Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 4583:1988 Nước thải - Phương pháp xác định hàm lượng thuốc trừ sâu

TIÊU CHUẨN VIỆT NAM

TCVN 4583:1988

NƯỚC THẢI

PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG THUỐC TRỪ SÂU

Waste water

Method for the derter mination of pesticides content

Tiêu chuẩn này quy định phương pháp đo màu và phương pháp sắc ký lớp mỏng xác định hàm lượng thuốc trừ sâu (DDT, 666) trong nước thải.

1. Phương pháp lấy mẫu

1.1. Lấy mẫu theo TCVN 4556-88

1.2. Mẫu lấy để xác định thuốc trừ sâu phải lấy riêng và không nhỏ hơn 1000ml.

2. Xác định DDT hoặc 666 bằng phương pháp sắc ký mỏng với bản mỏng là nhôm oxit

(phương pháp trọng tài)

2.1. Nguyên tắc

DDT hoặc hexan cloran được tách ra trên lớp nhôm oxyt. Dung môi di động là n-hexan. Dung dịch hiện màu là bạc nitrat trong axeton. Quá trình của sự hiện màu là tách nguyên tử clo ra khỏi phân tử thuốc trừ sâu tồn tại trong môi trường, kiềm tạo ra bạc clorua.

Bạc clorua, dưới tác dụng của tia tím phân tích nhanh thành bạc nguyên tố có màu đen.

Muốn định lượng ta so sánh bằng mắt thường hay đo bề rộng của vết.

2.2. Dụng cụ và thuốc thử

2.2.1 Dụng cụ

Thiết bị đầy đủ cho sắc ký lớp mỏng;

Tủ sấy, đèn UV ( l 254nm).

2.2.2 Thuốc thử

Thuốc thử hiện màu, chuẩn bị như sau:

Hòa tan 1,7g bạc nitrat trong 10ml nước, thêm vào đó 5ml dung dịch amoniac 25% thêm axeton vào dung dịch trên đến 200ml.

Benzen tinh khiết;

Nhôm oxyt khan, tinh khiết.

2.2.3. Cách tiến hành

Chuyển vào phễu chiết 1000 ml mẫu nước chiết 2 lần, mỗi lần 50ml benzen. Benzen chiết ra được cất chân không ở 30^oC hay cho bay hơi trên chén sứ đến còn khoảng 0,5 ml. Cặn đó dùng để chấm trên bản mỏng, dùng pipet nhỏ để chám. Điểm chấm sắc ký ở cách mép 1,5 cm; phải chấm chính xác vào một điểm để cho bề rộng của vết không lớn quá 1cm. Rửa chén 3 lầ với lượng nhỏ n-hexan (không quá 0,2ml) lại dùng pipet chấm vào giữa điểm đầu, cách vết thử về phía trái và phía phải khoảng 2cm ta chấm dung dịch có chứa từ 0,001 hay 0,010 ml dung dịch tiêu chuẩn. Để có 0,001 mg dung dịch tiêu chuẩn, pha loãng dung dịch gốc ra làm 10 lần.

Bản mỏng đã chấm dung dịch nghiên cứu được đưa vào bình để tiến hành sắc ký. Đáy bình sắc ký đã được rót dung môi di động trước khi đặt bản mỏng vào khoảng 10 phút.

Mép của bản mỏng đặt trong bình không ngập quá 0,5cm (tính từ mép dưới lên).

Sau khi tiền dung môi di động lên đến 10cm, lấy bản mỏng ra, để vài phút cho dung môi bay hơi hết. Phun thuốc hiện nàu để khôi rồi đặt dưới tia tím từ 10 ¸ 15 phút. Bản mỏng đặt cách nguồn sáng chừng 20cm, hóa chất trừ sâu chứa clo hữu cơ bắt đầu hiện màu trên bản mỏng, cho những vết đem xám trên nền trắng.

Muốn xác định lượng người ta đo bề rộng của vết thử với vết chuẩn.

2.2.4. Tính kết quả

Hàm lượng DDT hoặc 666 trong nước (x) tính bằng mg/l theo công thức:

Trong đó

C - lượng thuốc trừ sâu đưa vào so sánh bằng mắt thường của nước thử với dung dịch tiêu chuẩn hay số đo chiều rộng của vết.

V - Thể tích nước lấy để phân tích, ml;

Đại lượng Rf của DDT là 0,65; và Rf của 666 là 0,42;

Độ nhạy của phương pháp xác định từ 0,005 ¸ 0,020 mg/l.

3. Xác định DDT bằng phương pháp đo màu

3.1. Nguyên tắc

DDT được nitro hóa bằng kali nitrat và axit sunfuric rồi chiết bằng benzen. Sau đó cho phản ứng với kali hidroxit pha trong etanola sẽ cho màu xanh tím.

3.2. Dụng cụ và thuốc thử

3.2.1. Dụng cụ

Ống nghiệm đường kính 18 mm

Máy quang sắc kế, kính lọc l 610nm;

Nồi cách thuỷ;

Phễu chiết 50 ¸ 100ml, phễu lọc, giấy lọc;

Bình nón nút nhám 250ml;

Cột sắc ký bằng thuỷ tinh đường kính 2cm, dài 20cm.

3.2.2. Thuốc thử

Axit sunfuric đậm đặc d. 1,84 tinh khiết, không màu;

Kalinitrat tinh thể, nghiền nhỏ;

Natri hidroxit dung dịch 10N và 1 N;

n. Hexan;

Natri sunfat khan;

Kali hidroxit trong etanola 5% (cân 5g kali hidroxit pha trong etanol tuyệt đối đến đủ 100ml. Nếu bị đục, lọc trên giấy lọc không tro, bảo quản ở tủ lạnh, khi nào có màu vàng thì loại bỏ chỉ pha dùng trong một ngày.

Benzen tinh khiết;

Nhôm oxyt dùng cho sắc ký;

Ete dầu mỏ;

Dung dịch DDT chuẩn, chuẩn bị như sau;

Cân 10mg DDT tinh khiết, hòa tan vừa đủ vào 100 ml hexan khan, hoặc ête dầu mỏ ta được dung dịch

1ml chứa 0,1 mg DDT

3.2.3. Dựng đường chuẩn

Cho vào các ống nghiệm khô, dung dung dịch DDT chuẩn

Số ml: 0,1; 0,2; 0,3; 0,4; 0,5; 0,6; 0,7; 0,8; 0,9; 1,0 tương ứng với (mg) 0,010; 0,020; 0,030, 0,040; 0,050; 0,060; 0,070; 0,080; 0,090; 0,100 mg.

Đun cách thuỷ cho thật cạn khô. Cho vào mỗi ống 300 mg kali nitrat và 1ml axit sunfuric đậm đặc. Khẽ lắc. Để yên 10 giây. Đun cách thuỷ sôi 6 phút. Ống nghiệm ngâm hẳn vào nước sôi. Lấy ra làm lạnh rồi vừa lắc vừa cho từ từ vào đó 5ml nước cất. Làm lạnh, kiềm hóa nhẹ bằng natri hydroxit 10N và 1N (thường dùng hết 3ml natri hydroxyt 10 N và 1 – 2ml natri hidroxit 1N. Khi cho natri hydroxit phải cho từ từ và lắc đều. Kiểm tra bằng giấy quỳ hoặc giấy chỉ thị màu. Làm lạnh trút vào phễu chiết, tránh ống nghiệm bằng 2ml nước cất. Cho 2ml benzen vào ống nghiệm để lắc đều rồi cho vào phễu chiết. Lắc mạnh một phút, để yên 5 phút. Bỏ phần nước ở dưới cho vào phần chiết một ít natri sunfat khan để loại bỏ, chắt phần dung môi vào một ống đong. Tráng phần chiết bằng một nút hexan rồi cho vào ống đong thử đủ 4ml. Thêm vào đó 2ml kali hidroxit trong etanola. Lắc đều, rồi trút ngay vào cuvet của quang sắc kế. Đúng 2 phút sau đọc kết quả.

Từ các mật độ quang đọc trên máy tương ứng với mỗi cường độ DDT trong ống mẫu chuẩn ta sẽ được đồ thị mẫu.

Làm song song một mẫu trắng trong cùng điều kiện (không có DDT) và tiến hành hoàn toàn như trên, ống trắng phải không có màu.

3.3. Cách tiến hành

3.3.1. Chiết DDT trong nước

Chiết DDT bằng ete etylic hay ete dầu hỏa. Lấy 500 ml mẫu nước cho vào bình gạn với 50 ml ete. Lắc đều một phút. Gạn lấy phần ete. Chiết thêm 2 lần nữa, mỗi lần với 50ml ete. Gộp các phần ete lại đem rửa bằng 20 ml nước cất (rửa trong phần chiết rồi cho 1 ít natri sunfat khan đủ để loại nước. Lọc ete vào một cốc có mỏ. Tráng và rửa phễu chiết bằng 10 ¸ 15 ml ete khan. Dồn các phần ete lại và cho bay hơi đến cạn.

Cặn được hoà tan trong 25ml hexan rồi cho qua cột sắc ký trong đó có chứa nhôm oxit.

3.3.2. Sắc ký cột

Dùng một ống thuỷ tinh có đường kính 1,8 ¸ 2cm, dài 20cm phía dưới thuôn lại, lót một ít bông ở dưới, rồi cho nhôm oxit vào, khẽ gõ ống cho lớp nhôm oxit đèu và không chặt quá (lớp nhôm oxit cao độ 5cm).

Đổ phần hexan đã làm khan vào cột sắc ký khi phần hexan có DDT đã chảy hết, cho thêm hexan vào.

Phần hexan đã tinh chế qua cột nhôm oxit có chứa DDT lấy ra đem cô lại còn khoảng 2 – 3 ml. Cho vào ống nghiệm có đường kính 18 mm. Đun cách thuỷ cho cạn bớt rồi thêm độ 4 ¸ 5ml hexan vào bình hứng để tráng rồi hứng trút vào ống nghiệm.

Đun cách thuỷ đến cạn khô.

Chú thích: Thể tích hexan để chiết DDT nếu mỗi lần chỉ dùng 25ml phải chiết đến 4 ¸ 5 lần cho vào cột sắc ký từng phần một, đợi chảy hết phần trước qua cột rồi mới rót vào phần sau. Nếu mỗi lần dùng 50ml thì chỉ cần chiết 3 lần.

Lượng hexan tối thiểu phải dùng là 100ml.

2.3.3. Nitro hóa và phản ứng lên màu

Cho 300 mg kali nitrat vào ống nghiệm có chứa cặn nước thử. Thêm 1ml axit sunfuric đậm đặc. Khẽ lắc. Để yên 10 giây. Đun cách thuỷ sôi 6 phút. Ống nghiệm ngập hẳn vào nước sôi. Làm lạnh. Cho từ từ 5ml nước cất. Lắc đều, làm lạnh, kiểm hóa nhẹ bằng natri hidroxit 10N và 1N. Kiểm tra bằng giấy quỳ hay chỉ thị màu. Làm lạnh cho vào bình chiết. Tráng bằng 2ml nước cất. Tráng ống bằng 2ml benzen cho vào bình chiết. Tráng 1 lần nữa bằng 1ml benzen. Cho tất cả vào bình chết, lắc mạnh 1 phút. Để yên 5 phút. Bỏ phần nước ở dưới, cho 3ml nước cất vào bình chiết. Để yên 5 phút.

Bỏ hết phần nước, cho vào bình chiết một ít natri sunfat khan. Lắc đều, chắt lấy phần dung môi vào một ống đong. Tráng phần chiết bằng một chút benzen rồi cho vừa đủ 4ml. Cho vào đó 2ml kali hidroxit trong etanola.

Lắc đều rồi trút ngay vào cuvet, đem so màu trên quang sắc kế, 2 phút sau đọc kết quả.

Làm song song một mẫu trắng trong cùng một điều kiện.

3.3.4. Cách tính kết quả

Hàm lượng DDT 9x) tính bằng mg/l theo công thức:

Trong đó:

C – hàm lượng DDT theo đường chuẩn, mg.

V - thể tích mẫu lấy để phân tích, ml

Chú thích:

a) Trước khi nitro hóa, ống nghiệm phải thật sạch, không khi đun cách thuỷ để cho các dịch chiết DDT là hexan bay hơi trong ống nghiệm hoặc trong các chậu thuỷ tinh hứng không nên chứa các dịch chiết quá đầy gần miệng ống, phải lấy hexan tráng cho chảy xuống đáy để phòng dong môi bay hơi, sẽ kéo theo DDT hoặc để cặn DDT dính trên màng ống, gây sai số thiếu.

b) 300 mg kali natrat đủ đẻ có thể nitro hóa được 3ml DDT khi làm phản ứng nitro hóa.

c) Trong khi đun, không được có NO₂ bốc ra, vì NO₂ cản trở xác định.