Sviluppu di a rilevazione di a dumanda chimica d'ossigenu (COD).

A dumanda chimica d'ossigenu hè ancu chjamata dumanda chimica d'ossigenu (a dumanda chimica d'ossigenu), chjamata COD. Hè l'usu di oxidanti chimichi (cum'è permanganate di potasio) per oxidà è decompone sustanzi oxidizable in acqua (cum'è materia urganica, nitriti, sal ferru, sulfuru, etc.), è poi calculate u cunsumu d'ossigenu basatu annantu à a quantità di residuale. oxidante. Cum'è a dumanda biochimica di l'ossigenu (BOD), hè un indicatore impurtante di a contaminazione di l'acqua. L'unità di COD hè ppm o mg/L. U più chjucu u valore, u più ligeru a contaminazione di l'acqua.
I sustanzi riduzzione in l'acqua includenu diverse materia urganica, nitrite, sulfuru, sal ferru, etc. Ma u principale hè materia urganica. Dunque, a dumanda di l'ossigenu chimicu (COD) hè spessu usata com'è un indicatore per misurà a quantità di materia urganica in l'acqua. A più grande a dumanda di l'ossigenu chimicu, più seria a contaminazione di l'acqua da a materia urganica. A determinazione di a dumanda di l'ossigenu chimicu (COD) varieghja cù a determinazione di sustanzi riducenti in campioni d'acqua è u metudu di determinazione. I metudi più cumunimenti usati attualmente sò u metudu d'ossidazione di permanganate di potassiu àcitu è ​​u metudu d'ossidazione di dicromate di potassiu. U metudu di permanganate di potasio (KMnO4) hà una freccia d'oxidazione bassa, ma hè relativamente simplice. Pò esse usatu per determinà u valore comparativu relative di u cuntenutu urgànicu in i campioni d'acqua è l'acqua di a superficia pulita è l'acqua sotterranea. U metudu di dichromate di potassiu (K2Cr2O7) hà una alta taxa d'oxidazione è una bona riproducibilità. Hè adattatu per determinà a quantità tutale di materia urganica in campioni d'acqua in u monitoraghju di l'acqua.
A materia urganica hè assai dannusu à i sistemi industriali di l'acqua. L'acqua chì cuntene una grande quantità di materia urganica contaminerà e resine di scambiu di ioni quandu passanu per u sistema di desalinizazione, in particulare resina di scambiu anioni, chì riduce a capacità di scambiu di a resina. A materia urganica pò esse ridutta da circa 50% dopu u pretrattamentu (coagulazione, clarificazione è filtrazione), ma ùn pò micca esse eliminata in u sistema di desalinizazione, per quessa hè spessu purtata in a caldaia attraversu l'acqua di l'alimentazione, chì reduce u valore di pH di a caldaia. acqua. A volte a materia urganica pò ancu esse purtata in u sistema di vapore è l'acqua di condensate, chì riduce u pH è causanu a corrosione di u sistema. Un altu cuntenutu di materia urganica in u sistema di l'acqua circulante prumove a ripruduzzione microbiana. Dunque, sia per a desalinizazione, l'acqua di a caldaia o u sistema di l'acqua circulante, u più bassu u COD, u megliu, ma ùn ci hè micca un indice limitante unificatu. Quandu COD (metudu KMnO4)> 5mg / L in u sistema di l'acqua di rinfrescante circulante, a qualità di l'acqua hà cuminciatu à deteriorate.

A dumanda chimica d'ossigenu (COD) hè un indicatore di misurazione di u gradu à quale l'acqua hè ricca in materia urganica, è hè ancu unu di l'indicatori impurtanti per a misurazione di u gradu di contaminazione di l'acqua. Cù u sviluppu di l'industrializazione è l'aumentu di a pupulazione, i corpi d'acqua sò diventati sempre più contaminati, è u sviluppu di a deteczione di COD hà migliuratu gradualmente.
L'urìgine di a deteczione di COD pò esse tracciata à l'anni 1850, quandu i prublemi di contaminazione di l'acqua anu attiratu l'attenzione di e persone. Inizialmente, COD hè stata utilizata com'è un indicatore di e bevande acide per misurà a cuncentrazione di materia urganica in e bevande. Tuttavia, postu chì un metudu di misurazione cumpletu ùn era micca statu stabilitu à quellu tempu, ci era un grande errore in i risultati di determinazione di COD.
In u principiu di u XXu seculu, cù l'avanzamentu di i metudi muderni di analisi chimica, u metudu di deteczione di COD hè statu migliuratu gradualmente. In u 1918, u chimicu tedescu Hasse hà definitu COD cum'è a quantità tutale di materia urganica cunsumata da l'ossidazione in una suluzione àcida. In seguitu, hà prupostu un novu metudu di determinazione di COD, chì hè di utilizà una suluzione di diossidu di cromu d'alta concentrazione cum'è oxidante. Stu metudu pò ossidà in modu efficace a materia urganica in diossidu di carbonu è acqua, è misurà u cunsumu di oxidanti in a suluzione prima è dopu l'ossidazione per determinà u valore COD.
Tuttavia, i difetti di stu metudu sò gradualmente apparsu. Prima, a preparazione è u funziunamentu di i reagenti sò relativamente complicati, chì aumenta a difficultà è u tempu di l'esperimentu. Siconda, i suluzioni di diossidu di cromu d'alta cuncentrazione sò dannosi per l'ambiente è ùn sò micca favurevuli à l'applicazioni pratiche. Dunque, studii successivi anu cercatu gradualmente un metudu di determinazione di COD più simplice è precisu.
In l'anni 1950, u chimicu Olandese Friis hà inventatu un novu metudu di determinazione di COD, chì usa l'acidu persulfuricu d'alta cuncentrazione cum'è oxidante. Stu metudu hè simplice per uperà è hà una alta precisione, chì migliurà assai l'efficienza di a rilevazione di COD. In ogni casu, l'usu di l'acidu persulfuric hà ancu certi periculi di sicurezza, per quessa, hè sempre necessariu attentu à a sicurità di u funziunamentu.
In seguitu, cù u rapidu sviluppu di a tecnulugia di strumentazione, u metudu di determinazione di COD hà ottinutu gradualmente l'automatizazione è l'intelligenza. In l'anni 1970, apparsu u primu analizzatore autumàticu COD, chì pò rializà u processu cumpletamente automaticu è a rilevazione di campioni d'acqua. Stu strumentu ùn solu migliurà l'accuratezza è a stabilità di a determinazione di COD, ma ancu migliurà assai l'efficienza di u travagliu.
Cù l'aumentu di a cuscenza ambientale è a migliione di i requisiti regulatori, u metudu di rilevazione di COD hè ancu ottimizatu continuamente. Nta l'ultimi anni, u sviluppu di a tecnulugia fotoelettrica, i metudi elettrochimichi è a tecnulugia di i biosensori hà prumuvutu l'innuvazione di a tecnulugia di rilevazione COD. Per esempiu, a tecnulugia fotoelettrica pò determinà u cuntenutu COD in i campioni d'acqua da u cambiamentu di i segnali fotoelettrici, cù un tempu di rilevazione più breve è un funziunamentu più simplice. U metudu elettrochimicu usa sensori elettrochimichi per misurà i valori COD, chì hà i vantaghji di alta sensibilità, risposta rapida è senza bisognu di reagenti. A tecnulugia di i biosensori usa materiali biologichi per detectà specificamente a materia urganica, chì migliurà a precisione è a specificità di a determinazione di COD.
I metudi di rilevazione di COD anu subitu un prucessu di sviluppu da l'analisi chimica tradiziunale à l'instrumentazione moderna, a tecnulugia fotoelettrica, i metudi elettrochimichi è a tecnulugia di biosensori in l'ultimi decennii. Cù l'avanzamentu di a scienza è a tecnulugia è l'aumentu di a dumanda, a tecnulugia di rilevazione di COD hè sempre migliurata è innuvata. In u futuru, pò esse previstu chì cum'è a ghjente presta più attenzione à i prublemi di contaminazione ambientale, a tecnulugia di rilevazione di COD si svilupperà più è diventerà un metudu di rilevazione di qualità di l'acqua più veloce, più precisa è affidabile.
Attualmente, i laboratorii utilizanu principalmente i seguenti dui metudi per detectà COD.
1. Metudu di determinazione COD
Metudu standard di dicromate di potassiu, cunnisciutu ancu u metudu di reflux (Standard Naziunale di a Republica Populare Chine)
(I) Principiu
Aghjunghjite una certa quantità di dichromate di potasio è di sulfate d'argentu di catalyseur à l'esemplari d'acqua, calore è reflux per un certu periodu di tempu in un mediu forte àcitu, una parte di u dichromate di potasio hè ridutta da i sustanzi oxidizable in a mostra d'acqua, è u restu. Dichromate di potassiu hè titratu cù sulfate ferru di ammonium. U valore COD hè calculatu basatu annantu à a quantità di dichromate di potassiu cunsumata.
Siccomu stu standard hè statu formulatu in u 1989, ci sò parechji svantaghji in a misurazione cù u standard attuale:
1. Ci vole troppu tempu, è ogni mostra deve esse refluxed for 2 hours;
2. L'equipaggiu di reflux occupa un grande spaziu, facendu difficiule a determinazione di batch;
3. U costu di l'analisi hè altu, in particulare per u sulfate d'argentu;
4. Durante u prucessu di determinazione, u perdu di l'acqua di reflux hè stupente;
5. I sali di mercuriu tossicu sò propensi à a contaminazione secundaria;
6. A quantità di reagenti utilizati hè grande, è u costu di consumables hè altu;
7. U prucessu di teste hè cumplicatu è micca adattatu per a prumuzione.
(II) Equipamentu
1. 250mL all-glass device reflux
2. Dispositivu di riscaldamentu (furnace elettricu)
3. 25mL o 50mL burette d'acidu, fiaschetta cònica, pipette, fiasca volumetrica, etc.
(III) Reagenti
1. Soluzione standard di dicromate di potassiu (c1/6K2Cr2O7=0.2500mol/L)
2. Ferrocyanate indicatore suluzione
3. Soluzione standard di sulfate ferru di ammoniu [c (NH4) 2Fe (SO4) 2 · 6H2O≈ 0.1mol / L] (calibrate prima di usu)
4. suluzione sulfuric acid-sulfate d'argentu
Metudu standard di dicromata di potassiu
(IV) Passi di determinazione
Calibrazione di sulfate ferru d'ammoniu: Pipetta accuratamente 10,00 mL di suluzione standard di dicromata di potassiu in un fiascone cònicu di 500 mL, diluite à circa 110 mL cù acqua, aghjunghje lentamente 30 mL d'acidu sulfuricu cuncentratu è agitate bè. Dopu à rinfriscà, aghjunghje 3 gocce di solu suluzione di ferrocyanate (circa 0,15 mL) è titrate cù suluzione di sulfate ferru ammonium. U puntu finale hè quandu u culore di a suluzione cambia da giallu à blu-verde à marrone rossu.
(V) Determinazione
Pigliate 20mL di mostra d'acqua (se necessariu, pigliate menu è aghjunghje l'acqua à 20 o dilute prima di piglià), aghjunghje 10mL di dichromate di potasio, inserisci u dispusitivu di reflux, è dopu aghjunghje 30mL d'acidu sulfuricu è sulfate d'argentu, calore è reflux per 2h. . Dopu à rinfriscà, sciacquate u muru di u tubu di u condensatore cù 90,00 mL d'acqua è sguassate u fiascu cònic. Dopu chì a suluzione hè rinfriscata di novu, aghjunghje 3 gocce di suluzione d'indicatore di l'acidu ferru è titrate cù a suluzione standard di sulfate ferru ammonium. U culore di a suluzione cambia da u giallu à u blu-verde à u marrone rossu, chì hè u puntu finale. Registrate a quantità di suluzione standard di sulfate ferru di ammoniu. Mentre misurà a mostra d'acqua, pigliate 20,00 mL d'acqua redistillata è eseguite un esperimentu in biancu secondu i stessi passi operativi. Registrate a quantità di suluzione standard di sulfate ferru di ammoniu utilizata in a titration in biancu.
Metudu standard di dicromata di potassiu
(VI) Calcul
CODCr(O2, mg/L)=[8×1000(V0-V1)·C]/V
(VII) Precauzioni
1. A quantità massima di ioni di cloruri cumplessu cù 0.4g sulfate mercuricu pò ghjunghje à 40mg. Se 20.00mL campionu d'acqua hè pigliatu, a concentrazione massima di ioni di cloruru di 2000mg/L pò esse cumplessata. Se a cuncentrazione di ioni di cloruri hè bassu, una piccula quantità di sulfatu mercuricu pò esse aghjuntu per mantene u sulfate mercuricu: ioni di cloruri = 10: 1 (W / W). Se una piccula quantità di clorur mercuricu precipitate, ùn affetta micca a determinazione.
2. A gamma di COD determinata da stu metudu hè 50-500mg / L. Per i campioni d'acqua cù a dumanda di l'ossigenu chimicu menu di 50mg/L, a suluzione standard di dicromata di potassiu 0.0250mol/L deve esse usata invece. A suluzione standard di sulfate ferru di ammoniu 0.01mol / L deve esse aduprata per a titration back. Per i campioni d'acqua cun COD più grande di 500mg/L, diluite prima di determinazione.
3. Dopu chì a mostra di l'acqua hè calda è refluxed, a quantità restante di dichromate di potasio in a suluzione deve esse 1/5-4/5 di a quantità aghjuntu.
4. Quandu si usa una suluzione standard di ftalate di potassiu per verificà a qualità è a tecnulugia di u funziunamentu di u reattivu, postu chì u CODCr teoricu di ogni grammu di ftalate di potassiu hè 1,176 g, 0,4251 g di ftalate di potassiu (HOOCC6H4COOK) hè dissolutu in acqua redistilled. trasferitu à una fiasca volumetrica 1000mL, è diluita à a marca cù acqua redistilled per fà una suluzione standard 500mg/L CODcr. Preparate frescu quandu s'utilice.
5. U risultatu di a determinazione di CODCr deve mantene quattru cifre significati.
6. Durante ogni esperimentu, a suluzione di titration standard di sulfate ferru ammonium deve esse calibrata, è u cambiamentu di cuncentrazione deve esse pagatu una attenzione particulari à quandu a temperatura di l'ambienti hè alta. (Pudete ancu aghjunghje 10,0 ml di suluzione standard di dicromata di potassiu à u biancu dopu a titration è titrate cù sulfate ferru di ammoniu à u puntu finale).
7. A mostra d'acqua deve esse guardata fresca è misurata u più prestu pussibule.
Vantaggi:
Alta precisione: a titration di riflussu hè un metudu classicu di determinazione di COD. Dopu un longu periodu di sviluppu è verificazione, a so precisione hè stata largamente ricunnisciuta. Pò riflette più precisamente u cuntenutu propiu di materia urganica in l'acqua.
Ampia applicazione: Stu metudu hè adattatu per diversi tipi di campioni d'acqua, cumprese l'acqua residuale organica à alta cuncentrazione è bassa.
Specificazioni di l'operazione: Ci sò normi è prucessi di operazione detallati, chì sò convenienti per l'operatori per maestru è implementà.
Svantaghji:
Time-consuming: A titration di reflux di solitu pigghia parechje ore per compie a determinazione di una mostra, chì ovviamente ùn hè micca favurevule à a situazione induve i risultati devenu esse ottenuti rapidamente.
Altu cunsumu di reagenti: Stu metudu richiede l'usu di più reagenti chimichi, chì ùn hè micca solu caru, ma ancu contamina l'ambiente in una certa misura.
Funzionamentu cumplessu: L'operatore deve avè una certa cunniscenza chimica è cumpetenze spirimintali, altrimenti pò influenzà a precisione di i risultati di determinazione.
2. Spettrofotometria di digestioni rapida
(I) Principiu
A mostra hè aghjuntu cù una quantità cunnisciuta di suluzione di dicromate di potassiu, in un forte mediu d'acidu sulfuricu, cù sulfate d'argentu cum'è catalizatore, è dopu a digestioni à alta temperatura, u valore COD hè determinatu da l'equipaggiu fotometricu. Siccomu stu metudu hà un cortu tempu di determinazione, una piccula contaminazione secundaria, un picculu voluminu di reagenti è un prezzu bassu, a maiò parte di i laboratorii utilizanu attualmente stu metudu. Tuttavia, stu mètudu hà un altu costu di strumentu è un costu bassu usu, chì hè adattatu per l'usu longu di unità COD.
(II) Equipamentu
L'equipaggiu straneru hè statu sviluppatu prima, ma u prezzu hè assai altu, è u tempu di determinazione hè longu. U prezzu di u reattivu hè in generale inaccessibile per l'utilizatori, è a precisione ùn hè micca assai alta, perchè i normi di surviglianza di strumenti stranieri sò diffirenti di quelli di u mo paese, soprattuttu perchè u livellu di trattamentu di l'acqua è u sistema di gestione di i paesi stranieri sò diffirenti di quelli di u mo paese. paese; lu mètudu spettrofotometria digestioni rapida hè principalmente basatu nantu à i metudi cumuni di strumenti domestici. A determinazione rapida catalitica di u metudu COD hè u standard di formulazione di stu metudu. Hè statu inventatu à u principiu di l'anni 1980. Dopu più di 30 anni di applicazione, hè diventatu u standard di l'industria di prutezzione di l'ambiente. U strumentu domesticu 5B hè statu largamente utilizatu in a ricerca scientifica è u monitoraghju ufficiale. Strumenti domestici sò stati largamente utilizati per via di i so vantaghji di prezzu è u serviziu puntuale dopu a vendita.
(III) Passi di determinazione
Pigliate 2,5 ml di mostra - aghjunghje reagenti - digerite per 10 minuti - rinfriscà per 2 minuti - versate in u piattu colorimetricu - a visualizazione di l'equipaggiu mostra direttamente a concentrazione di COD di a mostra.
(IV) Precauzioni
1. I campioni d'acqua high-chlorine deve aduprà reagent high-chlorine.
2. U liquidu residuale hè di circa 10ml, ma hè assai acidicu è deve esse cullatu è processatu.
3. Assicurà chì a superficia di trasmissione di luce di a cuvette hè pulita.
Vantaggi:
Velocità veloce: U metudu rapidu di solitu pigghia solu uni pochi di minuti à più di deci minuti per compie a determinazione di una mostra, chì hè assai adattata per situazioni induve i risultati devenu esse ottenuti rapidamente.
Meno cunsumu di reagenti: In cunfrontu cù u metudu di titrazione di riflussu, u metudu rapidu usa menu reagenti chimichi, hà costi più bassi è hà menu impattu annantu à l'ambiente.
Funzionamentu faciule: I passi di l'operazione di u metudu rapidu sò relativamente sèmplice, è l'operatore ùn hà micca bisognu di cunniscenza chimica troppu alta è cumpetenze spirimintali.
Svantaghji:
Precisione ligeramente più bassa: Siccomu u metudu rapidu generalmente usa alcune reazzione chimica simplificata è metudi di misurazione, a so precisione pò esse ligeramente più bassa di u metudu di titrazione di reflux.
Scopu limitatu di l'applicazione: U metudu rapidu hè principalmente adattatu per a determinazione di l'acqua di scarico organica à bassa cuncentrazione. Per l'acqua residuale à alta cuncentrazione, i so risultati di determinazione pò esse assai affettati.
Affettatu da fatturi d'interferenza: U metudu rapidu pò pruduce errori grossi in certi casi spiciali, cum'è quandu ci sò certe sustanzi interferenti in a mostra d'acqua.
In riassuntu, u metudu di titrazione di reflux è u metudu rapidu anu ognuna i so vantaghji è svantaghji. Qualessu metudu di sceglie dipende da u scenariu specificu di l'applicazione è i bisogni. Quandu una alta precisione è una larga applicabilità sò richieste, a titration di reflux pò esse sceltu; quandu i risultati rapidi sò necessarii o un gran numaru di campioni d'acqua sò processati, u metudu rapidu hè una bona scelta.
Lianhua, cum'è un fabricatore di strumenti di prova di qualità di l'acqua per 42 anni, hà sviluppatu un 20 minutiSpettrofotometria di digestione rapida CODmetudu. Dopu un gran numaru di paraguni spirimintali, hà sappiutu ottene un errore di menu di 5%, è hà i vantaghji di u funziunamentu simplice, risultati rapidi, pocu costu è pocu tempu.