Tiêu chuẩn ngành 64TCN 118:2000 là văn bản kỹ thuật chuyên ngành quy định về phương pháp xác định hàm lượng xyanua trong nước thải công nghiệp. Đây là tài liệu kỹ thuật quan trọng phục vụ cho công tác kiểm soát ô nhiễm, đánh giá chất lượng nước thải và giám sát môi trường tại các cơ sở sản xuất công nghiệp có phát sinh chất thải chứa xyanua.
Dưới đây là tóm tắt chi tiết nội dung phần mở đầu và các điều khoản đầu tiên (từ Điều 1 đến Điều 4) của tiêu chuẩn:
Điều 1: Phạm vi áp dụng
- Tiêu chuẩn này quy định phương pháp xác định hàm lượng xyanua tổng số và xyanua tự do (dễ bị phân hủy) trong các nguồn nước thải phát sinh từ các hoạt động sản xuất công nghiệp.
- Đối tượng áp dụng bao gồm các phòng thí nghiệm phân tích môi trường, các cơ quan quản lý nhà nước về môi trường và các doanh nghiệp hoạt động trong các ngành công nghiệp có nguy cơ phát thải xyanua cao như xi mạ, khai thác và chế biến khoáng sản, sản xuất hóa chất, luyện kim.
Điều 2: Nguyên tắc của phương pháp xác định
- Phương pháp xác định dựa trên nguyên tắc giải phóng hydro xyanua (HCN) từ các hợp chất xyanua có trong mẫu nước thải bằng quá trình chưng cất trong môi trường axit mạnh.
- Khí HCN giải phóng ra được dẫn và hấp thụ hoàn toàn vào dung dịch natri hydroxit (NaOH) để tạo thành muối natri xyanua hòa tan.
- Hàm lượng xyanua trong dung dịch hấp thụ sau đó được xác định bằng phương pháp đo quang phổ (đối với hàm lượng xyanua thấp) hoặc phương pháp chuẩn độ thể tích (đối với hàm lượng xyanua cao) tùy thuộc vào nồng độ thực tế của mẫu.
Điều 3: Các yếu tố cản trở và phương pháp loại trừ
- Các chất oxy hóa mạnh (như clo hoạt động) có khả năng phân hủy xyanua trong quá trình lưu trữ và phân tích. Tiêu chuẩn quy định phải loại bỏ các chất này bằng cách thêm chất khử thích hợp (như natri thiosunfat) ngay tại thời điểm lấy mẫu.
- Sự có mặt của các hợp chất sunfua gây cản trở nghiêm trọng đến quá trình tạo màu khi đo quang. Các hợp chất này phải được loại bỏ bằng cách kết tủa dưới dạng chì sunfua (PbS) trước khi tiến hành chưng cất mẫu.
- Các chất hữu cơ và các ion kim loại nặng khác có khả năng tạo phức bền với xyanua cũng được xử lý sơ bộ thông qua quá trình chưng cất nghiêm ngặt để đảm bảo độ chính xác của kết quả phân tích.
Điều 4: Quy định về lấy mẫu và bảo quản mẫu nước thải
- Mẫu nước thải dùng để phân tích xyanua phải được lấy vào các chai chứa bằng nhựa (PE) hoặc thủy tinh sạch, đã được xử lý hóa chất chuyên dụng để tránh nhiễm bẩn.
- Để ngăn ngừa sự phân hủy tự nhiên của xyanua và sự bay hơi của khí HCN, mẫu sau khi lấy phải được kiềm hóa ngay lập tức bằng cách thêm dung dịch natri hydroxit (NaOH) để đưa trị số pH của mẫu lên mức lớn hơn hoặc bằng 12.
- Mẫu đã kiềm hóa cần được bảo quản lạnh ở nhiệt độ khoảng 4 độ C và phải được tiến hành phân tích trong vòng 24 giờ kể từ thời điểm lấy mẫu để đảm bảo tính đại diện và độ chính xác tối đa của phép đo.
64 TCN 118-2000 CHẤT LƯỢNG NƯỚC XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG XYANUA TRONG NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP
1.1. Tiêu chuẩn này quy định phương pháp xác định hàm lượng xyanua trong nước thải công nghiệp có hàm lượng từ 0,05 đến 0,2 mg CN-/l.
1.2. Tiêu chuẩn này dùng để kiểm soát chất lượng nước thải công nghiệp theo TCVN 5945-1995 trước khi đổ vào hệ thống thải công cộng.
2.1. Trong nước thải hàm lượng “xynua” được coi là toàn bộ các hợp chất chứa nhóm CN.
2.2. Các hoá chất sử dụng là hoá chất đạt tiêu chuẩn tinh khiết hoá học (TKHH) hoặc tinh khiết phân tích (TKPT).
2.3. Nước dùng để phân tích đạt tiêu chuẩn TCVN 4851-89 (ISO 3696:1987).
3.1. Hoá chất và thuốc thử:
- Nước Brom bão hoà
- Thuốc thử pyridin: 60 ml pyridin tinh khiết (T sôi 114(-115() trộn với 40 ml nước và 10 ml axit clohydric đặc-dung dịch hydrazin sunfat 0,5%:0,5 g hydrazin sunfat hoà tan trong 100 ml nước.
- Dung dịch Benzidin 5% trong axit clohydric loãng (2:100)
- Dung dịch tiêu chuẩn xyanua gốc (dung dịch A): Hoà tan 0,25 g kali xyanua trong 100 ml nước. Nồng độ xyanua được xác định theo phương pháp chuẩn độ bằng bạc.
- Dung dịch tiêu chuẩn phân tích (dung dịch B): Khi làm pha loãng từ dung dịch tiêu chuẩn gốc (dung dịch A) để có dung dịch 1(g CN-/l.
3.2. Máy móc:
Máy so màu có bước sóng 520 nm hay kính lọc xanh lá mạ và cuvet 10 mm.
4. So màu xác định xyanua trong mẫu
4.1. Nguyên tắc của phương pháp: Oxy hoá xyanua trong mẫu bằng brom tạo thành bromxyan, phản ứng giữa bromxyan với pyridin và benzidin cho sản phẩm màu đỏ được sử dụng để so mầu xác định xyanua.
4.2. Cất loại bỏ các chất cản trở: nếu mẫu chứa những chất cản trở như các chất oxyhoá, các chất tạo màu trong nước, các sunfua và thioxyanat có hàm lượng lớn hơn 10 mg/l trong mẫu thì cần phải cất xyanua ra khỏi mẫu (xem phần phụ lục).
4.3. Lập đường chuẩn:
Lần lượt lấy 0; 0,5; 1,0; 1,5; 2,0 và 2.5 (g CN- vào các bình định mức dung tích 25 ml. Thêm vào mỗi bình khoảng 0,2 ml nước brom bão hoà (cho tới xuất hiện màu vàng nhạt của brom) và lắc kỹ. Lượng brom dư được loại bỏ bằng cách cho từng giọt dung dịch hydrazin sunfat đến khi mất màu vàng của brom và thêm dư một giọt, lắc kỹ và để yên 1 phút. Sau đó vừa lắc vừa cho vào dung dịch 3ml hỗn hợp thuốc thử pyridin và 0,6ml dung dịch benzidin, định mức, lắc kỹ và để yên khoảng 15 đến 20 phút. Đo mật độ quang của dung dịch màu tại bước sóng 520 mm, cuvét 10mm, dung dịch so sánh gồm các thuốc thử nhưng không có dung dịch xyanua.
4.4. Xác định xyanua trong mẫu:
Cho vào một lượng mẫu sau khi cất hoặc qua giai đoạn đầu xử lý loại mọi yếu tố cản trở chứa từ 0.50-5,0(g CN - (dung dịch trung tính) vào bình định mức dung tính 25ml. Hiện mầu phức của xyanua và đo độ mật độ quang như mục 4.3. Từ giá trị mật độ quang, tìm lượng xyanua tương ứng trên đường chuẩn.
Hàm lượng xyanua X (mg/l) trong mẫu được tính theo công thức sau:
M x 1000
X = ------------
V
với M - Lượng CN- được tìm theo đường chuẩn, mg,
V - thể tích mẫu đem phân tích, ml
1. Một vài nét chung
Phương pháp xử lý mẫu trước khi tiến hành phép phân tích được áp dụng phụ thuộc vào bản chất của các hợp chất chứa xyanua và những chất, các yếu tố có thể cản trở phép xác định đó. Các sunfua, các kim loại nặng, glycin... các chất có mầu, các chất dễ thuỷ phân gây đục ảnh hưởng tới phép chuẩn độ và so mầu. Những chất oxy hoá cũng bị ảnh hưởng do phân huỷ xyanua trong quá trình chưng cất.
Sunfua được loại trừ khỏi mẫu bằng một lượng nhỏ chì cacbonat trong môi trường pH 11,0. Kết tủa chì sunfua được lọc, tách khỏi mẫu và lặp lại vài lần cho tách hết sunfua.
Các axit béo được chiết tách khỏi mẫu bằng isooctan, hexan hay cloroform sau khi đã axit hoá mẫu về pH 6-7 bằng axit axetic. Các chất oxy hoá được loại trừ bằng phép chuẩn độ với Na2S2O3 với giấy chỉ thị iot-hồ tinh bột.
2. Phương pháp chưng cất xyanua để loại bỏ các chất cản trở
2.1. Dụng cụ chưng cất
- Bình cất dung tích 500 ml, cổ nhám
- Phễu nhỏ giọt có phần đuôi kéo dài chạm đáy bình
- ống sinh hàn
- Hai bình hấp thụ có dung tích khoảng 120-150ml có ống nối với bơm hút chân không.
2.2. Hoá chất cần dùng
- Dung dịch NaOH, 0.1N
- Dung dịch HgCL2: 34g HgCl2 hoà tan trong 500 ml nước cất
- Dung dịch MgCl2: hoà tan 51 g MgCl2.6H2O trong 100 ml nước cất
- axit sunfuric đậm đặc.
2.3. Cách tiến hành
Cho một lượng mẫu chứa khoảng 50 mg CN vào bình chưng cất 1 (nếu cần thiết pha loãng thêm tới thể tích 450 ml) và 50ml dung dịch NaOH 0.1N vào mỗi bình hấp thụ 5. Kiểm tra toàn bộ hệ thống chưng cất và điều khiển vận tốc bọt khí được hút qua bình cất sao cho cứ 1 giây 1 bọt qua dung dịch. Sau đó thông qua phễu 3 cho vào bình cất 20 ml dung dịch HgCl2 và 10 ml dung dịch MgCl2. Tráng phễu bằng nước cất sau khoảng 3 phút cho qua phễu vào bình cất một lượng axit sunfuric đậm đặc theo tỷ lệ 5 ml axit cho 100 ml dung dịch mẫu chưng cất. Đun nóng bình cất cho đến khi đạt nhiệt độ sôi và tiến hành cất dung dịch trong 1 giờ. Thường xuyên kiểm tra tốc độ thổi khí qua dung dịch. Sau khi ngừng đun, tiếp tục thổi khí thêm khoảng 15 phút và kết thúc quá trình chưng cất. Nếu mẫu chứa các chất khó phân hủy như cobanxyanua cho thêm vào bình hấp thụ 50 ml kiềm nữa và đun cất thêm một giờ nữa.
Chuyển định lượng dung dịch trong các bình hấp thụ vào bình định mức dung tích 250 ml, định mức và lắc kỹ (nếu mẫu chứa nhỏ hơn 0,1 mg CN /l không cần pha loãng và phân tích dung dịch của hai bình hấp thụ). Xyanua trong dung dịch mẫu được xác định theo mục 4.4.
Sơ đồ chưng cất Xyanua
1. Bình cầu chưng cất
2. Nút nhám
3. Phễu nhỏ giọt
4. ống sinh hàn
5. Bình hấp thụ
- 1 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 7586:2006 về Chất lượng nước – Tiêu chuẩn nước thải công nghiệp chế biến cao su thiên nhiên
- 2 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 6661-2:2009 (ISO 8466–2 : 2001) về Chất lượng nước - Hiệu chuẩn và đánh giá các phương pháp phân tích và ước lượng các đặc trưng thống kê - Phần 2: Nguyên tắc hiệu chuẩn đối với các hàm chuẩn bậc hai không tuyến tính
- 3 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 7175:2011 (ISO 10703:2007) về Chất lượng nước - Xác định nồng độ hoạt độ của các nuclit phóng xạ - Phương pháp phổ gamma độ phân giải cao
- 4 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 9720:2013 (ASTM D 3082-09) về Chất lượng nước - Phương pháp xác định hàm lượng Bo trong nước
- 5 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 8879:2011 (ISO 10704:2009) về Chất lượng nước – Đo tổng hoạt độ phóng xạ anpha và beta trong nước không mặn – Phương pháp lắng đọng nguồn mỏng
- 6 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 6831-1:2010 (ISO 11348-1:2007) về Chất lượng nước - Xác định ảnh hưởng ức chế của mẫu nước đến sự phát quang của vi khuẩn Vibrio Fischeri (phép thử vi khuẩn phát quang) - Phần 1: Phương pháp sử dụng vi khuẩn mới nuôi cấy
- 7 Quy chuẩn quốc gia QCVN 09-MT:2015/BTNMT về chất lượng nước dưới đất
- 1 Quyết định 15/2001/QĐ-BCN ban hành tiêu chuẩn ngành Chất lượng nước, ắc quy chì khởi động do Bộ trưởng Bộ công nghiệp ban hành
- 2 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5945:1995 về nước thải công nghiệp - tiêu chuẩn thải
- 3 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 4851:1989 (ISO 3696-1987) về nước dùng để phân tích trong phòng thí nghiệm
- 4 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 7586:2006 về Chất lượng nước – Tiêu chuẩn nước thải công nghiệp chế biến cao su thiên nhiên
- 5 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 6661-2:2009 (ISO 8466–2 : 2001) về Chất lượng nước - Hiệu chuẩn và đánh giá các phương pháp phân tích và ước lượng các đặc trưng thống kê - Phần 2: Nguyên tắc hiệu chuẩn đối với các hàm chuẩn bậc hai không tuyến tính
- 6 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 7175:2011 (ISO 10703:2007) về Chất lượng nước - Xác định nồng độ hoạt độ của các nuclit phóng xạ - Phương pháp phổ gamma độ phân giải cao
- 7 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 9720:2013 (ASTM D 3082-09) về Chất lượng nước - Phương pháp xác định hàm lượng Bo trong nước
- 8 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 8879:2011 (ISO 10704:2009) về Chất lượng nước – Đo tổng hoạt độ phóng xạ anpha và beta trong nước không mặn – Phương pháp lắng đọng nguồn mỏng
- 9 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 6831-1:2010 (ISO 11348-1:2007) về Chất lượng nước - Xác định ảnh hưởng ức chế của mẫu nước đến sự phát quang của vi khuẩn Vibrio Fischeri (phép thử vi khuẩn phát quang) - Phần 1: Phương pháp sử dụng vi khuẩn mới nuôi cấy
- 10 Quy chuẩn quốc gia QCVN 09-MT:2015/BTNMT về chất lượng nước dưới đất