Ang panginahanglan sa oksiheno sa kemikal gitawag usab nga panginahanglan sa kemikal nga oxygen (kemikal nga panginahanglan sa oxygen), nga gitawag nga COD. Kini mao ang paggamit sa kemikal nga mga oxidant (sama sa potassium permanganate) aron sa pag-oxidize ug pag-decompose sa oxidizable substances sa tubig (sama sa organikong butang, nitrite, ferrous salt, sulfide, ug uban pa), ug dayon kuwentahon ang konsumo sa oxygen base sa gidaghanon sa nahabilin. oxidant. Sama sa biochemical oxygen demand (BOD), kini usa ka hinungdanon nga timailhan sa polusyon sa tubig. Ang yunit sa COD kay ppm o mg/L. Kon mas gamay ang bili, mas gaan ang polusyon sa tubig.
Ang pagkunhod sa mga substansiya sa tubig naglakip sa nagkalain-laing organikong butang, nitrite, sulfide, ferrous nga asin, ug uban pa. Apan ang panguna mao ang organikong butang. Busa, ang panginahanglan sa kemikal nga oxygen (COD) kanunay nga gigamit ingon usa ka timailhan aron masukod ang gidaghanon sa organikong butang sa tubig. Kon mas dako ang panginahanglan sa kemikal nga oksiheno, mas grabe ang polusyon sa tubig pinaagi sa organikong butang. Ang pagtino sa panginahanglan sa kemikal nga oxygen (COD) magkalainlain sa pagtino sa pagkunhod sa mga sangkap sa mga sample sa tubig ug ang pamaagi sa pagdeterminar. Ang labing kasagarang gigamit nga mga pamaagi sa pagkakaron mao ang acidic potassium permanganate oxidation method ug ang potassium dichromate oxidation method. Ang potassium permanganate (KMnO4) nga pamaagi adunay ubos nga oxidation rate, apan medyo simple. Mahimo kini gamiton aron mahibal-an ang paryente nga pagtandi nga kantidad sa organikong sulud sa mga sample sa tubig ug limpyo nga tubig sa ibabaw ug mga sample sa tubig sa yuta. Ang potassium dichromate (K2Cr2O7) nga pamaagi adunay taas nga oxidation rate ug maayo nga reproducibility. Angayan alang sa pagtino sa kinatibuk-ang kantidad sa organikong butang sa mga sample sa tubig sa pag-monitor sa wastewater.
Ang organikong butang makadaot kaayo sa mga sistema sa tubig sa industriya. Ang tubig nga adunay daghang organikong butang makahugaw sa ion exchange resins kung moagi sa desalination system, labi na ang anion exchange resins, nga makapakunhod sa kapasidad sa pagbaylo sa resin. Ang organikong butang mahimong makunhuran sa mga 50% pagkahuman sa pretreatment (coagulation, clarification ug filtration), apan dili kini makuha sa sistema sa desalination, mao nga kini kanunay nga gidala sa boiler pinaagi sa feed water, nga nagpamenos sa pH nga kantidad sa boiler tubig. Usahay ang organikong butang mahimo usab nga dad-on ngadto sa sistema sa singaw ug condensate nga tubig, nga makapakunhod sa pH ug makapahinabo sa sistema sa corrosion. Ang taas nga sulud sa organikong butang sa naglibot nga sistema sa tubig makapauswag sa microbial reproduction. Busa, bisan alang sa desalination, boiler water o circulating water system, mas ubos ang COD, mas maayo, apan walay unified limiting index. Kung COD (KMnO4 method) > 5mg/L sa circulating cooling water system, ang kalidad sa tubig nagsugod na sa pagkadaot.
Ang panginahanglan sa oksiheno sa kemikal (COD) usa ka indikasyon sa pagsukod sa lebel kung diin ang tubig dato sa organikong butang, ug usa usab kini sa hinungdanon nga mga timailhan sa pagsukod sa lebel sa polusyon sa tubig. Sa pag-uswag sa industriyalisasyon ug pag-usbaw sa populasyon, ang mga katubigan sa tubig nahimong labi ug labi nga nahugawan, ug ang pag-uswag sa COD detection anam-anam nga milambo.
Ang gigikanan sa COD detection masubay balik sa 1850s, sa dihang ang mga problema sa polusyon sa tubig nakadani sa pagtagad sa mga tawo. Sa sinugdan, gigamit ang COD isip timailhan sa mga acidic nga ilimnon aron masukod ang konsentrasyon sa organikong butang sa mga ilimnon. Bisan pa, tungod kay ang usa ka kompleto nga pamaagi sa pagsukod wala pa matukod nianang panahona, adunay usa ka dako nga sayup sa mga resulta sa pagtino sa COD.
Sa sayong bahin sa ika-20 nga siglo, uban sa pag-uswag sa modernong mga pamaagi sa pag-analisar sa kemikal, ang pamaagi sa pag-ila sa COD inanay nga milambo. Niadtong 1918, gihubit sa Aleman nga chemist nga si Hasse ang COD ingon ang kinatibuk-ang gidaghanon sa organikong butang nga gigamit sa oksihenasyon sa usa ka acidic nga solusyon. Pagkahuman, gisugyot niya ang usa ka bag-ong pamaagi sa pagtino sa COD, nga mao ang paggamit sa usa ka high-concentration nga chromium dioxide nga solusyon ingon usa ka oxidant. Kini nga pamaagi epektibo nga maka-oxidize sa organikong butang ngadto sa carbon dioxide ug tubig, ug masukod ang konsumo sa mga oxidant sa solusyon sa wala pa ug pagkahuman sa oksihenasyon aron mahibal-an ang kantidad sa COD.
Bisan pa, ang mga kakulangan sa kini nga pamaagi anam-anam nga mitumaw. Una, ang pag-andam ug operasyon sa mga reagents medyo komplikado, nga nagdugang sa kalisud ug pag-usik sa panahon sa eksperimento. Ikaduha, ang taas nga konsentrasyon nga chromium dioxide nga mga solusyon makadaot sa kalikopan ug dili maayo sa praktikal nga mga aplikasyon. Busa, ang misunod nga mga pagtuon anam-anam nga nangita ug mas simple ug mas tukma nga paagi sa pagdeterminar sa COD.
Sa 1950s, ang Dutch chemist nga si Friis nag-imbento ug bag-ong pamaagi sa pagdeterminar sa COD, nga naggamit ug taas nga konsentrasyon nga persulfuric acid isip usa ka oxidant. Kini nga pamaagi yano nga operahan ug adunay taas nga katukma, nga labi nga nagpauswag sa kahusayan sa pagkakita sa COD. Bisan pa, ang paggamit sa persulfuric acid usab adunay piho nga peligro sa kaluwasan, mao nga kinahanglan gihapon nga hatagan pagtagad ang kaluwasan sa operasyon.
Pagkahuman, sa paspas nga pag-uswag sa teknolohiya sa instrumento, ang pamaagi sa pagdeterminar sa COD hinayhinay nga nakab-ot ang automation ug paniktik. Sa 1970s, mitungha ang unang COD automatic analyzer, nga makaamgo sa bug-os nga awtomatikong pagproseso ug pag-ila sa mga sample sa tubig. Kini nga instrumento dili lamang nagpauswag sa katukma ug kalig-on sa determinasyon sa COD, apan labi usab nga nagpauswag sa kahusayan sa trabaho.
Sa pagpauswag sa kahibalo sa kalikopan ug pagpaayo sa mga kinahanglanon sa regulasyon, ang pamaagi sa pag-ila sa COD padayon nga gi-optimize. Sa bag-ohay nga mga tuig, ang pag-uswag sa teknolohiya sa photoelectric, mga pamaagi sa electrochemical ug teknolohiya sa biosensor nagpasiugda sa kabag-ohan sa teknolohiya sa pagkakita sa COD. Pananglitan, ang teknolohiya sa photoelectric mahimong matino ang sulud sa COD sa mga sample sa tubig pinaagi sa pagbag-o sa mga signal sa photoelectric, nga adunay mas mubo nga oras sa pag-ila ug mas simple nga operasyon. Ang pamaagi sa electrochemical naggamit sa mga electrochemical sensor aron masukod ang mga kantidad sa COD, nga adunay mga bentaha sa taas nga pagkasensitibo, paspas nga pagtubag ug wala’y kinahanglan nga mga reagents. Ang teknolohiya sa biosensor naggamit sa mga biolohikal nga materyales aron espesipikong makit-an ang organikong butang, nga nagpauswag sa katukma ug espesipiko sa determinasyon sa COD.
Ang mga pamaagi sa pag-detect sa COD nakaagi sa proseso sa pag-uswag gikan sa tradisyonal nga pagtuki sa kemikal hangtod sa modernong instrumento, teknolohiya sa photoelectric, pamaagi sa electrochemical ug teknolohiya sa biosensor sa miaging mga dekada. Uban sa pag-uswag sa syensya ug teknolohiya ug sa pagdugang sa panginahanglan, COD detection teknolohiya sa gihapon gipauswag ug innovated. Sa umaabot, makita nga samtang ang mga tawo naghatag ug dugang nga pagtagad sa mga isyu sa polusyon sa kinaiyahan, ang COD detection technology molambo pa ug mahimong mas paspas, mas tukma ug kasaligan nga water quality detection method.
Sa pagkakaron, ang mga laboratoryo nag-una sa paggamit sa mosunod nga duha ka mga pamaagi sa pag-ila sa COD.
1. Pamaagi sa pagdeterminar sa COD
Potassium dichromate standard nga pamaagi, nailhan usab nga reflux method (National Standard of the People's Republic of China)
(I) Prinsipyo
Pagdugang usa ka piho nga kantidad sa potassium dichromate ug catalyst nga pilak nga sulfate sa sample sa tubig, kainit ug reflux sa usa ka piho nga yugto sa panahon sa usa ka lig-on nga acidic medium, bahin sa potassium dichromate ang pagkunhod sa mga oxidizable nga sangkap sa sample sa tubig, ug ang nahabilin. potassium dichromate titrated uban sa ammonium ferrous sulfate. Ang kantidad sa COD gikalkulo base sa gidaghanon sa potassium dichromate nga gigamit.
Tungod kay kini nga sumbanan giporma kaniadtong 1989, adunay daghang mga kakulangan sa pagsukod niini sa karon nga sumbanan:
1. Nagkinahanglan kini og daghang panahon, ug ang matag sample kinahanglang i-reflux sulod sa 2 ka oras;
2. Ang reflux ekipo nag-okupar sa usa ka dako nga luna, nga naghimo sa batch determinasyon lisud;
3. Ang gasto sa pag-analisar taas, ilabi na alang sa silver sulfate;
4. Atol sa proseso sa determinasyon, ang basura sa reflux nga tubig talagsaon;
5. Ang makahilo nga mercury salts kay prone sa secondary pollution;
6. Ang gidaghanon sa mga reagents nga gigamit dako, ug ang gasto sa mga consumable taas;
7. Ang proseso sa pagsulay komplikado ug dili angay alang sa promosyon.
(II) Kagamitan
1. 250mL all-glass reflux device
2. Heating device (electric furnace)
3. 25mL o 50mL acid burette, conical flask, pipette, volumetric flask, etc.
(III) Reagents
1. Potassium dichromate standard nga solusyon (c1/6K2Cr2O7=0.2500mol/L)
2. Ferrocyanate indicator solution
3. Ammonium ferrous sulfate standard nga solusyon [c(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O≈0.1mol/L] (i-calibrate sa dili pa gamiton)
4. Sulfuric acid-silver sulfate nga solusyon
Potassium dichromate standard nga pamaagi
(IV) Mga lakang sa determinasyon
Ammonium ferrous sulfate calibration: Tukmang pipette ang 10.00mL nga potassium dichromate standard solution ngadto sa 500mL conical flask, dilute ngadto sa mga 110mL sa tubig, hinay-hinay nga pagdugang og 30mL nga concentrated sulfuric acid, ug pag-uyog og maayo. Human sa pagpabugnaw, idugang ang 3 ka tulo sa ferrocyanate indicator solution (mga 0.15mL) ug titrate gamit ang ammonium ferrous sulfate solution. Ang katapusan nga punto mao kung ang kolor sa solusyon mausab gikan sa dalag ngadto sa asul-berde ngadto sa pula nga kape.
(V) Determinasyon
Pagkuha og 20mL nga sample sa tubig (kon gikinahanglan, kuhaa ang gamay ug dugangi ang tubig ngadto sa 20 o dilute sa dili pa pagkuha), idugang ang 10mL nga potassium dichromate, isaksak ang reflux device, ug dayon idugang ang 30mL nga sulfuric acid ug silver sulfate, init ug reflux sulod sa 2 ka oras. . Human makapabugnaw, hugasi ang bungbong sa condenser tube sa 90.00mL nga tubig ug kuhaa ang conical flask. Human mabugnaw pag-usab ang solusyon, idugang ang 3 ka tulo sa ferrous acid indicator solution ug titrate gamit ang ammonium ferrous sulfate standard solution. Ang kolor sa solusyon mausab gikan sa dalag ngadto sa asul-berde ngadto sa pula nga kape, nga mao ang kataposang punto. Irekord ang gidaghanon sa ammonium ferrous sulfate standard solution. Samtang gisukod ang sampol sa tubig, kuhaa ang 20.00mL nga na-redistilled nga tubig ug paghimo ug blangko nga eksperimento sumala sa parehas nga mga lakang sa operasyon. Irekord ang gidaghanon sa ammonium ferrous sulfate standard solution nga gigamit sa blangko nga titration.
Potassium dichromate standard nga pamaagi
(VI) Pagkalkula
CODCr(O2, mg/L)=[8×1000(V0-V1)·C]/V
(VII) Mga Pag-amping
1. Ang maximum nga gidaghanon sa chloride ion complexed uban sa 0.4g mercuric sulfate mahimong moabot sa 40mg. Kung 20.00mL nga sample sa tubig ang gikuha, ang maximum nga chloride ion nga konsentrasyon nga 2000mg/L mahimong makomplikado. Kung ang konsentrasyon sa mga chloride ions ubos, gamay nga kantidad sa mercuric sulfate mahimong idugang aron magpabilin ang mercuric sulfate: chloride ion = 10:1 (W/W). Kung ang usa ka gamay nga kantidad sa mercuric chloride mo-precipitate, dili kini makaapekto sa determinasyon.
2. Ang han-ay sa COD nga gitino pinaagi niini nga pamaagi mao ang 50-500mg/L. Alang sa mga sample sa tubig nga adunay panginahanglan sa kemikal nga oksiheno nga ubos sa 50mg/L, 0.0250mol/L nga potassium dichromate standard solution ang angay gamiton. 0.01mol/L ammonium ferrous sulfate standard nga solusyon kinahanglan gamiton alang sa back titration. Para sa mga sample sa tubig nga adunay COD nga labaw sa 500mg/L, dilute sila sa dili pa matino.
3. Human mapainit ug ma-reflux ang sample sa tubig, ang nahabilin nga kantidad sa potassium dichromate sa solusyon kinahanglan nga 1 / 5-4 / 5 sa dugang nga kantidad.
4. Sa diha nga ang paggamit sa potassium hydrogen phthalate standard nga solusyon sa pagsusi sa kalidad ug operasyon teknolohiya sa reagent, tungod kay ang theoretical CODCr sa matag gramo sa potassium hydrogen phthalate mao ang 1.176g, 0.4251g sa potassium hydrogen phthalate (HOOCC6H4COOK) mao ang dissolved sa redistilled tubig, gibalhin ngadto sa usa ka 1000mL volumetric flask, ug lasaw ngadto sa marka uban sa redistilled nga tubig sa paghimo niini nga usa ka 500mg/L CODcr standard nga solusyon. Andama kini nga presko kon gamiton.
5. Ang resulta sa determinasyon sa CODCr kinahanglang magpabiling upat ka mahinungdanong numero.
6. Atol sa matag eksperimento, ang ammonium ferrous sulfate standard titration solution kinahanglang i-calibrate, ug ang kausaban sa konsentrasyon kinahanglang hatagan ug espesyal nga pagtagad kon ang temperatura sa lawak taas. (Mahimo usab nimong idugang ang 10.0ml nga potassium dichromate standard nga solusyon sa blangko pagkahuman sa titration ug titrate gamit ang ammonium ferrous sulfate hangtod sa katapusan nga punto.)
7. Ang sample sa tubig kinahanglang huptang presko ug sukdon sa labing daling panahon.
Mga bentaha:
Taas nga katukma: Ang reflux titration usa ka klasiko nga pamaagi sa pagtino sa COD. Pagkahuman sa taas nga yugto sa pag-uswag ug pag-verify, ang katukma niini kaylap nga giila. Mas tukma nga makapakita kini sa aktuwal nga sulud sa organikong butang sa tubig.
Lapad nga aplikasyon: Kini nga pamaagi angay alang sa lainlaing mga klase sa mga sample sa tubig, lakip ang taas nga konsentrasyon ug ubos nga konsentrasyon nga organikong basura.
Mga detalye sa operasyon: Adunay detalyado nga mga sumbanan sa operasyon ug mga proseso, nga sayon alang sa mga operator nga ma-master ug ipatuman.
Mga disbentaha:
Pag-usik sa oras: Ang reflux titration kasagarang mokabat ug pipila ka oras aron makompleto ang determinasyon sa usa ka sample, nga klaro nga dili angay sa sitwasyon diin ang mga resulta kinahanglan nga makuha dayon.
Taas nga konsumo sa reagent: Kini nga pamaagi nanginahanglan sa paggamit sa daghang mga kemikal nga reagents, nga dili lamang mahal, apan naghugaw usab sa palibot sa usa ka sukod.
Komplikado nga operasyon: Ang operator kinahanglan nga adunay piho nga kahibalo sa kemikal ug mga kahanas sa eksperimento, kung dili kini makaapekto sa katukma sa mga resulta sa determinasyon.
2. Paspas nga panghilis spectrophotometry
(I) Prinsipyo
Ang sample gidugang sa usa ka nahibal-an nga kantidad sa potassium dichromate nga solusyon, sa usa ka lig-on nga sulfuric acid medium, nga adunay pilak nga sulfate ingon usa ka catalyst, ug pagkahuman sa taas nga temperatura nga pagtunaw, ang kantidad sa COD gitino sa mga kagamitan sa photometric. Tungod kay kini nga pamaagi adunay usa ka mubo nga oras sa determinasyon, gamay nga sekondaryang polusyon, gamay nga gidaghanon sa reagent ug mubu nga gasto, kadaghanan sa mga laboratoryo karon naggamit niini nga pamaagi. Bisan pa, kini nga pamaagi adunay taas nga gasto sa instrumento ug gamay nga gasto sa paggamit, nga angay alang sa dugay nga paggamit sa mga yunit sa COD.
(II) Kagamitan
Ang mga langyaw nga ekipo naugmad sa sayo pa, apan ang presyo taas kaayo, ug ang panahon sa determinasyon taas. Ang presyo sa reagent sa kasagaran dili maabut sa mga tiggamit, ug ang katukma dili kaayo taas, tungod kay ang mga sumbanan sa pag-monitor sa mga langyaw nga instrumento lahi sa sa akong nasud, labi na tungod kay ang lebel sa pagtambal sa tubig ug sistema sa pagdumala sa mga langyaw nga nasud lahi sa akong nasud; ang paspas nga panghilis spectrophotometry nga pamaagi nag-una base sa komon nga mga pamaagi sa domestic mga instrumento. Ang catalytic paspas nga determinasyon sa COD nga pamaagi mao ang pormulasyon nga sumbanan niini nga pamaagi. Naimbento kini sa sayong bahin sa 1980s. Pagkahuman sa kapin sa 30 ka tuig nga aplikasyon, nahimo kini nga sumbanan sa industriya sa pagpanalipod sa kalikopan. Ang domestic nga 5B nga instrumento kaylap nga gigamit sa siyentipikong panukiduki ug opisyal nga pag-monitor. Ang mga instrumento sa balay kaylap nga gigamit tungod sa ilang mga bentaha sa presyo ug tukma sa panahon nga serbisyo pagkahuman sa pagbaligya.
(III) Mga lakang sa determinasyon
Pagkuha ug 2.5ml nga sample—–idugang ang reagent—–digest sa 10 ka minuto—–pabugnaw sa 2 ka minuto—–ibubo sa colorimetric dish—–ang display sa kagamitan direktang nagpakita sa COD nga konsentrasyon sa sample.
(IV) Mga panagana
1. Ang mga sample nga high-chlorine nga tubig kinahanglang mogamit ug high-chlorine nga reagent.
2. Ang basura nga likido mga 10ml, apan kini acidic kaayo ug kinahanglan nga kolektahon ug iproseso.
3. Siguroha nga ang kahayag-transmitting ibabaw sa cuvette limpyo.
Mga bentaha:
Paspas nga tulin: Ang paspas nga paagi kasagarang mokabat lang ug pipila ka minuto hangtod sa kapin sa napulo ka minuto aron makompleto ang determinasyon sa usa ka sample, nga haom kaayo sa mga sitwasyon diin ang mga resulta kinahanglang makuha dayon.
Dili kaayo konsumo sa reagent: Kung itandi sa pamaagi sa reflux titration, ang paspas nga pamaagi naggamit og gamay nga mga kemikal nga reagents, adunay mas ubos nga gasto, ug adunay gamay nga epekto sa kalikopan.
Sayon nga operasyon: Ang mga lakang sa operasyon sa paspas nga pamaagi medyo yano, ug ang operator dili kinahanglan nga adunay taas kaayo nga kahibalo sa kemikal ug mga kahanas sa eksperimento.
Mga disbentaha:
Gamay nga ubos nga katukma: Tungod kay ang paspas nga pamaagi kasagarang naggamit sa pipila ka gipayano nga kemikal nga mga reaksyon ug mga pamaagi sa pagsukod, ang katukma niini mahimong mas gamay kaysa sa reflux titration nga pamaagi.
Limitado nga sakup sa aplikasyon: Ang paspas nga pamaagi labi nga angay alang sa pagtino sa ubos nga konsentrasyon nga organikong basura. Alang sa high-concentration wastewater, ang mga resulta sa determinasyon niini mahimong maapektuhan pag-ayo.
Naapektuhan sa mga hinungdan sa pagpanghilabot: Ang paspas nga pamaagi mahimo’g makamugna daghang mga sayup sa pipila ka mga espesyal nga kaso, sama sa kung adunay pipila nga mga makabalda nga sangkap sa sample sa tubig.
Sa katingbanan, ang pamaagi sa reflux titration ug ang paspas nga pamaagi matag usa adunay kaugalingon nga mga bentaha ug disbentaha. Unsang paagiha ang pilion nagdepende sa piho nga senaryo sa aplikasyon ug mga kinahanglanon. Kung gikinahanglan ang taas nga katukma ug halapad nga paggamit, ang reflux titration mahimong mapili; kung gikinahanglan ang dali nga mga resulta o daghang mga sample sa tubig ang giproseso, ang paspas nga pamaagi usa ka maayong pagpili.
Ang Lianhua, isip usa ka tiggama sa mga instrumento sa pagsulay sa kalidad sa tubig sulod sa 42 ka tuig, nakahimo og 20-minutoCOD paspas nga digestion spectrophotometrypamaagi. Human sa usa ka dako nga gidaghanon sa mga eksperimento pagtandi, kini nakahimo sa pagkab-ot sa usa ka sayop nga ubos pa kay sa 5%, ug adunay mga bentaha sa yano nga operasyon, dali nga mga resulta, ubos nga gasto ug mubo nga panahon.
Oras sa pag-post: Hun-07-2024
