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A chave para o tratamento de águas residuais: você sabe como testar a demanda química de oxigênio?
Na química ambiental, a demanda química de oxigênio (DQO) é um valor indicativo usado para indicar a quantidade de oxigênio que pode ser consumida em uma solução de medição. Geralmente é expresso como a massa de oxigênio consumida e o volume da solução, em miligramas por litro (mg/L). O teste COD pode quantificar rapidamente a quantidade de matéria orgânica na água. A aplicação mais comum é determinar a massa de poluentes oxidáveis em águas superficiais ou águas residuais. A DQO é muito útil para avaliar a qualidade da água, fornecendo uma indicação do impacto que as descargas terão nas águas receptoras, semelhante à demanda bioquímica de oxigênio (DBO).
O princípio de teste do DQO é que quase todos os compostos orgânicos podem ser completamente oxidados em dióxido de carbono por oxidantes fortes sob condições ácidas.
O princípio básico do teste de DQO é que quase todos os compostos orgânicos podem ser completamente oxidados em dióxido de carbono, amônia e água por oxidantes fortes sob condições ácidas. A quantidade de oxigênio necessária para essa reação de oxidação pode ser encontrada na fórmula química. É importante observar que os testes de DQO padrão não incluem a demanda de oxigênio devido à oxidação de amônia em nitrato (a reação canônica).
O agente oxidante mais comumente usado é o dicromato de potássio. É um forte agente oxidante em ambientes ácidos, e a acidez geralmente é obtida pela adição de ácido sulfúrico. A equação de reação usando dicromato de potássio mostra seu processo de reação com compostos orgânicos, onde a matéria orgânica é oxidada e o dicromato de potássio é reduzido a cromo trivalente (Cr3+).
O conteúdo de matéria orgânica em amostras de água é avaliado indiretamente pela medição do Cr3+ residual.
Para garantir que toda a matéria orgânica seja completamente oxidada, um excesso de dicromato de potássio deve ser adicionado. Após a conclusão do processo de oxidação, o excesso de dicromato de potássio precisa ser medido para garantir que a quantidade correta de Cr3+ seja obtida. Isso pode ser obtido pela titulação com sulfato de amônio ferroso (FAS) até que o excesso de oxidante seja completamente reduzido. Ferroína, um indicador redox, é frequentemente adicionada durante o processo de titulação, e a mudança de cor pode ajudar a determinar o ponto final da titulação.
Métodos para medir o excesso
Ao medir o excesso, o excesso de dicromato de potássio reage com o FAS. Durante esse processo, o indicador de ferroína muda de azul-esverdeado para vermelho-marrom, indicando que a reação atingiu o ponto final.
Preparação do indicador de ferroína
A preparação do indicador de ferroína requer a adição de 1,485 g de 1,10-fenantrolina monohidratada a 695 mg de sulfato ferroso heptahidratado e diluição para 100 ml com água destilada.
Cálculo de COD
A fórmula usada para calcular a DQO é:
COD = 8000 × (b - s) / volume da amostra
Onde b representa o volume de FAS na amostra em branco, s representa o volume de FAS na amostra original e n é a concentração de FAS.
Interferência inorgânica
Altas concentrações de substâncias inorgânicas oxidáveis em algumas amostras de água podem interferir na determinação de DQO. Cloreto é uma fonte comum de interferência. Para eliminar a interferência do cloreto, o sulfato de mercúrio pode ser adicionado antes de adicionar outros reagentes.
Regulamentações governamentais
Muitos governos estabelecem padrões rigorosos para a demanda máxima de oxigênio químico permitida em águas residuais. Por exemplo, na Suíça, águas residuais ou industriais devem atender a uma demanda máxima de oxigênio entre 200 e 1000 mg/L antes de poderem ser devolvidas ao meio ambiente.
Contexto históricoPor muitos anos, o oxidante forte permanganato de potássio tem sido usado para medir a demanda química de oxigênio, mas sua capacidade de oxidar compostos orgânicos varia muito, então, em muitos casos, a DBO medida é frequentemente maior que a DQO. Resultados da medição. À medida que a pesquisa se aprofundou, descobriu-se que diferentes oxidantes, como o dicromato de potássio, eram mais eficazes e econômicos que o permanganato de potássio e, portanto, eram amplamente utilizados na determinação de DQO.
Diante da poluição cada vez mais séria da água, como as ferramentas de teste de demanda química de oxigênio podem nos ajudar a melhorar a qualidade da água e proteger o futuro do ambiente ecológico?
