TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 13089:2020

CHẤT LƯỢNG NƯỚC - XÁC ĐỊNH THẾ OXY HÓA KHỬ

Water quality - Determination of oxidation-reduction potential

Lời nói đầu

TCVN 13089:2020 được xây dựng trên cơ sở tham khảo SMEWW 2580:2017 Standard methods for examination of water and wastewater - Oxidation-reduction potential.

TCVN 13089:2020 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC147 Chất lượng nước biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

Lời giới thiệu

Phản ứng oxy hóa và khử (oxi hóa khử) là biểu thị trung gian của nhiều thành phần hóa học trong nước uống, quá trình và nước thải cũng như hầu hết các khu nuôi trồng thủy sản. Khả năng phản ứng và tính di động của các nguyên tố quan trọng trong các hệ thống sinh học (ví dụ: Fe, S, N và C), cũng như của một số nguyên tố kim loại khác, phụ thuộc rất nhiều vào điều kiện oxy hóa khử. Các phản ứng liên quan đến cả electron và proton đều phụ thuộc pH và Eh; do đó, các phản ứng hóa học trong môi trường nước thường có thể được đặc trưng bởi pH và Eh cùng với hoạt độ của các loại hóa chất hòa tan. Giống như pH, Eh thể hiện yếu tố cường độ, không đặc trưng cho khả năng (tức là cân bằng) của hệ thống đối với sự oxy hóa hoặc sự khử.

Hiệu điện thế đo được trong dung dịch giữa điện cực chỉ thị trơ và điện cực hydro tiêu chuẩn không được cân bằng với Eh, đặc tính nhiệt động của dung dịch. Giả định về trạng thái cân bằng hóa học thuận nghịch, động học điện cực nhanh và không có các phản ứng gây nhiễu ở bề mặt điện cực là điều cần thiết cho cách giải thích như vậy. Những điều kiện này hiếm khi gặp phải trong nước tự nhiên.

Do đó, mặc dù việc đo Eh trong nước tương đối đơn giản, nhiều yếu tố hạn chế việc giải thích các giá trị này. Những yếu tố này bao gồm các phản ứng không thuận nghịch, ngộ độc điện cực, sự có mặt của nhiều cặp oxi hóa khử, dòng điện trao đổi rất nhỏ và các cặp oxi hóa khử trơ. Các giá trị Eh được đo trong phạm vi tương quan thấp với các giá trị Eh được tính từ các cặp oxi hóa khử có mặt. Tuy nhiên, việc đo thế oxi hóa khử, khi được thực hiện và diễn giải đúng cách, rất hữu ích trong việc phát triển kiến thức đầy đủ hơn về đặc tính hóa học của nước.

CHẤT LƯỢNG NƯỚC - XÁC ĐỊNH THẾ OXY HÓA KHỬ

Water quality - Determination of oxidation-reduction potential

1  Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này quy định quy trình đo thế oxy hóa khử trong môi trường nước: nước uống, nước thải, nước tự nhiên.

2  Tài liệu viện dẫn

Các tài liệu viện dẫn sau rất cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả các sửa đổi, bổ sung (nếu có).

SMEWW 2020:2017, Standard methods for examination of water and wastewater – Quality assurance/Quality control.

3  Nguyên tắc

Các phép đo điện hóa được thực hiện bằng cách xác định điện thế của hoạt độ electron (hoặc cường độ) bằng điện cực chỉ thị trơ và điện cực so sánh phù hợp. Điện cực chỉ thị sẽ đóng vai trò là cho hoặc nhận electron liên quan đến hoạt độ electron của các loại hóa chất được oxy hóa hoặc được khử trong dung dịch. Ở trạng thái cân bằng oxi hóa khử, sự chênh lệch điện thế giữa điện cực chỉ thị lý tưởng và điện cực so sánh bằng với thế oxy hóa khử của hệ. Tuy nhiên, không có điện cực chỉ thị hoạt động lý tưởng trong nước tự nhiên.

CHÚ THÍCH: Các điện cực bằng platin được sử dụng phổ biến nhất cho các phép đo Eh.

Điện cực so sánh hydro tiêu chuẩn rất dễ vỡ và thường không sử dụng trong các phòng thí nghiệm thông thường và sử dụng tại hiện trường. Do đó, thường sử dụng các điện cực bạc: bạc clorua hoặc calomel làm điện cực so sánh. Phép đo thế oxy hóa khử được hiệu chính về chênh lệch giữa điện thế của điện cực so sánh và điện cực hydro tiêu chuẩn.