Tải bản đầy đủ

Chemical oxygen demand and phosphorus

Chemical Oxygen Demand and Phosphorus

Nhóm 21:

1022278 Đỗ Việt Thắng
1122122 Trịnh Thanh Huy
1122254 Mai Văn Tăng
1122130 Phạm Thị Ngọc Hương


Chemical Oxygen Demand
and
Phosphorus


Nội dung:








Tổng quan
Nguyên tắc
Phương pháp xác định
Dụng cụ và hóa chất
Quy trình thực nghiệm

Chemical Oxygen Demand



Tổng quan
Các hợp chất Phosphorus :

• Phương pháp xác định
Phosphorus
• Orthophosphates
• Condensed Phosphates
• Organic Phosphorus


Chemical Oxygen Demand

Tổng quan

Nhu cầu oxy hóa học (Chemical oxygen demand – COD) là

một thước đo lượng oxy cần thiết để oxy hóa hóa học các chất
hữu cơ bởi một tác nhân oxy hóa mạnh.



Ý nghĩa môi trường: Thông số này được sử dụng rộng rãi để

đo lường lượng chất hữu cơ của nước thải sinh hoạt , công
nghiệp …và nước tự nhiên.

Ý
nghĩ


a

Định
nghĩa


Chemical Oxygen Demand

So sánh

Tổng quan

COD


Lượng oxy để oxy hoá các chất hữu cơ có thể

BOD


thể bị oxy hóa sinh học

bị oxy hóa hoá học




Cao hơn
Không phân biệt giữa chất hữu cơ có khả

Lượng oxy để oxy hoá các hợp chất hữu cơ có




Thấp hơn
Phân biệt được chất hữu cơ sinh học

năng phân hủy sinh học và trơ về mặt sinh
học



Phân tích nhanh chóng, và chỉ mất vài giờ .




Phân tích lâu hơn (5 ngày).
Thường BOD = fCOD (f là hệ số thực nghiệm)


Chemical Oxygen Demand

Nguyên tắc
Hầu hết các hợp chất hữu cơ bị oxy hóa hoàn toàn toàn tạo thành  CO 2  và H2O bởi một tác nhân oxy hóa mạnh
trong điều kiện acid.
Phương trình oxy hóa đơn giản:

Có thể xảy ra quá trình nitrat hóa:


Chemical Oxygen Demand

Nguyên tắc



Ngoài các hợp chất hữu cơ, các chất vô cơ khác như nitrite, sulfite và sắt II cũng bị ôxi hóa trong quá trình
xác định COD.



Giá trị COD có thể đặc trưng cho mức độ ô nhiễm và tự làm sạch của những vùng nước khác nhau.



Các tiêu chuẩn, quy chuẩn quốc gia và quốc tế đã được thiết lập cho COD như :

TCVN 6491 : 1999
ISO 6060 : 1989


Chemical Oxygen Demand

Phương pháp xác định

Phương pháp
Permanganate

Phương pháp Dichromate


Chemical Oxygen Demand

Phương pháp xác định : Permanganate

Nguyên tắc: mẫu + lượng dư KMnO4 /MT acid mạnh

 oxy hóa các hợp chất hữu cơ.
Các permanganate không phản ứng có thể được xác định bằng phản ứng iodide và giải phóng iodine:

Iodine tự do được chuẩn độ bằng dd sodium thiosulfate.

2 S2O3

2−
2−

 + I2 → S4O6  + 2 I


Chemical Oxygen Demand

Phương pháp xác định: Permanganate
Ưu điểm:

1.
2.

Tương đối nhanh chóng và dễ thực hiện
Xác định COD ở những vùng nước ít ô nhiễm.

Nhược điểm:

3.
4.

Các hợp chất hữu cơ bị oxy hóa chỉ một phần (80%).
Mức độ oxy hóa dễ bị thay đổi theo những loại hợp chất và nồng độ tác chất sử dụng.


Chemical Oxygen Demand

Phương pháp xác định: Dichromate

• Phương pháp được sử dụng rộng rãi nhất hiện nay.
• Potassium dichromate (K2Cr2O7) được chứng minh là hiệu quả nhất trong việc xác định COD vì:
Tương đối rẻ
 Dễ  làm sạch 
 Oxy hóa mạnh gần như tất cả các hợp chất hữu cơ (95-100%)


Ngoại lệ: Pyridine và các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOCs) không bị oxy hóa bởi dichromate


Chemical Oxygen Demand

Phương pháp xác định: Dichromate
Nguyên tắc :



Các mẫu được hồi lưu với potassium dichromate dư trong sulfuric acid đậm đặc trong 2 giờ.

oxy hóa hầu hết các chất hữu cơ trong mẫu



Số lượng lý thuyết của dichromate cần thiết để oxy hoá một hợp chất hữu cơ :
x = 2a/3 + b/6 + c/3 + d/2



Tăng tốc độ quá trình oxy hóa: Ag2SO4


Chemical Oxygen Demand

Phương pháp xác định: Dichromate



Các dichromate còn lại sau khi phản ứng được xác định bằng cách chuẩn độ với muối Mohr ferrous
ammonium sulfate , công thức (NH4) 2Fe(SO4) 2·6H2O

Ảnh hưởng:




Nồng độ chloride cao
 loại bỏ ảnh hưởng bằng Hg2SO4


Chemical Oxygen Demand

Dụng cụ và hóa chất: Dichromate



Dụng cụ hồi lưu gồm :

Cốc (inverted beaker)
Bình ngưng tụ (Condenser)
Bình hồi lưu (refluxing flask )
Lớp vỏ nhiệt (heating mantle)


Chemical Oxygen Demand

Dụng cụ và hóa chất: Dichromate

Một số dụng cụ khác


Chemical Oxygen Demand

Dụng cụ và hóa chất: Dichromate



Dung dịch chuẩn potassium dichromate K 2Cr2O7 0,0417 M: Sấy khô một lượng K2Cr2O7 trong một lò nung ở
105 oC trong 2 giờ. Hòa tan 12,259 g trong nước và pha loãng thành 1 lít dung dịch (dd ổn định vô thời hạn).



Thuốc thử Sulfuric acid :hòa tan 15 g Ag2SO4 trong 1L acid sulfuric đậm đặc.



Dung dịch chỉ thị Ferroin: Mua dd chỉ thị chuẩn bị sẵn hoặc chuẩn bị bằng cách hòa tan 0,7 g FeSO4.7H2O và
1,485 g 1,10-phenanthroline monohydrate (C12H8N2-H2O) trong nước và pha loãng đến 100ml.



Dung dịch chuẩn ferrous ammonium sulfate 0,25 M.: Hòa tan 98 g ferrous ammonium sulfate (muối Mohr,
Fe(NH4)2(SO4)2.6H2O) trong nước. Thêm 20 ml H2SO4 đậm đặc, để nguội và pha loãng thành 1 lít. Chuẩn dd
này hàng ngày đối với dd chuẩn K2Cr2O7.


Chemical Oxygen Demand

Quy trình thực nghiệm: Dichromate


Chemical Oxygen Demand

Quy trình thực nghiệm: Dichromate



 

Chuẩn hóa dung dịch Ferrous Ammonium Sulfate (FAS)
Cách làm: Pha loãng 10,0 ml dd chuẩn potassium dichromate khoảng 100 ml nước và thêm 30 ml H 2SO4
đậm đặc. Để nguội và thêm 3 giọt chỉ thị ferroin .Chuẩn độ bằng dd FAS từ xanh lam sang màu đỏ tím.
Nguyên tắc: Ion Fe2+ (ferrous ion) bị oxy hóa dần thành ion Fe3+ (ferric ion).
Tính nồng độ mol của dung dịch Ferrous Ammonium Sulfate từ:
 Nồng độ mol= 0.25 x
Sử dụng giá trị này khi tính toán COD của mẫu.


Chemical Oxygen Demand

Quy trình thực nghiệm: Dichromate

Lấy mẫu và bảo quản mẫu

 Mẫu phải được đựng trong chai thủy tinh và phân tích càng sớm càng tốt.
 Nếu không phải axit hóa đến pH <2 với H2SO4 đậm đặc và bảo quản trong tủ lạnh ở 4 °C.
 Mẫu nước thải được để trong 2 giờ để loại bỏ các chất rắn bởi quá trình lắng.


Chemical Oxygen Demand

Quy trình thực nghiệm: Dichromate
Phân tích
50 ml mẫu

 

25 ml dd chuẩn
hạt chống va chạm
hoặc hạt thủy tinh

75 ml thuốc thử acid sulfuric
Để nguội,trộn đều

Gắn, ngưng tụ, nước làm mát

Rửa sạch bình
150 ml nước
3 giọt dd ferroin
Chuẩn độ

cốc thủy tinh nhỏ
Bật máy , đun sôi
Hồi lưu trong 2 giờ,
Tắt máy để nguội

Làm tương tự với mẫu trắng


Chemical Oxygen Demand

Quy trình thực nghiệm: Dichromate
Tính toán COD như sau:






V1 là thể tích của dd thuốc thử FAS chuẩn độ mẫu trắng (ml)
V2 là thể tích của dd thuốc thử FAS chuẩn độ mẫu (ml)
Vs là thể tích mẫu (ml)
M là nồng độ chính xác dd thuốc thử FAS xác định trong chuẩn độ ban đầu.

Cách làm này phù hợp mẫu có COD từ 50 đến 900 mgO2 L-1.


Chemical Oxygen Demand

M
ột số lưu
Quy trình thực nghiệm: Dichromate
Một số lưu ý:

1.
2.

-1
Đối với các mẫu có COD rất cao (>900 mgO2 L ) pha loãng mẫu thành 50 ml.
Nếu mẫu có COD rất thấp, pha loãng hơn potassium dichromate (0.00417 M) và ferrous ammonium sulfate (0,025 M) nên
được sử dụng. Có thể hòa loãng dung dịch chuẩn nhiều hơn chuẩn bị ở trên.

3.
4.

Có thể nung thời gian ngắn hơn cho cùng một kết quả như sau 2 giờ sau hồi lưu.
Có thể sử dụng khối lượng mẫu khác nhau (ví dụ: 20 ml), nhưng sau đó nên thay đổi khối lượng của thuốc thử bởi một nhân tố
tương ứng để giữ cho tỷ lệ của tất cả các chất phản ứng liên tục.

5.

Chloride ở nồng độ cao có thể ảnh hưởng đến việc xác định ,loại bỏ bằng cách thêm 1 g HgS04 đến 50 ml mẫu trước khi phân
tích.

6.

Đánh giá phương pháp này bằng cách xác định COD trên dd chuẩn potassium hydrogen phthalate (KC8H504)


Nội dung:


Phosphorus

Tổng quan

Phosphorus  là một nguyên tố hóa học có ký hiệu P và số nguyên tử
15. Một phi kim loại của nhóm nitrogen 
Tồn tại trong hai hình thức chính : Phosphorus trắng và Phosphorus
đỏ  


Phosphorus

Tổng quan




Vai trò chung

Phosphorus là một chất dinh dưỡng cần thiết cho sinh vật sống, có
trong thành phần màng tế bào (Phospholipid), men răng - xương
(calcium phosphate), ATP, ……
Có nhiều ứng dụng như làm phân bón, diêm, làm mềm nước, sản xuất
gốm sứ, chế biến thực phẩm, luyện kim…


Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay

×