Guide to chemical Oxygen Demand (COD) Testing

chemical oxygen demand (COD) jest krytycznym pomiarem przetwarzania odpadów we wszystkim, od systemów komunalnych po strumienie odpadów z produkcji żywności.

właściwe przeprowadzenie badania ChZT jest ważne dla określenia skuteczności oczyszczania ścieków i może pomóc w diagnozowaniu wszelkich problemów w leczeniu. Na tym blogu omówimy, jakie jest Chemiczne zapotrzebowanie na tlen, jak je przetestować i jak uzyskać najlepszy sprzęt do testów.

1. co to jest COD?
2. Znaczenie dorsza
3. Jak mierzyć dorsza
4. „czego więc potrzebuję, aby rozpocząć testowanie?”

jakie jest Chemiczne zapotrzebowanie na tlen?

Chemiczne zapotrzebowanie tlenu (ChZT) jest pośrednim pomiarem ilości materii organicznej w próbce. Za pomocą tego testu można zmierzyć praktycznie wszystkie związki organiczne, które mogą być trawione przez odczynnik trawienny.

COD kontrastuje z biochemicznym zapotrzebowaniem na tlen (bod), które polega na wykorzystaniu mikroorganizmów do rozbicia materiału organicznego w próbce poprzez oddychanie tlenowe w trakcie ustalonego okresu inkubacji (zazwyczaj pięć dni).

BOD i COD korelują ze sobą w praktycznie wszystkich próbkach, ale BOD jest zawsze niższy niż ChZT, ponieważ biochemiczny rozkład substancji organicznych często nie jest tak kompletny jak metoda chemiczna.

Znaczenie chemicznego zapotrzebowania na tlen

ponieważ wskaźniki materii organicznej w próbce, BOD i ChZT mają kluczowe znaczenie w ściekach dla określenia ilości odpadów w wodzie. Odpady bogate w materię organiczną wymagają przetwarzania w celu zmniejszenia ilości odpadów organicznych przed odprowadzeniem do wód odbiorczych.

Jeśli urządzenia do uzdatniania wody nie zmniejszają zawartości organicznej ścieków, zanim dotrą do naturalnych wód, drobnoustroje w wodzie odbiorczej zużywają materię organiczną.

w rezultacie te drobnoustroje będą również zużywać tlen w wodzie odbiorczej w ramach rozkładu odpadów organicznych. To zubożenie tlenu wraz z warunkami bogatymi w składniki odżywcze nazywa się eutrofizacją, stanem naturalnej wody, który może prowadzić do śmierci życia zwierząt.

oczyszczalnie ścieków redukują ChZT i BOD dzięki zastosowaniu tych samych drobnoustrojów w kontrolowanych warunkach. Urządzenia te napowietrzają Komory wstrzykiwane specjalistycznymi bakteriami, które mogą rozkładać materię organiczną w środowisku, które nie szkodzi naturalnym wodom. W tych ośrodkach stosuje się redukcję BOD jako punkt odniesienia dla skuteczności leczenia.

ponieważ wykonanie testu BOD trwa pięć dni, ChZT służy do monitorowania procesu leczenia w codziennych operacjach. Test COD trwa tylko kilka godzin.

gdyby BD były zawsze używane, oczyszczone ścieki musiałyby być utrzymywane, a problem z procesem oczyszczania byłby wykrywany dopiero po pięciu dniach! Oznaczałoby to, że ścieki muszą być utrzymywane do czasu zweryfikowania wyników.

: Ze względu na Szybkość testowania, obiekty zwykle ustanawiają korelację między BOD i COD, a następnie uruchamiają go tylko sporadycznie. Pamiętaj jednak, aby skontaktować się z lokalną agencją regulacyjną w celu uzyskania szczegółowych porad na temat schematów testowania BOD i COD.

Jak zmierzyć Chemiczne zapotrzebowanie na tlen

jak wspomniano wcześniej, COD mierzy materię organiczną za pomocą chemicznego utleniacza. Ważne jest, aby wystarczająco silny utleniacz był używany do reakcji z praktycznie całym materiałem organicznym w próbce. Historycznie nadmanganian potasu wypełniał tę rolę, ale okazało się, że jest niespójny w jego zdolności do utleniania całej materii organicznej w szerokiej gamie próbek odpadów.

obecnie większość badań COD wykorzystuje dichromian potasu jako utleniacz. Dichromian potasu jest sześciowartościową solą chromu, która ma jasny pomarańczowy kolor i jest bardzo silnym utleniaczem. Między 95-100% materiału organicznego może być utlenione przez dichromian. Gdy dichromian utlenia substancję, przekształca się w trójwartościową formę chromu, która ma matowy zielony kolor.

trawienie przeprowadza się na próbkach z ustaloną ilością utleniacza, kwasu siarkowego i ciepła (150°C). Sole metali są zwykle zawarte w celu tłumienia zakłóceń i katalizowania trawienia. Trawienie trwa zwykle dwie godziny.

podczas trawienia konieczne jest posiadanie nadmiaru utleniacza; zapewnia to całkowite utlenianie próbki. W rezultacie ważne jest określenie ilości nadmiaru utleniacza. Dwie najczęstsze metody to miareczkowanie i Kolorymetria.

metoda miareczkowania ChZT

w metodzie miareczkowania do oznaczania ChZT nadmiar dichromianu poddaje się reakcji ze środkiem redukującym, siarczanem amonu żelazawego. Ponieważ siarczan amonu żelaza (FAS) dodaje się powoli, nadmiar dichromianu przekształca się w jego trójwartościową postać.

gdy tylko cały nadmiar dichromianu zareaguje, osiąga się punkt równoważności. Ten punkt oznacza, że ilość dodanego siarczanu amonu żelaza jest równa ilości nadmiaru dichromianu. Kolorowe wskaźniki mogą również sygnalizować ten punkt końcowy, ale proces może być zautomatyzowany za pomocą wskaźnika potencjometrycznego (takiego jak elektroda).

następnie możesz obliczyć, ile dichromianu poszło w kierunku utleniania materiału organicznego na podstawie tego, ile początkowo dodaliśmy i ile zostało.

metoda kolorymetryczna ChZT

można również przyjrzeć się zużyciu dichromianu, patrząc na zmianę absorbancji próbki. Próbki pochłaniają w określonych długościach fal ze względu na kolor chromu trójwartościowego (Cr3+) i sześciowartościowego chromu (Cr6+).

można określić ilościowo ilość chromu trójwartościowego w próbce po trawieniu, mierząc absorbancję próbki przy długości fali 600 nm w fotometrze lub spektrofotometrze. Alternatywnie, absorbancja sześciowartościowego chromu przy 420 nm może być wykorzystana do określenia ilości nadmiaru chromu pod koniec trawienia w celu określenia wartości ChZT.

ta metoda jest łatwa i wymaga tylko kilku prostych kroków.

1. strawić próbki i odczynnik pusty. (Ślepa próba odczynnika to tylko próbka wody dejonizowanej, która jest traktowana tak samo jak rzeczywiste próbki. Można nawet ponownie użyć półfabrykatu tak długo, jak długo trwa partia odczynnika.)
2. niech strawione próbki i puste ostygnie.
3. Zeruj przyrząd za pomocą pustej fiolki.
4. przeczytaj próbki.

Która metoda jest dla mnie najlepsza?

chociaż obie metody są zatwierdzone przez EPA, mają swoje zalety i wady.

miareczkowanie jest mniej wymagające, ponieważ jedynym sprzętem, którego potrzebujesz, jest biuret, blok grzewczy i fiolki do trawienia. Jednak procedura jest nieco bardziej pracochłonna. Automatyczny titrator może zmniejszyć ilość potrzebnego wkładu użytkownika i może być stosowany do innych zastosowań w ściekach (np. zasadowość, kwasowość lotna).

chociaż Kolorymetria wymaga spektrofotometru lub fotometru, oferuje wygodę, ponieważ większość producentów oferuje gotowe odczynniki, więc wszystko, co musisz zrobić, to uruchomić próbki z chemikaliami trawiennymi i minimalnym kontaktem.

Kolorymetria ułatwia również pomiar, ponieważ wszystko, co musi zrobić analityk, to przetrawić próbki i pozwolić instrumentowi wykonać pracę. Z tych powodów Kolorymetria jest najczęstszą metodą pomiaru ChZT.

” więc Czego potrzebuję, aby rozpocząć testowanie?”

rozpoczęcie pracy z chemicznym zapotrzebowaniem na tlen wymaga tylko kilku urządzeń. Jako najpopularniejsza metoda skupimy się na metodzie kolorymetrycznej dla COD. Oto podstawy tego, czego potrzebujesz:

blok grzewczy

obie metody badania COD wymagają etapu trawienia, więc blok grzewczy dla próbek ma kluczowe znaczenie dla zapewnienia dokładnych i powtarzalnych wyników. Aby uzyskać najlepsze wyniki, poszukaj bloku grzewczego, który charakteryzuje się wieloma temperaturami, dzięki czemu masz użyteczność do innych testów, takich jak całkowity fosfor. Większość bloków grzewczych ma również liczniki, które są krytyczne dla utrzymania spójnych czasów trawienia w wielu cyklach.

aby zwiększyć bezpieczeństwo, poszukaj modeli, które mają opcjonalną osłonę, która zakrywa blok grzewczy w razie wypadku.

kolorymetr lub spektrofotometr

kolorymetr lub spektrofotometr to urządzenie, które odczyta absorbancję próbek po trawieniu w celu skorelowania jej ze stężeniem ChZT. Oba te instrumenty mogą być używane do pomiaru COD, ale oba urządzenia różnią się od siebie nieco.

Kolorymetry używają filtrów do pomiaru światła jako określonych długości fal, ale spektrofotometry używają urządzenia, które umożliwia pomiar w szerokim spektrum. Niezależnie od tego, który instrument wybierzesz, poszukaj modeli, które zawierają wstępnie zaprogramowane metody COD dla łatwości użycia.

odczynniki

odczynniki są jednym z najważniejszych elementów systemu badania COD. Te substancje chemiczne są odpowiedzialne za utlenianie materiału organicznego. Odczynniki można przygotowywać we własnym zakresie, ale łatwiej jest zakupić odczynniki, aby zminimalizować kontakt z sześciowartościowym chromem i silnymi kwasami. Te fiolki z dorszem są wstępnie zmieszane i gotowe do użycia. Istnieje kilka rodzajów odczynników dostępnych w handlu:

• odczynniki zgodne z EPA: te fiolki są zgodne z metodą EPA 410.4 i standardowymi metodami 5220d. odczynniki te wykorzystują preparat do tej metody, który zawiera siarczan rtęci, dichromian potasu i kwas siarkowy. Wybierz te fiolki, jeśli Twoja praca wymaga zgłaszania wyników COD do agencji regulacyjnej wymagającej metodologii EPA.
• odczynniki zgodne z ISO: zgodne z metodami ISO 15705:2002 w odniesieniu do ich składu. Skład tych fiolek dorsza jest podobny do składu norm EPA, więc zawierają również rtęć.
• odczynniki wolne od rtęci: Większość fiolek COD zawiera siarczan rtęci w celu usunięcia zakłóceń chlorkowych, które w przeciwnym razie spowodowałyby fałszywie wysoką wartość ChZT. Fiolki wolne od ChZT nie zawierają rtęci, co czyni je bardziej podatnymi na zakłócenia chlorkowe, ale znacznie zmniejszają ryzyko dla bezpieczeństwa i środowiska związane z przetwarzaniem rtęci. W rezultacie odczynniki te są idealne do rutynowej analizy, w której nie oczekuje się żadnych lub bardzo niskich stężeń chlorków.

Hanna może pomóc w maksymalizacji testów COD

aktualizacja analizy COD jest łatwiejsza niż kiedykolwiek. Nowoczesne kolorymetry i spektrofotometry mają wbudowane metody, dzięki którym przejście na nowy instrument jest łatwiejsze niż kiedykolwiek.

Hanna Instruments zajmuje się obsługą ścieków w sektorach komunalnym i przemysłowym. Nasi wyspecjalizowani przedstawiciele techniczni współpracowali z obiektami i serwisowali je w całych Stanach Zjednoczonych, a także współpracowali bezpośrednio z operatorami w celu skonfigurowania metod testowania.