Language
Country/Area
No result found
화학적 산소 요구량의 미스터리: 수질 측정이 왜 그렇게 중요한가요?
오늘날 환경화학 분야에서 화학적 산소요구량(COD)은 수용액 내 산소 소비량을 보여주는 중요한 지표입니다. 이 지표는 일반적으로 리터당 밀리그램(mg/L)의 형태로 표시되며 물 속 유기물의 함량을 신속하게 정량화할 수 있습니다. COD 테스트는 지표수(예: 호수 및 강) 또는 폐수에서 산화성 오염물질을 정량화하는 데 가장 일반적으로 사용됩니다. 수질 테스트에서 COD는 생화학적 산소 요구량(BOD)과 유사하게 하수 배출이 수용 시스템에 미치는 영향을 분석하는 데 도움이 되는 지표를 제공합니다.
COD 테스트의 원리
COD 테스트의 기본은 거의 모든 유기 화합물이 강한 산화제의 작용으로 이산화탄소로 완전히 산화될 수 있다는 것입니다. 이 반응은 일반적으로 산성 환경에서 발생하므로 황산이 종종 테스트에 첨가됩니다. 산성 환경에서는 크롬산칼륨이 테스트용 산화제로 사용됩니다. 이 반응의 결과는 다음과 같습니다.
CnHaObNc + (n + a/4 - b/2 - 3/4c) O2 → n CO2 + (a/2 - 3/2c) H2O + c NH3
이 화학반응의 결과는 필요한 산소량을 측정함으로써 물 시료 내 유기물의 양을 간접적으로 추론할 수 있음을 보여줍니다.
크롬산칼륨을 이용한 측정과정
크롬산칼륨은 산성 환경에서 강한 산화 특성을 나타내는 화합물입니다. COD 테스트를 수행할 때 산성 조건에서 반응이 진행되는지 확인하기 위해 종종 황산을 첨가합니다. 전체 반응 과정에서 크롬산칼륨은 환원되어 Cr3+을 형성하게 되며, 생성된 Cr3+의 양은 물 시료의 유기물을 측정하는 간접적인 지표입니다. .
CnHaObNc + d Cr2 O72- + (8d + c) H+ → n CO2 + (a + 8d - 3c)/2 H2O + c NH4+ + 2d Cr3+
측정과정 및 계산방법
측정 과정에서 모든 유기물이 완전히 산화될 수 있도록 과량의 크롬산칼륨을 유지해야 합니다. 산화반응이 완료된 후 황산제1철암모늄(FAS)을 사용하여 적정을 실시하여 환원된 Cr3+를 측정함으로써 유기물의 함량을 정확하게 계산할 수 있다. COD 계산 공식은 다음과 같습니다.
COD = 8000 × (b - s) / 샘플량
여기서 b는 공시료의 FAS 부피이고, s는 원본 시료의 FAS 부피이며, 계산된 COD 값은 mg/L로 표시됩니다.
무기간섭물질 및 환경규제
물 샘플에서 고농도의 산화성 무기 물질도 COD 측정을 방해할 수 있습니다. 예를 들어, 염화물은 폐수 어디에나 존재하며 크롬산칼륨과 반응하여 잠재적으로 측정 오류를 일으킬 수 있습니다. 이 효과를 줄이기 위해 황산수은과 같은 화학물질을 시료에 첨가하여 염소의 간섭을 제거할 수 있습니다. 또한 많은 국가에서는 환경 보호를 위해 폐수에 허용되는 COD 양에 대한 엄격한 사양을 설정했습니다. 예를 들어, 스위스에서는 폐수의 COD가 배출되기 전에 200~1000mg/L에 도달해야 한다고 요구합니다.
이러한 분석을 마친 후 우리는 점점 심각해지는 수자원 문제에 직면하여 우리의 생활 환경을 보호하기 위해 수질 테스트의 정확성과 신뢰성을 어떻게 보장할 수 있는지 생각하지 않을 수 없습니다.
