XÁC ĐỊNH PHENOL - PHƯƠNG PHÁP TRẮC PHỔ

XÁC ĐỊNH PHENOL – PHƯƠNG PHÁP TRẮC PHỔ (SMEWW 5530 Phenol B C D 2012)

A. PHƯƠNG PHÁP CHIẾT BẰNG CHLOROFOM

B. PHƯƠNG PHÁP ĐO TRỰC TIẾP. Xác định phenol – phương pháp trắc phổ

Phạm vi áp dụng

Phương pháp C (chiết bằng clorofom): phương pháp này cho phép xác định chỉ số phenol khoảng từ 1 µg/l đến khoảng 250 µg/l với độ nhạy 1 µg/l.

Nguyên tắc

Dung dịch mẫu sau khi chưng cất phản ứng với 4 – aminoantipyrin tại pH = 7,9 ± 0,1 với sự có mặt Kali hexafericyanorat cho ra màu của thuốc nhuộm pyridine. Sau đó dùng Clorofom chiết phẩm màu rồi đo tại bước sóng 460nm.

Hóa chất

3.1. Dung dịch chuẩn Phenol gốc 1000ppm

Hoà tan 100mg phenol trong nước sôi, sau đó làm lạnh và định mức 100ml.

– Hiệu chuẩn nồng độ

Sử dụng erlen nhám 500mL cho 100ml nước + 50ml dd chuẩn phenol (3.1) + 10ml dd bromate-bromide. Thêm 5ml HCl_đđ đậy nắp và lắc ngay. Nếu màu nâu của brom tự do không bền, phải thêm dd bromate-bromide mỗi lần 10ml, thông thường là thêm 4 lần nếu dung dịch chuẩn phenol hàm lượng 1000mg/L. Sau đó đậy nắp lắc đều và để yên trong 10 phút. Tiếp tục thêm 1g KI

Chuẩn bị 1 một trắng tiến hành song song, thay bằng nước cất và 10ml dung dịch bromate-bromide, dùng Na₂S₂O₃ 0,025M chuẩn độ với sự có mặt của chỉ thị hồ tinh bột.

– Công thức tính:

Trong đó:

V_blank: thể tích Na₂S₂O₃tiêu tốn chuẩn độ mẫu trắng.
V: thể tích dd bromate-bromide thêm vào phần mẫu thử, mL
V_mẫu: thể tích Na₂S₂O₃tiêu tốn chuẩn độ mẫu.

3.2 Dung dịch chuẩn Phenol 10ppm

Hút 1ml dung dịch phenol 1000ppm (3.1) định mức 100ml. Chuẩn bị hàng ngày.

3.3 Dung dịch chuẩn Phenol 1ppm

Hút 50ml dung dịch chuẩn phenol 10ppm (3.2) định mức 500ml. Dung dịch sử dụng trong 2 giờ.

3.4 Dung dịch bromate- bromide

Hòa tan 2,784g KBrO₃ trong nước, thêm 10g KBr tinh thể, khuấy tan hoàn toàn và định mức trong bình 1000ml.

3.5 HCl_đđ

3.6 Dung dịch KIO₃ 0,025M

Hòa tan 0,8920g KIO₃ (z = 6) đã được sấy 105^oC trong 2 giờ định mức 1000mL.

3.7 Dung dịch chuẩn Na₂S₂O₃ 0,025M

Hòa tan 6,205g Na₂S₂O₃.5H₂O, thêm 1,5mL NaOH 6N hoặc 0,4g NaOH định mức 1000mL.

3.7.1 Hiệu chuẩn nồng độ:

Cho hóa chất lần lượt theo trình tự, tiến hành chuẩn độ đến khi dung dịch có màu xanh bền khoảng 30s. Ghi nhận thể tích KIO₃ tiêu tốn.

3.7.2 Công thức tính

Tính theo milimol trên lít, của dung dịch natri thiosunfat theo công thức:

Trong đó:

c₂là nồng độ, của dung dịch chuẩn kali iodat [c(1/6 KlO₃) = 25 mmol/l], tính bằng milimol trên lít.
V₁là thể tích, của dung dịch natri thiosunfat được dùng để chuẩn hóa (V₁ = 10 ml); tính bằng mililít;
V₂là thể tích, của dung dịch chuẩn kali iodat sử dụng trong chuẩn độ (mililit).

3.8 Hồ tinh bột 10g/L

3.9 Amonium hydroxit (NH₄OH) 0,5N

Pha loãng 35ml NH₄OH thành 1000ml.

3.10 Dung dịch photphat

Hòa tan 104,5g K₂HPO₄ và 72,3g KH₂PO₄ định mức thành 1000ml (pH_dd =6,8).

3.11 Dung dịch 4 – aminoantipyrine

Hòa tan 2,0g 4 – aminoantipyrine bằng nước cất và định mức 100ml.

Dung dịch này chuẩn bị hằng ngày.

3.12 Dung dịch Kali hexaxyanoferat

Hòa tan 8,0g K₃Fe(CN)₆ vào 100ml nước. Lọc nếu cần.

Bảo quản trong bình tối màu, dung dịch được chuẩn bị hàng tuần.

3.13 Chlorofom

3.14 Na₂SO₄ rắn

3.15 KI rắn

3.16 Dung dịch H₃PO₄

Hút 10ml H₃PO₄ đậm đặc pha loãng thành 100ml.

3.17 Chỉ thị methyl da cam

3.18 H2SO4 1N

3.19 NaOH 2,5N

Hòa tan 10g NaOH trong 100ml nước.

3.20 NaCl rắn

Thiết bị
- Bộ chưng cất phenol, ống sinh hàn ruột gà (Graham).
- Phễu chiết 1L
Lấy và xử lý mẫu

Mẫu sau khi lấy phải bảo quản nhiệt độ 4^oC và axit hóa bằng 2mL H₂SO₄

Chưng cất

Lấy 500mL cho vào cốc điều chỉnh pH_mẫu = 4 bằng H₃PO₄ (3.16) bằng chỉ thị methyl da cam hoặc máy đo pH, chuyển toàn bộ mẫu vào bộ chưng cất, dùng bình định mức 500mL để lấy phần cất.

Tiến hành chưng cất được 450ml, ngừng chưng cất, thêm 50ml nước ấm vào cốc đựng mẫu và tiếp tục cất đến khi đủ 500ml.

Nếu phần cất lần 1 bị đục tiến hành cất lần 2, lặp lại trình tự như trên (axit hóa mẫu bằng H₃PO₄ chỉnh pH_mẫu = 4 …..)

Sau 2 lần cất mà dung dịch vẫn đục thì mẫu phải được xử lý sơ bộ theo cách sau:

Lấy 500ml mẫu cho vài giọt chỉ thị methyl da cam và chỉnh pH bằng H₂SO₄ 1N (3.18). Chuyển toàn bộ vào phễu chiết và thêm 150g NaCl. Lăc đều và chiết 5 lần bằng clorofom, lần 1 dùng 40ml CHCl₃ và các lần còn lại mỗi lần với 25ml CHCl₃
Gộp toàn bộ dung dịch chiết vào phễu chiết thứ 2, tiếp tục chiết 3 lần với NaOH 2,5N (3.19), lần đầu với 4ml NaOH và các lần còn lại dùng 3ml
Gộp các phần chiết lại và đun trên bếp cách thủy đến khi CHCl₃ bay hết, làm lạnh và định mức 500ml. Sau đó tiến hành chưng cất như ban đầu.

Xác định

7.1 Lấy mẫu

Lấy 500 ml phần cất, hoặc một thể tích chứa không quá 50 µg phenol rồi pha loãng thành 500 ml, cho vào cốc dung tích 1000 ml.. Nếu thử sơ bộ trước để quyết định thể tích phần mẫu cần lấy. Trong thực tế, phần mẫu thử nhỏ nhất chứa không quá 0,5 ml phenol thường là 10 ml. Phần cất và mọi dung dịch sử dụng đều cần ở nhiệt độ phòng.

7.2 Lập dãy chuẩn

Dùng bình định mức 500ml

7.3 Tiến hành lên màu và xác định

Chuẩn và mẫu đều tiến hành tượng tự theo bước sau:

Chuyển dung dịch vào phễu chiết 1000ml, thêm 12ml NH4OH 0,5N(3.9) và chỉnh pH dung dịch về 7,9 bằng dung dịch photphat (3.10) (hoặc có thể thêm trực tiếp 10ml dung dịch photphat), thêm 3ml dung dịch 4-aminoantipyrine, lắc đều và thêm 3ml dung dịch sắt kali hexaxyanoferat, lắc đều và lên màu trong 15 phút, dung dịch trong và có màu vàng.
Thêm xml CHCl₃ (25ml khi dùng cuvet 10mm đến 50mm và 50ml khi dùng cuvet 100mm). Lắc ít nhất 10 lần, sau đó để tách lớp, tiếp tục lắc lần nữa ít nhất 10 lần và để yên tách lớp (đảm bảo phenol được chiết hoàn toàn).
Lọc qua phễu lọc có chứa 5g Na₂SO₄, lấy dung dịch sau lọc lập tức tiến hành đo độ hấp thu tại bước sóng 460nm. (không thêm CHCl₃, rửa phễu hoặc bình chiết bằng CHCl₃).

7.4 Xác định mẫu chỉ dùng 1 chuẩn

Dùng 500ml dung dịch chuẩn phenol có nồng độ gần bằng với mẫu và tiến hành xác định chuẩn và mẫu tương tự mục 7.3

Công thức tính

Nồng độ phenol được tính bằng µg/L theo công thức:

Trong đó:

A: hàm lượng phenol được tính từ dãy chuẩn (µg).
B: thể tích mẫu tiến hành xác định. (mL).

Nồng độ phenol được tính bằng µg/L theo công thức, dùng 1 chuẩn

Trong đó:

C: hàm lượng phenol của dung dịch chuẩn (µg).
B: thể tích mẫu tiến hành xác định. (mL).
D: độ hấp thu của mẫu
E: độ hấp thu của chuẩn

V chuẩn

1mg/L (ml)

Định mức bằng nước cất đến vạch 500ml

Hàm lượng (µg)

Nồng độ (ppm)

Phạm vi áp dụng

Phương pháp D (đo trực tiếp): phương pháp này có độ nhạy kém hơn phương pháp chiết, giới hạn phát hiện thấp nhất là 10µg phenol trong 100ml khi sử dụng cuvet 50mm.

Nguyên tắc

Tương tự như phương pháp chiết chlorofom

Hóa chất

Tương tự như phương pháp chiết chlorofom

Thiết bị

Tương tự như phương pháp chiết chlorofom.

Lấy mẫu và xử lý mẫu

Tương tự như phương pháp chiết chlorofom

Chưng cất

Tương tự như phương pháp chiết chlorofom

Xác định.
Lấy mẫu

Lấy 100ml phần cất, hoặc một thể tích chứa không quá 0,5 mg phenol rồi pha loãng thành 100 ml, cho vào cốc dung tích 250 ml.. Nếu thử sơ bộ trước để quyết định thể tích phần mẫu cần lấy. Trong thực tế, phần mẫu thử nhỏ nhất chứa không quá 0,5 ml phenol thường là 10 ml. Phần cất và mọi dung dịch sử dụng đều cần ở nhiệt độ phòng.

Lập dãy chuẩn

Dùng bình định mức 100ml

		1	2	3	4	5	6	Mẫu
V chuẩn 10mg/L (ml)		0	10	20	30	40	50	–
V_mẫu (ml)		–	–	–	–	–	–	100
Định mức bằng nước cất đến vạch 100ml
Hàm lượng (mg)		0	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	–
Nồng độ (ppm)		0	1	2	3	4	5	–
Chuyển toàn bộ vào erlen 250ml
V_NH4OH 0,5N(ml)		2,5
V_{dung dịch photphat (ml)}		2
Lượng dung dịch photphat cho vào có thể tăng hoặc giảm do mục đích là chỉnh pH dung dịch về 7,9.
V_{4-aminoantiryrine} (ml)	1
Lắc đều
V_K3Fe(CN)6 (ml)	1
Lắc đều, để 15 phút và đo tại bước sóng 500nm.

Xác định mẫu dùng 1 chuẩn

Chọn dung dịch chuẩn phenol định mức trong bình 100ml có hàm lượng gần bằng với mẫu, sau đó tiến hành xác định hàm lượng trong chuẩn và mẫu tương tự mục 8.2