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O consumo mágico de oxigênio: como avaliar rapidamente a matéria orgânica na água?
Na química ambiental, a demanda química de oxigênio (DQO) é um indicador que revela a quantidade de oxigênio que pode ser consumida em uma solução medida. Esta medida, geralmente expressa em miligramas de oxigênio consumido por litro de solução, é um importante indicador para avaliação da qualidade da água. Através dos testes COD, os cientistas ambientais podem quantificar rapidamente o conteúdo de matéria orgânica na água, o que é indispensável no controlo da poluição da água ou no tratamento de águas residuais.
A DQO fornece um indicador do impacto das descargas de águas residuais nas massas de água, equivalente ao papel da carência bioquímica de oxigénio (DBO).
O princípio do teste de DQO é que quase todos os compostos orgânicos podem ser completamente oxidados em dióxido de carbono por oxidantes fortes em um ambiente ácido. A quantidade de oxigênio necessária para este processo determina a quantidade de matéria orgânica na água. Em avaliações ambientais comuns, o oxidante mais utilizado é o cromato de potássio (K2Cr2O7). Seu efeito de oxidação é extremamente eficaz em ambientes ácidos e pode oxidar quase todos os compostos orgânicos.
Como realizar testes de COD
Ao realizar testes de DQO, o cromato de potássio é geralmente misturado com ácido sulfúrico para criar um ambiente ácido, ativando assim suas fortes propriedades oxidantes. Nesta reação, o cromato de potássio oxida a matéria orgânica da amostra de água e posteriormente a converte em Cr3+. Este conteúdo de Cr3+ será medido após a conclusão da reação como um indicador indireto do conteúdo orgânico da amostra de água.
Durante o teste de DQO de 650054%, o excesso de cromo precisa ser medido após a conclusão da reação de oxidação para garantir que o teor de Cr3+ possa ser calculado com precisão.
Uma vez concluída a reação de oxidação, o dióxido de enxofre é usado para titular o excesso de cromato de potássio. Um indicador redox é usado neste processo para indicar o ponto final da reação, e você geralmente verá uma mudança na cor de azul esverdeado para marrom avermelhado, o que é um indicador do sucesso do teste.
Interferência de substâncias orgânicas e inorgânicas
Altas concentrações de materiais inorgânicos em amostras de água podem interferir na precisão dos testes de DQO, especialmente íons cloreto. Em alguns casos, a sua reação com o cromato pode afetar os resultados dos testes. Portanto, para eliminar a interferência do cloro, frequentemente é adicionado sulfato de mercúrio durante o processo de detecção.
O governo também formulou muitas regulamentações sobre proteção ambiental, estabelecendo limites para o valor máximo permitido de DQO em águas residuais. Por exemplo, na Suíça, a concentração de DQO deve ser controlada entre 200 e 1.000 mg/L antes que o tratamento possa ser realizado. O corpo d'água resultante é então descarregado no ambiente natural.
Histórico e situação atual
Anteriormente, muitos testes foram realizados utilizando permanganato de potássio, mas devido às diferenças na sua capacidade de oxidar diferentes compostos orgânicos, a precisão do teste de DQO não era alta. Com o avanço contínuo da tecnologia, muitos laboratórios agora escolhem o cromato de potássio para medição porque é econômico e pode oxidar quase completamente a maior parte da matéria orgânica.
Perspectivas Futuras
Como principal método de teste de qualidade da água, o COD ainda tem muito espaço para melhorias. Por exemplo, como melhorar a eficiência dos testes e garantir que não haja interferência de substâncias inorgânicas em amostras de água complexas é um dos desafios para os cientistas no futuro. Os avanços na tecnologia de monitorização da qualidade da água não só melhorarão a protecção dos ecossistemas, mas também poderão revolucionar a forma como gerimos os recursos hídricos. Nesta exploração científica, como podemos alcançar de forma mais eficaz um equilíbrio entre a protecção ambiental e o desenvolvimento?
