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廃水処理の鍵：化学的酸素要求量のテスト方法をご存知ですか？
環境化学において、化学的酸素要求量 (COD) は、測定溶液で消費できる酸素の量を示すために使用される指標値です。これは通常、消費された酸素の質量と溶液の体積として、ミリグラム/リットル (mg/L) 単位で表されます。 COD テストは、水中の有機物の量を迅速に定量化できます。最も一般的な用途は、地表水または廃水中の酸化可能な汚染物質の質量を決定することです。 COD は水質を評価するのに非常に役立ち、生物化学的酸素要求量 (BOD) と同様に、排出物が受水域に与える影響の指標を提供します。
COD のテスト原理は、ほとんどすべての有機化合物が酸性条件下で強力な酸化剤によって完全に二酸化炭素に酸化されるというものです。
COD テストの基本原理は、ほとんどすべての有機化合物は酸性条件下で強力な酸化剤によって二酸化炭素、アンモニア、水に完全に酸化されるということです。この酸化反応に必要な酸素の量は化学式で確認できます。標準的な COD テストには、アンモニアから硝酸塩への酸化 (標準反応) による酸素要求量が含まれていないことに注意することが重要です。
最も一般的に使用される酸化剤は二クロム酸カリウムです。酸性環境では強力な酸化剤であり、通常は硫酸を加えることで酸性になります。二クロム酸カリウムを用いた反応式は、有機化合物との反応過程を示しており、有機物は酸化され、二クロム酸カリウムは三価クロム（Cr3+）に還元されます。
水サンプル中の有機物含有量は、残留Cr3+を測定することによって間接的に評価されます。
すべての有機物が完全に酸化されるようにするには、過剰量の二クロム酸カリウムを添加する必要があります。酸化プロセスが完了したら、正しい量の Cr3+ が得られるように、過剰な二クロム酸カリウムを測定する必要があります。これは、過剰な酸化剤が完全に減少するまで硫酸第一鉄アンモニウム (FAS) で滴定することによって達成できます。滴定プロセス中には酸化還元指示薬であるフェロインが添加されることが多く、色の変化によって滴定の終点を判定することができます。
過剰を測定する方法
過剰を測定すると、過剰な二クロム酸カリウムが FAS と反応します。このプロセス中、フェロイン指示薬は青緑色から赤茶色に変化し、反応が終点に達したことを示します。
フェロイン指示薬の調製
フェロイン指示薬を調製するには、1.485 g の 1,10-フェナントロリン一水和物を 695 mg の硫酸第一鉄七水和物に加え、蒸留水で 100 ml に希釈する必要があります。
COD計算
COD を計算するために使用される式は次のとおりです:
COD = 8000 × (b - s) / サンプル量
ここで、b はブランク サンプル中の FAS の容量、s は元のサンプル中の FAS の容量、n は FAS の濃度を表します。
無機干渉
一部の水サンプルに含まれる高濃度の酸化性無機物質は、COD の測定を妨げる可能性があります。塩化物は、干渉の一般的な原因です。塩化物による干渉を排除するために、他の試薬を加える前に硫酸水銀を加えることができます。
政府規制
多くの政府は、廃水中に許容される最大化学的酸素要求量について厳しい基準を設けています。たとえば、スイスでは、廃水や工業用水は、環境に戻す前に、最大酸素要求量である 200 ～ 1000 mg/L を満たす必要があります。
歴史的背景長年にわたり、化学的酸素要求量の測定には強力な酸化剤である過マンガン酸カリウムが使用されてきましたが、有機化合物を酸化する能力は大きく異なるため、多くの場合、測定された BOD は COD よりも大きくなります。測定結果。研究が進むにつれて、二クロム酸カリウムなどのさまざまな酸化剤が過マンガン酸カリウムよりも効果的で経済的であることが判明し、COD の測定に広く使用されるようになりました。
水質汚染が深刻化する中、化学的酸素要求量試験ツールは水質の改善と生態環境の将来を守るためにどのように役立つのでしょうか?
