اکسیژن مورد نياز شیمیایی (Chemical Oxygen Demand) یک پارامتر بسیار مهم برای تعیین میزان آلودگی آلی نمونههای آب و پساب محسوب می شود. اکسیژن مورد نياز شیمیایی به صورت میزان اکسید کننده خاص که با نمونه آب یا پساب تحت شرایط کنترل شده واکنش می دهد تعریف می شود. برای سنجش COD از یک اکسنده شیمیای قوی مانند دی کرومات پتاسیم (KCr2O7) در محلول اسیدی (H2SO4) به همراه حرارت جهت اکسید کردن کربن آلی به CO2 و H2O استفاده می شود. در شرایط اسیدی دی کرومات پتاسیم، هیدروکربن های آروماتیک به سختی اکسید می شوند و سرعت اکسیداسیون آنها کم است. در حضور کاتالیزور سولفات نقره، ترکیبات آلیفاتیک خطی می توانند به طور موثر اکسید شوند. کمیت اکسیژن مصرف شده برحسب میلی گرم اکسیژن بر لیتر بیان می شود. مدت زمان انجام این آزمایش 5/1 تا 3 ساعت می باشد و یک روش ارزیابی سریع و در دسترس برای بررسی کیفیت آب می باشد.
در روش دستگاهی حجم مشخصي از پساب به واكنشگر آماده COD افزوده شده و نمونه به مدت 2 ساعت در دماي 150 درجه سانتی گراد هضم می شود. واکنشگر مورد استفاده دی کرومات پتاسیم در محیط اسید سولفوریک و به همراه سولفات نقره به عنوان كاتاليزور می باشد که شرایط اکسیداسیون تمام ترکیبات را فراهم می آورد. حضور سولفات جيوه در محلول واکنشگر از مزاحمت يون هاي كلرايد جلوگيري مي كند. در نهايت پس از سرد شدن تا دماي محيط و ته نشيني رسوبات، ميزان COD هر نمونه توسط دستگاه اسپكتروفتومتر اندازه گيري مي شود. ترکیبات اکسید شونده موجود در فاضلاب موجب می شوند تا Cr(VI) به Cr(III) احیاء شود. برای مقادیر COD کم، مقدار Cr(VI) باقی مانده به روش رنگ سنجی تعیین مقدار می شود اما در مقادیر COD بالا، غلظت Cr(III) تولید شده اندازه گیری می شود.
روش کار
ويال COD مناسب بر حسب محدوده اندازه گيري (بسته به رنگ نمونه) انتخاب می شود.
|
نوع ويال |
محدوده COD نمونه (mg/L) |
|
Low range |
3-150 |
|
High range |
200-1500 |
|
High range plus |
200-15000 |
ویال مورد نظر تحت زاويه 45 درجه قرار گرفته و نمونه (2 میلی لیتر برای ویال های 0تا1500میلی گرم بر لیتر، 2/0 میلی لیتر برای ویال های 0- 150000میلی گرم بر لیتر) درون آن ریخته می شود. درب ويال بسته شده، بيرون آن با آب مقطر شسته شده و سپس به وسيله دستمال خشك می شود. محتویات ويال چندين مرتبه مخلوط شده و درون محفظه راكتور COD قرار می گیرد.
جهت تهيه محلول شاهد مراحل فوق با 2 میلی لیتر آب مقطر تكرار می شود. ويال ها درون محفظه راكتور به مدت 2 ساعت قرار گرفته و پس از آن اجازه داده می شود تا دماي اتاق سرد شوند. ويال درون دستگاه اسپكتروفتومتر قرار گرفته و براساس بارکد، مقدار COD اندازه گیری می شود.
رفرنس
[1] Jirka, A.M.; Carter, M.J., Analytical Chemistry, 1975, 47(8), 1397
[2] Federal Register, April 21, 1980, 45(78), 26811-26812
