Item: Phân tích chỉ tiêu môi trường nước - Độ kiềm
Rating: 6
Author: John Pham

Phân tích chỉ tiêu môi trường nước - Độ kiềm

Bài 3: ĐỘ KIỀM

I. GIỚI THIỆU CHUNG
1. Ý nghĩa môi trường
Độ kiềm biểu thị khả năng thu nhận proton H+ của nước. Nước thiên nhiên hay nước từ hệ thống cấp nước, độ kiềm đều do 3 ion chính tạo ra: hydroxide, carbonic và bicarbonate. Trong thực tế các muối acid yếu như borate, silicate cũng gây ảnh hưởng lớn đến độ kiềm. Một vài acid hữu cơ bền với sự oxy hóa sinh học như acid humic, và các dạng muối của chúng có khả năng làn tăng độ kiềm. Trong điều kiện thiên nhiên thích hợp, tảo dễ dàng xuất hiện và tồn tại đối với một vài nguồn nước mặt, khi tảo sử dụng khí CO2 ở dạng tự do và kết hợp cũng làm tăng pH của nước. Những nguồn nước được xử lý với hóa chất có chứa nhóm carbonate hoặc hydroxide cũng làm tăng pH.

2. Nguyên tắc
Dùng dung dịch acid mạnh để định phân độ kiềm với chỉ thị phenolphthalein và chỉ thị hỗn hợp.
Độ kiềm phenol được xác định bằng cách định phân mẫu đến điểm đổi màu của chỉ thị phenolphthalein (dung dịch từ màu hồng chuyển sang không màu khi pH nhỏ hơn 8,3).
Độ acid tổng cộng được xác định bằng định phân mẫu đến điểm đổi màu của chỉ thị hỗn hợp (dung dịch từ xanh chuyển sang đỏ khi pH nhỏ hơn 4,5).

3. Các trở ngại
Lượng ion dư trong nước uống ảnh hưởng đến kết quả định phân làm nhạt màu chất chỉ thị. Để tránh sai lệch, ta cho thêm vào mẫu một vài giọt Na2S2O3 0,01N. Khi mẫu nước có độ màu và độ đục cao phải dùng phương pháp chuẩn độ điện thế. Những chất kết tủa, xà bông, chất dầu, chất rắn lơ lửng có thể phủ điện cực thủy tinh làm cho điểm cuối đến chậm. Để khắc phục hiện tượng này, có thể làm sạch electrode mỗi khi tiến hành thí nghiệm. Không lọc, pha loãng hay cô đặc mẫu.

II. DỤNG CỤ, THIẾT BỊ VÀ HÓA CHẤT
1. Dụng cụ và thiết bị
- Erlen 250 ml
- Ống đong 100 ml
- Buret 25 ml hoặc 50 ml
- Máy khuấy từ

2. Hóa chất
a. Dung dịch sulfuric acid (H2SO4) 0,02N: pha dung dịch H2SO4 1N (hòa tan 28 ml H2SO4 đậm đặc trong nước cất thành 1 lít), lấy 20 ml dung dịch H2SO4 1N thêm nước cất cho đủ 1 lít. Định phân lại acid này bằng Na2CO3 0,02N (hòa tan 1,06 g Na2CO3 đã sấy ở 1050C, thêm nước cất thành 1 lít).
b. Chỉ thị phenophthalein 0.1%: hòa tan 0.1g phenolphthalein trong 100 ml ethanol
c. Chỉ thị màu hỗn hợp bromcresol lục và methyl đỏ: cân 0.1g methyl đỏ và 1g bromoresol lục pha loãng thành 500 ml với ethanol 95
d. Chỉ thị màu methyl cam 0,1%: hòa tan 0.1g methyl cam trong 100 ml ethanol

III. THỰC HÀNH
1. Mẫu có pH > 8,3 (mẫu có 2 độ kiềm)
a. Độ kiềm phenol
Lấy 50 ml mẫu vào erlen, thêm 3 giọt chỉ thị màu phenophthalein. Định phân bằng dung dịch H2SO4 cho đến khi dung dịch vừa mất màu hồng. Ghi thể tích V1 ml H2SO4 0,02N đã dùng để tính độ kiềm phenol (P).
b. Độ kiềm tổng cộng
Lấy 50 ml mẫu vào erlen khác, thêm 3 giọt chỉ thị hỗn hợp (lúc này mẫu có màu xanh). Định phân mẫu bằng dung dịch H2SO4 cho đến khi dung dịch có màu đỏ xám. Ghi thể tích V2 ml H2SO4 0,02N đã dùng để tính độ kiềm tổng cộng.
2. Mẫu có pH < 8,3 (mẫu chỉ có độ kiềm tổng cộng).
Lấy 50 ml mẫu vào erlen khác, thêm 3 giọt chỉ thị hỗn hợp (lúc này mẫu có màu xanh). Định phân mẫu bằng dung dịch H2SO4 cho đến khi dung dịch có màu đỏ xám. Ghi thể tích V2 ml H2SO4 0,02N đã dùng để tính độ kiềm tổng cộng.

IV. CÁCH TÍNH

Độ kiềm phenol P: