HJ 51-2024, Chất lượng nước — Xác định tổng muối hòa tan — Phương pháp khối lượng, có hiệu lực ngày 1 tháng 7 năm 2025, thay thế HJ/T 51-1999.
Tiêu chuẩn áp dụng cho việc xác định tổng muối hòa tan trong nước mặt, nước ngầm, nước thải sinh hoạt và nước thải công nghiệp, mang lại cho các phòng thí nghiệm quan trắc môi trường một cơ sở phương pháp cập nhật cho phép thử khối lượng xác định tổng muối hòa tan.
Với bất kỳ phòng thí nghiệm nào làm việc bằng phương pháp khối lượng, HJ 51-2024 có một bước đáng được đặc biệt lưu ý: hằng lượng.
Tổng muối hòa tan là gì?
Theo HJ 51-2024, tổng muối hòa tan là khối lượng cặn thu được bằng cách lọc mẫu qua màng lọc 0,45 μm, làm bay hơi dịch lọc đến khô, loại chất hữu cơ bằng peroxit hydro và sấy ở 105 °C ± 2 °C đến hằng lượng.
Phép xác định không phải một lần cân duy nhất sau khi làm bay hơi nước. Nó trải qua lọc, bay hơi, loại chất hữu cơ, sấy và hằng lượng, và chỉ sau đó mới tính tổng muối hòa tan từ sự thay đổi khối lượng của đĩa cùng cặn.
Quy trình cơ bản trong HJ 51-2024
Tóm tắt, phương pháp tiêu chuẩn diễn ra như sau: lọc mẫu → đĩa đạt hằng lượng → bay hơi bằng bể nước → xử lý bằng peroxit hydro → sấy ở 105 °C ± 2 °C → làm nguội → cân → sấy và cân tiếp → đạt hằng lượng → tính kết quả.
Tiêu chuẩn yêu cầu đưa đĩa bay hơi đến hằng lượng trước: sấy ở 105 °C ± 2 °C với ít nhất 1 h mỗi chu kỳ, làm nguội, cân và lặp lại trình tự đến hằng lượng. Sau đó lấy trung bình hai lần cân cuối làm khối lượng của đĩa ở hằng lượng.
Chỉ khi đó mới lấy và xác định thường là 100 mL mẫu. Sau khi bay hơi bằng bể nước, chất hữu cơ còn lại được loại bằng peroxit hydro và áp dụng lại trình tự sấy, làm nguội và cân để đưa mẫu đến hằng lượng.
Vì sao phải đưa đĩa rỗng đến hằng lượng trước?
Đây là một bước then chốt trong công việc khối lượng. Kết quả không chỉ đơn thuần là khối lượng cặn mà là: khối lượng đĩa cùng cặn ở hằng lượng, trừ khối lượng đĩa ở hằng lượng.
Nếu bản thân khối lượng đĩa rỗng chưa ổn định thì việc tính khối lượng cặn sau đó không có mốc cơ sở đáng tin cậy. Vì vậy HJ 51-2024 gồm hai quy trình hằng lượng: bước một, hằng lượng của đĩa rỗng; bước hai, hằng lượng của cặn sau bay hơi. Chỉ khi cả hai hoàn tất thì khối lượng cặn mới đáng tin.
HJ 51-2024 yêu cầu gì về hằng lượng?
Tiêu chuẩn mới định nghĩa hằng lượng là: chênh lệch giữa hai kết quả sấy và cân liên tiếp không lớn hơn 0,5 mg.
Điều đó loại trừ việc chỉ sấy và cân một lần. Nếu hai kết quả vẫn chênh lệch hơn 0,5 mg, tiếp tục sấy, làm nguội và cân cho đến khi đạt tiêu chí. Đây cũng là phần tốn công nhất của phép xác định tổng muối hòa tan bằng phương pháp khối lượng.
Công nghệ hằng lượng tự động giải quyết được gì?
Với các phòng thí nghiệm môi trường chạy phép xác định tổng muối hòa tan theo lô, giai đoạn hằng lượng gồm rất nhiều thao tác lặp lại. Người vận hành liên tục di chuyển giữa tủ sấy, bình hút ẩm và cân phân tích: lấy đĩa → làm nguội → cân → ghi → nhận định → sấy lại. Với hàng chục mẫu trong một lô, sự lặp lại đó nhân lên rất nhanh.
Hệ thống hằng lượng bay hơi tự động được thiết kế cho công việc hằng lượng sau bay hơi tích hợp bay hơi bằng bể nước, sấy nóng, làm nguội, cân chính xác và nhận định hằng lượng trong một thiết bị duy nhất.
Sai số hằng lượng của hệ thống được quy định là 0,3 mg, so với tiêu chí 0,5 mg của HJ 51-2024. Ở cấp độ thiết bị, năng lực hằng lượng của nó đáp ứng điều mà tiêu chuẩn yêu cầu cho việc nhận định hằng lượng.
Một thiết bị ánh xạ vào quy trình HJ 51-2024 như thế nào?
Trên thực tế, quy trình có thể hiểu như sau:
- Hằng lượng đĩa rỗng — thiết bị tự động sấy, làm nguội và cân, liên tục so sánh kết quả cho đến khi đĩa đạt hằng lượng;
- Thêm mẫu — mẫu nước, đã lọc qua màng lọc 0,45 μm, được cho vào đĩa đã đạt hằng lượng;
- Bay hơi bằng bể nước — thiết bị làm bay hơi nước khỏi mẫu;
- Xử lý và sấy cặn — sau khi xử lý bằng peroxit hydro theo yêu cầu của HJ 51-2024, cặn được sấy ở 105 °C ± 2 °C;
- Làm nguội và cân tự động — cân chính xác diễn ra tự động sau khi làm nguội;
- Nhận định hằng lượng tự động — khi hai lần cân liên tiếp đạt điều kiện đã cấu hình, hệ thống kết thúc trình tự và ghi dữ liệu cuối cùng.
Thiết bị không thay đổi nguyên lý của HJ 51-2024 — nó tự động hóa phần lớn công việc hằng lượng lặp lại.
Dành cho những phòng thí nghiệm môi trường nào?
HJ 51-2024 bao gồm nước mặt, nước ngầm, nước thải sinh hoạt và nước thải công nghiệp, nên các phòng thí nghiệm áp dụng phương pháp khối lượng này gồm cơ quan quan trắc sinh thái và môi trường, tổ chức thử nghiệm môi trường bên thứ ba, phòng thí nghiệm chất lượng nước, cùng các phòng thí nghiệm nghiên cứu và công nghiệp liên quan. Với các phòng thí nghiệm có khối lượng mẫu lớn, giá trị của hằng lượng tự động đặc biệt rõ ràng.
Hệ thống hằng lượng bay hơi tự động có các phiên bản 23, 33, 46 và 69 vị trí thử, hỗ trợ tới 69 mẫu mỗi lô — cho các phép xác định khối lượng cần bay hơi, sấy và hằng lượng.
Kết luận
HJ 51-2024 mang lại cho việc xác định tổng muối hòa tan trong chất lượng nước một cơ sở tiêu chuẩn mới. Ngoài lọc, bay hơi và xử lý bằng peroxit hydro, phòng thí nghiệm cần tập trung vào hằng lượng của đĩa rỗng và của mẫu.
Với phòng thí nghiệm có khối lượng mẫu lớn, chuyển hằng lượng từ thao tác thủ công lặp lại sang vận hành tự động giúp giảm công cân, ghi chép và nhận định hằng lượng, đồng thời nâng cao năng suất theo lô.
