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O mistério da demanda química de oxigênio: por que medir a qualidade da água é tão importante?
No campo atual da química ambiental, a demanda química de oxigênio (DQO) é um indicador importante que mostra o consumo de oxigênio em uma solução aquosa. Este indicador é comumente expresso na forma de miligramas por litro (mg/L) e pode quantificar rapidamente o conteúdo de matéria orgânica na água. O teste de DQO é mais comumente usado para quantificar contaminantes oxidáveis em águas superficiais (como lagos e rios) ou águas residuais. Nos testes de qualidade da água, o DQO fornece um indicador para ajudar a analisar o impacto da descarga de esgoto no sistema receptor, semelhante à demanda bioquímica de oxigênio (DBO).
Princípio do teste COD
A base do teste DQO é que quase todos os compostos orgânicos podem ser completamente oxidados em dióxido de carbono sob a ação de oxidantes fortes. Esta reação geralmente ocorre em um ambiente ácido, razão pela qual o ácido sulfúrico é frequentemente adicionado ao teste. Em um ambiente ácido, o cromato de potássio é usado como agente oxidante para testes. O resultado desta reação é:
CnHaObNc + (n + a/4 - b/2 - 3/4c) O2 → n CO2 + (a/2 - 3/2c) H2O + c NH3
Os resultados desta reação química mostram que medindo a quantidade de oxigênio necessária, a quantidade de matéria orgânica na amostra de água pode ser deduzida indiretamente.
Processo de medição usando cromato de potássio
O cromato de potássio é um composto que apresenta fortes propriedades oxidantes em ambientes ácidos. Ao realizar testes de DQO, frequentemente é adicionado ácido sulfúrico para garantir que a reação prossiga sob condições ácidas. Durante todo o processo de reação, o cromato de potássio será reduzido para formar Cr3+, e a quantidade de Cr3+ gerada é um indicador indireto para medir matéria orgânica em amostras de água .
CnHaObNc + d Cr2 O72- + (8d + c) H+ → n CO2 + (a + 8d - 3c)/2 H2O + c NH4+ + 2d Cr3+
Processo de medição e método de cálculo
Durante o processo de medição, deve-se manter um excesso de cromato de potássio para garantir que toda a matéria orgânica possa ser completamente oxidada. Após a conclusão da reação de oxidação, o sulfato ferroso de amônio (FAS) é usado para titulação para determinar o Cr3+ reduzido, para que o conteúdo de matéria orgânica possa ser calculado com precisão. A fórmula para calcular o COD é a seguinte:
DQO = 8.000 × (b - s) / volume da amostra
Onde b é o volume de FAS na amostra em branco, s é o volume de FAS na amostra original e o valor de DQO calculado será expresso em mg/L.
Substâncias de interferência inorgânica e regulamentações ambientais
Em amostras de água, altas concentrações de substâncias inorgânicas oxidáveis também podem interferir nas medições de DQO. Por exemplo, o cloreto é onipresente nas águas residuais e reage com o cromato de potássio, podendo causar erros de medição. Para reduzir este efeito, produtos químicos como o sulfato de mercúrio podem ser adicionados à amostra para eliminar a interferência do cloro. Muitos países também estabeleceram especificações rigorosas para a quantidade de DQO permitida nas águas residuais para proteger o ambiente. Por exemplo, a Suíça exige que o CQO das águas residuais atinja entre 200 e 1000 mg/L antes de serem descarregadas.
Depois destas análises, não podemos deixar de pensar: face aos problemas cada vez mais graves dos recursos hídricos, como garantir a precisão e a fiabilidade dos testes de qualidade da água para proteger o nosso ambiente de vida?
