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폐수 처리의 핵심: 화학적 산소 요구량을 테스트하는 방법을 알고 있습니까?
환경 화학에서 화학적 산소 요구량(COD)은 측정 용액에서 소모될 수 있는 산소의 양을 나타내는 데 사용되는 지표 값입니다. 일반적으로 소비된 산소의 질량과 용액의 부피(밀리그램/리터(mg/L))로 표현됩니다. COD 테스트는 물 속 유기물의 양을 빠르게 정량화할 수 있습니다. 가장 일반적인 응용 분야는 표면수나 폐수 속 산화성 오염 물질의 질량을 결정하는 것입니다. COD는 수질을 평가하는 데 매우 유용하며, 생화학적 산소 요구량(BOD)과 유사하게 배출물이 수역에 미치는 영향을 나타내는 지표를 제공합니다.
COD 테스트 원리는 거의 모든 유기 화합물이 산성 조건에서 강한 산화제에 의해 이산화탄소로 완전히 산화될 수 있다는 것입니다.
COD 검사의 기본 원리는 거의 모든 유기 화합물이 산성 조건에서 강한 산화제에 의해 이산화탄소, 암모니아, 물로 완전히 산화될 수 있다는 것입니다. 이 산화 반응에 필요한 산소의 양은 화학식에서 찾을 수 있습니다. 표준 COD 테스트에는 암모니아가 질산염으로 산화되는 데 따른 산소 요구량(표준 반응)이 포함되지 않는다는 점에 유의하는 것이 중요합니다.
가장 흔히 사용되는 산화제는 중크롬산칼륨입니다. 산성 환경에서는 강력한 산화제 역할을 하며, 산성도는 일반적으로 황산을 첨가하여 달성됩니다. 중크롬산칼륨을 사용한 반응 방정식은 유기 화합물과의 반응 과정을 보여줍니다. 유기물은 산화되고 중크롬산칼륨은 3가 크롬(Cr3+)으로 환원됩니다.
물 시료의 유기물 함량은 잔류 Cr3+를 측정하여 간접적으로 평가합니다.
모든 유기물이 완전히 산화되었는지 확인하려면 과도한 중크롬산칼륨을 첨가해야 합니다. 산화 과정이 완료된 후에는 올바른 양의 Cr3+가 얻어졌는지 확인하기 위해 과도한 중크롬산칼륨을 측정해야 합니다. 이는 과도한 산화제가 완전히 감소할 때까지 황산제1철암모늄(FAS)으로 적정하여 달성할 수 있습니다. 산화환원지시약인 페로인은 적정 과정에서 종종 첨가되며, 색상 변화는 적정의 종말점을 결정하는 데 도움이 될 수 있습니다.
초과 측정 방법
과량의 중크롬산칼륨을 측정하면 과량의 중크롬산칼륨이 FAS와 반응합니다. 이 과정에서 페로인 지시약은 청록색에서 적갈색으로 바뀌어 반응이 종말점에 도달했음을 나타냅니다.
페로인 지시약 준비
페로인 지시약을 제조하려면 1,10-페난트롤린 일수화물 1.485g을 황산제일철 칠수화물 695mg에 첨가하고 증류수로 100ml로 희석해야 합니다.
COD 계산
COD를 계산하는 데 사용되는 공식은 다음과 같습니다.
COD = 8000 × (b - s) / 샘플 볼륨
여기서 b는 공백 샘플의 FAS 부피를 나타내고, s는 원래 샘플의 FAS 부피를 나타내고, n은 FAS의 농도입니다.
무기 간섭
일부 수질 샘플에서 산화성 무기 물질의 고농도는 COD 측정을 방해할 수 있습니다. 염화물은 간섭의 일반적인 원인입니다. 염화물 간섭을 없애기 위해 다른 시약을 첨가하기 전에 황산수은을 첨가할 수 있습니다.
정부 규정
많은 정부에서는 폐수에 허용되는 최대 화학적 산소 수요에 대해 엄격한 기준을 정하고 있습니다. 예를 들어, 스위스에서는 폐수나 공업용수가 환경으로 방출되기 전에 최대 산소 요구량이 200~1000mg/L여야 합니다.
역사적 배경오랫동안 강력한 산화제인 과망간산칼륨은 화학적 산소 요구량을 측정하는 데 사용되었지만, 유기 화합물을 산화하는 능력은 크게 다르기 때문에 많은 경우 측정된 BOD가 COD보다 더 큽니다. 측정 결과. 연구가 심화되면서, 중크롬산칼륨과 같은 다른 산화제가 과망간산칼륨보다 더욱 효과적이고 경제적이라는 사실이 발견되어 COD 측정에 널리 사용되었습니다.
수질 오염이 점점 심각해지는 상황에서, 화학적 산소 요구량 검사 도구는 어떻게 수질을 개선하고 생태계 환경의 미래를 보호하는 데 도움이 될 수 있을까요?
