Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 4851:1989 (hoàn toàn tương đương với tiêu chuẩn quốc tế ISO 3696-1987) quy định các yêu cầu kỹ thuật và phương pháp thử đối với các loại nước dùng trong phân tích phòng thí nghiệm. Dưới đây là tóm tắt chi tiết và chuyên sâu về các quy định lấy mẫu, bảo quản và các phương pháp thử nghiệm cụ thể theo tiêu chuẩn này.

1. Một số lưu ý quan trọng về chỉ tiêu chất lượng nước

Tiêu chuẩn đưa ra các chú thích kỹ thuật quan trọng đối với việc đánh giá chất lượng nước dùng cho phân tích:

• Giới hạn pH: Do khó khăn trong việc đo giá trị của nước có độ tinh khiết cao và tính không chắc chắn của kết quả đo, tiêu chuẩn không quy định giới hạn pH đối với nước loại 1 và loại 2.
• Độ dẫn điện: Giá trị độ dẫn điện quy định cho nước loại 1 và loại 2 chỉ áp dụng đối với nước vừa được điều chế xong. Trong quá trình bảo quản, nước có thể bị nhiễm bẩn do hấp thụ cacbon dioxit từ khí quyển hoặc chất kiềm hòa tan từ thành bình thủy tinh, dẫn tới những thay đổi về độ dẫn điện.
• Chất oxy hóa và cặn bay hơi: Không quy định giới hạn chất oxy hóa và cặn sau khi bay hơi đối với nước loại 1 do thiếu phương pháp thử phù hợp ở mức độ tinh khiết cực cao này. Chất lượng nước loại 1 được đảm bảo thông qua việc tuân thủ các yêu cầu khác và quy trình điều chế nghiêm ngặt.

2. Quy định về lấy mẫu nước (Điều 4)

Quy trình lấy mẫu phải tuân thủ nghiêm ngặt các yêu cầu sau để đảm bảo tính đại diện và tránh nhiễm bẩn:

• Thể tích mẫu: Lấy mẫu đại diện từ lô nước lớn với thể tích không ít hơn 2 lít để kiểm tra. Lưu ý rằng mẫu này không được sử dụng để kiểm tra độ dẫn điện của nước loại 1 và loại 2.
• Bình chứa mẫu: Phải sử dụng bình chứa thích hợp, sạch sẽ, kín, chứa đầy hoàn toàn mẫu và chỉ dành riêng cho việc đựng mẫu nước. Phải giữ gìn cẩn thận để tránh mọi nguy cơ nhiễm bẩn mẫu.
• Chất liệu bình chứa: Có thể sử dụng bình thủy tinh borosilicate đã được gia hóa (luộc sôi ít nhất 2 giờ trong dung dịch axit clohydric c(HCl) = 1 mol/l, sau đó luộc hai lần, mỗi lần 1 giờ trong nước cất) hoặc các bình bằng chất dẻo trơ thích hợp như polyetylen, polypropylen. Bình chứa phải đảm bảo không làm ảnh hưởng đến chất lượng mẫu, đặc biệt là đối với chất oxy hóa và khả năng hấp thụ.

3. Quy định về bảo quản nước (Điều 5)

Việc bảo quản nước cần hạn chế tối đa nguy cơ nhiễm bẩn do hòa tan các thành phần dễ tan của bình chứa hoặc hấp thụ tạp chất từ không khí:

• Nước loại 1 và loại 2: Khuyến cáo không nên bảo quản. Nước sau khi điều chế xong cần được sử dụng ngay. Trường hợp cần thiết, nước loại 2 có thể được điều chế với lượng vừa phải và bảo quản trong các bình chứa trơ, sạch, kín, chứa đầy và đã được tráng bằng nước cùng loại.
• Nước loại 3: Quy trình bảo quản không quá phức tạp nhưng các bình chứa và điều kiện bảo quản phải tương tự như đối với nước loại 2.
• Nguyên tắc chung: Bình chứa dùng để bảo quản chỉ được dành riêng cho một loại nước duy nhất.

4. Các phương pháp thử nghiệm chi tiết (Điều 6)

Tất cả các phép xác định phải được tiến hành trong môi trường không khí sạch, không có bụi và phải áp dụng các biện pháp phòng ngừa nhiễm bẩn nghiêm ngặt.

- Phương pháp đo pH (Điều 6.1):

• Thiết bị: Sử dụng máy đo pH (pH mét) thông thường trong phòng thí nghiệm, được trang bị một điện cực so sánh bạc/bạc clorua (Ag/AgCl).
• Cách tiến hành: Chuẩn hóa máy đo pH bằng các dung dịch đệm có giá trị pH trong khoảng từ 4,0 đến 8,0 theo hướng dẫn của nhà sản xuất. Chuyển mẫu thử vào cốc, điều chỉnh nhiệt độ nước về mức 25 ± 1°C, nhúng các điện cực vào mẫu và tiến hành xác định pH.

- Phương pháp đo độ dẫn điện (Điều 6.2):

• Thiết bị: Bình nón có lắp ống bảo vệ chứa hạt vôi-xút có hệ chỉ thị; máy đo độ dẫn điện trực tiếp có bộ chỉnh nhiệt độ tự động (đối với nước loại 1 và loại 2); máy đo độ dẫn điện thông thường (đối với nước loại 3). Nếu máy đo không có bộ tự chỉnh nhiệt độ, phải lắp một bộ trao đổi nhiệt để duy trì nhiệt độ nước thử nghiệm ở 25 ± 1°C.
• Cách tiến hành đối với nước loại 1 và loại 2: Sử dụng máy đo độ dẫn điện có bộ bổ chính nhiệt độ ở 25 ± 1°C để thực hiện phép đo trực tiếp.
• Cách tiến hành đối với nước loại 3: Chuyển 400 ml mẫu vào bình nón có lắp ống bảo vệ vôi-xút, điều chỉnh nhiệt độ nước về 25 ± 1°C và tiến hành đo độ dẫn điện theo hướng dẫn sử dụng của nhà sản xuất.

- Thử giới hạn chất oxy hóa (Điều 6.3):

Lưu ý: Giới hạn tương đương với chất oxy hóa (biểu thị bằng miligam oxy (O) trên lít) là 0,08 đối với nước loại 1 và 0,4 đối với nước loại 3.

• Thuốc thử: Sử dụng nước loại 2 để điều chế các dung dịch thuốc thử gồm: Dung dịch axit sunfuric (khoảng 1 mol/l) và dung dịch tiêu chuẩn kali pemanganat (c(1/5 KMnO4) = 0,01 mol/l).
• Mẫu thử: Sử dụng 1000 ml nước loại 2 hoặc 200 ml nước loại 3.
• Cách tiến hành: Thêm 10 ml dung dịch axit sunfuric và 1,0 ml dung dịch tiêu chuẩn kali pemanganat vào mẫu thử. Tiến hành đun sôi hỗn hợp trong vòng 5 phút. Đánh giá kết quả bằng cách kiểm tra xem màu hồng của hỗn hợp thử không bị biến đổi hoàn toàn.

- Phương pháp đo độ hấp thụ (Điều 6.4):

• Thiết bị: Quang phổ kế có bộ chọn lọc biến đổi liên tục hoặc không liên tục (trang bị kính lọc đảm bảo độ truyền tối đa ở vùng lân cận 254 nm); cuvet bằng silica có chiều dày 1 cm và 2 cm. Nếu thiết bị không đủ nhạy, có thể tăng cường độ nhạy bằng các cuvet dày hơn.
• Cách tiến hành: Đổ đầy mẫu vào cuvet 2 cm, đo độ hấp thụ bằng quang phổ kế ở bước sóng khoảng 254 nm (hoặc dùng kính lọc thích hợp), sau đó điều chỉnh độ hấp thụ về giá trị không (0) đối với cùng mẫu nước đó trong cuvet 1 cm.

- Xác định cặn sau khi bốc hơi đun nóng ở 110°C (Điều 6.5):

• Thiết bị: Bình bay hơi quay (dung tích khoảng 250 ml), nồi cách thủy, đĩa bằng bạch kim, silica hoặc thủy tinh borosilicate (dung tích khoảng 100 ml), tủ sấy có khả năng duy trì nhiệt độ ở 110 ± 2°C.
• Mẫu thử: Sử dụng 1000 ml mẫu thí nghiệm đựng trong ống đong có nút.
• Cách tiến hành: Cho 100 ml mẫu thử vào bình bay hơi quay sạch, khô và chưng trên nồi cách thủy. Khi nước bốc hơi, liên tục bổ sung thêm mẫu thử cho đến khi toàn bộ phần mẫu thử bay hơi còn khoảng 50 ml. Đĩa cân (đã được sấy trước 2 giờ ở 110 ± 2°C, làm nguội trong bình hút ẩm và cân chính xác đến 0,0001 g) được dùng để nhận phần nước chứa cặn. Chuyển định lượng phần nước này vào đĩa, tráng bình hai lần bằng mẫu nước (mỗi lần khoảng 5 ml). Bốc hơi cặn đến khô trên nồi cách thủy, sau đó sấy đĩa chứa cặn trong tủ sấy ở 110 ± 2°C trong khoảng 2 giờ. Làm nguội trong bình hút ẩm đến nhiệt độ phòng và cân chính xác đến 0,001 g. Tiến hành sấy lại, làm nguội và cân cho đến khi hiệu số giữa hai lần cân liên tiếp không vượt quá 0,0002 g.
• Biểu thị kết quả: Hàm lượng cặn sau khi bay hơi và sấy khô được biểu thị bằng miligam trên kilogam (mg/kg), thể hiện khối lượng miligam cặn đã được sấy khô đến khối lượng không đổi.

- Thử giới hạn phản ứng silic dioxit (Điều 6.6):

Lưu ý: Giới hạn tương đương với hàm lượng silic dioxit (biểu thị bằng mg SiO2 trên lít) là 0,01 đối với nước loại 1 và 0,02 đối với nước loại 2.

• Thuốc thử chính: Dung dịch chuẩn silic dioxit I (1 mg SiO2/ml) điều chế từ silic dioxit tinh khiết 99,9% nung chảy với natri cacbonat khan; dung dịch chuẩn silic dioxit II (0,005 mg SiO2/ml); dung dịch amoni molipdat 50 g/l; dung dịch chỉ thị Metol (4-metylamino phenol sunfat); dung dịch axit sunfuric khoảng 2,5 mol/l; dung dịch axit oxalic 50 g/l.
• Thiết bị: Đĩa bạch kim dung tích 250 ml, các ống so màu Nessler đồng nhất dung tích 50 ml, lò nung (300 ± 40°C), bếp cách thủy (khoảng 60°C).
• Mẫu thử: Lấy 520 ml nước loại 1 hoặc 270 ml nước loại 2.
• Cách tiến hành: Tiến hành bốc hơi mẫu thử trong đĩa bạch kim từng ít một để thu được thể tích cuối cùng là 20 ml. Thêm vào 1 ml dung dịch amoni molipdat. Sau đúng 5 phút, cho thêm 1 ml dung dịch axit oxalic và trộn kỹ. Sau 1 phút, thêm tiếp 1 ml dung dịch Metol và đun nóng trong 1 phút trên bếp cách thủy giữ ở khoảng 60°C. Chuyển dung dịch vào ống Nessler. Song song đó, chuẩn bị một dung dịch mẫu chuẩn bằng cách phối trộn 19,0 ml mẫu nước thử với 1,0 ml dung dịch chuẩn silic dioxit II (thay vì 20 ml mẫu bốc hơi) và tiến hành các bước thêm thuốc thử tương tự, chuyển vào ống Nessler thứ hai. So màu bằng cách nhìn thẳng từ trên xuống; cường độ màu xanh tạo nên trong dung dịch thử không được vượt quá cường độ màu tạo nên trong dung dịch chuẩn.

5. Yêu cầu đối với biên bản thử nghiệm (Điều 7)

Biên bản thử nghiệm đối với mỗi mẫu nước phải thể hiện đầy đủ các thông tin cốt lõi sau:

• Ký hiệu nhận diện rõ ràng của mẫu nước thử nghiệm.
• Chỉ dẫn chi tiết về phương pháp thử nghiệm đã được sử dụng.
• Kết quả thử nghiệm thu được và phương pháp biểu thị kết quả tương ứng.
• Bất kỳ hiện tượng hoặc nét đặc biệt bất thường nào ghi nhận được trong suốt quá trình xác định.
• Mọi thao tác kỹ thuật không được quy định trong tiêu chuẩn này hoặc các thao tác được coi là tùy ý áp dụng.