Language
Country/Area
No result found
Chìa khóa xử lý nước thải: Bạn có biết cách kiểm tra nhu cầu oxy hóa học không?
Trong hóa học môi trường, nhu cầu oxy hóa học (COD) là giá trị chỉ định được sử dụng để chỉ lượng oxy có thể tiêu thụ trong dung dịch đo. Thông thường, nó được biểu thị bằng khối lượng oxy tiêu thụ và thể tích của dung dịch, tính bằng miligam trên lít (mg/L). Kiểm tra COD có thể định lượng nhanh lượng chất hữu cơ trong nước. Ứng dụng phổ biến nhất là xác định khối lượng chất ô nhiễm có thể oxy hóa trong nước mặt hoặc nước thải. COD rất hữu ích trong việc đánh giá chất lượng nước, cung cấp chỉ báo về tác động của việc xả thải đối với nguồn nước tiếp nhận, tương tự như nhu cầu oxy sinh hóa (BOD).
Nguyên lý thử nghiệm COD là hầu hết các hợp chất hữu cơ đều có thể bị oxy hóa hoàn toàn thành carbon dioxide bởi chất oxy hóa mạnh trong điều kiện axit.
Nguyên lý cơ bản của thử nghiệm COD là hầu hết các hợp chất hữu cơ đều có thể bị oxy hóa hoàn toàn thành carbon dioxide, amoniac và nước bởi chất oxy hóa mạnh trong điều kiện axit. Lượng oxy cần thiết cho phản ứng oxy hóa này có thể được tìm thấy trong công thức hóa học. Điều quan trọng cần lưu ý là các thử nghiệm COD tiêu chuẩn không bao gồm nhu cầu oxy do quá trình oxy hóa amoniac thành nitrat (phản ứng điển hình).
Chất oxy hóa được sử dụng phổ biến nhất là kali đicromat. Nó là một chất oxy hóa mạnh trong môi trường axit và tính axit thường đạt được bằng cách thêm axit sunfuric. Phương trình phản ứng sử dụng kali đicromat cho thấy quá trình phản ứng của nó với các hợp chất hữu cơ, trong đó chất hữu cơ bị oxy hóa và kali đicromat bị khử thành crom hóa trị ba (Cr3+).
Hàm lượng chất hữu cơ trong mẫu nước được đánh giá gián tiếp bằng cách đo lượng Cr3+ còn lại.
Để đảm bảo tất cả các chất hữu cơ được oxy hóa hoàn toàn, cần phải thêm một lượng kali dicromat dư. Sau khi quá trình oxy hóa hoàn tất, cần đo lượng kali dicromat dư để đảm bảo thu được lượng Cr3+ chính xác. Điều này có thể đạt được bằng cách chuẩn độ bằng sắt (II) amoni sunfat (FAS) cho đến khi chất oxy hóa dư được khử hoàn toàn. Ferroin, một chất chỉ thị oxy hóa khử, thường được thêm vào trong quá trình chuẩn độ và sự thay đổi màu sắc có thể giúp xác định điểm cuối của quá trình chuẩn độ.
Phương pháp đo lường lượng dư thừa
Khi đo lượng dư, kali dicromat dư sẽ phản ứng với FAS. Trong quá trình này, chất chỉ thị ferroin chuyển từ màu xanh lục sang màu đỏ nâu, cho biết phản ứng đã đạt đến điểm cuối.
Chuẩn bị chỉ thị ferroin
Việc chuẩn bị chỉ thị ferroin cần phải thêm 1,485 g 1,10-phenanthroline monohydrat vào 695 mg sắt (II) sulfat heptahydrat và pha loãng thành 100 ml bằng nước cất.
Tính toán COD
Công thức được sử dụng để tính COD là:
COD = 8000 × (b - s) / thể tích mẫu
Trong đó b biểu thị thể tích FAS trong mẫu trắng, s biểu thị thể tích FAS trong mẫu ban đầu và n là nồng độ FAS.
Sự can thiệp vô cơ
Nồng độ cao các chất vô cơ dễ oxy hóa trong một số mẫu nước có thể gây trở ngại cho việc xác định COD. Clorua là một nguồn gây trở ngại phổ biến. Để loại bỏ sự can thiệp của clorua, có thể thêm thủy ngân sunfat trước khi thêm các thuốc thử khác.
Quy định của Chính phủ
Nhiều chính phủ đặt ra các tiêu chuẩn nghiêm ngặt về nhu cầu oxy hóa học tối đa được phép trong nước thải. Ví dụ, ở Thụy Sĩ, nước thải hoặc nước công nghiệp phải đáp ứng nhu cầu oxy tối đa từ 200 đến 1000 mg/L trước khi được thải trở lại môi trường.
Bối cảnh lịch sửTrong nhiều năm, kali pemanganat có tính oxy hóa mạnh đã được sử dụng để đo nhu cầu oxy hóa học, nhưng khả năng oxy hóa các hợp chất hữu cơ của nó thay đổi rất nhiều, vì vậy trong nhiều trường hợp, BOD đo được thường lớn hơn COD. Kết quả đo. Khi nghiên cứu sâu hơn, người ta thấy rằng các chất oxy hóa khác nhau như kali dicromat có hiệu quả và tiết kiệm hơn kali pemanganat, do đó được sử dụng rộng rãi để xác định COD.
Trước tình trạng ô nhiễm nước ngày càng nghiêm trọng, các công cụ kiểm tra nhu cầu oxy hóa học có thể giúp chúng ta cải thiện chất lượng nước và bảo vệ tương lai của môi trường sinh thái như thế nào?
