Giáo trình Quản lý chất lượng nước nuôi trồng thủy sản - Phân tích chất lượng nước

tương tự có độ dày thường 25m hoặc mỏng hơn (có khả năng thấm oxy). Các điện cực trong hệ thống này có 1 hiệu điện thế giữa chúng thường khoảng 0,7 volts. Khi oxy trong mẫu nước tiếp xúc với màn cảm ứng, màn có khả năng thấm oxy và tỷ lệ mà oxy đi qua màng cảm ứng có liên quan đến áp lực của oxy trong mẫu nước. Khi cung cấp mật hiệu điện thế cho đầu dò thì oxy phân tử thấm thấu qua màng, phản ứng - với cực cathode và bị khử thành hydroxide với tỷ lệ 4 moles OH /mole oxy theo phương trình sau: O +2H O + 4e Æ 4OH - Sau đó 1 dòng điện chạy qua cực anode (điện cực bằng bạc) và OH phản ứng với bạc tạo thành dạng oxit bạc theo phương trình sau: 2Ag + 2OH = Ag O + H O + 2e . Do đó, sự chính sự khác biệt về áp lực oxy giữa trong và ngoài màng cảm ứng làm cho oxy thẩm thấu qua màng. Vì vậy, nếu áp lực oxy bên ngoài màng cảm ứng thấp thì dòng điện giữa 2 điện cực sẽ ít hơn so với khi áp lực oxy bên ngoài cao. Ngoài ra, tính thấm của màng cảm ứng bị ảnh hưởng rất lớn bởi nhiệt độ (Mancy và Jaffe, 1966) (Trích dẫn bởi Boyd & Tucker, 1992). Thí dụ, dòng điện tạo ra 10 mg/L oxy hòa tan ở 10 C chỉ bằng 1/ 4 so với việc tạo ra 10 mg/l ở 30 C. Bên cạnh đó, nhiệt độ còn ảnh hưởng đối với dòng điện giữa 2 điện cực thông qua mối quan hệ về nhiệt độ và áp lực oxy. Do đó, hầu hết các máy đo oxy hòa tan trong nước thường được thiết kế có bộ phận hiệu chỉnh nhiệt độ tự động để tránh sai số do sự ảnh hưởng của nhiệt độ lên số liệu đo đạc. Hàm lượng oxy hòa tan trong nước cũng bị ảnh hưởng bởi nồng độ muối. Hàm lượng oxy hòa tan trong nước ở mức bảo hòa giảm khi giảm áp suất không khí và tăng nồng độ muối. Vì vậy, hầu hết các máy đo oxy thường được thiết kế có sự hiệu chỉnh áp suất và nồng độ muối để tăng độ chính xác trong đo đạc. 3.8 Carbon dioxide (CO 2) 3.8.1 Nguyên tắc CO 2 tự do trong nước được xác định bằng phương pháp trung hòa với dung dịch NaOH tiêu chuẩn và phenolphthalein làm chất chỉ thị để xác định điểm tương đương 2 2 - - 0 - - 2 2 o o CO 2 + NaOH = NaHCO3 (7.6) 164 Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. Phân tích chất lượng nước Khi phản ứng (7.6) đạt điểm tương đương, một giọt dư dung dịch NaOH sẽ làm cho môi trường có tính kiềm yếu (pH 8-10) phenolphthalein sẽ chuyển từ không màu sang màu hồng. Muốn có kết quả chính xác ta phải dùng dung dịch đệm có pH tiêu chuẩn bằng 8,3 để theo dõi sự chuyển màu của phenolphthalein mà xác định chính xác điểm tương đương của phản ứng 3.8.2 Phương pháp thu và bảo quản mẫu Thu mẫu trong chai nút mài trắng 125 mL, cố định mẫu bằng 0,5mL Chloroform 3.8.3 Chuẩn bị hóa chất - Dung dịch NaOH tiêu chuẩn 0,1N: Hòa tan ống chuẩn NaOH 0,1N với nước cất thành 1000mL - Dung dịch NaOH 0,01N: Hòa tan 100mL dung dịch NaOH 0,1N với nước cất thành 1000mL. - Dung dịch đệm pH= 8,3: Dung dịch Na 2B 4O 7 0,05M: Hòa tan 1,91g Na 2B 4O 7.10H 2O với nước cất thành 100mL. - Dung dịch H 3BO 3 0,2M: Hòa tan 1,24 g H 3BO 3 với nước cất thành 100mL. - Lấy 20mL dung dịch Na 2B 4O 7 0,05M cho vào 30mL dung dịch H 3BO 3 0,2M. Ta sẽ được dung dịch đệm có pH=8,3. - Dung dịch chỉ thị phenolphthalein 1%: Hòa tan 1g chỉ thị phenolphthalein 0 (C 20H 14O 4) trong 100mL cồn 60 . 3.8.4 Tiến hành Dùng bình tam giác 100mL, lần lượt cho vào bình các hóa chất như sau (Bảng 7.5): Bảng 7.5. Các bước tiến hành phân tích hàm lượng CO2 Bình 1 1. 50mL dung dịch đệm pH= 8,3 2. 3 giọt chỉ thị phenolphthlein, lắc đều, dung dịch có màu hồng nhạt. Bình 2 1. 50mL mẫu nước. 2. 3 giọt chỉ thị phenolphthlein, lắc đều, dung dịch không màu. 3. Dung dịch NaOH 0,01N chuẩn độ từ từ cho đến khi dung dịch trong bình có màu hồng nhạt giống như bình 1 thì dừng lại ( màu hồng chỉ bền trong 1 phút). Ghi thể tích V 1 (mL) dung dịch NaOH 0,01N đã sử dụng. 4. Làm lại các bước 1 đến 4 một lần nữa ghi thể tích V 2 (mL) dung dịch NaOH 0,01N sử dụng. 5. Tính VTB = (V 1 + V 2)/2. 165 Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. Quản lý chất lượng nước nuôi trồng thủy sản 3.8.5 Tính kết quả CO 2 (mg / L) V TB x N 50 x 44 x1000 - V tb: là thể tích trung bình dung dịch NaOH 0,01N của cá lần chuẩn độ. - N: là nồng độ đương lượng của dung dịch NaOH đã sử dụng. - 44: đương lượng g của CO 2. - 50: thể tích nước đem chuẩn độ. 3.9 Tiêu hao oxy hóa học (Chemical Oxygen Demand - COD) 3.9.1 Phương pháp oxy bằng KMnO 4 trong môi trường kiềm Thu và bảo quản mẫu Thu mẫu trong chai nút mài trắng 125 mL, cố định mẫu bằng 2 mL H 2SO 4 4M Nguyên tắc Việc xác định hàm lượng COD được dựa trên nguyên tắc các hợp chất hữu cơ trong nước có thể bị oxy hóa thành CO 2 và H 2O bởi các chất oxy hóa mạnh (KMnO 4) trong môi trường kiềm. Trong môi trường bazơ, ion MnO sẽ tác dụng với ion OH nhả gốc (OH) tự do. - - 4 MnO + OH- = MnO 4 - 2- 4 + (OH) Gốc (OH) này không bền nó sẽ phân hủy cho ra oxy nguyên tử. 2(OH) = [O] + H 2O Oxy nguyên tử ở trạng thái mới sinh là chất oxy hóa mạnh, có khả năng oxy hóa hoàn toàn các hợp chất hữu cơ thành CO 2 và H 2O. CxHyOz + (2x + y/2 - z) [O] = xCO 2 + y/2H 2O Sau đó môi trường được acid hóa bằng dung dịch H 2SO 4. Trong môi trường acid, với sự hiện diện của một lượng thừa I , lượng MnO còn lại sẽ bị khử hoàn toàn thành - Mn và một phần I bị oxy hóa thành I . 2+ - 2 - 4 10KI + 2KMnO 4 + 8H 2SO 4 = 5I 2 + 2MnSO 4 + 6K 2SO 4 +8H 2O I 2 được tạo thành được xác định bằnh phương pháp chuẩn độ với dung dịch Na 2S 2O3 tiêu chuẩn giống như phương pháp xác định Oxy hòa tan trong nước theo phương pháp Winkler. Từ lượng I 2 được tạo thành trong mẫu thật và mẫu trắng ta tính được lượng oxy cần thiết để oxy hóa hoàn toàn các hợp chất hữu cơ trong mẫu nước thành CO 2 và H 2O. Thuốc thử 166 Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. Phân tích chất lượng nước - Dung dịch KMnO 4 0,1N: Hòa tan 1 ống KMnO 4 0,1N trong một ít nước cất, sau đó pha loãng thành 1.000mL. Điều chỉnh nồng độ chính xác bằng dung dịch chuẩn C 2H 2O 4 tiêu chuẩn 0,1N và 15mL H 2SO 4 1:4 lắc đều đem đun nóng nhẹ ở 80 . Sau đó dùng dung dịch KMnO vừa pha ở trên chuẩn độ từ từ cho oC 4 500mL nước cất có hòa tan 8g NaOH, cho vào bình màu nâu sử dụng. - Dung dịch KI 10%: Hòa tan 10g KI với nước cất thành 100mL. đến khi dung dịch chuyển từ không màu sang màu hồng nhạt thì dừng lại, ghi thể tích dung dịch KMnO 4 đã sử dụng (V 1). Làm lại như trên một lần nữa để lấy giá trị trung bình. Nồng độ dung dịch KMnO 4 được điều chỉnh chính xác bằng công thức: V 1N 1 = V 2N 2 . Dung dịch được bảo quản trong chai nâu. - Dung dịch KMnO 4 0,05N tính kiềm: Hòa tan 500mL dung dịch KMnO 4 trong - Dung dịch H 2SO 4 4M: Hòa tan 22,2mL H 2SO 4 đậm đặc với nước cất thành 100mL. - Dung dịch Na 2S 2O 3 0,1N: Lấy 1 ống Na 2S 2O 3 0,1N chuẩn pha loãng với nước cất thành 1.000mL. - Dung dịch Na 2S 2O 3 0,05N: Lấy 500mL dung dịch Na 2S 2O 3 0,1N dùng nước cất pha loãng thành 1.000mL. - 7. Chỉ thị hồ tinh bột 1%: Hoà tan 1 gam tinh bột trong 100mL nước ấm (từ 80 C-90 C) khuấy đều cho đến khi dung dịch trở nên trong suốt, cho vào 0,5mL formaline nguyên chất để sử dụng được lâu. - Dung dịch NaOH 0.4N: Lấy 40mL dung dịch NaOH 10N, dùng nước cất pha loãng thành 1.000mL Tiến hành Dùng 2 cặp bình tam giác 100mL, lần lượt cho vào từng cặp bình các hóa chất sau (Bảng 7.6): o o 167 Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. Quản lý chất lượng nước nuôi trồng thủy sản Bảng 7.6. Các bước tiến hành phân tích COD Bình 1 1. 50mL mẫu nước. 2. 5mL dung dịch NaOH 0,4N. 3. 5mL dung dịch KMnO 4 0,05N. 4. Đem đun cách thủy ở điểm sôi đúng một giờ, lấy ra để để nguội 10 phút. Bình 2 1. 50mL nước cất. 2. 5mL dung dịch NaOH 0,4N. 3. 5mL dung dịch KMnO 4 0,05N. 4. Đem đun cách thủy ở điểm sôi đúng một giờ, lấy ra để để nguội 10 phút. 5. Tiếp tục vào 5mL KI 10% và 5mL dung 5. Tiếp tục vào 5mL KI 10% và 5mL dịch H 2SO 4 4M, lắc đều dung dịch có màu vàng nâu. 6. Dùng dịch dịch Na 2S 2O 3 0,05N chuẩn độ cho đến khi dung dịch có màu vàng nhạt, cho và 3 giọt chỉ thị hồ tinh bột 1%, lắc đều dung dịch có màu xanh, tiếp tục chuẩn độ từ từ cho đến khi dung dịch trở nên không màu thì dừng lại ghi thể tích (V 1) dung dịch Na 2S 2O 3 0,05N đã sử dụng. 7. Lấy bình còn lại chuẩn độ tương tự như bình trên lấy giá trị trung bình. dung dịch H 2SO 4 4M, lắc đều dung dịch có màu vàng nâu. 6. Dùng dịch dịch Na 2S 2O3 0,05N chuẩn độ cho đến khi dung dịch có màu vàng nhạt, cho và 3 giọt chỉ thị hồ tinh bột 1%, lắc đều dung dịch có màu xanh, tiếp tục chuẩn độ từ từ cho đến khi dung dịch trở nên không màu thì dừng lại ghi thể tích (V 2) dung dịch Na 2S 2O 3 0,05N đã sử dụng. 7. Lấy bình còn lại chuẩn độ tương tự như bình trên lấy gía trị trung bình. Tính kết quả COD(mg / L) (V 2 V 1 ) x N V M x 8 x1000 - N: nồng độ dung dịch Na 2S 2O 3 chuẩn độ - V 1: thể tích dung dịch Na 2S 2O 3 chuẩn độ mẫu nước cần phân tích. - V 2: thể tích dung dịch Na 2S 2O 3 chuẩn độ mẫu nước cất. - V M: thể tích mẫu nước đem phân tích. 3.9.2 Phương pháp Dichromate Nguyên tắc Trong phương pháp này các hợp chất hữu cơ trong nước bị oxy hóa thành CO 2 và H 2O bởi chất oxy hóa mạnh (K 2Cr 2O 7) trong môi trường acid. Một lượng biết trước K 2Cr 2O 7 được thêm vào mẫu nước sẽ bị acid hóa với H 2SO 4. Mẫu nước này sau đó được đun nóng và các chất hữu cơ bị oxy hóa thành CO 2 và H 2O, trong khi đó Dichromate bị khử theo phương trình sau: Chất hữu cơ + Cr O 2 2- 7 + + H  2Cr + CO 2 + H 2O  3+ 168 Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. Phân tích chất lượng nước Lượng thừa dichromate có thể xác định được bằng cách chuẩn độ với ferrous ammonium sulfate - Fe(NH 4 2) ( SO 4) 2.6H 2O. 6Fe + Cr O 2 2+ 2- 7 + 14H 6Fe + 2Cr + 7H 2O + 3+ 3+ Lượng dichromate tiêu thụ cho việc oxy hóa các chất hữu cơ có thể được tính toán từ mN (mili đương lượng) của K 2Cr 2O7 đã thêm vào mẫu trừ mN của Fe(NH 4 2) (SO 4) 2.6H 2O đã sử dụng trong việc chuẩn độ để khử lượng K 2Cr 2O 7 thừa. 3.10 Năng suất sinh học sơ cấp Có nhiều cách xác định xác định năng suất sinh học sơ cấp của thủy vực như: phương 14 pháp bình tối- bình sáng, phương pháp đồng vị phóng xạ C , phương phác xác định hàm lượng các sắc tố quang hợp trong nước, phương pháp xác định sinh khối thực vât nổi, phương pháp xác định theo hàm lượng oxy trong nước. Phương pháp bình tối - bình sáng được sử dụng phổ biến hơn cả. Hàm lượng oxy tự do trong nước được xác định theo phương pháp Winkler 3.10.1 Nguyên tắc Phương pháp bình tối - sáng dựa trên nguyên tắc trong cơ thể thực vật luôn luôn xảy ra hai quá trình ngược nhau, quá trình tạo thành và quá trình phân hủy các vật chất hữu cơ. Quá trình tạo thành các hợp chất hữu cơ bằng con đường quang hợp sẽ bị dừng lại khi không có ánh sáng, do đó sự hấp thu CO 2 từ môi trường và lượng O2 được thải ra cũng bị dừng lại. Quá trình hô hấp hấp thụ O 2 và thải ra CO 2 tiến hành với tốc độ ngang nhau trong tối và ngoài sáng. Do đó dựa trên hàm lượng O 2 hòa tan trong bình tối và bình sáng ta có thể tính được cường độ quang hợp của thực vật phù du trong nước. Trong thực tế đôi khi cường độ quang hợp của thực vật được coi là năng suất sinh học sơ cấp. Theo Winberg (1960), sức sản xuất của thủy vực theo năng suất sinh học sơ cấp (P) được trình bày ở bảng sau: - - - - Thủy vực nghèo dinh dưỡng: P1 từ 1-2 mg/L O 2/ ngày, đêm Thủy vực dinh dưỡng trung bình: P1 từ 2-5 mg/L O 2/ ngày, đêm Thủy vực giàu dinh dưỡng: P1 từ 5-15 mg/L O 2/ ngày, đêm Thủy vực rất giàu dinh dưỡng: P1 từ 15-20 mg/L O 2/ ngày, đêm 3.10.2 Dụng cụ và hóa chất Dụng cụ - Hệ thống bình sáng- bình tối: Các bình tối được chuẩn bị như sau: dùng hắc ín bôi đen toàn bộ thành bình và đáy bình. - Đĩa secchi: xem phần xác định độ trong của nước. Hóa chất 169 Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. Quản lý chất lượng nước nuôi trồng thủy sản - Toàn bộ hóa chất xác định hòa tan theo phương pháp Winkler (xem mục 3.7.1). 3.10.3 Tiến hành Dùng đĩa secchi đo độ trong của nước, nhân độ trong với 2 để xác định tầng sáng. Nếu thủy vực tầng sáng nhỏ thì chỉ cần thu mẫu và đặt bình ở vị trí giữa ao và cách mặt nước khoảng 20-30cm. Nếu thủy vực có tầng sáng lớn (sâu), khi thu mẫu nước cần đặt bình ở góc ao, giữa ao, tầng mặt và tầng đáy. Ở mỗi vị trí dùng 6 bình BOD 125mL (4 bình sáng và 2 bình tối), thu đầy mẫu nước ở vị trí theo năng suất sinh học sơ cấp. Lấy 2 bình sáng phân tích O 2 ban đầu đầu (DO Đ), 4 bình còn lại dùng giá đặt đúng vị trí cần thu mẫu nuớc ở trên, để yên trong 24 giờ lấy lên phân tích hàm lượng O 2 hòa tan trong mỗi bình (DOCS 3.10.4 Tính kết quả P (mg O 2/L/ngày) = DOCS - DOCT R (mg O 2/L/ngày) = DO Đ - DOCT P' (mg O 2/L/ngày) = DOCS - DOĐ và DO CT). P : Năng suất sinh học (tổng lượng oxy được tạo ta từ quá trình quang hợp) R: Hô hấp của thủy sinh vật (tổng lượng oxy tiêu hao do quá trình hô hấp) P': Năng suất sinh học thực (sự chênh lệch giữa oxy sinh ra từ quang hợp và oxy tiêu hao do hô hấp. P' là số dương (+) khi đó thực vật có gia tăng sinh khối, P' là số âm (-) khi đó thực vật giảm sinh khối. DO CS: Hàm lượng oxy cuối (C) ở bình sáng (S), được đo sau 24 giờ DO CT: Hàm lượng oxy cuối (C) ở bình tối (T), được đo sau 24 giờ DO Đ: Hàm lượng oxy đầu (Đ), được đo lúc bắt đầu 3.11 Chlorophyll-a 3.11.1 Nguyên tắc Phương pháp chiết suất bởi Ethanol 90% (Nusch, 1980). Các sắc tố trong nước sau khi được lọc qua màng lọc đường kính 47mm, kích thước lọc 0,22-0,45m. Chúng được chiết suất bởi ethanol. Sau đó được đo ở bước sóng 665 nm và 750 nm các pheophytin được đo ở cùng bước sóng sau khi xử lý acid. Phương pháp chiết suất bởi acetone Phương pháp này được bổ sung bởi Lalli (1984). Trong phương pháp này, chloropyll được chiết xuất trong acetone và đo mức hấp thu quang phổ ở 4 bước sóng. 170 Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. Phân tích chất lượng nước 3.11.2 Tiến hành Hoá chất Dung dịch acetone nguyên chất Tiến hành - Cắt nhỏ giấy đã lộc mẫu cho vào ống nghiền, - Thêm 10mL acetone 100% và nghiền trong một phút - Lọc qua giấy lọc GFF 25mm-0,2m, đồng thời thu mẫu dịch chiết suất vào chai, lọ 10mL nâu. - Bảo quản lạnh và tối cho đến khi đo mẫu - Đo mẫu ở các bước sóng 630, 647, 664 và 750 nm. Tính kết quả Chl-a = [11,85(E 664-E 750) - 1,54(E 647-E 750) - 0,08(E 630-E 750)]/[(1/d) x (V 1*1000)/V 2] (g/L) V1 V2 : thể tích acetone (10 mL) : thể tích nước mẫu được lọc d: độ dài truyền quang (cuvet 1cm). 3.12 Hydrogen sulfide (H 2S) 3.12.1 Phương pháp Iodine Nguyên tắc H 2S trong mẫu nước có chứa H 2S sẽ bị kết tủa CdS khi phản ứng với CdCl 2. CdCl 2 + H 2S = CdS + 2HCl Sau đó CdS được hòa tan bằng một lượng thừa I 2 chuẩn, trong môi trường acid. CdS + I 2 + 2HCl = S + CdCl 2 + 2HI. Lượng thừa I 2 được xác định bằng phương pháp chuẩn độ với dung dịch Na 2S 2O 3 tiêu chuẩn và hồ tinh bột được dùng làm chất chỉ thị để xác định điểm tương đương, giống như quá trình xác định oxy hòa tan trong nước bằng phương pháp Winkler. I2 + I 2 tinh bột + 2Na 2S 2O 3 = Na 2S 4O 6 + 2NaI + tinh bột. (màu xanh) Thu và bảo quản mẫu (không màu) Tiến hành thu mẫu trong chai nút mài nâu, cố định mẫu bằng 1mL CdCl2 Thuốc thử - Dung dịch CdCl 2 2%: Hòa tan 2 g CdCl 2 với nước cất thành 100mL. 171 Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. Quản lý chất lượng nước nuôi trồng thủy sản - Dung dịch HCl 4M: Cho 25mL HCl đặc (12M) vào và pha loãng thành 100mL với nước cất. - Dung dịch I 2 0,1N: Hòa tan 80 g KI trong 500mL nước cất không, tiếp tục cho vào12,7 g I 2 khuấy đều cho tan hết, sau đó pha thành 1.000mL. Dung này sau khi pha xong phải xác định lại nồng độ chính xác bằng dung dịch Na 2S 2O3 0,1N tiêu chuẩn. cách tiến hành như sau: Dùng bình tam giác 100mL, cho vào 20mL dung dịch I 2 vừa pha ở trên (dùng buret để xác định thể tích I 2, không dùng ống hút), dùng dung dịch Na 2S 2O 3 0,1N tiêu chuẩn, chuẩn độ cho đến khi dung dịch có màu vàng, tiếp tục chuẩn độ cho đến khi dung dịch có màu vàng nhạt, cho 3 giọt hồ tinh bột, lắc đều dung dịch có màu xanh, tiếp tục chuẩn độ cho đến khi dung dịch chuyển từ màu xanh sang không màu thì dừng lại, ghi thể tích dung dịch Na 2S 2O 3 0,1N đã sử dụng. Làm lại như trên một lần nữa để lấy giá trị V trung bình. Sau đó hiệu chỉnh nồng độ dung dịch I 2 cho chính xác bằng biểu thức: N 1V 1 = N 2V2 - Dung dịch I 2 0,01N: lấy 50mL I 2 0,1N dùng nước cất pha loãng thành 500mL. - Dung dịch Na 2S 2O 3 tiêu chuẩn 0,1N: Pha một ống Na 2S 2O 3 tiêu chuẩn 0,1N trong 1000mL nước cất - Dung dịch Na 2S 2O 3 0,01N: Sử dụng công thức N 1V 1 = N 2V 2 để pha dd cụ thể như sau: Lấy 50mL dung dịch Na 2S 2O 3 0,1N pha loãng với nước cất thành 500mL. 90 C) khuấy đều cho đến khi dung dịch màu trong suốt, cho vào 0,5mL formaline nguyên chất để sử dụng được lâu. Tiến hành Thu mẫu nước vào 2 lọ nút mài 125mL, sau đó mở nắp lọ ra, cho lần lượt vào mỗi lọ 1mL dung dịch CdCl 2 2%, đậy nắp lọ lại lắc đều một lần nữa, để yên 24 giờ (nếu có H 2S sẽ có kết tủa màu vàng dưới đáy bình). Mở nắp lọ ra dùng ống cao su hút bỏ phần nước trong trên kết tủa (chú ý: khi hút cần để ống cao su gần mặt nước chứ không được cắm sâu vào đáy bình và cho nước chảy nhẹ ra ngoài, nếu nước chảy mạnh kết tủa bị vẩn lên và cuốn trôi ra ngoài, làm kết quả không chính xác ). Hòa tan kết tủa bằng 5mL HCl 4M và 5mL dung dịch I 2 0,01N. Chuyển dung dịch từ lọ nút mài sang bình tam giác 100mL, tráng lọ nút mài bằng 30mL nước cất, nước cất này cũng cho vào bình tam giác. Dùng dung dịch Na 2S 2O 3 0,01N chuẩn độ cho đến khi dung dịch màu vàng nhạt, cho vào 3 giọt chỉ thị hồ tinh bột, lắc đều dung dịch có màu xanh sau đó tiếp tục chuẩn độ từ từ cho đến khi dung dịch chuyển từ màu xanh sang không màu thì dừng lại, ghi tổng thể tích V 1 (mL) dịch Na 2S 2O 3 0,01N đã sử dụng. - Chỉ thị hồ tinh bột 1%: Hoà tan 0,49 g K 2S 2O 3 trong 100mL nước ấm (từ 80- 0 172 Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. Phân tích chất lượng nước Làm tương tự như trên cho lọ còn lại, ghi thể tích V 2(mL) dịch Na 2S 2O 3 0,1N sử dụng. Tính VTB = (V 1+V 2)/2. Bình chuẩn: Dùng 2 bình tam giác 100mL, lần lượt cho vào từng bình các hóa chất như sau: 30mL nước cất, 5mL HCl 4M và 5mL dung dịch I 2 0,01N, lắc đều dung dịch có màu vàng nâu . Dùng dung dịch Na 2S 2O 3 0,01N chuẩn độ cho đến khi dung dịch trở nên màu vàng nhạt, cho 3 giọt chỉ thị hồ tinh bột vào, lắc đều dung dịch có màu xanh, tiếp tục chuẩn độ cho đến khi dung dịch chuyển từ màu xanh sang không màu thì dừng lại ghi thể tích V 0 Na 2S 2O 3 0,01N đã sử dụng. Làm tương tự như trên cho bình còn lại để lấy thể tích V 0 trung bình. Tính kết quả H S (mg / L) 2 (V 0 V TB ) x N 125 x17 x1000 - V TB: Thể tích trung bình dung dịch Na 2S 2O 3 đã sử dụng trong 2 lần phân tích mẫu nước - V 0: thể tích trung bình của dung dịch Na 2S 2O 3 trong 2 lần phân tích mẫu trắng - N: Nồng độ đương lượng của dung dịch Na 2S 2O 3 đã sử dụng. - 17: Đương lượng g của H 2S. 3.12.2 Phương pháp Methylene blue Nguyên tắc 2- Nguyên tắc của phương pháp này dựa trên phản ứng của sulfide (S ), ferric chloride và dimethyl-p-phenylenediamine tạo nên methylene blue. Ammonium phosphate 2- được thêm vào sau khi hiện màu để khử màu của ferric chloride. Sau đó nồng độ S được xác định bởi máy so màu quang phổ ở bước sóng 664 nm. Thu mẫu và bảo quản o Tiến hành thu mẫu trong chai nút mài nâu, bảo quản lạnh 4 C Thuốc thử Dung dịch PRE 1: 500mL HCl 37% pha thành 1000mL với nước cất. Dung dịch A: Hòa tan 4g C 8H 14Cl 2N 2 trong PRE 1 thành 1000mL. Dung dịch B: Hòa tan 16g FeCl 3.6H 2O trong PRE 1 thành 1000mL. Dung dịch chuẩn 173 Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. Quản lý chất lượng nước nuôi trồng thủy sản cất thành 100mL Thiết lập mẫu chuẩn - Dung dịch Na 2S.9H 2O 100mg/L: hòa tan 0,750g Na 2S.9H 2O trong 1000mL nước cất không oxy (nước cất không oxy: đun nước cất lên sôi khoảng 10 phút đem khỏi bếp bịt kín ngay ). - Dung dịch Na 2S.9H 2O 5mg/L: hòa tan 5mL dd Na 2S.9H 2O 100mg/l với nước Bảng 7.7. Các bước thiết lập mẫu chuẩn để phân tích H 2S theo phương pháp STT 1 2 3 4 5 6 Tiến hành Methylene blue Nồng độ mẫu chuẩn (mg/L) 0,00 0,02 0,04 0,06 0,08 0,10 Thể tích dung dịch chuẩn Na 2S.9H 2O 5mg/L (mL) 0,0 0,4 0,8 1,2 1,6 2,0 Thể tích nước cất (mL) 100,0 99,6 99,2 98,8 98,4 98,0 - Đong 20mL mẫu nước. - Lần lượt cho thuốc thử vào 1mL thuốc thử A, 1mL thuốc thử B - Chờ 5 phút khi màu xanh xuất hiện chúng ta đem đo độ hấp thụ quang ở bước sóng 665nm. Tính kết quả tương ứng với nồng độ C của mẫu chuẩn ta được độ hấp thụ quang A. Dựa vào sự tương quan này chúng ta có thể lập phương trình tương quan dạng A = aC + b Trong đó : A: Độ hấp thụ quang C : nồng độ chất chuẩn (mg/L) Sau khi thiết lập phương trình, chúng ta đo độ hấp thụ quang của mẫu cần phân tích 2- và thế vào phương trình chúng ta sẽ tính được nồng độ của S có trong mẫu nước. C A b a Để tính hàm lượng H 2S khi thu mẫu nước chúng ta phải đo pH và nhiệt độ. Dựa vào bảng tra (xem Chương 3, Mục 5, Bảng 3.5) để xác định tỉ lệ phần trăm của H 2S chứa trong tổng sulfide, từ đó tính ra hàm lượng H 2S. 174 Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. Phân tích chất lượng nước 3.13 Độ cứng tổng cộng Việc xác định độ cứng tổng cộng của nước được thực hiện theo phương pháp chuẩn độ Complexon. 3.13.1 Nguyên tắc Trong môi trường pH=10 ion Ca và Mg sẽ kết hợp với thuốc thử EDTA (Ethylene DiamineTetra-acetic Acid) (EDTA - Ký hiệu Na 2H 2Y ) hình thành phức chất bền vững, không màu Calcium hay Magnesium ethylene diamine tetraacetate. Eriochrome black T (C H O 7N SNa) được sử dụng làm chất chỉ thị để xác định 2+ 2+ 20 13 3 điểm tương đương. Eriochrome black T kết hợp với ion Ca và Mg hình thành phức chất không bền vững có màu hồng của rượu vang. Khi dùng EDTA chuẩn độ, các ion 2+ 2+ Ca 2+ 2+ và Mg sẽ kết hợp với EDTA hình thành phức chất bền vững, không màu, và khi có Eriochrome black T tự do, dung dịch có màu xanh lơ . 2+ M + M-Eriochrome black T + Na H Y = Na MY + 2H + Eriochrome black T 2 2 2 (màu xanh lơ) + Trong quá trình chuẩn độ ion Ca và Mg bằng Na H Y luôn giải phóng ra 2 ion H , phần nào làm acid hóa môi trường, do đó trong quá trình chuẩn độ phải cho dung dịch đệm vào môi trường để pH của môi trường không đổi trong suốt quá trình chuẩn độ, dung dịch đệm thường là NH 4OH, NH 4Cl. Nếu trong mẫu nước có chứa một lượng đáng kể ion Fe , Cu , Ni ,... thì sự chuyển màu của chất chỉ thị sẽ không rõ ràng, nên cần phải che những ion này trước khi chuẩn độ bằng cách dùng các ion CN hoặc S để che các cation đó. 3.13.2 Thu và bảo quản mẫu o Thu mẫu trong chai nhựa và bảo quản lạnh 4 C 3.13.3 Thuốc thử - Dung dịch Na 2H 2Y (EDTA) tiêu chuẩn 0,1N: Cách 1:Hòa tan 18,612 g EDTA (C H O N Na .2H O) (sau đó sấy ở 80 C, để nguội trong bình hút ẩm) trong 400mL nước cất sau đó pha loãng thành 1000mL. Nếu không có muối C 10H 14O 8N 2Na 2.2H 2O ta có thể pha từ acid tự do C 10H 14O 8N 2, cách pha như sau: Hòa tan 14,6 g C 10H 14O 8N 2 và 4,5 g NaOH trong khoảng 400 mL nước cất khuấy đều cho các hóa chất hòa tan hoàn toàn, để nguội tới nhiệt độ phòng, sau đó dùng nước cất pha loãng thành 1000mL, dung dịch này sau khi pha loãng xong phải chuẩn độ lại bằng dung dịch NaCO 3 tiêu chuẩn 0,1ppm để biết nồng độ chính xác của dung dịch. Cách tiến hành như sau: Dùng buret 10mL dung dịch CaCO 3 tiêu chuẩn 0,1ppm, cho vào 175 2 2 3+ 2+ 2+ - 2- o 10 14 8 2 2 2 (Màu hồng rượu vang) 2+ 2+ + Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. Quản lý chất lượng nước nuôi trồng thủy sản bình tam gác 250mL tiếp tục cho vào 90 mL nước cất (2 lần cất) và 2mL dung dịch đệm pH=10 lắc đều, dung dịch có màu hồng rượu vang, dùng dung dịch Na 2H 2Y mới pha ở trên chuẩn độ trên từ cho đến khi dung dịch chuyển từ màu hồng rượu vang sang màu xanh lơ thì dừng lại, ghi thể tích dung dịch Na 2H 2Y đã sử dụng. Điều chỉnh nồng độ dung dịch Na 2H 2Y cho chính xác bằng biểu thức: V 1N 1 = V 2N 2. Cách 2: Pha loãng 1 ống Na 2H 2Y (EDTA) 0,1N với nước cất thành 1000mL. - Dung dịch Na 2H 2Y 0,01N: lấy 50mL dung dịch Na 2H 2Y 0,1N dùng nước cất pha loãng thàng 500mL. - Dung dịch pH=10: Hòa tan 6,7g NH 4Cl trong 57mL