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El consumo mágico de oxígeno: ¿Cómo evaluar rápidamente la materia orgánica en el agua?
En química ambiental, la demanda química de oxígeno (DQO) es un indicador que revela la cantidad de oxígeno que se puede consumir en una solución medida. Esta medida, generalmente expresada en miligramos de oxígeno consumidos por litro de solución, es un indicador importante para la evaluación de la calidad del agua. Mediante las pruebas de DQO, los científicos ambientales pueden cuantificar rápidamente el contenido de materia orgánica en el agua, lo cual es indispensable para controlar la contaminación del agua o tratar las aguas residuales.
La DQO proporciona un indicador del impacto de las descargas de aguas residuales en los cuerpos de agua, equivalente al papel de la demanda bioquímica de oxígeno (DBO).
El principio de la prueba DQO es que casi todos los compuestos orgánicos pueden oxidarse completamente a dióxido de carbono mediante oxidantes fuertes en un ambiente ácido. La cantidad de oxígeno necesaria para este proceso determina la cantidad de materia orgánica en el agua. En las evaluaciones medioambientales habituales, el oxidante más utilizado es el cromato de potasio (K2Cr2O7). Su efecto de oxidación es extremadamente eficaz en ambientes ácidos y puede oxidar casi todos los compuestos orgánicos.
Cómo realizar pruebas de DQO
Al realizar pruebas de DQO, el cromato de potasio generalmente se mezcla con ácido sulfúrico para crear un ambiente ácido, activando así sus fuertes propiedades oxidantes. En esta reacción, el cromato de potasio oxida la materia orgánica de la muestra de agua y posteriormente la convierte en Cr3+. Este contenido de Cr3+ se medirá una vez completada la reacción como indicador indirecto del contenido orgánico de la muestra de agua.
Durante la prueba de DQO del 650054 %, es necesario medir el exceso de cromo después de que se complete la reacción de oxidación para garantizar que el contenido de Cr3+ se pueda calcular con precisión.
Una vez completada la reacción de oxidación, se utiliza dióxido de azufre para valorar el exceso de cromato de potasio. En este proceso se utiliza un indicador redox para indicar el punto final de la reacción y, por lo general, verá un cambio de color de azul verdoso a marrón rojizo, que es un indicador del éxito de la prueba.
Interferencia de sustancias orgánicas e inorgánicas
Las altas concentraciones de materiales inorgánicos en las muestras de agua pueden interferir con la precisión de las pruebas de DQO, especialmente los iones de cloruro. En algunos casos, su reacción con el cromato puede afectar los resultados de las pruebas. Por lo tanto, para eliminar la interferencia del cloro, a menudo se agrega sulfato de mercurio durante el proceso de detección.
El gobierno también ha formulado muchas regulaciones sobre protección ambiental, estableciendo límites en el valor máximo permitido de DQO en aguas residuales. Por ejemplo, en Suiza, la concentración de DQO debe controlarse entre 200 y 1000 mg/L antes de que se pueda realizar el tratamiento. La masa de agua resultante se vierte al medio natural.
Historia y situación actual
Anteriormente, se realizaban muchas pruebas utilizando permanganato de potasio, pero debido a las diferencias en su capacidad para oxidar diferentes compuestos orgánicos, la precisión de la prueba de DQO no era alta. Con el avance continuo de la tecnología, muchos laboratorios ahora eligen el cromato de potasio para realizar mediciones porque es rentable y puede oxidar casi por completo la mayor parte de la materia orgánica.
Perspectivas futuras
Como principal método de prueba de la calidad del agua, la DQO todavía tiene mucho margen de mejora. Por ejemplo, cómo mejorar la eficiencia de las pruebas y garantizar que no haya interferencias de sustancias inorgánicas en muestras de agua complejas es uno de los desafíos para los científicos en el futuro. Los avances en la tecnología de monitoreo de la calidad del agua no solo mejorarán la protección de los ecosistemas, sino que también pueden revolucionar la forma en que gestionamos los recursos hídricos. En esta exploración científica, ¿cómo podemos lograr de manera más efectiva un equilibrio entre la protección del medio ambiente y el desarrollo?
