PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG NIKEN -TIÊU CHUẨN VIỆT NAM TCVN 4577:1988 NƯỚC THẢI

TIÊU CHUẨN VIỆT NAM

TCVN 4577:1988

NƯỚC THẢI

PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG NIKEN

Waste water

Method for the derter mination of nikel content

Tiêu chuẩn này quy định phương pháp đo màu xác định hàm lượng niken trong nước thải với thuốc thử dimetylglyoxim khi niken có hàm lượng từ 1 ¸ 2 mg/l và phương pháp khối lượng khi niken có hàm lượng trên 5 mg/l.

1. Phương pháp lấy mẫu

1.1. Lấu mẫu theo TCVN 4556-88

1.2. Mẫu lấy để xác định niken không được dưới 200 ml

1.3. Mẫu lấy xong không phân tích ngay phải cố định bằng cách cho vào 1000 ml nước từ 2 ¸ 5 ml axit nitric đặc. Nếu nước thử có cả xyanua không cần cố định.

2. Xác định định tính

Lấy 20ml mẫu nước, cho vào đón 2ml hidroperoxyt H₂O₂ 3% và dung dịch amoniac đến khi rõ phản ứng kiềm, đun sôi hỗn hợp và sau đó lọc bỏ kết tủa. Thêm vào nước lọc 2ml dung dịch dimetylgyoxim 1,2 % và đun dung dịch đến sôi. Nếu nước chứa ít niken, dung dịch có màu vàng. Nếu niken có hàm lượng lớn hơn 2,5 mg/l có lết tủa đỏ lắng xuống.

3. Xác định niken bằng phương pháp đo màu

(phương pháp trọng tài)

3.1. Nguyên tắc

Ion Ni II trong môi trường amoniac yếu, có mặt chất oxy hóa mạnh sẽ tạo thành dimetylgyoxim một phức màu đỏ, cường độ màu tỉ lệ với nồng độ niken. Phương pháp này có thể áp dụng để xác định niken trực tiếp ở nồng độ từ 0,2 ¸ 5mg/l.

3.2. Yếu tố cản trở

Sắt, crom, đồng phải đảy ra khỏi dung dịch trước khi xác định. Tách sắt bằng cách cho vào mẫu nước 2ml H₂O₂ 3%. Đun nóng cho sắt hidroxit kết tủa với amoniac. Lọc bỏ kết tủa.

Cromet, bicromet được khử, bằng một vài giọt etanola sau khi đã axit hóa mẫu thử bằng axit sunfuric. Crom sau đó được tách ra. Nếu chỉ có mặt crom (III) cho kết tủa ngay bằng dung dịch amoniac và lọc bỏ kết tủa.

Đồng được kết tủa bằng hydrosunfua trong nước thử, axit hóa bằng axit clohidric đến pH là 2. Lọc bỏ kết tủa và đun sôi để đuổi hidrosunfua ra khỏi dung dịch.

3.3. Dung dịch và thuốc thử

3.3.1. Dụng cụ

Quang sắc lế, kính lọc màu xanh l = 540 nm;

Cuvét bề dày 1 ¸ 5cm hay xi lanh Netle, dung tích 100 ml.

Bình định mức 100ml.

3.3.2. Thuốc thử

Dung dịch nước brom bão hòa;

Amoniac đậm đặc, tinh khiết;

Dung dịch dimetylgyoxim 1,2%; hòa tan 1,2 g dimetylgyoxim tinh khiết trong nước cất và pha thêm nước cất đến 1000 ml.

Dung dịch niken chuẩn gồm:

1) dung dịch gốc: hòa tan 1g Ni kim loại tinh khiết trong 15 ml HNO₃ 35% thêm 5ml axit sunfuric 1 : 3 và cho bay hơi đến khi xuất hiện khói trắng của axit sunfuric. Cặn được hoà tan và thêm nước cất đến 1 lít ở 20^oC.

1 ml dung dịch này chứa 1 mg niken.

2) Dung dịch làm việc

Pha loãng dung dịch trên ra 1000 lần sẽ được 1 ml chứa 0,001 mg nilen.

Dung dịch này chỉ pha ngay khi dùng đến.

3.4. Dựng đường chuẩn

Lấy một loại bình định mức dung tích 100 ml rồi dựng tham mẫu theo bảng sau:

Bình số	1	2	3	4	5	6	7	8
Dung dịch (ml)
Dung dịch niken chuẩn 1ml = 0,001 mg	0	2,5	5	10	20	20	40	50
Nước brom bão hoà	10 ml	10 ml	10 ml	10 ml	10 ml	10 ml	10 ml	10 ml
Amoniac	12	12	12	12	12	12	12	12
Dimetylgyoxim trong axêton 1,2%	4	4	4	4	4	4	4	4
Nước cất	74	71,5	69	54	44	34	24	14

Đo mật độ quang trên quang sắc kế ở l = 540 nm cuvét từ 1 đến 5cm.

Từ đại lượng mật độ quang thu được ta dựng đường chuẩn và từ toạ độ mật độ quang ta suy ra nồng độ niken.

3.5. Cách xác định

Cho vào bình định mức hay xilanh Netle dung tích 100 ml 50 ml mẫu nước, cần pha loãng hay cô đặc để cho khối lượng nước đó chứa từ 0,01 đến 0,25 ng niken. Thêm 10 ml dung dịch nước brom bão hoà và lắc hỗn hợp. Sau đó thêm 2 ml dung dịch amoniac, 4ml dung dịch Dimetylgyoxim và thêm nước cất đến vạch. Làm song song một mẫu trắng.

3.6. Tính kết quả

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

Trong đó:

C - nồng độ niken theo đường chuẩn, mg

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

100 - khối lượng nước thử, thuốc thử và nước cất, ml như khi xây dựng đường chuẩn.

4. Xác định niken bằng phương pháp khối lượng với kết tủa Dimetylgyoxim

4.1. Nguyên tắc

Khi niken có hàm lượng lớn hơn 3mg/l người ta dùng phương pháp khối lượng để xác định. Ion Ni (II) trong môi trường amoniac tạo với dimetylgyoxim, một lớp chất màu đỏ sáng không tan trong nước. Hợp chất màu đỏ ấy được tách, lọc và sấy khô ở 110 ¸ 120^oC đến khối lượng không đổi.

4.2. Yếu tố cản trở

Sắt cản trở xác định, mẫu nước lấy để xác định niken thêm vào đó gần 2ml dung dịch hidro peoxyt 3% và đun sôi đến khi H₂O₂ phân huỷ hoàn toàn. Sau đó thêm axit tactric để ngăn sắt và các chất khác cùng tạo kết tủa trong môi trường amoniac.

Nếu nước chứa xyanua, lấy cho vào mẫu 5ml axit nitric và 0,5ml axit sunfuric 1 : 1 bay hơi đến khi thể hiện khói trắng (cẩn thậm làm trong tủ hót). Cặn được hoà tan trong nước, đun dung dịch pha loãng và xử lý như mô tả ở phương pháp trên.

4.3. Dụng cụ và thuốc thử

4.3.1. Dụng cụ

Chén lọc, giấy lọc không tro; tủ sấy 110 ¸ 120^oC.

4.3.2. Thuốc thử

dimetylgyoxim, dung dịch 1,2%;

Amoniac dung dịch 1 : 3;

Axit tactric;

Axit clohidric dung dịch 1 : 5;

Hidro peoxyt 3%.

4.4. Các xác định

Lấy 100 ml mẫu thử thêm amoniac vào đó thể hiện rõ mùi, đun nóng đến 100^oC.

Sau khi để nhiệt độ hạ xuống 50 ¸ 60^oC, thêm vào đó dung dịch dimetylgyoxim đến khi ngừng tạo ra kết tủa để dung dịch trên nồi cách thuỷ độ nửa giờ. Thêm 3ml dimetylgyoxim nữa và thấy rõ hoàn toàn tủa niken. Lọc kết tủa.

Rửa kết tủa bằng nước nóng, hoà tan bằng một lượng nhỏ axit clohidric và rửa chén lọc bằng nước cất nóng. Nước lọc được tập hợp vào một cốc dung tích 100 ¸ 150 ml. Rỏ amoniac vào đến khi có mùi và thêm dimetylgyoxim ở nhiệt độ 50 – 60^oC đến khi kết tủa hoàn toàn. Để yên hỗn hợp trong nửa giờ ở nhiệt độ đó. Sau đó lọc kết tủa qua chén lọc. Rửa kết tủa bằng nước nóng. Cốc chứa kết tủa được sấy ở nhiệt độ 110 ¸ 120^oC trong ba giờ.

Sau khi để nguội cho vào bình hút ẩm ta được niken dimetylgyoximat. Cân chén có niken dimetylgyoximat.

4.5. Cách tính kết quả

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

Trong đó:

m₁ - khối lượng chén có niken, mg

m₂ - khối lượng chén không, mg

V - khối lượng nước lấy để phân tích;

0,2032 - hệ số tính với nilken dimetylgyoximat