Kebutuhan oksigen kimia uga diarani permintaan oksigen kimia (kebutuhan oksigen kimia), diarani COD. Iku nggunakake oksidan kimia (kayata kalium permanganat) kanggo ngoksidasi lan ngurai zat sing bisa dioksidasi ing banyu (kayata bahan organik, nitrit, uyah ferrous, sulfida, lan sapiturute), banjur ngetung konsumsi oksigen adhedhasar jumlah residual. oksidan. Kaya kebutuhan oksigen biokimia (BOD), iki minangka indikator penting polusi banyu. Unit COD yaiku ppm utawa mg/L. Sing luwih cilik regane, luwih entheng polusi banyu.
Zat pereduksi ing banyu kalebu macem-macem bahan organik, nitrit, sulfida, uyah ferrous, lan liya-liyane. Nanging sing utama yaiku bahan organik. Mula, kabutuhan oksigen kimia (COD) asring digunakake minangka indikator kanggo ngukur jumlah bahan organik ing banyu. Sing luwih gedhe panjaluk oksigen kimia, luwih serius polusi banyu dening bahan organik. Penentuan kebutuhan oksigen kimia (COD) beda-beda gumantung karo penentuan bahan sing nyuda ing conto banyu lan metode penentuan. Cara sing paling umum digunakake saiki yaiku metode oksidasi kalium permanganat asam lan metode oksidasi kalium dikromat. Cara kalium permanganat (KMnO4) nduweni tingkat oksidasi sing sithik, nanging relatif prasaja. Bisa digunakake kanggo nemtokake nilai komparatif relatif saka isi organik ing conto banyu lan banyu lumahing resik lan conto banyu soko njero lemah. Cara kalium dikromat (K2Cr2O7) nduweni tingkat oksidasi dhuwur lan reproduktifitas sing apik. Cocog kanggo nemtokake jumlah total bahan organik ing conto banyu ing ngawasi banyu limbah.
Bahan organik mbebayani banget kanggo sistem banyu industri. Banyu sing ngemot akeh bahan organik bakal ngrusak resin pertukaran ion nalika ngliwati sistem desalinasi, utamane resin ijol-ijolan anion, sing bakal nyuda kapasitas pertukaran resin. Bahan organik bisa dikurangi kira-kira 50% sawise pretreatment (koagulasi, klarifikasi lan filtrasi), nanging ora bisa dicopot ing sistem desalinasi, mula asring digawa menyang boiler liwat banyu feed, sing nyuda nilai pH boiler. banyu. Kadhangkala bahan organik uga bisa digawa menyang sistem uap lan banyu kondensat, sing bakal nyuda pH lan nyebabake karat sistem. Isi bahan organik sing dhuwur ing sistem sirkulasi banyu bakal ningkatake reproduksi mikroba. Mulane, manawa kanggo desalinasi, banyu ketel utawa sistem sirkulasi banyu, COD luwih murah, luwih apik, nanging ora ana indeks pembatas sing manunggal. Nalika COD (metode KMnO4)> 5mg/L ing sistem sirkulasi banyu cooling, kualitas banyu wis wiwit rusak.
Kebutuhan oksigen kimia (COD) minangka indikator pangukuran tingkat banyu sing sugih ing bahan organik, lan uga minangka salah sawijining indikator penting kanggo ngukur tingkat polusi banyu. Kanthi pangembangan industrialisasi lan tambah akeh populasi, badan banyu saya tambah akeh polusi, lan pangembangan deteksi COD saya suwe saya apik.
Asal saka deteksi COD bisa ditelusuri wiwit taun 1850-an, nalika masalah polusi banyu wis narik kawigaten wong. Kaping pisanan, COD digunakake minangka indikator minuman asam kanggo ngukur konsentrasi bahan organik ing minuman. Nanging, amarga cara pangukuran sing lengkap durung ditetepake ing wektu kasebut, ana kesalahan gedhe ing asil penentuan COD.
Ing awal abad kaping 20, kanthi kemajuan metode analisis kimia modern, metode deteksi COD saya suwe saya apik. Ing taun 1918, ahli kimia Jerman Hasse nemtokake COD minangka jumlah total bahan organik sing dikonsumsi dening oksidasi ing larutan asam. Sabanjure, dheweke ngusulake metode penentuan COD anyar, yaiku nggunakake solusi kromium dioksida kanthi konsentrasi dhuwur minangka oksidan. Cara iki bisa kanthi efektif ngoksidasi bahan organik dadi karbon dioksida lan banyu, lan ngukur konsumsi oksidan ing solusi sadurunge lan sawise oksidasi kanggo nemtokake nilai COD.
Nanging, kekurangan metode iki mboko sithik muncul. Kaping pisanan, panyiapan lan operasi reagen relatif rumit, sing nambah kesulitan lan wektu eksperimen. Kapindho, solusi kromium dioksida kanthi konsentrasi dhuwur mbebayani kanggo lingkungan lan ora kondusif kanggo aplikasi praktis. Mula, panliten-panliten sakbanjure wis mboko sithik ngupaya cara nemtokake COD sing luwih prasaja lan akurat.
Ing taun 1950-an, ahli kimia Walanda Friis nyipta metode penentuan COD anyar, sing nggunakake asam persulfurat konsentrasi dhuwur minangka oksidan. Cara iki gampang dioperasi lan nduweni akurasi sing dhuwur, sing ningkatake efisiensi deteksi COD. Nanging, panggunaan asam persulfuric uga duwe bebaya safety tartamtu, mula isih kudu digatekake babagan safety operasi.
Salajengipun, kanthi perkembangan teknologi instrumentasi kanthi cepet, metode penentuan COD mboko sithik entuk otomatisasi lan intelijen. Ing taun 1970-an, analyzer otomatis COD pisanan muncul, sing bisa nyadari pangolahan lan deteksi sampel banyu kanthi otomatis. Instrumen iki ora mung nambah akurasi lan stabilitas tekad COD, nanging uga nambah efisiensi kerja.
Kanthi nambah kesadaran lingkungan lan nambah syarat regulasi, metode deteksi COD uga terus dioptimalake. Ing taun-taun pungkasan, pangembangan teknologi fotoelektrik, metode elektrokimia lan teknologi biosensor wis ningkatake inovasi teknologi deteksi COD. Contone, teknologi fotolistrik bisa nemtokake isi COD ing conto banyu kanthi owah-owahan sinyal fotoelektrik, kanthi wektu deteksi sing luwih cendhek lan operasi sing luwih prasaja. Cara elektrokimia nggunakake sensor elektrokimia kanggo ngukur nilai COD, sing nduweni kaluwihan sensitivitas dhuwur, respon cepet lan ora perlu reagen. Teknologi biosensor nggunakake bahan biologis kanggo ndeteksi khusus bahan organik, sing nambah akurasi lan spesifik tekad COD.
Cara deteksi COD wis ngalami proses pangembangan saka analisis kimia tradisional nganti instrumentasi modern, teknologi fotoelektrik, metode elektrokimia lan teknologi biosensor ing sawetara dekade kepungkur. Kanthi kemajuan ilmu pengetahuan lan teknologi lan tambah akeh permintaan, teknologi deteksi COD isih ditambah lan dianyari. Ing mangsa ngarep, bisa diramalake yen wong luwih menehi perhatian marang masalah polusi lingkungan, teknologi deteksi COD bakal berkembang luwih maju lan dadi cara deteksi kualitas banyu sing luwih cepet, akurat lan dipercaya.
Saiki, laboratorium utamane nggunakake rong cara ing ngisor iki kanggo ndeteksi COD.
1. Metode penentuan COD
Metode standar kalium dikromat, uga dikenal minangka metode refluks (Standar Nasional Republik Rakyat China)
(I) Prinsip
Tambah jumlah tartamtu saka kalium dichromate lan katalis perak sulfat kanggo sampel banyu, panas lan refluks kanggo wektu tartamtu ing medium asam kuwat, bagean saka kalium dichromate wis suda dening bahan kimia oxidizable ing sampel banyu, lan isih kalium dikromat dititrasi karo amonium ferrous sulfat. Nilai COD diitung adhedhasar jumlah kalium dikromat sing dikonsumsi.
Wiwit standar iki dirumusake ing taun 1989, ana akeh kekurangan kanggo ngukur karo standar saiki:
1. Butuh akeh wektu, lan saben sampel kudu refluxed kanggo 2 jam;
2. Peralatan refluks manggoni papan sing gedhe, nggawe tekad batch angel;
3. Biaya analisis dhuwur, utamane kanggo perak sulfat;
4. Sajrone proses tekad, sampah banyu refluks apik tenan;
5. Uyah merkuri beracun rawan polusi sekunder;
6. Jumlah reagen sing digunakake gedhe, lan biaya bahan bakar dhuwur;
7. Proses test rumit lan ora cocok kanggo promosi.
(II) Peralatan
1. 250mL piranti refluks kabeh-kaca
2. Piranti pemanas (tungku listrik)
3. Buret asam 25mL utawa 50mL, labu kerucut, pipet, labu volumetrik, lsp.
(III) Reagen
1. Larutan standar kalium dikromat (c1/6K2Cr2O7=0,2500mol/L)
2. Solusi indikator ferrosianat
3. Larutan standar amonium ferrous sulfat [c(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O≈0.1mol/L] (kalibrasi sadurunge digunakake)
4. Larutan asam sulfat-perak sulfat
Metode standar kalium dikromat
(IV) Langkah-langkah penentuan
Kalibrasi ammonium ferrous sulfate: Pipet kanthi akurat 10,00mL larutan standar kalium dikromat menyang labu kerucut 500mL, diencerake nganti 110mL nganggo banyu, tambah alon-alon 30mL asam sulfat pekat, lan goyangake kanthi becik. Sawise adhem, tambahake 3 tetes larutan indikator ferrocyanate (kira-kira 0,15mL) lan titrasi nganggo larutan amonium ferrous sulfat. Titik pungkasan yaiku nalika werna solusi diganti saka kuning dadi biru-ijo nganti coklat abang.
(V) Tekad
Njupuk 20mL sampel banyu (yen perlu, njupuk kurang lan nambah banyu kanggo 20 utawa dilute sadurunge njupuk), nambah 10mL kalium dikromat, plug ing piranti refluks, lan banjur nambah 30mL asam sulfat lan salaka sulfat, panas lan refluks kanggo 2h. . Sawise adhem, mbilasake tembok tabung kondensor nganggo banyu 90,00mL lan copot labu kerucut. Sawise solusi digawe adhem maneh, tambahake 3 tetes larutan indikator asam ferrous lan titrasi karo larutan standar amonium ferrous sulfat. Werna solusi kasebut owah saka kuning dadi biru-ijo nganti coklat abang, yaiku titik pungkasan. Catat jumlah larutan standar amonium ferrous sulfat. Nalika ngukur sampel banyu, njupuk 20.00mL banyu redistilled lan nindakake eksperimen kosong miturut langkah operasi padha. Catat jumlah larutan standar amonium ferrous sulfat sing digunakake ing titrasi kosong.
Metode standar kalium dikromat
(VI) Petungan
CODCr(O2, mg/L)=[8×1000(V0-V1)·C]/V
(VII) Pancegahan
1. Jumlah maksimum ion klorida dikompleks karo 0.4g merkuri sulfat bisa tekan 40mg. Yen sampel banyu 20.00mL dijupuk, konsentrasi ion klorida maksimal 2000mg/L bisa dikompleks. Yen konsentrasi ion klorida kurang, jumlah cilik merkuri sulfat bisa ditambahake kanggo njaga merkuri sulfat: ion klorida = 10:1 (W/W). Yen jumlah cilik saka merkuri klorida precipitates, iku ora mengaruhi tekad.
2. Rentang COD sing ditemtokake kanthi cara iki yaiku 50-500mg / L. Kanggo conto banyu kanthi kabutuhan oksigen kimia kurang saka 50mg / L, solusi standar kalium dikromat 0,0250mol / L kudu digunakake. 0.01mol/L amonium ferrous sulfat solusi standar kudu digunakake kanggo titration bali. Kanggo conto banyu kanthi COD luwih saka 500mg/L, diencerake sadurunge ditetepake.
3. Sawise sampel banyu digawe panas lan refluks, jumlah kalium dikromat sing isih ana ing larutan kudu 1 / 5-4 / 5 saka jumlah sing ditambahake.
4. Nalika nggunakake solusi standar kalium hidrogen phthalate kanggo mriksa kualitas lan teknologi operasi reagen, amarga CODCr teoritis saben gram kalium hidrogen phthalate yaiku 1.176g, 0.4251g kalium hidrogen phthalate (HOOCC6H4COOK) dibubarake ing banyu redistilled, ditransfer menyang labu volumetrik 1000mL, lan diencerake nganti tandha karo banyu sing disuling maneh supaya dadi larutan standar CODcr 500mg/L. Siapke seger nalika digunakake.
5. Asil netepake CODCr kudu nahan papat digit signifikan.
6. Sajrone saben eksperimen, larutan titrasi standar amonium ferrous sulfat kudu dikalibrasi, lan owah-owahan konsentrasi kudu diwenehi perhatian khusus nalika suhu kamar dhuwur. (Sampeyan uga bisa nambah 10.0ml larutan standar kalium dikromat menyang kothong sawise titrasi lan titrasi nganggo amonium ferrous sulfat menyang titik pungkasan.)
7. Sampel banyu kudu tetep seger lan diukur sanalika bisa.
Kaluwihan:
Akurasi dhuwur: Titrasi refluks minangka metode penentuan COD klasik. Sawise pembangunan lan verifikasi suwene suwe, akurasie wis diakoni sacara luas. Bisa luwih akurat nggambarake isi nyata bahan organik ing banyu.
Aplikasi Wide: Cara iki cocog kanggo macem-macem jinis conto banyu, kalebu banyu limbah organik konsentrasi dhuwur lan konsentrasi rendah.
Spesifikasi operasi: Ana standar lan proses operasi sing rinci, sing trep kanggo dikuasai lan diimplementasikake dening operator.
Kekurangan:
Wektu-akeh: titration reflux biasane njupuk sawetara jam kanggo ngrampungake netepake sampel, kang temenan ora kondusif kanggo kahanan ngendi asil kudu dijupuk cepet.
Konsumsi reagen sing dhuwur: Cara iki mbutuhake reagen kimia sing luwih akeh, sing ora mung larang, nanging uga ngrusak lingkungan nganti sawetara.
Operasi Komplek: Operator kudu duwe kawruh kimia tartamtu lan katrampilan eksperimen, yen ora bisa mengaruhi akurasi asil tekad.
2. Spektrofotometri pencernaan cepet
(I) Prinsip
Sampel ditambahake kanthi jumlah larutan kalium dikromat sing dikenal, ing medium asam sulfat sing kuwat, kanthi katalis perak sulfat, lan sawise pencernaan suhu dhuwur, nilai COD ditemtokake dening peralatan fotometrik. Amarga cara iki nduweni wektu tekad sing cendhak, polusi sekunder cilik, volume reagen cilik lan biaya murah, umume laboratorium saiki nggunakake metode iki. Nanging, cara iki nduweni biaya instrumen sing dhuwur lan biaya panggunaan sing murah, sing cocog kanggo panggunaan unit COD jangka panjang.
(II) Peralatan
Peralatan manca dikembangake sadurunge, nanging regane dhuwur banget, lan wektu tekad dawa. Rega reagen umume ora terjangkau kanggo pangguna, lan akurasi ora dhuwur banget, amarga standar pemantauan instrumen manca beda karo negaraku, utamane amarga tingkat perawatan banyu lan sistem manajemen negara manca beda karo negaraku. negara; cara spektrofotometri pencernaan cepet utamané adhedhasar cara umum instrumen domestik. Penentuan cepat katalitik metode COD minangka standar formulasi metode iki. Iki diciptakake ing awal taun 1980-an. Sawise aplikasi luwih saka 30 taun, wis dadi standar industri perlindungan lingkungan. Instrumen 5B domestik wis akeh digunakake ing riset ilmiah lan pemantauan resmi. Instrumen domestik wis akeh digunakake amarga kaluwihan rega lan layanan sawise-sales pas wektune.
(III) Langkah-langkah penentuan
Njupuk sampel 2,5ml—–tambah reagen—–dicerna nganti 10 menit—–kelangan 2 menit—–tuang menyang piring colorimetric—–tampilan peralatan langsung nampilake konsentrasi COD saka sampel.
(IV) Pancegahan
1. Sampel banyu klorin dhuwur kudu nggunakake reagen klorin dhuwur.
2. Cairan sampah kira-kira 10ml, nanging asam banget lan kudu dikumpulake lan diproses.
3. Priksa manawa permukaan cuvette sing ngirim cahya resik.
Kaluwihan:
Kacepetan cepet: Cara cepet biasane mung butuh sawetara menit nganti luwih saka sepuluh menit kanggo ngrampungake tekad sampel, sing cocog banget kanggo kahanan sing kudu entuk asil kanthi cepet.
Konsumsi reagen sing kurang: Dibandhingake karo metode titrasi refluks, metode kanthi cepet nggunakake reagen kimia sing luwih sithik, biaya sing luwih murah, lan pengaruhe kurang ing lingkungan.
Gampang operasi: Langkah-langkah operasi saka cara cepet punika relatif prasaja, lan operator ora perlu duwe kawruh kimia dhuwur lan katrampilan eksperimen.
Kekurangan:
Akurasi rada kurang: Amarga cara cepet biasane nggunakake sawetara reaksi kimia sing disederhanakake lan cara pangukuran, akurasi bisa rada luwih murah tinimbang metode titrasi refluks.
Orane katrangan winates saka aplikasi: Cara cepet iku utamané cocok kanggo netepake konsentrasi-rendah limbah organik. Kanggo banyu limbah konsentrasi dhuwur, asil tekad bisa uga kena pengaruh banget.
Dipengaruhi dening faktor interferensi: Cara cepet bisa nyebabake kesalahan gedhe ing sawetara kasus khusus, kayata nalika ana zat sing ngganggu tartamtu ing sampel banyu.
Ing ringkesan, metode titrasi refluks lan metode cepet duwe kaluwihan lan kekurangan dhewe. Cara sing kudu dipilih gumantung saka skenario lan kabutuhan aplikasi tartamtu. Nalika presisi dhuwur lan aplikasi sing wiyar dibutuhake, titrasi refluks bisa dipilih; nalika asil cepet dibutuhake utawa nomer akeh conto banyu diproses, cara cepet iku pilihan apik.
Lianhua, minangka produsen alat uji kualitas banyu sajrone 42 taun, wis ngembangake 20 menitCOD spektrofotometri pencernaan cepetcara. Sawise akeh perbandingan eksperimen, wis bisa entuk kesalahan kurang saka 5%, lan nduweni kaluwihan saka operasi prasaja, asil cepet, biaya murah lan wektu cendhak.
Wektu kirim: Jun-07-2024
