Chia sẻ kiến thức
Kiểm Tra Nitơ
Th1
Việc kiểm tra nitơ đóng vai trò quan trọng trong nhiều lĩnh vực, từ phân tích nước thải đến đánh giá chất lượng nước. Việc xác định chính xác các thành phần nitơ như TKN, amoniac, nitrat và nitrit là cần thiết để đảm bảo an toàn môi trường và tuân thủ các quy định. Trong bài viết này, chúng ta sẽ cùng tìm hiểu chi tiết về quy trình kiểm tra nitơ, bao gồm các phương pháp, thiết bị và thuốc thử cần thiết, cùng một số lời khuyên hữu ích từ kinh nghiệm thực tế. Đặc biệt, chúng ta sẽ tập trung vào các giải pháp kiểm tra nitơ tiên tiến từ HACH, được cung cấp bởi HACH Việt Nam tại hachvietnam.vn, giúp đơn giản hóa quy trình và đảm bảo kết quả chính xác.
Nội dung chính của bài viết về kiểm tra Nitơ
Trong bài viết gần đây, tôi đã tập trung vào tầm quan trọng và giá trị của việc kiểm tra nitơ tổng Kjeldahl (TKN). Bài viết đó đã đề cập đến sự cần thiết phải thực hiện đầy đủ các bài kiểm tra nitơ bao gồm TKN, amoniac, nitrat và nitrit, tổng số đó tương đương với tổng nồng độ nitơ như được minh họa trong Hình 1. Trong bài viết này, tôi muốn tập trung vào những gì cần thiết để thực hiện các bài kiểm tra nitơ này bằng cách trình bày chi tiết về thiết bị và thuốc thử mà tôi sử dụng tại hiện trường. Đồng thời, tôi cũng sẽ đưa ra một vài lời khuyên.
Kiểm Tra Nitơ Tổng Kjeldahl (TKN)
Bài kiểm tra TKN là bài kiểm tra phức tạp nhất trong số các bài kiểm tra nitơ. Đối với tất cả các bài kiểm tra nitơ của mình, tôi sử dụng thuốc thử TNT (kiểm tra trong ống nghiệm) của Hach. Các bộ thuốc thử này cho đến nay là dễ sử dụng nhất nhưng chúng yêu cầu thiết bị phức tạp (máy quang phổ và lò phản ứng kỹ thuật số) mà tôi sẽ mô tả bên dưới. Bộ dụng cụ kiểm tra TKN của Hach được hiển thị trong Hình 2. Hình ảnh cho bạn ý tưởng về một số bước cần thiết để chạy TKN. Mặc dù các bước tương đối nhiều, phương pháp này sẽ là phương pháp thân thiện với người dùng nhất mà bạn sẽ tìm thấy.
Để xem tổng quan về bài kiểm tra TKN của Hach, hãy xem tài liệu PDF này. Đây là một tài liệu quảng cáo một trang.
Để xem lại các quy trình thí nghiệm thực tế cho bài kiểm tra TKN của Hach, hãy xem tài liệu PDF này.
Pha Loãng Mẫu Cần Thiết!
Một nhiệm vụ đôi khi khó khăn khi thực hiện kiểm tra tại một địa điểm mới là tìm ra phạm vi nồng độ mà bạn đang làm việc. Bài kiểm tra TKN đo nồng độ trong khoảng từ 0 đến 16 mg/L N. Tôi chưa bao giờ kiểm tra mẫu nước thải đầu vào với nồng độ TKN ≤16 mg/L (xem Bảng 1). Điều đó có nghĩa là bạn sẽ phải pha loãng mẫu. Nhưng pha loãng như thế nào? Bài kiểm tra TKN yêu cầu làm nóng mẫu của bạn trong một giờ ở 100°C. Đây là thời gian quý báu, vì vậy bạn cần pha loãng đúng cách vì bạn không muốn vượt quá phạm vi yêu cầu bạn chạy lại bài kiểm tra, mất một giờ trong quá trình này.
Vậy Nên Sử Dụng Độ Pha Loãng Nào?
Vì nồng độ TKN là tổng của nitơ hữu cơ và nitơ amoniac, tôi luôn chạy bài kiểm tra nitơ amoniac trước. Bài kiểm tra TNT của Hach đối với amoniac là một bài kiểm tra đơn giản, nhanh chóng, kéo dài 15 phút. Khi tôi biết nồng độ amoniac, tôi có thể cảm nhận được sự đóng góp của nitơ hữu cơ bổ sung, tùy thuộc vào loại nhà máy xử lý nước thải mà tôi đang đánh giá. Nhưng tôi có thể bắt đầu với giả định rằng nồng độ TKN sẽ lớn hơn khoảng 40% so với nồng độ amoniac, sử dụng Bảng 2 làm hướng dẫn. Bảng 2 được lấy từ dữ liệu M & E được hiển thị trong Bảng 1 ở trên.
Vì tôi thường làm việc trong các cơ sở công nghiệp có nồng độ amoniac cao, tôi bắt đầu kiểm tra bằng cách chạy hai bài kiểm tra amoniac bằng cách sử dụng hai phạm vi khác nhau. Bài kiểm tra Amoniac TNT của Hach có ba phạm vi, được liệt kê bên dưới, nhưng tôi hiếm khi sử dụng phạm vi cực thấp. Các liên kết được cung cấp để bạn có thể tải xuống các quy trình thí nghiệm để xem những gì cần thiết để chạy từng bài kiểm tra.
- Phạm vi cực thấp (ULR), 0,015 đến 2,00 mg/L NH3-N
- Phạm vi cao (HR), 2 đến 47 mg/L NH3-N
- Phạm vi cực cao (UHR), 47 đến 130 mg/L NH3-N
Hình 3: Bài kiểm tra Amoniac TNT Phạm vi Cao của Hach
Hình 4: Bài kiểm tra Amoniac TNT Phạm vi Cực Cao của Hach
Nếu tôi không biết nồng độ amoniac có thể là bao nhiêu, tôi sẽ chạy amoniac HR (2 đến 47 mg/L) và ULR (47 đến 130 mg/L) biết rằng một trong những bài kiểm tra này sẽ nằm ngoài phạm vi mà quy trình kiểm tra bao mencakup. Nếu tôi vượt quá phạm vi trong bài kiểm tra HR, nhận được nồng độ 59 mg/L, ví dụ, tôi có thể giả định rằng nồng độ TKN sẽ lớn hơn khoảng 40% so với nồng độ amoniac, dựa trên Bảng 2 ở trên, cho tôi giá trị TKN đâu đó khoảng 59 x 1,4 = 82,6 mg/L N. Vì giới hạn trên của bài kiểm tra TKN là 16 mg/L N, nên độ pha loãng của tôi cần ≥ (82,6 ÷ 16 = 5,16). Trên thực tế, điều này sẽ dẫn đến việc pha loãng 1 đến 6. Pha loãng 1 đến 6 sẽ cho giới hạn trên là 6 x 16 = 96 mg/L N. Tôi sử dụng bảng tính Excel, được hiển thị trong Hình 5, để dễ dàng xác định nồng độ kết quả và thể tích cần thiết cho việc pha loãng.
Hình 5: Máy tính pha loãng, Tỷ lệ 1 đến 6
Sự can thiệp từ COD
Đây là một điểm khác mà bạn muốn ghi nhớ, một điểm cũng sẽ ảnh hưởng đến sự lựa chọn tỷ lệ pha loãng của bạn. Bài kiểm tra TKN TNT của Hach sẽ gặp phải sự can thiệp khi nhu cầu oxy hóa học (COD) của mẫu ≥ 500 mg/L. Dữ liệu COD thường có sẵn, vì vậy có thể bạn sẽ không phải chạy bài kiểm tra COD kéo dài hai giờ trước khi thiết lập bài kiểm tra TKN kéo dài một giờ. Nhưng các nhà máy xử lý nước thải công nghiệp có thể có nồng độ COD đầu vào rất khác nhau, vì vậy bạn cần đảm bảo rằng bạn hiểu rõ về tải lượng hữu cơ đầu vào. Biểu đồ trong Hình 6 đưa ra một ví dụ về mức độ biến đổi của nồng độ COD. Đây là dữ liệu thực tế từ một nhà máy lọc dầu.
Với sự biến đổi được hiển thị trong Hình 6, chúng ta có thể đưa ra những giả định nào về khả năng COD can thiệp vào thử nghiệm TKN của chúng ta? COD đầu vào tại nhà máy lọc dầu này rất khác nhau, vì vậy chúng ta phải thận trọng khi quyết định tỷ lệ pha loãng. Thận trọng ở đây tôi muốn nói đến việc nên chọn tỷ lệ cao hơn. Trong trường hợp này, tôi có thể sẽ chọn tỷ lệ 1 đến 11 (5.226 ÷ 500 = 10,45). Nếu không, tôi sẽ không có lựa chọn nào khác ngoài việc chạy thử nghiệm COD trước khi tiến hành đo nồng độ TKN.
Thiết bị phòng thí nghiệm cần thiết cho thử nghiệm nitơ
Đối với thử nghiệm COD và TKN bằng cách sử dụng hóa chất TNT của Hach, cần có máy quang phổ và lò phản ứng kỹ thuật số. Tôi sử dụng máy quang phổ DR 1900 của Hach được hiển thị trong Hình 7. Đây là một thiết bị tuyệt vời, chắc chắn và tương đối di động, mà tôi vận chuyển khắp nước Mỹ khi tôi đi từ địa điểm này sang địa điểm khác.
Hình 7: Máy quang phổ Hach DR 1900
Lò phản ứng kỹ thuật số của Hach, cần thiết để làm nóng các mẫu, được hiển thị trong Hình 8. Tôi khuyên bạn nên mua thiết bị ngân hàng kép được hiển thị trong Hình 8. Tôi cũng khuyên bạn nên cấu hình lò phản ứng để xử lý kích thước cho các lọ như sau: giếng lọ 21x13mm, giếng lọ 4x20mm.
Hình 8: Lò phản ứng kỹ thuật số của Hach
Đối với tất cả các thử nghiệm TNT của Hach, bạn sẽ đo lượng nhỏ mẫu và thuốc thử vào lọ phản ứng 13 mm hoặc 20 mm. Điều này đòi hỏi sự chính xác và cách tốt nhất để đạt được mức độ chính xác cần thiết là sử dụng pipet. Tôi sử dụng Pipet Tensette của Hach. Chúng có hai phạm vi:
- 0,1 đến 1,0 mL và
- 1,0 đến 10,0 mL
Tôi có cả hai và bạn cũng sẽ muốn/cần cả hai. Pipet thể tích lớn hơn được hiển thị trong Hình 9.
Hình 9: Pipet Tensette của Hach, Thể tích 1,0 đến 10,0 mL
Cuối cùng, bạn sẽ cần giá làm mát lọ để mọi thứ không lăn lộn xung quanh bàn thí nghiệm và rơi xuống sàn. Tôi sử dụng giá được hiển thị trong Hình 10.
Hình 10: Giá làm mát bằng thép không gỉ của Hach
Kết luận
Kiểm tra nitơ là một quy trình phức tạp nhưng vô cùng quan trọng. Việc lựa chọn đúng phương pháp, thiết bị và thuốc thử sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến độ chính xác của kết quả. Hy vọng bài viết này đã cung cấp cho bạn cái nhìn tổng quan về kiểm tra nitơ và những lưu ý quan trọng trong quá trình thực hiện.
Để biết thêm thông tin chi tiết về các giải pháp kiểm tra nitơ tiên tiến, cũng như các sản phẩm và dịch vụ hỗ trợ khác, hãy truy cập website hachvietnam.vn của HACH Việt Nam.
Đội ngũ chuyên gia của HACH Việt Nam luôn sẵn sàng hỗ trợ bạn trong việc lựa chọn giải pháp phù hợp nhất cho nhu cầu của mình.
