2 .1 .4 - Phương pháp điện cực chọn lọc màng ion xác định nitrat [ 8 ] '

s :', B r , C l và c h ứ a a x it s u n f a n ilie đ ể lo ạ i trữ N O ,', c h ứ a A 1 2( S 0 4) , đ ể tạ o p h ứ c

vớ i c á c a x it h ữ u c ơ .



2. í . 5- P hư ơiìíi pháp cực p h ổ xác dinh n itn it /X /

T r o n g m ỏ i trư ờ n g tr u n g tín h khi d ù n g c á c io n k im lo ạ i k iề m là m c h ấ t n ề n ,

c á c io n n itra t, n ilr it đ ề u k h ô n g c h o s ó n g rõ r à n g . T u y n h iê n k h i d ù n g c á c c h ấ t

đ iệ n l y c ó đ iệ n líc h c a o h
x á c đ ịn h đ ư ợ c n itr a t.T r o n g n ề n đ iệ n ly n à y n itra t c ó t h ế n ử a s ó n g từ - 1,1 V đ ế n



1 , 4 V . N g ư ờ i ta th ư ờ n g d ù n g p h ư ơ n g p h á p n à y đ ể x á c đ ịn h n itrat tr o n g n ư ớ c

tiế u , tu y n h iê n đ ộ n h ậ y k h ô n g c a o lấ m . Đ ể n â n g c a o đ ộ n h ậ y n g ư ờ i ta d ù n g

s ó n g x ú c tá c là u r a n i.



2. í. 6- PhươníỊ phấp trắc IỊUÍÌM xác định nitrít [10, 17]

Ị

Ở p H 2 - 2 ,5 ni tri t ( N O , ‘) tá c d ụ n g v ớ i a x it s u n f a n ilic v à c c -n a p h ty la m in

c h o h ợ p c h ấ t c ó m à u h ồ n g . C ư ờ n g đ ộ m à u tỷ lệ v ớ i h à m lư ợ n g n itr it tr o n g n ư ớ c .

Đ e m đ o m ật đ ộ q u a n g ở b ư ớ c són g 5 2 0 nm .



2 .J. 7- Phương pháp đo quang, vớ i thuốc th ử O .to lid in xá c đ ịn h d o d ư [1 0 ]

T r o n g m ô i tr ư ờ n g a x it (p H từ ỉ - 3 ) c l o k ế t h ợ p v ớ i O .t o liđ in t ạ o ra m ộ t

h ợ p c h ấ t c ó m à u v à n g . C ư ờ n g đ ộ m à u tỉ lệ v ớ i đ ộ n ồ n g c u tr o n g d u n g d ịc h , d o

v ậ y c ớ th ể x á c đ ịn h h à m lư ợ n g e l o h ằ n g c á c h s o m à u b ằ n g m ắ t th ư ờ n g v ớ i b ộ

t h a n g m à u t iê u c h u ẩ n h o ặ c đ o m ậ t đ ộ q u a n g ở Ằ = 4 3 0 - 4 4 0 n m .



2. J.S -Đ ịn h ỉư ọ ìĩg d o h o ạ t động bằng phinm g pháp itìt ỉh io s u n ía t [1 0 , 21Ị

ở m ồ i tr ư ờ n g p H = 3 , đ o tá c d ụ n g v ớ i io đ u a g iả i p h ó n g ra It L ư ợ n g io t

tá c h ra đ ư ợ c c h u ẩ n đ ộ h ằ n g n a t r it h io s u n ía l v ớ i c h ỉ th ị h ồ tin h b ộ t.

C l 2 + 2K1 — >

I2 + 2 N a 2S 20 ,



l2 + 2K C Ỉ



= 2 N a I + N a 2S 40 6



2.2. Một số phương pháp xử ỉí amoni, nitrit, nitrat trong nước

2.2. Ị. P ỉn n n iiỊ pháp o x i hoá am oni bằng d o và cắc hợp chất d o [4 , 21, 27J

a. C lo v à c á c h ợ p c h ấ t c ủ a c lo

•



C lo ở d ạ n g n g u y ê n t ố rất h o ạ t đ ộ n g , n ó tá c d ụ n g v ớ i h ổ u h ế t c á c k im lo ạ i



k ể c ả v à n g k h i c ó h ơ i ẩ m . Ớ n h iệ t h ìn h th ư ơ n g c l o là m ộ t c h ấ t k h í m à u lụ c .



16



T h ư ờ n g c l o đ ư ợ c c h u y ê n c h ớ h á o q u ả n d ư ớ i d ạ n u lỏ n g tr o n g c á c c h a i th é p c h ịu

á p s u ấ t c a o . M ộ t th ế tíc h c l o lỏ n g c h o ta 4 5 0 th ể tíc h c l o k h í. V a n đ ư ờ n g ố n g

d ẫ n k h í c l o đ ư ợ c c h ê t ạ o h ằ n g n h ữ n g h ợ p k im c h u y ê n d ụ n g , h o ặ c là m h ằ n g

n h ự a . C lo rất đ ộ c v ớ i n g ư ờ i n ê n c ô n g n h â n v ậ n h à n h c ẩ n đ ư ợ c h u ấ n lu y ệ n k ỹ v ề

c á c b iệ n p h á p đ ả m h ả o a n t o à n trư ớ c k h i s ử d ụ n g .

•



H C IO - a x it h y p o c l o r ơ c h i tồ n tại tr o n g d u n g d ịc h k h i c h o c l o v à o n ư ớ c



h o ặ c k h i th u ỷ p h â n c á c m u ố i c ủ a n ó là C a (C 1 0 > , v à N a C I O .

•



N a C lO - natri h y p o c l o r it k h ô n g tá ch đ ư ợ c ở d ạ n g n g u y ê n c h ấ t. C h ất



n à y đ ư ợ c đ iề u c h ế h ằ n g c á c h đ iệ n p h â n d u n g d ịc h m u ố i ăn k h ô n g c ó m à n g

n ig ă n đ ể t ạ o ra c u v à N a O H , s a u đ ỏ c ụ v à



xú t p h ả n ứ n g v ớ i n h a u t h e o p h ư ơ n g



trìn h :

C l2 + 2 N a O H



—>



N a C lO + N a C l + H , 0



H ỗ n h ợ p N a C lO , N a C l, N a O H (d ư ) đ ư ợ c g ọ i là n ư ớ c J a v e n .

N ế u c ô n g n g h ê s ả n x u ấ t tố t h à m lư ợ n g e lo h o ạ t đ ộ n g c ủ a h ỗ n h ợ p c ó th ổ

đĩạt 1 0 0 - 1 8 5 g / l. H ỗ n h ợ p là c h ấ t lỏ n g n h ớ t m à u v à n g c h a n h , ă n d a d o x ú t d ư .

Ở n ư ớ c ta c ó c á c n h à m á y h o á c h ấ t V i ệ t trì, T â n B ìn h , c á c x ư ở n g đ iệ n p h ân c ủ a

CÁC



Cồng ty giấy lớn đều sản xuất nước Javen, với hàm lượng d o hoạt động



tlh e o đ ă n g k ý là s o g /1

•



C a ( C lO ) , - c a n x i h y p o e lo r it , d ạ n g b ộ t tr ắ n g , c ó m ù i đ o đ ặ c trư n g. N ó



đtưực đ iề u c h ế h ằ n g c á c h s ụ c k h í c lo v à o sữ a v ô i. S ả n p h ẩ m th u đ ư ợ c d ư ớ i d ạ n g

k ế t tủ a h ỗ n h ợ p C a ( C l O ) ,, C a C l, h o ặ c



2C aO C U ch ứ a 39% c lo h o ạ t đ ộ n g . N ế u



tlh ay đ ổ i đ iề u k iệ n p h â n ứ n g c ỏ th ể n â n g h à m lư ợ n g d o h o ạ t đ ộ n g lê n



đến



70%.

C a O C l,- C lo r u a v ô i th ư ờ n g đ ư ợ c h án d ư ớ i d ạ n g b ộ t . Ớ c á c n ư ớ c p h á t triể n

m ó c ò n đ ư ợ c h á n ở d ạ n g v iê n n é n c h ứ a 7 0 % đ o h o ạ t tín h .

•



.N aC IO -, - natri c lo r it: B ộ t trắ n g , ổ n đ ịn h k h i h ả o q u ả n n h ư n g là c h ấ t



ô )x y h o á rất m ạ n h n ô n k h i t iế p x ú c v ớ i c á c c h ấ t h ữ u c ơ c ó th ể g â y c h á y . T a n rất

u ố t tr o n g n ư ớ c , là n g u y ê n liệ u đ ầ u đ ể s ả n x u ấ t C 1 0 2 - c lo d i o x i t , c h ấ t sá t trù n g

tlh ay t h ế đ o tr o n g n h iề u trư ờ n g h ợ p . P h ả n ứ n g đ iề u c h ế C I O , x ả y ra n h ư sau:

2 N a C 1 0 2 + C l2 — > 2 C 1 0 : + 2 N a C l



•



C I O , c l o d i o x i t là c h ấ t k h í m à u v à n g c h a n h c ó m ù i tư ơ n g tự



c io nhưng



k h ả n á n g o x i h o á m ạ n h h ơ n n h iề u . N ư ớ c ta c h ư a c ó n h à m á y s ả n x u ấ t đ ư ợ c 2

s ả n p h ẩ m C 1 0 : và N a C lO o n h ư n g đ â y là n h ữ n g c h ấ t đ ư ợ c d ù n g p h ổ b iế n ở c á c

n ư ớ c p h á t tr iể n đ ể x ứ lý n ư ớ c . Ư u đ iể m c ơ b ả n c ủ a e lo d io x i t là k h ô n g tạ o

t r ih a lo m e t a n ( T H M ) là c á c d ẫ n x u ấ t h a lo g e n u a c ủ a m e ta n c ó k h ả n ă n g g â y u n g

th ư .

•



C á c c lo r a m in h ữ u c ơ c ó c ô n g th ứ c R-.NC1 h o ặ c R N C 1 2. T r o n g c ô n g



n .g h ệ x ử lý n ư ớ c h a y s ử d ụ n g c á c e lo r a m in m à R là g ố c b e n z e n . Đ â y là c á c tin h

tỉhể tr ắ n g , b ề n ử d ạ n g k h ô , g ặ p n ư ớ c g iả i p h ó n g H O C 1, c h ứ a h à m lư ợ n g c l o h o ạ t

đ ộ n g từ 2 5 , 2 - 2 6 ,6 % . P h ạ m v i ứ ng d ụ n g c h ín h là s á t trù n g n ư ớ c k h i ử d ã n g o ạ i.

H iệ n n a y trên thị tr ư ờ n g ở n ư ớ c ta c ò n c ó s ả n p h ẩ m lo ạ i n à y đ ư ợ c n h ậ p

c ủa T ru n g Q u ố c h o ặ c củ a cá c nước khác.



b. H o á học cua quá trìn h o x i hoấ a in o n i bằng d o [4 ]

K h i h o à tan e l o tr o n g n ư ớ c ở n h iệ t đ ộ ih ư ờ n g , tu ỳ t h u ộ c p H c ủ a c ủ a d u n g

d lịc h , e l o c ó th ể n ằ m ở d ạ n g H C IO h o ặ c C IO ' t h e o p h ư ư n g trìn h :

C l 2 + H 20

Kchi:



pH < 5



<=>



HC1 + H C IO



<=> 2 H + + C IO +C1

pH > 8



pH <7



N ếu trong nước có N H , sẽ xảy ra các phản ứng sau:

H C IO + N H , = H -,0 + N H 2C1 ( m o n o c lo r a m in )

H C IO + N H ,C 1 = H 20 + N H C 1 2 ( d ic lo r a m in )

H C IO + N H C I , = H 20 + N C 1 , ( tr ic lo r a m in )

N ế u t iế p tụ c t h ê m c l o s ẽ x ả y ra c á c p h ả n ứ n g p h â n h u ỷ c lo r a m in :

H C IO + 2 N H C 1 , = N 2 + H 20 + 3H C 1

N H 2C1 + N H C 1 , = N 2 + 3H C1

Đ ể đ ơ n g iả n h o á ta v i ế t p h ư ơ n g trìn h t ổ n g c ộ n g

2 N H , + 3 H C Ỉ O = 2 N 2 + 3 H 20 + 3H C I

h o ặ c 2 N H / + 3C 1 2 = N 2 + 6 H C Ỉ + 2 H +



18



c. K ỹ th u ậ t x ử lý union i (rong nước hằm: d o | 2 11

•



M ụ c đ íc h c h ín h c ú a v i ệ c sử d ụ n g c l o tr o n g x ứ lý n ư ớ c s in h h o ạ i ở n h à



m á y n ư ớ c h iệ n n a y là d iệ t vi k h u ẩ n và vi rút ( g ọ i là sá t trù n g ), và đ ể b ả o v ệ

n ư ớ c v à h ệ t h ố n g p h â n p h ô i n ư ớ c k h ô n g bị tái n h iễ m k h u ẩ n .

•



D o tín h ỏ x i h o á c a o , c l o (v à h ợ p c h ấ t c u a c l o n a y g ọ i c h u n g d o ) ph ản



ứ n g v ớ i c á c c h ấ t t ạ o m à n g t ế b à o h o ặ c n g u y ê n s in h c h ấ t c ủ a vi k h u ẩ n , là m c h o

vi k h u ẩ n c ó th e c h ế t h o ặ c bị tô liệ t. T u y n h iê n đ o k é m h iệ u q u ả đ ố i v ớ i k í s in h

tr ù n g , n h ấ t là k h i c h ú n g ở d ạ n g h à o tử.

T ố c đ ộ c ủ a q u á trình s á l trù n g p h ụ t h u ộ c v à o n ồ n g đ ộ và d ạ n g tồ n tại c ủ a

c l o d ư , th ờ i g ia n t iế p x ú c , p H , n h iệ t đ ộ v à m ậ t đ ộ v i k h u ẩ n ....

K h ả n ă n g d iệ t k h u â n c á c h ợ p c h ấ t c l o x ế p t h e o th ứ tự từ m ạ n h đ ế n y ế u n h ư

sa u : H O C 1 > C IO > c á c c lo r a m in .

K h i d ù n g c l o h o ặ c n ư ớ c J a v e n n ế u p H g iả m th ì c â n b ằ n g d ịc h c h u y ể n v ề

p h ía t ạ o H O C 1 n ê n h o ạ i tín h tă n g , n g ư ợ c lạ i p H tă n g th ì h o ạ t tín h g iả m . V ì v ậ y

n ế u th ự c h iệ n q u á trìn h sát trù n g ở p H k h ô n g th ấ p lắ m c ầ n p h ả i tă n g h à m lư ợ n g

c l o d ư v à k é o d à i th ờ i g ia n tiế p x ú c .

T ín h h iệ u q u ả c ủ a v i ệ c x ứ d ụ n g đ o là ở c h ỗ c l o c ó th ể d ễ d à n g p h á h u ỷ

đ ư ợ c n h ữ n g h ợ p c h ấ l m à k h i s ử d ụ n g p h ư ơ n g p h á p k h á c bị h ạ n c h ế .

T r o n g k v th u ậ t x ứ lí n ư ớ c h ằ n g c lo n g ư ờ i la th ư ờ n g c h ia là m 2 g ia i đ o ạ n

n h ư sau :

•



G ia i đ o ạ n t iề n x ử lý



G ia i đ o ạ n tiề n x ử lý đ ư ợ c th ự c h iệ n n h ằ m tâ n g lư ợ n g th ờ i g ia n t iế p x ú c

g iữ a n ư ớ c v à c l o , đ iề u n à y s ẽ th ú c đ ẩ y q u á trìn h n g á n c h ặ n ô n h iễ m , lo ạ i b ỏ sự

p h á t triể n c ủ a t h u ỷ s in h v ậ t tr o n g m á y lọ c . B ơ i v ậ y g ia i đ o ạ n t iề n x ử lý đ ò i h ỏ i

v i ệ c tắ n g liề u lư ợ n g c l o , tu ỳ I h e o m ứ c đ ộ ỏ n h iễ m c ủ a n ư ớ c .

T r o n g g ia i đ o ạ n tiề n x ử lý , lư ợ n g đ o d ư ih ừ a c ó th ổ d a o đ ộ n g ở m ứ c 1-T-10

m g /1 . T r o n g n h ữ n g trư ờ n g h ợ p đ ặ c h iệ t k h i th ự c h iệ n q u á trìn h t iề n x ử lý n g ư ờ i

ta c ó th ể s ử d ụ n g liề u lư ợ n g e l o là 10 0 m g / 1.

•



G ia i đ o ạ n h ậ u x ứ lý: là g ia i đ o ạ n h o à n th à n h , k h ử trù n g n ư ớ c s ạ c h . G ia i



đ o ạ n n à y c ũ n g c ầ n p h ả i tă n g liề u lư ợ n g c l o n h ư n g k h ô n g đ á n g k ể . L ư ợ n g c l o



19



p h ả i đ ư ợ c k h ô n g c h ế đ ể s a o c h o s a u 3 0 p h iil liế p x ú c v ớ i n ư ớ c lư ợ n g đ o d ư

k h ô n g v ư ợ t q u á 0 ,5 m g /1 .



2.2.2. Phương p ỉu íp th ổ i k h í x ử Ị ý am oni Ị 4. /5 /

T h e o n g u y ê n lý c h u y ể n d ịc h c â n h ằ n g L ơ S a t e lie khi n â n g

d ịc h



lê n th ì c â n h ằ n g tr o n g d u n g d ịc h a m o n i s ẽ c h u y ể n d ịc h



pH củadung

v ề p h ía trái. K h i



x ụ c k h ô n g k h í v à o n ư ớ c s ẽ là m c h o c â n h ằ n g h o à la n k h í th a y đ ổ i d ẫ n đ ế n v i ệ c

N H 3 th o á t k h ỏ i d u n g d ịc h . N h ư v ậ y h ằ n g c á c h n â n g p H v à th ổ i k h í ta c ó th ể

lo ạ i b ỏ đ ư ợ c N H 4 tr o n g n ư ớ c .

N H , + H 20



^



> N H / + OH



Ư u đ iể m c ủ a p h ư ơ n g p h á p n à y là đ ư n g iá n v ề m ặ t v â n h à n h , c ó th ể k ế t h ự p

x ử lý đ ồ n g th ờ i c ả F e 2+, M n 2+ v à m ộ t s ố k im lo ạ i n ặ n g k h á c .



•



Scr đ ổ công nghệ có th ổ lỏm tắ t như sau:



2 .2 .3 . Phương pháp sin h h ọ c x ử Ịý a m o n i Iron ự nước Ị 23, 1 6 ]

•



C h o n ư ớ c ổ n h iễ m



N H 4+ đi q u a lớ p v ậ t liệ u c ó c h ứ a c á c vi k h u ẩ n



c h u y ể n h o á n itơ . T u ỳ t h e o đ iề u k iệ n s ẽ x ả y ra c á c p h ả n ứ n g t h e o d ã y sa u :

NH, 0



N O , <=> N O , <=> N 2



Ư u đ iể m c ủ a p h ư ơ n g p h á p n à y là v ậ n h à n h đ tm g iả n v ớ i c h i p h í k h ô n g lớ n ,

k h ô n g d ù n g h o á c h ấ t.



s<í đ ồ



k h á i q u á t n h ư sau :

k h ử trù n g



20



K ỹ th u ật n à y s ử d ụ n g c á c vi k h u ẩ n đ ề n itrat h o á . N h iề u th í n g h iệ m đ ã

đ ư ợ c th ự c h iệ n đ ố i v ớ i c á c vi k h u ẩ n tự d ư ỡ n e m à s ự s in h trư ở n g c ủ a c h ú n g c ó

th ể p h á t triể n h ằ n g c á c h sử d ụ n g h y d r o t h e o p h ả n ứ n g:

2 N O , + 5 H , - » 4 H :0 + N 2 + 2 0 H

H a y c ó s ự trự g iú p c ủ a lư u h u ỳ n h

5 S + 6 N O , + 2 H 20 - > 3 N 2 + 5 S 0 42’ + 4 H +

C á c k ế t q u á n g h iê n c ứ u c h ỉ ra rằ n g t ố c đ ộ c ủ a c á c p h ả n ứ n g trên rất c h ậ m ,

d o đ ó th ờ i g ia n t iế p x ú c p h ải rất lớn v à d o đ ó tố c đ ộ th ấ m l ọ c s ử d ụ n g đ ư ợ c n h ỏ

k h o ả n g 0 ,5 H-l m /h b ớ i v ậ y k ỹ th u ật n à v ít đ ư ợ c á p d ụ n g ở m ứ c đ ộ c ô n g n g h iệ p .

S ử d ụ n g v i k h u ẩ n d ị d ư ỡ n g là p h ư ơ n g p h á p s in h h ọ c t h ô n g d ụ n g n h ấ t. C á c

v i k h u ẩ n g iả i th o á t n ă n g lư ợ n g từ h ợ p c h ấ t c h ứ a c a c b o n t h e o c á c p h ả n ứ n g .

V ớ i e ta n o l:



12 NO, + 5 C2HsOH -» 6 N2 + 10 co, + 9 H ,0 + 12 OH

V ớ i a x il a x c tic :



8 N O , + 5 C H ,C O O H - » 4 N , + 10 C 0 2 + 6 H 3O + K O H

T u y n h ic n p h ư ơ n g p h á p n à y c ó n h ư ợ c đ iể m là k h ó k iể m tra, k h ố n g c h ế .



2 .2 .4 . PhưoTìg pháp trao đ ổ i io n xử l í a in o n i, n itrit. n itra t ị 15, 16 /

T r a o đ ổ i io n là m ộ t q u á trình trao đ ổ i h o á lý , tr o n g đ ỏ n h ự a tra o đ ổ i io n

đ ư ợ c đ ù n g đ ể th u n h ậ n n h ữ n g io n n h ất đ ịn h từ d u n g d ịc h v à n h ả v à o d u n g d ịc h

m ộ t lư ợ n g tư ơ n g đ ư ơ n g n h ữ n g io n k h á c c ó c ù n g lo ạ i đ iệ n tíc h .

N h ự a tr a o đ ổ i c ó c á c n h ó m h o ạ t đ ộ n g n ằ m trên m a tr ix - p o lim e (trên c ơ s ở

p o ly s t y r c n ) . N h ó m n à y h a o g ồ m p h ần c ố đ ịn h là n h ữ n g io n g ấ n c h ă t v à o nh ự a

v à p h ầ n tr a o đ ổ i là n h ữ n g ịo n trao đ ổ i c ó đ iệ n tíc h trái d ấ u v ớ i n h ữ n g io n g ắ n

trê n n h ự a . N h ữ n g io n tra o đ ổ i n à y c ó th ể Ih a y t h ế đ ư ợ c b ở i n h ữ n g io n c ầ n tá ch

từ d u n g d ịc h .

H ạ t n h ự a tra o đ ổ i io n th ư ờ n g ở d ạ n g c ầ u c ó đ ư ờ n g k ín h c ỡ 0 ,3 T 1 ,2 m m .

Đ ể n â n g c a o k h a n ả n g trao đ ổ i, n g ư ờ i ta c ó th ể n g h iề n n h ự a . T u y n h iê n k h ô n g

đ ư ợ c n g h iề n q u á m ịn đ ể trán h tắ c d ò n g c h ả y tr o n g c ộ t tra o đ ổ i.



21