Phương pháp đo và xác định Amoni NH4+ trong nước
Phương pháp đo và xác định Amoni NH4+ trong nước
Ứng dụng cụ thể
Phương pháp có thể áp dụng để xác định amoni có trong nước sinh hoạt và hầu hết nước thải và nước thô. Việc áp dụng phương pháp này cho nước có màu hoặc nước mặn sẽ được tiến hành trước bằng chưng cất.
Độ nhạy và ngưỡng phát hiện qui định cho Amoni
Đây là phương pháp khá nhạy, có thể xác định được lượng amoni (tính theo N) từ 0,02 mg/l đến 5,00 mg/l. Các yếu tố ảnh hưởng có thể loại trừ bằng cách kết tủa với kẽm hydroxit hoặc chưng cất trước khi Nessler hóa.
Trong QCVN 02:2009/BYT ngày 17 tháng 6 năm 2009, quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước sinh hoạt cũng quy định cả mức I và mức II nồng độ ammonia cũng không vượt quá 3 mg/L.
Nguyên lý của phương pháp đo và các yếu tố ảnh hưởng:
Nguyên tắc của phương pháp là khi thuốc thử Nessler (K2HgI4) trong môi trường kiềm được thêm vào một dung dịch muối amoni loãng, thì Amoni sẽ nhanh chóng phản ứng với thuốc thử, tạo phức có màu vàng đến nâu sẫm phụ thuộc vào nồng độ Amoni có trong mẫu.
2K2HgI4 + NH3 + 3KOH → Hg(HgIONH2) (màu vàng) + 7KI + 2H2O
2K2HgI4 + NH3 + KOH → Hg(HgI3NH2) (màu vàng nâu)
+ 5KI + H2O
Màu tạo ra giữa thuốc thử Nessler và amoni có cực đại hấp thụ quang ở bước sóng 420 – 500 nm tùy thuộc vào nồng độ Amoni trong mẫu.
Nhưng trong nước thiên nhiên thường chứa các ion Ca2+, Mg2+ (nước cứng), trong môi trường bazơ mạnh các ion này sẽ tạo thành các hydroxide ở dạng keo, làm cho dung dịch bị vẩn đục cản trở quá trình so màu. Để khắc phục hiện tượng trên, phải dùng muối Seignett (KNaC4H4O6), hay EDTA cho vào mẫu nước phân tích, để các muối này kết hợp với các ion Ca2+và Mg2+ hình thành các hợp chất hòa tan, không màu trong dung dịch.
M2+ + KNaC4H4O6→ K+ + Na+ + MC4H4O6
M2+ + Na2H2I → Na2MI + 2H+
Các ion sắt, độ cứng cao của nước gây cản trở phản ứng. Yếu tố này được loại bỏ bằng dung dịch Xe-nhiet.
Xử lý nước bị đục bằng dung dịch Kẽm sunfat 5%.
Loại trừ Clo dư trong nước bằng dung dịch Natri thiosunfat 5%
-
- Đường chuẩn
Lập đường chuẩn tại các nồng độ khác nhau với dung dịch Amoni chuẩn và đo độ hấp thu quang tại bước sóng cực đại khi khảo sát trong vùng 420 – 500 nm.
- Tác hại của Amoni
Khi nguồn nước bị nhiễm ammonia thì dẫn chất của ammonia do quá trình oxi hóa ammonia sinh ra là nitrit (NO2–) và nitrat (NO3–) khá độc. Khi hợp chất nitơ đi vào trong chuỗi thức ăn hay trong nước cấp có thể gây nên một số bệnh nguy hiểm. Nitrat tạo chứng thiếu vitamin và có thể kết hợp với các amin để tạo thành các nitrosamin là nguyên nhân gây ung thư ở người. Trẻ sơ sinh đặc biệt nhạy cảm với nitrat lọt vào sữa mẹ, hoặc qua nước dùng để pha sữa. Khi vào cơ thể, nitrat chuyển hóa thành nitrit nhờ vi khuẩn đường ruột. Nitrit còn nguy hiểm hơn nitrat đối với sức khỏe con người. Khi tác dụng với các amin hay alkyl cacbonat trong cơ thể người chúng có thể tạo thành các hợp chất chứa nitơ gây ung thư. Trong cơ thể nitrit có thể ôxy hoá sắt II ngăn cản quá trình hình thành Hb làm giảm lượng ôxy trong máu có thể gây ngạt, nôn, khi nồng độ cao có thể dẫn đến tử vong.
Ammonia gây cản trở trong công nghệ xử lý nước cấp: làm giảm tác dụng của clo. Giảm hiệu quả khử trùng nước. Ammonia cùng với các chất vi lượng trong nước (hợp chất hữu cơ, phốt pho, sắt, mangan…) sẽ tạo điều kiện để vi khuẩn phát triển. Gây ảnh hưởng tới chất lượng nước sau xử lý. Nước có thể bị đục, đóng cặn trong hệ thống dẫn, chứa nước.
Nước bị xuống cấp, làm giảm các yếu tố cảm quan (NH4+ là nguồn dinh dưỡng để rêu tảo phát triển, vi sinh vật phát triển trong đường ống gây ăn mòn, rò rỉ và mất mỹ quan).
Nồng độ amoni trong nước cao, rất dễ tạo thành các nitrat (NO2-), nitrit (NO3-). Trong cơ thể động vật, nitrit và nitrat có thể biến thành N – nitroso – là chất tiền ung thư. Nước nhiễm amoni còn nghiêm trọng hơn nhiễm asen rất nhiều vì amoni dễ dàng chuyển hóa thành các chất độc hại, lại khó xử lý.
Khi ăn uống nước có chứa nitrit, cơ thể sẽ hấp thu nitrit vào máu và chất này sẽ tranh oxy của hồng cầu làm hemoglobin mất khả năng lấy oxy, dẫn đến tình trạng thiếu máu, xanh da.
Nitrit đặc biệt nguy hiểm cho trẻ mới sinh dưới sáu tháng. Nó có thể làm chậm sự phát triển, gây bệnh ở đường hô hấp, trẻ bị xanh xao, ốm yếu, thiếu máu, khó thở do thiếu oxi trong máu.
