Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 4581:1988 về nước thải - phương pháp xác định hàm lượng phenola

TIÊU CHUẨN VIỆT NAM

TCVN 4581:1988

NƯỚC THẢI

PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG PHENOLA

Waste water

Method for the derter mination of phenol content

Tiêu chuẩn này quy định phương pháp đo màu xác định phenola trong nước thải khi hàm lượng phenola nhỏ hơn 3 mg/l và xác định phenola bằng phương pháp thể tích – phép đo iot – khi hàm lượng phenola lớn hơn 3mg/l.

1. Phương pháp lấy mẫu

1.1. Lấy mẫu theo TCVN 4556-88

1.2. Mẫu lấy để xác định phenole không dưới 400ml.

1.3. Mẫu lấy để xác định phenola phải phân tích ngay trong ngày, nếu không phải cố định mẫu bằng cách cho 1 g natri hidroxit trong 1l nước thải, mẫu sẽ bền trong một tuần.

2. Xác định phenola bằng phương pháp so màu với thuốc thử 2-6 dibromquinon-diclorimid (phản ứng Gibbs) (phương pháp trọng tài)

2.1. Nguyên tắc

Phenola có trong nước thải được cất ra khỏi nước trong môi trường axit sunfuric sau đó kiềm hóa bằng dung dịch đệm có pH là 10,2 rồi cho tác dụng với 2 – 6 dicloroquinon diclorimmid (CQC) sẽ cho phức màu xanh của indophenol. Cường độ màu tỉ lệ với hàm lượng phenola.

Để tăng độ nhạy phản ứng người ta cho thêm vào dung dịch một vết đồng sunfat (CuSO₄)

2.2. Yếu tố cản trở

Các hợp chất có sunfua và các sản phẩm dầu mỏ sẽ cản trở xác đinh. Cần loại bỏ ảnh hưởng chất cản trở đó bằng cách:

2.2.1. Cho vào 100 ml mẫu nước 10 ¸ 15ml dung dịch CuSO₄ 10% (để kết tủa sunfua). Lọc để loại bỏ kết tủa. Sai đó axit hóa bằng H₂SO₄ 1 : 3 từ 3 ¸ 5ml sao cho hơi thừa axit.

Nước thải có chứa dầu mỏ và các sản phẩm dầu mỏ có thể loại trừ bằng cách thêm xút vào để chuyển phenola thành phenolat. Chiết điể tách sản phẩm dầu mỏ ra bằng dietyl ete hoặc bằng ete dầu hoả.

Thêm dung dịch SuSO₄ 10% rồi axit hóa bằng axit sunfuric 1 : 3.

2.2.2. Cất phenola khỏi nước thải.

Là cách loại bỏ ảnh hưởng cản trở của một số chất không bay hơi.

Lấy 200ml nước thải đã xử lý như trên. Cho vào bình chưng cất (hình 1) đến khi còn lại một thể tích nhỏ; khoảng 5 ¸ 10 ml.

Hình 1: Dụng cụ để cất phenola

Thêm 200ml nước cất vào bình và vài viên bi thuỷ tinh. Tiếp tục cất đến khi thu được 200 ml nước cất. Nước cất được lấy ra một phần để làm phản ứng đo màu (phản ứng Gibbs) hoặc để làm phản ứng brom hóa rồi kết thúc xác định theo phép đo iot (xem phần 3).

2.3. Dụng cụ và thuốc thử

2.3.1. Máy cất, sinh hàn, bình nón (như hình vẽ)

Máy quang sắc kế kính lọc có l 610nm

Bình định mức, ống nghiệm.

2.3.2. Thuốc thử

Dung dịch đêm pH là 10,2 chuẩn bị như sau

1) Natri meta borat (NaBO₂)        6g

Natri clorua                               20g

Nước cất vừa đủ                       1000ml

Hoặc

2) Axit boric                              10g

Natri clorua                               20g

Nước cất vừa đủ                       100ml

Hòa tan rồi cho dung dịch natri cacbonat (Na₂CO₃.OH₂O) 20% vào vừa đủ đến pH 10,2 (chừng 500ml). Lắc đều rồi cho nước cất vừa đủ 1000ml.

Dung dịch đồng sunfat 0,05% và 10%:

1) Cân 0,5g CuSO₄.5H₂O pha vào nước cất. Thêm nước cất đủ 100 ml, đó là dung dịch CuSO₄ 10%.

Axit sunfuric đậm đặc d = 1,90.

Dung dịch 2,6-dibromoquinon – diclorimid (BQC) hoặc (CQC) 0,4%. Cân 40mg 0,040g CQC hoặc BQC pha trong 10ml etanol tuyệt đối hoặc trng metanola (chỉ pha từng ít một bảo quản ở tủ lạnh, khi dung dịch có màu nâu thì bỏ đi, pha lại).

Dung dịch phenola gốc, 1ml chứa 1mg phenola chuẩn bị như sau:

Phenola tinh khiết mới cất lại, không màu,          100 mg;

Nước cất vừa đủ                                               100 ml;

Bảo quản ở tủ lạnh được nửa tháng.

Dung dịch phenola chuẩn 1 ml chứa 0,010m, chuẩn bị như sau:

Lấy 1ml dung dịch phenola gốc, thêm nước cất đủ 100ml. Dung dịch này dùng ngay khi mới pha.

2.4. Dựng đường chuẩn

Chuẩn bị 8 ống nghiệm, cho lần lượ các thuốc thử sau:

Lắc đều, để yên 20 phút rồi đem đo màu trên quang sắc lế với kính lọc có l 610nm, cuvet 1 – 5cm.

2.5. Cách tiến hành

Mẫu nước sau khi đã xử lý và đã cất được loại bỏ mọi yếu tố cản trở đem làm phản ứng lên màu như sau:

Cho vào 2 ống nghiệm

Lắc đều, để yên 20 phút. Đem đo màu trên quang sắc kế và mọi điều kiện thực hiện như thang mẫu.

2.6. Tính kết quả

Hàm lượng phenola trong nước thải (x), tính bằng mg/l theo công thức:

Trong đó:

C – hàm lượng phenola của thang mẫu tương ứng, mg;

V - thể tích nước lấy để phân tích, ml;

Chú thích. Nước sau khi cất nếu có hàm lượng phenola quá cao hoặc quá thấp so với đường chuẩn, có thể cô đặc hoặc pha loãng, khi đó sẽ tính V theo trường hợp cụ thể.

3. Xác định phenola bằng phương pháp thể tích theo phép đo iot

3.1. Phenola có trong nước tác dụng với brom tạo thành tribromophenola. Khi thêm kali iodua vào dung dịch, lượng brom sau khi phản ứng với phenola còn thừa sẽ đẩy iot ra khỏi dung dịch chứa kali iodua. Định lượng iot đó bằng natri thiosunfat, từ đó tính ra được hàm lượng phenola.

3.2. Yếu tố cản trở (xem 2.2)

3.3. Dụng cụ và thuốc thử

Axit sunfuric 1 : 3

Dung dịch hỗn hợp kali broma – bromat 0,05N. Cân chính xác 1,372g kali bromat pha với một lượng nhỏ nước cất. Cân ống kali bromua pha trong một lượng nước cất khác. Trộn đều hai dung dịch, lắc cho tan hết rồi thêm nước cất đến vạch đủ 1000 ml.

Kali iodua tinh thể;

Dung dịch natri thiosunfat 0,05N;

Dung dịch hồ tinh bột 0,5%;

Buret, pipet, bình nón.

3.4. Cách tiến hành

3.4.1. Brom hóa phenola như sau

Lấy từ 25 ¸ 30 ml dung dịch đã cất được ở trên, cho vào bình nón 250 ml có thuỷ tinh kín, thêm 25 ml dung dịch kali broma-bromat, 10ml axit sunfuric 1 : 3.

Đậy nút bình để yên 30 phút.

Thêm 1g kali iodua tinh khiết, đậy nút bình và để yên 5 phút nữa.

3.4.2. Chuẩn độ brom thùa theo phép đo iot. Dùng buret giỏ từ từ natri thiosunfat xuống bình nón đã brom hóa với chỉ thị là hồ tinh bột.

Ghi số ml natri thiosunfat đã tiêu thụ.

Làm song song một mẫu trắng với nước cất rồi chuẩn độ bằng natri thiosunfat như trên. Ghi số ml natri thiosunfat mà mẫu trắng đã tiêu thụ.

3.5. Tính kết quả

Hàm lượng phenola (x) tính bằng mg/l theo công thức sau:

Trong đó:

b - số ml natri thiosunfat tiêu thụ khi chuẩn mẫu trắng;

a - số ml natri thiosunfat tiêu thụ khi chuẩn độ mẫu nước thải;

K - hệ số hiệu chỉnh của natri thiosunfat để đúng nồng độ 0,05 N;

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

0,784 – mg phenola tương ứng với 1ml natri thiosunfat 0,05 N.