Kemia oksigenpostulo ankaŭ estas nomita kemia oksigenpostulo (kemia oksigenpostulo), referita kiel COD. Estas la uzo de kemiaj oksidantoj (kiel kalia permanganato) por oksigeni kaj malkomponi oksigeneblajn substancojn en akvo (kiel organika materio, nitrito, fersalo, sulfido, ktp.), kaj poste kalkuli la oksigenkonsumon bazitan sur la kvanto de resta. oksidanto. Kiel biokemia oksigenpostulo (BOD), ĝi estas grava indikilo de akvopoluado. La unuo de COD estas ppm aŭ mg/L. Ju pli malgranda la valoro, des pli malpeza la akvopoluo.
La reduktantaj substancoj en akvo inkluzivas diversajn organikan materion, nitrito, sulfido, fersalo, ktp. Sed la ĉefa estas organika materio. Tial, kemia oksigenpostulo (COD) ofte estas utiligita kiel indikilo por mezuri la kvanton de organika materio en akvo. Ju pli granda estas la kemia postulo de oksigeno, des pli grava estas la akvopoluado per organika materio. La determino de kemia oksigenpostulo (COD) varias laŭ la persistemo de reduktantaj substancoj en akvoprovaĵoj kaj la determinmetodo. La plej ofte uzataj metodoj nuntempe estas la acida kalia permanganata oksigenadmetodo kaj la kaliodikromata oksigenadmetodo. La metodo de kaliopermanganato (KMnO4) havas malaltan oksigenadon, sed estas relative simpla. Ĝi povas esti uzata por determini la relativan komparan valoron de la organika enhavo en akvoprovaĵoj kaj purigi surfacan akvon kaj grundakvoprovaĵojn. La metodo de kaliodikromato (K2Cr2O7) havas altan oksigenadon kaj bonan reprodukteblecon. Ĝi taŭgas por determini la totalan kvanton de organika materio en akvoprovaĵoj en kloakaĵmonitorado.
Organika materio estas tre malutila al industriaj akvosistemoj. Akvo enhavanta grandan kvanton da organika materio poluos ion-interŝanĝajn rezinojn kiam trapasas la sensaligsistemon, precipe anjoninterŝanĝajn rezinojn, kiuj reduktos la interŝanĝkapaciton de la rezino. Organika materio povas esti reduktita je ĉirkaŭ 50% post antaŭtraktado (koagulado, klarigo kaj filtrado), sed ĝi ne povas esti forigita en la sensaliga sistemo, do ĝi ofte estas enportita en la vaporkaldronon tra la nutra akvo, kio reduktas la pH-valoron de la vaporkaldrono. akvo. Foje organika materio ankaŭ povas esti alportita en la vaporsistemon kaj kondensakvon, kiuj reduktos la pH kaj kaŭzos sisteman korodon. Alta enhavo de organika materio en la cirkulanta akvosistemo antaŭenigos mikroban reproduktadon. Sekve, ĉu por sensaligo, kaldronakvo aŭ cirkulanta akvosistemo, ju pli malalta la COD, des pli bone, sed ne ekzistas unuigita limiga indekso. Kiam COD (KMnO4-metodo) > 5mg/L en la cirkulanta malvarmiga akvosistemo, la akvokvalito komencis plimalboniĝi.
Kemia oksigena postulo (COD) estas mezura indikilo de la grado al kiu akvo estas riĉa je organika materio, kaj ĝi ankaŭ estas unu el la gravaj indikiloj por mezuri la gradon de akvopoluado. Kun la disvolviĝo de la industriiĝo kaj la kresko de la loĝantaro, akvokorpoj pli kaj pli poluiĝas, kaj la disvolviĝo de COD-detekto iom post iom pliboniĝis.
La origino de COD-detekto povas esti spurita reen al la 1850-aj jaroj, kiam akvopoluoproblemoj altiris la atenton de homoj. Komence, COD estis utiligita kiel indikilo de acidaj trinkaĵoj por mezuri la koncentriĝon de organika materio en trinkaĵoj. Tamen, ĉar kompleta mezurmetodo ne estis establita en tiu tempo, ekzistis granda eraro en la perterminrezultoj de COD.
En la frua 20-a jarcento, kun la progreso de modernaj kemiaj analizmetodoj, la detekta metodo de COD estis iom post iom plibonigita. En 1918, germana apotekisto Hasse difinis COD kiel la totalan kvanton de organika materio konsumita per oksigenado en acida solvaĵo. Poste, li proponis novan COD-determinadmetodon, kiu devas uzi altkoncentretan kromdioksidan solvon kiel oksidanton. Ĉi tiu metodo povas efike oksigeni organikan materion en karbondioksidon kaj akvon, kaj mezuri la konsumon de oksidantoj en la solvo antaŭ kaj post oksigenado por determini la COD-valoron.
Tamen, la mankoj de ĉi tiu metodo iom post iom aperis. Unue, la preparado kaj funkciado de la reakciiloj estas relative komplikaj, kio pliigas la malfacilecon kaj tempopostulan de la eksperimento. Due, altkoncentriĝintaj kromdioksidaj solvoj estas damaĝaj al la medio kaj ne kondukas al praktikaj aplikoj. Tial, postaj studoj iom post iom serĉis pli simplan kaj pli precizan COD-determinadmetodon.
En la 1950-aj jaroj, nederlanda apotekisto Friis inventis novan COD-determinadmetodon, kiu uzas altkoncentretan persulfuran acidon kiel oksidanton. Ĉi tiu metodo estas simpla por funkcii kaj havas altan precizecon, kio multe plibonigas la efikecon de COD-detekto. Tamen, la uzo de persulfura acido ankaŭ havas certajn sekurecajn danĝerojn, do ankoraŭ necesas atenti la sekurecon de operacio.
Poste, kun la rapida evoluo de instrumenta teknologio, la COD-determina metodo iom post iom atingis aŭtomatigon kaj inteligentecon. En la 1970-aj jaroj, aperis la unua COD aŭtomata analizilo, kiu povas realigi la plene aŭtomatan prilaboradon kaj detekton de akvoprovaĵoj. Ĉi tiu instrumento ne nur plibonigas la precizecon kaj stabilecon de COD-determino, sed ankaŭ multe plibonigas laborefikecon.
Kun la plibonigo de media konscio kaj la plibonigo de reguligaj postuloj, la detekta metodo de COD ankaŭ estas ade optimumigita. En la lastaj jaroj, la disvolviĝo de fotoelektra teknologio, elektrokemiaj metodoj kaj biosensila teknologio antaŭenigis la novigon de COD-detektoteknologio. Ekzemple, fotoelektra teknologio povas determini la COD-enhavon en akvoprovaĵoj per la ŝanĝo de fotoelektraj signaloj, kun pli mallonga detektotempo kaj pli simpla operacio. La elektrokemia metodo uzas elektrokemiajn sensilojn por mezuri COD-valorojn, kiu havas la avantaĝojn de alta sentemo, rapida respondo kaj neniu bezono de reakciiloj. Biosensilo-teknologio uzas biologiajn materialojn por specife detekti organikan materion, kiu plibonigas la precizecon kaj specifecon de COD-determinado.
COD-detektometodoj spertis evoluprocezon de tradicia kemia analizo ĝis moderna instrumentado, fotoelektra teknologio, elektrokemiaj metodoj kaj biosensila teknologio en la pasintaj malmultaj jardekoj. Kun la progreso de scienco kaj teknologio kaj la pliiĝo de postulo, COD-detektoteknologio daŭre estas plibonigita kaj novigita. En la estonteco, oni povas antaŭvidi, ke dum homoj pli atentos pri medipoluadaj aferoj, COD-detektoteknologio plu disvolviĝos kaj fariĝos pli rapida, pli preciza kaj fidinda detekta metodo de akvokvalito.
Nuntempe, laboratorioj ĉefe uzas la sekvajn du metodojn por detekti COD.
1. Metodo de determino de COD
Kalia dikromata norma metodo, ankaŭ konata kiel reflua metodo (Nacia Normo de la Ĉina Popola Respubliko)
(I) Principo
Aldonu certan kvanton da kalia dikromato kaj katalizila arĝenta sulfato al la akvospecimeno, varmigu kaj refluon dum certa tempo en forta acida medio, parto de la kalia dikromato estas reduktita de la oksidigeblaj substancoj en la akvoprovaĵo, kaj la ceteraj. kalio dikromato estas titrita kun amonia fersulfato. La COD-valoro estas kalkulita surbaze de la kvanto de kaliodikromato konsumita.
Ĉar ĉi tiu normo estis formulita en 1989, ekzistas multaj malavantaĝoj en mezurado de ĝi kun la nuna normo:
1. Ĝi prenas tro da tempo, kaj ĉiu specimeno devas esti refluita dum 2 horoj;
2. La reflua ekipaĵo okupas grandan spacon, malfaciligante batan determinon;
3. La analiza kosto estas alta, precipe por arĝenta sulfato;
4. Dum la determinprocezo, la malŝparo de reflua akvo estas mirinda;
5. Toksaj hidrargaj saloj estas inklinaj al malĉefa poluado;
6. La kvanto de uzataj reakciiloj estas granda, kaj la kosto de konsumeblaj estas alta;
7. La testa procezo estas komplika kaj ne taŭga por promocio.
(II) Ekipaĵo
1. 250mL tute-vitra reflua aparato
2. Hejta aparato (elektra forno)
3. 25mL aŭ 50mL acida bureto, konusa flakono, pipeto, volumetra flakono, ktp.
(III) Reakciiloj
1. Kalia dikromata norma solvo (c1/6K2Cr2O7=0.2500mol/L)
2. Ferrocyanate indikilo solvo
3. Amonia fersulfata norma solvaĵo [c(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O≈0.1mol/L] (kalibru antaŭ uzo)
4. Sulfura acida-arĝenta sulfata solvaĵo
Kalia dikromata norma metodo
(IV) Determinaj paŝoj
Kalibrado de amonia fersulfato: Precize pipetu 10.00mL da kalia dikromata norma solvaĵo en 500mL konusan flakon, diluu al ĉirkaŭ 110mL kun akvo, malrapide aldonu 30mL da koncentrita sulfata acido kaj bone skuu. Post malvarmigo, aldonu 3 gutojn da ferocianata indikilsolvo (ĉirkaŭ 0.15mL) kaj titolu per amonia fersulfata solvaĵo. La fina punkto estas kiam la koloro de la solvo ŝanĝiĝas de flava al bluverda al ruĝeta bruna.
(V) Determino
Prenu 20mL da akvospecimeno (se necese, prenu malpli kaj aldonu akvon al 20 aŭ diluu antaŭ ol preni), aldonu 10mL da kaliodikromato, enŝovu la refluan aparaton, kaj poste aldonu 30mL da sulfata acido kaj arĝenta sulfato, varmigu kaj refluon dum 2 h. . Post malvarmigo, lavu la kondensiltuban muron per 90.00mL da akvo kaj forigu la konusan flakon. Post kiam la solvo denove malvarmiĝas, aldonu 3 gutojn da feracida indikilsolvo kaj titru per amonia fersulfata norma solvo. La koloro de la solvo ŝanĝiĝas de flava al bluverda al ruĝeta bruna, kio estas la fina punkto. Notu la kvanton de amonia fersulfata norma solvo. Dum mezurado de la akvoprovaĵo, prenu 20.00mL da redistilita akvo kaj faru malplenan eksperimenton laŭ la samaj operaciaj paŝoj. Notu la kvanton de amonia fersulfata normsolvo uzata en la malplena titrado.
Kalia dikromata norma metodo
(VI) Kalkulo
CODCr(O2, mg/L)=[8×1000(V0-V1)·C]/V
(VII) Antaŭzorgoj
1. La maksimuma kvanto de klorida jono kompleksita kun 0.4g hidrarga sulfato povas atingi 40mg. Se 20.00mL akvoprovaĵo estas prenita, la maksimuma klorida jona koncentriĝo de 2000mg/L povas esti kompleksita. Se la koncentriĝo de kloridjonoj estas malalta, malgranda kvanto de hidrarga sulfato povas esti aldonita por konservi hidrargan sulfaton: kloridjonoj = 10:1 (W/W). Se malgranda kvanto de hidrarga klorido precipitas, ĝi ne influas la determinon.
2. La gamo de COD determinita per ĉi tiu metodo estas 50-500mg/L. Por akvoprovaĵoj kun kemia oksigenpostulo malpli ol 50mg/L, 0.0250mol/L kalio dikromata norma solvo devus esti uzata anstataŭe. 0.01mol/L amonia fersulfata norma solvo devus esti uzata por malantaŭa titrado. Por akvoprovaĵoj kun COD pli granda ol 500mg/L, diluu ilin antaŭ determino.
3. Post kiam la akvoprovaĵo estas varmigita kaj reflua, la restanta kvanto de kalia dikromato en la solvo devus esti 1/5-4/5 de la aldonita kvanto.
4. Kiam oni uzas kalian hidrogenftalato norman solvon por kontroli la kvaliton kaj funkciadon teknologion de la reakciilo, ĉar la teoria CODCr de ĉiu gramo da kalia hidrogenftalato estas 1.176g, 0.4251g da kalia hidrogenftalato (HOOCC6H4COOK) estas solvita en redistilita akvo, transdonita al 1000mL volumetra flakono, kaj diluita al la marko kun redistilita akvo por fari ĝin 500mg/L CODcr norma solvo. Preparu ĝin freŝa kiam uzata.
5. La CODCr-determina rezulto devus reteni kvar signifajn ciferojn.
6. Dum ĉiu eksperimento, la solvaĵo de norma titrado de amonia fersulfato devas esti kalibrita, kaj la koncentriĝoŝanĝo devas esti atentita, kiam la ĉambra temperaturo estas alta. (Vi povas ankaŭ aldoni 10.0ml da kalia dikromata norma solvaĵo al la malplena post titrado kaj titoli per amonia fersulfato ĝis la fina punkto.)
7. La akvoprovaĵo devas esti konservita freŝa kaj mezurita kiel eble plej baldaŭ.
Avantaĝoj:
Alta precizeco: Reflua titrado estas klasika COD-determina metodo. Post longa periodo de disvolviĝo kaj kontrolo, ĝia precizeco estis vaste rekonita. Ĝi povas pli precize reflekti la realan enhavon de organika materio en akvo.
Larĝa apliko: Ĉi tiu metodo taŭgas por diversaj specoj de akvoprovaĵoj, inkluzive de altkoncentriĝo kaj malalta koncentriĝo organika kloakaĵo.
Operaciaj specifoj: Estas detalaj operaciaj normoj kaj procezoj, kiuj estas oportunaj por funkciigistoj regi kaj efektivigi.
Malavantaĝoj:
Tempopostula: Reflua titrado kutime daŭras plurajn horojn por kompletigi la determinon de specimeno, kio evidente ne estas favora al la situacio kie rezultoj devas esti akiritaj rapide.
Alta konsumo de reakciiloj: Ĉi tiu metodo postulas la uzon de pli da kemiaj reakciiloj, kio estas ne nur multekosta, sed ankaŭ certagrade poluas la medion.
Kompleksa operacio: La funkciigisto devas havi certajn kemiajn sciojn kaj eksperimentajn kapablojn, alie ĝi povas influi la precizecon de la determinaj rezultoj.
2. Rapida digesta spektrofotometrio
(I) Principo
La specimeno estas aldonita kun konata kvanto de kalia dikromata solvaĵo, en forta sulfuracida medio, kun arĝenta sulfato kiel katalizilo, kaj post alt-temperatura digesto, la COD-valoro estas determinita per fotometria ekipaĵo. Ĉar ĉi tiu metodo havas mallongan determintempon, malgrandan sekundaran poluon, malgrandan reakcian volumon kaj malaltan koston, plej multaj laboratorioj nuntempe uzas ĉi tiun metodon. Tamen, ĉi tiu metodo havas altan instrumentkoston kaj malaltan uzkoston, kio taŭgas por longtempa uzo de COD-unuoj.
(II) Ekipaĵo
Eksterlandaj ekipaĵoj estis evoluigitaj pli frue, sed la prezo estas tre alta, kaj la determintempo estas longa. La prezo de reakciilo estas ĝenerale neatingebla por uzantoj, kaj la precizeco ne estas tre alta, ĉar la kontrolaj normoj de eksterlandaj instrumentoj diferencas de tiuj de mia lando, ĉefe ĉar la akvopurignivelo kaj administra sistemo de fremdaj landoj diferencas de tiuj de mia. lando; la rapida digesta spektrofotometria metodo baziĝas ĉefe sur la komunaj metodoj de hejmaj instrumentoj. La kataliza rapida persistemo de COD-metodo estas la formulnormo de tiu metodo. Ĝi estis inventita jam komence de la 1980-aj jaroj. Post pli ol 30 jaroj da apliko, ĝi fariĝis la normo de la mediprotekta industrio. La hejma 5B-instrumento estis vaste uzata en scienca esplorado kaj oficiala monitorado. Hejmaj instrumentoj estis vaste uzataj pro siaj prezaj avantaĝoj kaj ĝustatempa postvenda servo.
(III) Determinaj paŝoj
Prenu 2.5ml specimenon——aldonu reakciilon——digestu dum 10 minutoj——malvarmu dum 2 minutoj——verŝu en la kolorimetrian pladon——la ekrano de la ekipaĵo rekte montras la COD-koncentriĝon de la specimeno.
(IV) Antaŭzorgoj
1. Altkloraj akvaj specimenoj devas uzi altkloran reakciilon.
2. La malŝparo likvaĵo estas ĉirkaŭ 10ml, sed ĝi estas tre acida kaj devas esti kolektita kaj prilaborita.
3. Certigu, ke la lumtransdona surfaco de la kuveto estas pura.
Avantaĝoj:
Rapida rapido: La rapida metodo kutime daŭras nur kelkajn minutojn ĝis pli ol dek minutoj por kompletigi la determinon de specimeno, kiu estas tre taŭga por situacioj kie rezultoj devas esti akiritaj rapide.
Malpli konsumo de reakciiloj: Kompare kun la metodo de reflua titrado, la rapida metodo uzas malpli da kemiaj reakciiloj, havas pli malaltajn kostojn kaj havas malpli da efiko al la medio.
Facila operacio: La operaciaj paŝoj de la rapida metodo estas relative simplaj, kaj la funkciigisto ne bezonas havi tro altajn kemiajn sciojn kaj eksperimentajn kapablojn.
Malavantaĝoj:
Iomete pli malalta precizeco: Ĉar la rapida metodo kutime uzas kelkajn simpligitajn kemiajn reakciojn kaj mezurmetodojn, ĝia precizeco povas esti iomete pli malalta ol la reflua titrado-metodo.
Limigita amplekso de apliko: La rapida metodo estas ĉefe taŭga por la determino de malalta koncentriĝo organika kloakaĵo. Por altkoncentriĝinta kloakaĵo, ĝiaj determinaj rezultoj povas esti tre tuŝitaj.
Trafita de interferfaktoroj: La rapida metodo povas produkti grandajn erarojn en iuj specialaj kazoj, kiel kiam estas certaj interferaj substancoj en la akvoprovaĵo.
Resume, la metodo de reflua titrado kaj la rapida metodo ĉiu havas siajn proprajn avantaĝojn kaj malavantaĝojn. Kiun metodon elekti dependas de la specifa aplika scenaro kaj bezonoj. Kiam alta precizeco kaj larĝa aplikebleco estas postulataj, reflua titrado povas esti elektita; kiam rapidaj rezultoj estas postulataj aŭ granda nombro da akvoprovaĵoj estas prilaboritaj, la rapida metodo estas bona elekto.
Lianhua, kiel fabrikisto de akvokvalito-testinstrumentoj dum 42 jaroj, evoluigis 20-minutanCOD-rapiddigesta spektrofotometriometodo. Post granda nombro da eksperimentaj komparoj, ĝi povis atingi eraron de malpli ol 5%, kaj havas la avantaĝojn de simpla operacio, rapidaj rezultoj, malalta kosto kaj mallonga tempo.
Afiŝtempo: Jun-07-2024
