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Il consumo magico di ossigeno: come valutare rapidamente la materia organica nell'acqua?
Nella chimica ambientale, la domanda chimica di ossigeno (COD) è un indicatore che rivela la quantità di ossigeno che può essere consumata in una soluzione misurata. Questa misura, solitamente espressa in milligrammi di ossigeno consumati per litro di soluzione, è un indicatore importante per la valutazione della qualità dell'acqua. Attraverso i test COD, gli scienziati ambientali possono quantificare rapidamente il contenuto di materia organica nell’acqua, che è indispensabile quando si controlla l’inquinamento dell’acqua o si trattano le acque reflue.
Il COD fornisce un indicatore dell'impatto degli scarichi di acque reflue sui corpi idrici, equivalente al ruolo della domanda biochimica di ossigeno (BOD).
Il principio del test COD è che quasi tutti i composti organici possono essere completamente ossidati in anidride carbonica da forti ossidanti in un ambiente acido. La quantità di ossigeno richiesta per questo processo determina la quantità di materia organica nell'acqua. Nelle valutazioni ambientali comuni, l'ossidante più comunemente utilizzato è il cromato di potassio (K2Cr2O7). Il suo effetto ossidante è estremamente efficace in ambienti acidi e può ossidare quasi tutti i composti organici.
Come condurre i test COD
Quando si eseguono test sul COD, il cromato di potassio viene solitamente miscelato con acido solforico per creare un ambiente acido, attivando così le sue forti proprietà ossidanti. In questa reazione, il cromato di potassio ossida la materia organica nel campione di acqua e successivamente la converte in Cr3+. Questo contenuto di Cr3+ verrà misurato dopo il completamento della reazione come indicatore indiretto del contenuto organico del campione di acqua.
Durante il test COD al 650054%, è necessario misurare l'eccesso di cromo dopo il completamento della reazione di ossidazione per garantire che il contenuto di Cr3+ possa essere calcolato con precisione.
Una volta completata la reazione di ossidazione, l'anidride solforosa viene utilizzata per titolare il cromato di potassio in eccesso. In questo processo viene utilizzato un indicatore redox per indicare il punto finale della reazione e di solito si noterà un cambiamento di colore da blu-verde a bruno-rossastro, che è un indicatore del successo del test.
Interferenza di sostanze organiche e inorganiche
Alte concentrazioni di materiali inorganici nei campioni di acqua possono interferire con l'accuratezza dei test COD, in particolare gli ioni cloruro. In alcuni casi, la sua reazione con il cromato può influenzare i risultati del test. Pertanto, per eliminare l'interferenza del cloro, durante il processo di rilevamento viene spesso aggiunto solfato di mercurio.
Il governo ha inoltre formulato numerose normative sulla tutela dell'ambiente, fissando limiti al valore massimo consentito di COD nelle acque reflue. Ad esempio, in Svizzera, la concentrazione di COD deve essere controllata tra 200 e 1000 mg/L prima di poter essere trattata. effettuato. Il corpo idrico risultante viene poi scaricato nell'ambiente naturale.
Storia e situazione attuale
In precedenza, molti test venivano condotti utilizzando il permanganato di potassio, ma a causa delle differenze nella sua capacità di ossidare diversi composti organici, la precisione del test COD non era elevata. Con il continuo progresso della tecnologia, molti laboratori ora scelgono il cromato di potassio per le misurazioni perché è economico e può ossidare quasi completamente la maggior parte della materia organica.
Prospettive future
Essendo il principale metodo di analisi della qualità dell'acqua, il COD ha ancora molto margine di miglioramento. Ad esempio, come migliorare l’efficienza dei test e garantire che non vi siano interferenze da parte di sostanze inorganiche nei campioni di acqua complessi sarà una delle sfide future per gli scienziati. I progressi nella tecnologia di monitoraggio della qualità dell’acqua non solo miglioreranno la protezione dell’ecosistema, ma potrebbero anche rivoluzionare il modo in cui gestiamo le risorse idriche. In questa esplorazione scientifica, come possiamo raggiungere in modo più efficace un equilibrio tra protezione ambientale e sviluppo?
