TIÊU CHUẨN VIỆT NAM

TCVN 4574:1988

NƯỚC THẢI

PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG CROM

Waste water

Method for the derter mination of chromium content

Tiêu chuẩn này quy định phương pháp màu với thuốc thử diphenyl cacbazid để xác định hàm lượng crom trong nước thải khi hàm lượng crom nhỏ và phương pháp thể tích khi hàm lượng crom lớn (hơn 1ml/l).

1. Phương pháp lấy mẫu

1.1. Lấy mẫu theo TCVN 4556-88

1.2. Mẫu nước lấy để xác định hàm lượng crom không được ít hơn 200 ml.

1.3. Mẫu nước lấy xong không phân tích ngay và nếu hàm lượng crom thấp cần phải cố định ngay bằng cách thêm vào 1000 ml mẫu nước từ 3 ¸ 5ml axit nitric đặc.

2. Xác định định tính

Lấy 10 ml nước thử đã trung hòa, thêm vào đó 1 ml axit sunfuric 1 : 9; 1 ¸ 2 giọt axit photphoric 0,5 ml diphenyl cacbazit 0,5% trong axeton và lắc đều.

Sau 10 phút thấy xuất hiện màu tím đỏ là có crom.

3. Xác định Crom bằng phương pháp đo màu với diphenyl cacbazit

(Phương pháp trọng tài)

3.1. Nguyên tắc

Trong môi trường axit, cromat và bicromat phản ứng vưói diphenyl cacbazit tạo thành một hợp chất màu tím đỏ thích hợp với việc tạo màu, hàm lượng crom được xác định theo cường độ màu.

3.2. Yếu tố cản trở

Sắt cản trở xác định, nếu hàm lượng sắt trong nước có chừng 1 mg/l sẽ tạo với diphenyl cacbazit một chất màu vàng thẫm. Loại bỏ cản trở của sắt bằng cách thêm vào dung dịch một lượng axit photphoric.

Nếu trong mẫu nước có mangan, loại bỏ sự cản trở của mangan bằng cách cho vào nước một lượng kali pecsunfat đủ tạo ra kết tủa MnO₂. Lọc bỏ tủa đó bằng phễu lọc thuỷ tinh hay bông thuỷ tinh.

3.3. Dụng cụ và thuốc thử

3.3.1. Dụng cụ

Máy quang sắc kế, kính lọc màu xanh l = 540 nm.

Cuvét có bề dày 1 ¸ 5cm.

3.3.2. Thuốc thử

Natri hidroxit, dung dịch 1 N;

Axit sunfuric dung dịch 1 N, 1 : 1;

Axit photphoric đặc 85% tinh khiết;

Dung dịch diphenyl cacbazit 0,5% trong axeton, bảo vệ trong chai màu.

Amoni pecsunfat dung dịch 0,1% mới pha;

Kali bicromat, dung dịch gốc và dung dịch tiêu chuẩn;

Dung dịch gốc chuẩn bị như sau;

Hòa tan 2,8285 g kali bicromat (K₂Cr₂O₇) tinh khiết đã sấy khô ở 105^oC. Thêm nước cất đến 1000 ml ở 20^oC.

1ml dung dịch này chứa 1mg Cr.

Dung dịch tiêu chuẩn I. Chuẩn bị như sau:

Lấy 25 ml dung dịch gốc, thêm nước cất đến 500 ml dùng khi mới pha.

Dung dịch tiêu chuẩn II: dùng pipet lấy chính xác 20 ml dung dịch tiêu chuẩn I vào bình định mức 500 ml thêm nước cất đến vạch.

1ml dung dịch này chứa 0,002 mg Cr

3.4. Dựng đường chuẩn

Lấy một dãy bình nón dung tích 100 ml cho các thuốc thử vào đó như bảng sau:

Dựa trên kết quả do mật độ quang, dựng đường chuẩn.

3.3. Cách tiến hành

3.3.1. Xác định crom VI

Trong bình nón, dung tích 100 ml hay trong xylanh Netle cho vào một lượng mẫu sao cho trong đó có chứa từ 0,05 ¸ 1 mg Cr/l. Nước thử được trung hòa bằng natri hidroxit (NaOH) 1N hay axit sunfuric 1 N. Sau đó thêm vào 1ml axit sunfuric 1 : 1, 0,3 ml axit photphoric. Thêm nước cất đến 100 ml. Lắc bình. Thêm 2ml dung dịch diphenyl cacbazit trong axeton.

Để yên 10 phút cho lên màu. Đo mật độ quang rồi so sánh với thang màu tiêu chuẩn.

3.3.2. Xác định tổng lượng crom (Cr⁶ và Cr ³)

Chuyển vào bình nón 100 ml nước thử đã pha loãng hay đã cô đặc bằng cách cho bay hơi để được lượng nước trong bình có hàm lượng từ 0,005 ¸ 0,1 mg crom rồi trung hòa bằng natri hidroxit dung dịch 1N hay axit sunfuric 1N. Thêm 0,3 ml axit sunfuric 1 : 1 và từ 5 ¸ 10 ml dung dịch amoni pesunfat. Đun sôi dung dịch từ 20 ¸ 25 phút cho đến khi dung dịch còn 50ml, chuyển vào bình nón rồi tiếp tục làm theo mục 3.5.1.

3.3.3. Cách tính kết quả

Hàm lượng Cr⁶ và tổng lượng Cr (x) tính bằng mg/l, theo công thức:

Trong đó:

C – hàm lượng crom theo đường chuẩn hay thang mẫu tiêu chuẩn, mg;

V - Khối lượng nước thử lấy để phân tích, ml.

100 - lượng nước thử và nước cất lấy để pha loãng, ml.

4. Xác định crom bằng phương pháp thể tích

4.1. Nguyên tắc

Dựa vào nguyên tắc của phép đo bicromat, dùng sắt amoni sunfat (hay muối Mohr) với chỉ thị màu là ferroin hay dipphenylamin để xác định khi hàm lượng crom trong nước rất lớn (lớn hơn 1 ml/l).

4.2. Dụng cụ thuố thử

4.2.1. Dụng cụ

Bình nón;

Burét, pipét.

4.2.2. Thuốc thử

Axit sunfuric loãng 1 : 3;

Axit nitric 1 : 1

Bạc nitrat, dung dịch 2,5%

Amoni pe sunfat tinh khiết;

Sắt II sunfat (hay muối Mo). Chuẩn bị như sau:

Cân 39,21 g FeSO₄ (NH₄)₂SO₄.6H₂O pha trong 1000 ml.

Dùng dung dịch bicromat chuẩn bị 0,1 N để xác định độ chuẩn của dung dịch muối Mo. Chất chỉ thị được dùng là:

Diphenylamin dung dịch 0,2% trong axit sunfuric.

Ferroin: hòa tan 1,485 1 – 10 octa phenantrolin và 0,695 g FeSO₄.7H₂O trong nước và pha loãng đến 100 ml.

4.3. Tiến hành xác định

Cho vào bình nón 5 ¸ 150 ml mẫu nước (tuỳ theo hàm lượng crom có trong nước nhiều hay ít. Pha loãng bằng nước cất đến 300 ml, thêm 15 ml axit sunfuric, 3 ml axit nitric 0,2 ml bạc nitrat 2,5% và 0,5 g amoni pesunfat. Đun nóng hỗn hợp đến sôi và để sôi thêm 10 phút, lúc đó tất cả crom trong mẫu nước thải được chuyển thành crom VI và dung dịch có màu vàng. Làm lạnh dung dịch ở nhiệt độ phòng. Thêm vào đó 3 ¸ 4 giọt dung dịch feroin diphenylamin và chuẩn độ bằng dung dịch muối sắt amonisunfat đến khi chuyển màu của chỉ thị.

4.4. Tính kết quả

Hàm lượng crom (x), tính bằng mg/l theo công thức:

Trong đó:

a - khối lượng dung dịch muối sắt (II) amoni sunfat; 0,1 N tiêu phí khi chuẩn độ, ml;

K - hệ số hiệu chỉnh cho nồng độ muối Fe 0,1 N;

V - khối lượng nước lấy để phân tích, ml;

1,73 - số mg/l crom tương đương với 1 ml dung dịch muối sắt amoni sunfat 0,1 N.