Phân tích chỉ tiêu môi trường nước - Sulfate

Bài 10: SULFATE (SO4)

I. GIỚI THIỆU CHUNG
1. Ý nghĩa môi trường
Sulfate (SO4) là một trong những ion chính hiện diện trong nước thiên nhiên. Trong nước cấp, hàm lượng Sulfate cao sẽ ảnh hưởng đến sức khỏe con người. Những vùng đất sình lầy, bãi bồi lâu năm, sulfur hữu cơ bị khoáng hóa dần dần sẽ tạo thành sulfate. Nước chảy qua các miền đất mỏ mang theo nhiều sulfate, hàm lượng khá cao do sự oxy hóa quặng hoàng thiếc. Sulfate là một trong những chỉ tiêu đặc trưng của những vùng nước nhiễm phèn.

2. Nguyên tắc
Trong môi trường acetic acid, sulfate tác dụng với barium chloride tạo thành barium sulfate kết tủa màu trắng đục. Nồng độ sulfate được xác định bằng cách so sánh với dung dịch tham chiếu đã biết trước nồng độ trên đường cong chuẩn.

Ba2+ + SO4-2 ® BaSO4 ¯ (tủa trắng đục)

Phương pháp xác định SO42- theo phương pháp độ đục cho phép xác định hàm lượng SO42- từ 1 tới 40 mg/l.

3. Các ảnh hưởng
Màu và các chất lơ lửng có mặt trong nước là trở ngại chính cho việc xác định sulfate. Một số chất lơ lửng có thể loại bỏ bằng cách lọc, hàm lượng silica trên 500 mg/l cũng cản trở việc tạo thành kết tủa BaSO4. Ngoài ra, trong nước không còn một ion nào kết tủa với barium trong môi trường acid mạnh nên việc xác định có thể tiến hành ở nhiệt độ thay đổi khoảng 100C và không bị ảnh hưởng.

II. DỤNG CỤ, THIẾT BỊ VÀ HÓA CHẤT
1. Dụng cụ và thiết bị
- Pipet
- Erlen
- Spectrophotometer

2. Hóa chất
a. Dung dịch đệm: hòa tan 30 g magnesium chloride (MgCl2.6H2O); 5 g sodium acetate (CH3COONa.3H2O); 1,0 g potassium nitrate (KNO3) và 20 ml acetic acid 99% (CH3COOH) trong 500 ml nước cất sau thành 1.000 ml.
b. Barium chloride BaCl2 tinh thể
c. Dung dịch sulfate chuẩn 100 ppm (1,00 ml – 100 g SO4-2: Hoà tan 149,5 mg NaSO4 khan + nước cất pha thành 1.000 ml.( hoặc lấy chính xác 10.4 ml H2SO4 0.02 N chuẩn định mức thành 100 ml)

III. TRÌNH TỰ THÍ NGHIỆM
1. Chuẩn bị mẫu:
- Lọc mẫu.
- Lấy 25 ml mẫu sau khi lọc cho vào erlen (mẫu trắng bằng nước cất) pha loãng mẫu nếu cần thiết sao cho độ hấp thu của mẫu cần xác định phải nằm trong khoảng độ hấp thu của đường chuẩn.
- Thêm vào 5 ml dung dịch đệm, lắc đều.
- Thêm vào 0,5 g BaCl2, lắc đều trong vòng 1 phút .
- Đo độ hấp thu trên máy spectrophotometer ở bước sóng l = 420 nm.
Chú ý: nếu mẫu có màu và đục, làm mẫu trắng bằng chính mẫu giống các bước trên nhưng không cho vào BaCl2

2. Xây dựng đường chuẩn:

Đo độ hấp thu trên máy spectrophotometer ở bước sóng l = 420 nm

IV. CÁCH TÍNH
Từ độ màu và độ hấp thu của thang độ đục chuẩn. Vẽ giản đồ A = f(C), sử dụng phương pháp bình phương cực tiểu để lập phương trình y = ax + b.
Từ trị số độ hấp thu Am của mẫu, tính nồng độ Cm. Nếu trị số Am¬ của mẫu vượt quá trị số độ hấp thu của thang độ đục chuẩn, phải pha loãng mẫu đến nồng độ thích hợp

V. CÂU HỎI
1. Hàm lượng sulfate cao thì nó có ý nghĩa gì đối với việc cấp nước và thải nước?
2. Trong phương pháp đo sulfate thông qua độ đục, từng giai đoạn thí nghiệm phải tiến hành một cách chính xác, tại sao?
3. Ảnh hưởng của sulfate đến sức khoẻ của con người?