Đặng Nguyễn Ngọc Lê -1411076

Thực Tập Môi Trường Cơ Sở

Sinh viên: Đặng Nguyễn Ngọc Lê
MSSV: 1411076
Nhóm 4

BÀI 8:

XÁC ĐỊNH PHOSPHORUS VÀ O-PHOTPHAT TRONG
NƯỚC TỰ NHIÊN

8.1 Khái quát lý thuyết về Photphat trong tự nhiên
VỀ PHÔT PHO
- Photpho (P) là một nguyên tố trong tự nhiên tồn tại dưới dạng quặng. Photpho
có vai trò rất quan trọng đối với sinh vật, tồn tại trong xương hay trong não ở dạng
hữu cơ.
- Tổng lượng photpho bao gồm o-photpat, poly phophat và các hợp chất
photpho hữu cơ, trong đó o-phatphat luôn chiếm tỉ lệ cao nhất. Photphat có ở dạng
keo, dạng tan hay dạng rắn.
- Trong bài này, dạng photphat được quan tâm là photphat hòa tan trong nước.
VỀ ẢNH HƯỞNG CỦA PHOTPHAT TRONG TỰ NHIÊN
- Trong nước tự nhiên, với hàm lượng photphat cao sẽ là một yếu tố giúp rong
rêu phát triển mạnh. Đó có thể là nguồn gốc do ô nhiễm bởi nước sinh hoạt, nông
nghiệp hoặc từ nước thải công nghiệp sản xuất bột giặt, chất tẩy rửa hay phân bón.
Do đó chỉ tiêu photphat được ứng dụng trong việc kiểm soát mức độ ô nhiễm của
dòng nước.
- Việc xác định photphat rất cần thiết trong vận hành các trạm xử lý nước thải và
trong nghiên cứu ô nhiễm dòng chảy của nhiều vùng vì hàm lượng photphat có thể
coi như là một lượng chất dinh dưỡng trong xử lý nước thải.

8.2 Mục đích, cơ sở lý thuyết
a. Mục đích: Xác định hàm lượng phosphorous và o-photphat trong nước tự nhiên.
b. Cơ sở lý thuyết
- Dựa trên phương pháp trắc quang so màu. Phương pháp này dựa trên nguyên
tắc đo sự hấp thụ của vùng bức xạ khả kiến. Tức là chất cần xác định phải có khả
năng hấp thụ bức xạ điện từ trong vùng khả kiến, vì thế nên chất cần xác định X cần
phải có màu.
+ Nếu bản thân chất cần xác định có màu thì ta có thể đo ngay độ hấp thụ bức xạ
rồi xác định nồng độ hay hàm lượng của chất.

GVHD: Nguyễn Thị Cúc

1


Đặng Nguyễn Ngọc Lê -1411076

Thực Tập Môi Trường Cơ Sở

+ Nếu chất cần xác định không có màu, ta phải thực hiện phản ứng hóa học
(phản ứng oxy hóa khử hay phản ứng tạo phức) với điều kiện thích hợp để chuyển
chất từ không màu thành có màu và có khả năng hấp thụ bức xạ khả kiến.
* Với dung dich chứa photphat là dung dịch không có màu, ta phải thực hiện
phản ứng tạo phức với dung dịch Vanadat- molybdat.
- Dung dịch mang đi phân tích phải là dung dich đồng nhất (là chất cùng phapha lỏng, không chứa các chất lơ lửng, không tách lớp và không có bọt khí) để đem
đi đo bằng máy phân tích quang.
- Khi ánh sáng của máy trắc quang chiếu qua cuvet chứa mẫu cần phân tích
(trong máy phân tích quang) thì 1 phần năng lượng bị hấp thụ lại, máy đo được
cường độ ánh sáng sau khi hấp thụ là I, cường độ ánh sáng bán đầu là I o và tính ra giá
trị A- độ hấp thụ quang theo định luật Buonguer-Lamber-Beer.


A  log

I0
  .l.C
I

Chú thích: A: Độ hấp thụ

 Hệ số hấp thụ màu
l: bề dày cuvet (=1)
C: nồng độ chất cần phân tích( theo thể tích)

8.3 Hóa chất và dụng cụ
1. Máy đo quang
2. Dung dịch công phá mẫu: Lấy 150 ml acid sulfuric đặc cho vào bình định
mức 500 mL có chứa 300 ml nước cất. Trộn đều, làm lạnh và định mức đến
vạch bằng nước cất.
3. Dung dịch NaOH 1N

Pha 250 mL

i.

4. Dung dịch Acid Sunfuric 5N

C 2 H 2 SO4 

GVHD: Nguyễn Thị Cúc


Pha 250 mL

P%  d  10
 36.08N 
Đ

2


Đặng Nguyễn Ngọc Lê -1411076

Thực Tập Môi Trường Cơ Sở

5. Dung dịch K(SbO)C4H4O6. H2O trong khoảng 400ml nước cất. Định mức tới
0.5 l bằng nước cất hai lần. Ta được dung dịch K(SbO)C4H4O6. H2O 0.08M

6. Dung dịch (NH4)6Mo7O2.4H2O 0.03M
CM 

Pha 0.5L

a
 a  C M  M  V  0.03  1235.9  0.5  18.54g 
M V

7. Dung dịch Ascorbic acid 0.1M

Pha 100 mL

8. Thuốc thử kết hợp

Lấy vào bình định mức 100 mL các dung dịch sau: 50 mL dung dịch No.4 ; 5
mL dung dịch No.5; 15 mL dung dịch No.6 và 30 mL dung dịch No.7.
Lưu ý: Các thuốc thử phải được thực hiện theo đúng trình tự này , tất cả hóa
chất phải được làm lạnh đến nhiệt độ phòng rồi mới được định mức.
9. Dung dịch Vanadat-Molybdat
Dung dịch 1: Hòa tan 12.5 g amoni-molydat (NH4)6Mo7O24.4H2O trong 100 mL
nước.
Dung dịch 2: Hòa tan 0.625 g amoni vanadate (NH4VO3) vào 150 mL nước
trong bình định mức 500 mL.Đun đến tan hoàn toàn ,làm lạnh ở nhiệt độ phòng.
Thêm cẩn thận 165 mL HCL đặc ,làm lạnh đến nhiệt độ phòng.
Rót cẩn thận dung dịch (1) vào (2), định mức đến vạch bằng nước cất . Dung
dịch được bảo quản trong chai thủy tinh màu nâu.
10.Dung dịch gốc PO43- 20 mL: Hòa tan 0.7521 g Na2HPO4.12H2O, định mức
đến 1L bằng nước cất.
11.Dung dịch làm việc PO43- 20 mL: Rút 100 mL dung dịch PO43-gốc, chuyển
vào bình định mức 1L. Định mức đến vạch bằng nước cất.
12. Dung dịch làm việc PO43-5,0 mg/L: Pha 0.5 L từ dung dịch No.10
GVHD: Nguyễn Thị Cúc

3


Đặng Nguyễn Ngọc Lê -1411076

Thực Tập Môi Trường Cơ Sở

Ta có TNo.10=TNo.12 x VNo.12

13.Dung dịch chỉ thị Phenolphtalein.


Bình định mức 50 mL

14. Pipet .
8.4 Cách tiến hành và giải thích quá trình xác định o-photphat
1. Cách tiến hành
Chuẩn bị dãy dung dịch có hàm lượng PO43- : 0,00; 0,40; 2,00; 4,00; 6,00;
8,00mg/L PO43-, bằng cách:
Lấy 6 bình định mức được đính nhãn từ ‘0’ đến ‘5’ (mẫu trắng là bình đính nhãn
‘0’). Dùng pipet hút lần lượt vào các bình chính xác V(ml) dung dịch PO43- tương
ứng: 1,0; 5,0; 10,0; 15,0; 20,0ml có nồng độ 20 mg/L. Thêm vào mỗi bình 5,0 ml
dung dịch hỗn hợp vanadat-molybdat, định mức tới vạch bằng nước cất, lắc kỹ.
Để yên trong 10 phút tại nhiệt độ phòng. Đo độ hấp thụ quang tại bước sóng 400nm
trên máy spestrophotometer UV-Vis 6305. Và ghi số liệu tính toán.
Ở mỗi nồng độ dung dịch, mỗi nhóm chuẩn bị thí nghiệm trên 1 mẫu trắng, 2 mẫu
chuẩn và 1 mẫu nước hồ. Nhóm 4 thí nghiệm trên 1 bình mẫu trắng, 2 bình mẫu
chuẩn với thể tích dung dịch PO43- là V= 15.0 mL, cùng với 1 bình mẫu nước hồ có
thể tích V= 25.0 mL.
2. Giải thích các bước tiến hành
Quá trình phá mẫu: Quá trình phá mẫu chỉ thực hiện khi phân tích phosphor
tổng. Nếu phân tích phosphat dạng o-photphat thì không thực hiện quá trình này mà
chỉ bắt đầu từ giai đoạn tạo màu.
Quá trình tạo màu
- Chuẩn bị 1 dãy mẫu chuẩn của chính cất cần xác định có nồng độ đã biết tăng
dần. Tiến hành chuyển chất cần xác định thành chất có khả năng hấp thụ (có màu)
của dãy chuẩn và mẫu phân tích trong điều kiện hoàn toàn như nhau.
- Quá trình tạo màu ở đây là phản ứng tạo phức với dung dịch hỗn hợp vanadatmolybdat tạo thành phức có màu vàng nhạt, cường độ màu này tỷ lệ với nồng độ
photphat trong dung dịch (tức nồng độ photphat trong dung dịch lớn màu càng đậm
và ngược lại).
- Trong một số trường hợp mẫu có kết tủa (có thể là canxiphôtphat) thì không
được lọc, lắc đều ở điều kiện acid thì kết tủa sẽ tan. Lắc đều còn là điều kiện để các

chất trong hỗn hợp hòa vào nhau, tránh sự phân lớp hóa chất, gây sai kết quả.
GVHD: Nguyễn Thị Cúc

4


Đặng Nguyễn Ngọc Lê -1411076

Thực Tập Môi Trường Cơ Sở

Quá trình đo mẫu
- Để yên sau 10 phút,là thời gian để màu ổn định và bền nhất, giữ điều kiện thời
gian đo màu là như nhau cho tất cả các lần đo mẫu và đo chuẩn. Bởi màu phát triển
tăng dần cho đến sau 12 phút thì bền màu, sau đó nhạt dần.
- Luôn phải làm mẫu trắng bằng nước cất và hóa chất tinh khiết để đảm bảo độ
chính xác cho mẫu đo,tránh rơi vãi hóa chất hay chất bẩn vào mẫu trắng gây sai số,
ảnh hưởng kết quả đo và ít nhất nên kẹp chuẩn cho mỗi lần phân tích mẫu.
- Độ dài truyền quang tương ứng với các nồng độ khác nhau. (chú ý: trước khi
tiến hành phân tích, tất cả các dụng cụ phải được rửa bằng dung dịch HCl nóng và
tráng lại nhiều lần bằng nước cất)
- Xác định bước sóng để đo các mẫu là 400nm, màu tương thích cho độ hấp thụ
của mẫu photpho.
- Khi tiến hành lấy mẫu đo cần chú ý vệ sinh kĩ cuvet ở 2 mặt chiếu trực tiến
bức xạ đo, lau cả 4 bên lẫn bên dưới cuvet, tráng kĩ vài lần trước khi cho mẫu vào
cuvet đo kèm theo đó làkhông đuọc có kết tủa và không để xuất hiện bọt nước khi đo
vì có thể ảnh hưởng đến kết quả.
8.5 Tính toán kết quả thí nghiệm
a. Tổng hợp kết quả thí ghiệm của 5 nhóm (đo được A- độ hấp thụ quang)
Nhóm
1

2
3
4
5

V- PO43- (ml)
1.0
5.0
10.0
15.0
20.0

Mẫu trắng
0
0
0
0
0

Mẫu chuẩn 1
0.012
0.054
0.26
0.154
0.242

Mẫu chuẩn 2
0.010
0.052
0.25

0.154
0.239

Mẫu hồ
0.032
0.046
0.027
0.036
0.053

b. Xử lý kết quả (xử lý kết quả đo A- độ hấp thụ quang)
Nhóm
1
2
3
4
5
TB Mẫu hồ

V- PO43- (ml)
1.0
5.0
10.0
15.0
20.0
0.0388

Mẫu trắng
0
0

0
0
0

TB mấu chuẩn
0.011
0.053
0.255
0.154
0.2405

c. Phương trình đường chuẩn, xây dựng đường chuẩn
Với dãy mẫu chuẩn trên ta có bảng số liệu như sau:
GVHD: Nguyễn Thị Cúc

5


Đặng Nguyễn Ngọc Lê -1411076

V(ml) PO43(20mg/L)
mg PO43- /1ml
A

Thực Tập Môi Trường Cơ Sở

1.0

5.0


10.0

15.0

20.0

0.40
0.011

2.00
0.053

4.00
0.255

6.00
0.154

8.00
0.2405

Từ bảng số liệu, ta lập được phương trình đường chuẩn dựa trên công thức tính tổng
nồng độ và độ hấp thụ:
a = 0.0289

a0 = 0.0248

 Ta có phương trình đường chuẩn: A= 0.0289C+ 0.0248
 Ta dựng được đường chuẩn trên biểu đồ:


Đường chuẩn O- Photpho

y = 0.0289x + 0.0248
R2 = 0.6468

0.3
0.25

A

0.2
Series1

0.15

Linear (Series1)

0.1
0.05
0
0

2

4

6

8


10

C (mg/l)

 Nhận xét: Từ biểu đồ có thể nhận thấy sự sai khác rõ rệt, kết quả đo chênh lệch
quá mức. Đường chuẩn nhìn chung chưa tốt, có sự sai số quá cao trong thực hành (cụ
thể số liệu nhóm 3). Điều đó dẫn đến kết quả cuối cùng sẽ bị sai, ảnh hưởng đến việc
đánh giá kết quả chỉ tiêu photpho.

GVHD: Nguyễn Thị Cúc

6


Đặng Nguyễn Ngọc Lê -1411076

Thực Tập Môi Trường Cơ Sở

d. Tính toán kết quả ( Hàm lượng chất định phân trong mẫu phân tích)
Ta có độ hấp thụ quang của mẫu phân tích là A = 0.0388, dựa vào phương trình
đường chuẩn ta có thể tính được hàm lượng chất định phân (PO43- ) trong mẫu phân
tích ( nước hồ).
Hàm lượng (PO43- ) trong dung dịch đo:
CX 

AX  a0 0.0388  0.0248

 0.4844 (mg PO43- /ml dd đo)
A
0.0289


Ta lấy 25.0 ml mẫu nước cần định phân (nước hồ) định mức thành 50.0 ml dung
dịch đo, nên: số mg PO43- trong 50ml dd đo = số mg PO43- trong 25 ml dd mẫu.
 Hàm lượng PO43- trong 1ml dung dịch mẫu:
C

C X  50 0.4844  50

 0.9688 (mg PO43- / 1ml dd mẫu)
25
25

e. Nguyên nhân gây sai lệch kết quả, xảy ra sai số:
 Do thao tác thực hành không đúng, gây rơi hóa chất vào các mẫu hóa chất.
 Cân hóa chất, tính toán và pha hóa chất không đúng.
 Dụng cụ không được vệ sinh và khử trùng trước khi thí nghiệm.
 Không chú ý đến các yếu tố ảnh hưởng đến kết quả ( độ pH, nồng độ của dung
dịch, độ sạch của cuvet, ...)
 ….

GVHD: Nguyễn Thị Cúc

7


Đặng Nguyễn Ngọc Lê -1411076

Thực Tập Môi Trường Cơ Sở

8.6 Câu hỏi và bài tập

1
Thỉnh thoảng người ta lại thêm photphat vào công đoạn xử lý nước thải công
nghiệp bằng biện pháp sinh học. Vì các vi sinh vật trong quá trình xử lý nước thải
bằng biện pháp sinh học đòi hỏi cần một lượng nhất định photphat đẻ tái sinh tế bào
mới nhằm duy trì đầy đủ số lượng vi sinh vật cần thiết để xử lý nguồn nước thải đó.
Mặt khác, photphat còn được sử dụng trong một số hệ thống nước cấp công cộng để
kiểm soát sự ăn mòn đường ống và các thiết bị bằng kim loại. ngoài ra còn có thể sử
dụng đối với loại nước mềm để ổn định hóa CaCO3.
2

Sự khác nhau giữa o-photphat, poly photphat và photpho hữu cơ:
 O-photphat (orthor photphat là muối photphat của acid sunfuric.
 Pholy photphat là hợp chất polime, gồm nhiều P và các chất khác tạo thành 1
chuỗi.
 Photpho hữu cơ gồm 3 dạng:
 Photpho hữu cơ hòa tan
 Photpho hữu cơ liên kết: là thành phần sinh khối vi sinh vật
 Photpho hữu cơ không liên kết: sản phảm phân hủy sơ bộ của photpho
hữu cơ liên kết.

3
Dự đoán kết quả phân tích o-photphat sẽ thấp hơn giá trị thực trong mẫu nước
thải sinh hoạt mà đã được acid hóa để ngăn chặn hoạt động của vi khuẩn và được lưu
giữ nhiều ngày trước khi phân tích.

GVHD: Nguyễn Thị Cúc

8