chuẩn

A

 Chuẩn bị dung dịch chuẩn:

H

Ó

Chuẩn bị dãy dung dịch sắt chuẩn trong khoảng nồng độ nhƣ dự tính của

Í-

mẫu thử bằng cách cho một thể tích chính xác đã biết dung dịch sắt chuẩn gốc và dung

-L

dịch sắt chuẩn 1, dung dịch sắt chuẩn 2 vào một loạt bình định mức 50ml. Thêm 0,5ml

TO

ÁN

dung dịch H2SO4 loãng vào mỗi bình và thêm nƣớc tới vạch.

Xử lý loạt dung dịch sắt chuẩn nhƣ đã làm với mẫu, tƣơng ứng với mỗi

D

IỄ N

Đ

ÀN

quy trình cho dạng sắt cần xác định.

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

thu, đo quang.

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U Y

Làm tiếp nhƣ đã mô tả nhƣ trên gồm: quy trình khử sắt (II), tạo thành chất hấp

 Dựng đƣờng chuẩn: Với mỗi dãy dung dịch sắt chuẩn, chuẩn bị đồ thị chuẩn bằng cách đặt

nồng độ dung dịch sắt (mg/l) trên trục hoành tƣơng ứng với độ hấp thu trên trục tung.

Yêu cầu một đƣờng chuẩn riêng cho mỗi dạng sắt, mỗi một máy quang phổ và mỗi chiều dài quang học của mỗi cuvet.  Thƣờng xuyên lập đƣờng chuẩn:

GVHD: Trần Nguyễn An Sa

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

34

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

Trƣờng Đại Học Công Nghiệp Thực Phẩm TPHCM – Khoa Công Nghệ Hóa Học

Định kỳ kiểm tra đƣờng chuẩn và với mỗi mẻ thuốc thử mới.

2.3.6. Tính toán Nồng độ sắt của mẫu, biểu thị bằng miligam trên lít đƣợc tính bằng công thức: F = A 1 – A0

Ơ

N

Trong đó: F là độ dốc của đƣờng cong chuẩn tƣơng ứng

U Y

A0 là độ hấp thu của dung dịch thử mẫu trắng

.Q

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Í-

H

Ó

A

10 00

B

TR ẦN

H Ư

N

G

Đ

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

ẠO

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

Chú thích: thể tích H2SO4 cần đƣợc thêm vào khi tính toán.

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

N

H

A1 là độ hấp thu của dung dịch đo

GVHD: Trần Nguyễn An Sa

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

35

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

Trƣờng Đại Học Công Nghiệp Thực Phẩm TPHCM – Khoa Công Nghệ Hóa Học

KẾT LUẬN Qua những kiến thức liên quan đến đề tài, sinh viên cũng đã đƣa ra cơ sở lý thuyết cũng nhƣ phƣơng pháp phân tích xác định hàm lƣợng phèn (phèn sắt, phèn nhôm) trong nƣớc bằng những kiến thức đã học trong chuyên ngành Kỹ thuật phân

H

N

Đề tài đồ án có tính ứng dụng cao trong thực tế, đặc biệt là khu vực đất và

Ơ

N

tịch và quản lý chất lƣợng.

.Q

TP

khu vực nên có thể áp dụng đƣợc ở nhiều nơi.

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Đ

định phèn sắt bằng phƣơng pháp trắc quang dùng thuốc thử 1.10-phenantrolin vì đó là

G

phƣơng pháp sử dụng thiết bị đo quang với độ chính xác cao hơn. Giúp ta giảm bớt

H Ư

N

đƣợc sai số trong thao tác thí nghiệm và có thể xác định hàm lƣợng sắt với nhiều dạng

TR ẦN

khác nhau. Phƣơng pháp xác định phèn nhôm ít đƣợc sử dụng để phân tích nƣớc nhiễm phèn vì thực tế phèn nhôm rất ít hòa tan trong nƣớc(thƣờng có trong đất) và có

TO

ÁN

-L

Í-

H

Ó

A

10 00

B

độ pH thấp không ảnh hƣởng nhiều đến chất lƣợng môi trƣờng nƣớc.

D

IỄ N

Đ

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

ẠO

Tuy nhiên, qua nhiều phƣơng pháp kể trên, ta nên sử dụng phƣơng pháp xác

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

nhiều phƣơng pháp xác định hàm lƣợng phèn tùy vào mức độ nhiễm phèn của từng

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U Y

nguồn nƣớc bị nhiễm phèn nhƣ khu vực đồng bằng sông Cửu Long. Phạm vi đề tài có

GVHD: Trần Nguyễn An Sa

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

36

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

Trƣờng Đại Học Công Nghiệp Thực Phẩm TPHCM – Khoa Công Nghệ Hóa Học

TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] TS. Nguyễn Văn Sức – Ths. Hồ Thị Yếu Ly, Giáo trình Phân tích môi trường, Trƣờng Đại học Sƣ Phạm Kỹ Thuật TPHCM

Ơ

N

[2] Nguyễn Thị Thu Vân, Phân tích định lượng, NXB Đại học Quốc gia TPHCM

H

[3] Ths. Đặng Ngọc Lý (Chủ biên) cùng Nhóm tác giả: Phan Thị Xuân – Đoàn Thị

.Q

ẠO

Khoa học và Kỹ thuật Hà Nội

[5] Ths. Đinh Hải Hà, Phương pháp phân tích các chỉ tiêu môi trường – Chương 4,

G

Đ

Trƣờng Đại học Công nghiệp TPHCM Trƣờng Đại học Công nghiệp TPHCM

H Ư

N

[6] Ths. Đinh Hải Hà, Phương pháp phân tích các chỉ tiêu môi trường – Chương 6,

TR ẦN

[7] Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 6177 (1996), Chất lượng nước – xác định sắt bằng phương pháp trắc phổ dùng thuốc thử 1,10-phenantrolin.

B

[8] Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 6663-6 : 2008 (2008), Chất lượng nước, lấy

10 00

mẫu, hướng dẫn kỹ thuật lấy mẫu.

A

[9] Chu Thị Kim Hƣơng (2013), Khóa luận tốt nghiệp: khảo sát hàm lượng sắt

Ó

trong nước bằng phương pháp trắc quang sử dụng thuốc thử 1,10-phenantrolin,

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Í-

H

Đại học Sƣ Phạm TPHCM.

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

TP

[4] PGS. Nguyễn Đức Vận, Hóa học vô cơ – Phần 2: Các kim loại điển hình, NXB

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

Công nghiệp Thực phẩm TPHCM

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U Y

N

Minh Phƣơng – Đậu Thị Thu Hiền, Giáo trình Hóa phân tích, Trƣờng Đại học

GVHD: Trần Nguyễn An Sa

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

37

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial