Ibeere atẹgun kemikali tun ni a npe ni ibeere atẹgun kemikali (ibeere atẹgun kemikali), tọka si bi COD. O jẹ lilo awọn oxidants kemikali (gẹgẹbi potasiomu permanganate) lati oxidize ati decompose oxidizable oludoti ninu omi (gẹgẹ bi awọn Organic ọrọ, nitrite, ferrous iyo, sulfide, ati be be lo), ati ki o si ṣe iṣiro agbara atẹgun ti o da lori iye ti iyokù. oxidant. Gẹgẹbi ibeere atẹgun biokemika (BOD), o jẹ afihan pataki ti idoti omi. Ẹyọ ti COD jẹ ppm tabi mg/L. Awọn kere ni iye, awọn fẹẹrẹfẹ awọn omi idoti.
Awọn nkan ti o dinku ninu omi pẹlu ọpọlọpọ awọn ohun elo Organic, nitrite, sulfide, iyọ ferrous, bbl Ṣugbọn akọkọ jẹ ọrọ Organic. Nitorinaa, ibeere atẹgun kemikali (COD) nigbagbogbo ni a lo bi itọka lati wiwọn iye ọrọ Organic ninu omi. Ti o tobi ni ibeere atẹgun ti kemikali, diẹ sii ni pataki idoti omi nipasẹ ọrọ Organic. Ipinnu ti ibeere atẹgun kemikali (COD) yatọ pẹlu ipinnu idinku awọn nkan ni awọn ayẹwo omi ati ọna ipinnu. Awọn ọna ti o wọpọ julọ ti a lo ni lọwọlọwọ ni ọna oxidation potasiomu permanganate ekikan ati ọna ifoyina potasiomu dichromate. Ọna potasiomu permanganate (KMnO4) ni oṣuwọn ifoyina kekere, ṣugbọn o rọrun. O le ṣee lo lati pinnu iye afiwera ibatan ti akoonu Organic ninu awọn ayẹwo omi ati omi dada mimọ ati awọn ayẹwo omi inu ile. Ọna ti potasiomu dichromate (K2Cr2O7) ni oṣuwọn ifoyina ti o ga ati atunṣe to dara. O dara fun ṣiṣe ipinnu iye lapapọ ti ọrọ Organic ni awọn ayẹwo omi ni ibojuwo omi idọti.
Organic ọrọ jẹ ipalara pupọ si awọn eto omi ile-iṣẹ. Omi ti o ni iye nla ti awọn ohun elo Organic yoo ṣe ibajẹ awọn resini paṣipaarọ ion nigbati o ba n kọja nipasẹ eto isọdọtun, paapaa awọn resini paṣipaarọ anion, eyiti yoo dinku agbara paṣipaarọ ti resini. Awọn ohun elo Organic le dinku nipasẹ iwọn 50% lẹhin iṣaju (coagulation, alaye ati filtration), ṣugbọn ko le yọkuro ninu eto isọdọtun, nitorinaa a mu wa nigbagbogbo sinu igbomikana nipasẹ omi ifunni, eyiti o dinku iye pH ti igbomikana. omi. Nigba miiran ọrọ Organic le tun mu wa sinu eto nya si ati omi condensate, eyiti yoo dinku pH ati fa ibajẹ eto. Akoonu ọrọ Organic giga ninu eto omi ti n kaakiri yoo ṣe agbega ẹda makirobia. Nitorinaa, boya fun isunmi, omi igbomikana tabi eto omi kaakiri, isalẹ COD, dara julọ, ṣugbọn ko si atọka aropin iṣọkan. Nigbati COD (ọna KMnO4)> 5mg/L ninu eto omi itutu agbaiye kaakiri, didara omi ti bẹrẹ lati bajẹ.
Ibeere atẹgun kemikali (COD) jẹ itọkasi wiwọn ti iwọn eyiti omi jẹ ọlọrọ ni ọrọ Organic, ati pe o tun jẹ ọkan ninu awọn itọkasi pataki fun wiwọn iwọn idoti omi. Pẹlu idagbasoke ti iṣelọpọ ile-iṣẹ ati ilosoke ninu olugbe, awọn ara omi ti n di idoti siwaju ati siwaju sii, ati idagbasoke wiwa COD ti ni ilọsiwaju diẹdiẹ.
Ipilẹṣẹ wiwa COD le jẹ itopase pada si awọn ọdun 1850, nigbati awọn iṣoro idoti omi ti fa akiyesi eniyan. Ni ibẹrẹ, COD jẹ itọkasi ti awọn ohun mimu ekikan lati wiwọn ifọkansi ti ọrọ Organic ninu awọn ohun mimu. Sibẹsibẹ, niwọn igba ti ọna wiwọn pipe ko ti fi idi mulẹ ni akoko yẹn, aṣiṣe nla wa ninu awọn abajade ipinnu ti COD.
Ni ibẹrẹ ọrundun 20th, pẹlu ilọsiwaju ti awọn ọna itupalẹ kemikali ode oni, ọna wiwa COD ti ni ilọsiwaju diẹdiẹ. Ni ọdun 1918, onimọ-jinlẹ ara ilu Jamani Hasse ṣe asọye COD gẹgẹbi apapọ iye ọrọ Organic ti o jẹ nipasẹ ifoyina ni ojutu ekikan kan. Lẹhinna, o dabaa ọna ipinnu COD tuntun kan, eyiti o jẹ lati lo ojutu chromium dioxide ti o ga julọ bi oxidant. Ọna yii le ṣe imunadoko ohun Organic sinu erogba oloro ati omi, ati wiwọn agbara ti awọn oxidants ninu ojutu ṣaaju ati lẹhin ifoyina lati pinnu iye COD.
Sibẹsibẹ, awọn ailagbara ti ọna yii ti farahan diẹdiẹ. Ni akọkọ, igbaradi ati iṣẹ ti awọn reagents jẹ idiju diẹ, eyiti o pọ si iṣoro ati akoko-n gba idanwo naa. Ni ẹẹkeji, awọn ojutu chromium dioxide ti o ga julọ jẹ ipalara si ayika ati pe ko ni itara si awọn ohun elo to wulo. Nitorinaa, awọn iwadii atẹle ti wa diẹdiẹ rọrun ati ọna ipinnu COD deede diẹ sii.
Ni awọn ọdun 1950, Chemist Dutch Friis ṣe agbekalẹ ọna ipinnu COD tuntun kan, eyiti o nlo persulfuric acid ifọkansi giga bi oxidant. Ọna yii rọrun lati ṣiṣẹ ati pe o ni iṣedede giga, eyiti o mu ilọsiwaju daradara ti wiwa COD dara si. Bibẹẹkọ, lilo persulfuric acid tun ni awọn eewu ailewu kan, nitorinaa o tun jẹ dandan lati san ifojusi si aabo iṣẹ ṣiṣe.
Lẹhinna, pẹlu idagbasoke iyara ti imọ-ẹrọ ohun elo, ọna ipinnu COD ti ṣaṣeyọri adaṣe adaṣe ati oye diẹdiẹ. Ni awọn 1970s, akọkọ COD atupale laifọwọyi han, eyi ti o le ṣe akiyesi sisẹ ni kikun ati wiwa awọn ayẹwo omi. Irinṣẹ yii kii ṣe ilọsiwaju deede ati iduroṣinṣin ti ipinnu COD, ṣugbọn tun ṣe ilọsiwaju iṣẹ ṣiṣe daradara.
Pẹlu imudara ti imọ ayika ati ilọsiwaju ti awọn ibeere ilana, ọna wiwa ti COD tun jẹ iṣapeye nigbagbogbo. Ni awọn ọdun aipẹ, idagbasoke ti imọ-ẹrọ fọtoelectric, awọn ọna elekitirokemika ati imọ-ẹrọ biosensor ti ṣe agbega isọdọtun ti imọ-ẹrọ wiwa COD. Fun apẹẹrẹ, imọ-ẹrọ fọtoelectric le pinnu akoonu COD ninu awọn ayẹwo omi nipasẹ iyipada ti awọn ifihan agbara fọtoelectric, pẹlu akoko wiwa kukuru ati iṣẹ ti o rọrun. Ọna elekitirokemika nlo awọn sensọ elekitirokemika lati wiwọn awọn iye COD, eyiti o ni awọn anfani ti ifamọ giga, idahun ni iyara ati ko si iwulo fun awọn reagents. Imọ-ẹrọ Biosensor nlo awọn ohun elo ti ibi lati ṣawari pataki ohun elo Organic, eyiti o ṣe ilọsiwaju deede ati iyasọtọ ti ipinnu COD.
Awọn ọna wiwa COD ti ṣe ilana idagbasoke lati itupalẹ kemikali ibile si ohun elo igbalode, imọ-ẹrọ fọtoelectric, awọn ọna elekitirokemika ati imọ-ẹrọ biosensor ni awọn ewadun diẹ sẹhin. Pẹlu ilosiwaju ti imọ-ẹrọ ati imọ-ẹrọ ati ilosoke ninu ibeere, imọ-ẹrọ wiwa COD tun jẹ ilọsiwaju ati imudara. Ni ọjọ iwaju, a le rii tẹlẹ pe bi awọn eniyan ṣe san ifojusi diẹ sii si awọn ọran idoti ayika, imọ-ẹrọ wiwa COD yoo dagbasoke siwaju ati di iyara, deede diẹ sii ati ọna wiwa didara omi ti o gbẹkẹle.
Ni lọwọlọwọ, awọn ile-iṣere ni pataki lo awọn ọna meji atẹle lati wa COD.
1. Ọna ipinnu COD
Ọna boṣewa Potassium dichromate, ti a tun mọ ni ọna reflux (Iwọn Orilẹ-ede ti Orilẹ-ede Eniyan ti Ilu China)
(I) Ilana
Fi awọn iye kan ti potasiomu dichromate ati ayase fadaka imi-ọjọ si awọn ayẹwo omi, ooru ati reflux fun awọn akoko kan ni kan to lagbara ekikan alabọde, apa kan ninu awọn potasiomu dichromate ti wa ni dinku nipasẹ awọn oxidizable oludoti ninu omi ayẹwo, ati awọn ti o ku. potasiomu dichromate jẹ titrated pẹlu ammonium ferrous sulfate. Iye COD jẹ iṣiro da lori iye potasiomu dichromate ti o jẹ.
Niwọn igba ti a ṣe agbekalẹ boṣewa yii ni ọdun 1989, ọpọlọpọ awọn aila-nfani lo wa ni wiwọn rẹ pẹlu boṣewa lọwọlọwọ:
1. O gba akoko pupọ, ati pe ayẹwo kọọkan nilo lati tun pada fun wakati 2;
2. Awọn ohun elo reflux wa aaye nla, ṣiṣe ipinnu ipele ti o ṣoro;
3. Iye owo onínọmbà jẹ giga, paapaa fun imi-ọjọ fadaka;
4. Lakoko ilana ipinnu, egbin ti omi reflux jẹ iyanu;
5. Awọn iyọ Makiuri majele jẹ itara si idoti keji;
6. Awọn iye ti reagents lo ni o tobi, ati awọn iye owo ti consumables jẹ ga;
7. Ilana idanwo jẹ idiju ati pe ko dara fun igbega.
(II) Ohun elo
1. 250mL gbogbo-gilasi reflux ẹrọ
2. Ẹrọ alapapo (ileru ina)
3. 25mL tabi 50mL acid burette, conical flask, pipette, volumetric flask, etc.
(III) Reagents
1. Potasiomu dichromate ojutu boṣewa (c1/6K2Cr2O7=0.2500mol/L)
2. Ferrocyanate Atọka ojutu
3. Ammonium ferrous sulfate boṣewa ojutu [c (NH4) 2Fe (SO4) 2 · 6H2O≈0.1mol/L] (calibrate ṣaaju lilo)
4. Sulfuric acid-fadaka imi-ọjọ ojutu
Potasiomu dichromate boṣewa ọna
(IV) Awọn igbesẹ ipinnu
Ammonium ferrous sulfate calibration: pipette pipe 10.00mL ti potasiomu dichromate ojutu boṣewa sinu ọpọn conical 500mL, dilute si bii 110mL pẹlu omi, fi omi ṣan 30mL laiyara 30mL ti ogidi sulfuric acid, ki o gbọn daradara. Lẹhin itutu agbaiye, ṣafikun awọn silė 3 ti ojutu atọka ferrocyanate (nipa 0.15mL) ati titrate pẹlu ammonium ferrous sulfate ojutu. Ipari ipari ni nigbati awọ ti ojutu ba yipada lati ofeefee si alawọ ewe-bulu si brown pupa.
(V) Ipinnu
Mu 20mL ti ayẹwo omi (ti o ba jẹ dandan, mu kere si ki o fi omi kun si 20 tabi dilute ṣaaju ki o to mu), fi 10mL ti potasiomu dichromate, pulọọgi sinu ẹrọ reflux, lẹhinna fi 30mL ti sulfuric acid ati fadaka sulfate, ooru ati reflux fun 2h. . Lẹhin itutu agbaiye, fi omi ṣan ogiri tube condenser pẹlu 90.00mL ti omi ki o si yọ ọpọn conical kuro. Lẹhin ti ojutu ti wa ni tutu lẹẹkansi, ṣafikun awọn silė 3 ti ojutu itọka acid ferrous ati titrate pẹlu ammonium ferrous sulfate boṣewa ojutu. Awọ ti ojutu naa yipada lati ofeefee si alawọ ewe-bulu si brown pupa, eyiti o jẹ aaye ipari. Ṣe igbasilẹ iye ammonium ferrous sulfate boṣewa ojutu. Lakoko ti o ṣe iwọn ayẹwo omi, mu 20.00mL ti omi ti a tunṣe ki o ṣe idanwo òfo ni ibamu si awọn igbesẹ iṣẹ kanna. Ṣe igbasilẹ iye ammonium ferrous sulfate boṣewa ojutu ti a lo ninu titration ofo.
Potasiomu dichromate boṣewa ọna
(VI) Iṣiro
CODCR(O2, mg/L)=[8×1000(V0-V1)·C]/V
(VII) Awọn iṣọra
1. Iwọn ti o pọju ti ion kiloraidi complexed pẹlu 0.4g mercuric sulfate le de ọdọ 40mg. Ti a ba mu ayẹwo omi 20.00mL, ifọkansi ion kiloraidi ti o pọju ti 2000mg/L le jẹ idiju. Ti ifọkansi awọn ions kiloraidi jẹ kekere, iye diẹ ti imi-ọjọ mercuric le ṣe afikun lati tọju imi-ọjọ mercuric: ions chloride = 10:1 (W/W). Ti iwọn kekere ti kiloraidi mercuric ba ṣaju, ko ni ipa lori ipinnu naa.
2. Iwọn ti COD ti a pinnu nipasẹ ọna yii jẹ 50-500mg / L. Fun awọn ayẹwo omi pẹlu ibeere atẹgun kemikali kere ju 50mg/L, 0.0250mol/L potasiomu dichromate boṣewa ojutu yẹ ki o lo dipo. 0.01mol/L ammonium ferrous sulfate boṣewa ojutu yẹ ki o ṣee lo fun titration pada. Fun awọn ayẹwo omi pẹlu COD tobi ju 500mg/L, dilute wọn ṣaaju ipinnu.
3. Lẹhin ti awọn ayẹwo omi ti wa ni kikan ati refluxed, iye to ku ti potasiomu dichromate ninu ojutu yẹ ki o jẹ 1 / 5-4 / 5 ti iye ti a fi kun.
4. Nigba lilo potasiomu hydrogen phthalate boṣewa ojutu lati ṣayẹwo awọn didara ati awọn ọna ẹrọ ti awọn reagent, niwon awọn o tumq si CODCr ti giramu kọọkan ti potasiomu hydrogen phthalate jẹ 1.176g, 0.4251g ti potasiomu hydrogen phthalate (HOOCC6H4COOK) ti wa ni tituka ni redistilled omi, gbe lọ si 1000mL volumetric flask, ati ti fomi si ami pẹlu omi ti a tunṣe lati jẹ ki o jẹ ojutu boṣewa 500mg/L CODcr. Mura titun nigba lilo.
5. Abajade ipinnu CODCr yẹ ki o da awọn nọmba pataki mẹrin duro.
6. Lakoko idanwo kọọkan, ammonium ferrous sulfate standard titration ojutu yẹ ki o jẹ calibrated, ati iyipada ifọkansi yẹ ki o san ifojusi pataki si nigbati iwọn otutu yara ba ga. (O tun le ṣafikun 10.0ml ti ojutu boṣewa potasiomu dichromate si ofifo lẹhin titration ati titrate pẹlu ammonium ferrous sulfate si aaye ipari.)
7. Ayẹwo omi yẹ ki o wa ni titun ati ki o wọn ni kete bi o ti ṣee.
Awọn anfani:
Ipese giga: Titration reflux jẹ ọna ipinnu COD Ayebaye. Lẹhin igba pipẹ ti idagbasoke ati ijerisi, išedede rẹ ti jẹ idanimọ jakejado. O le ṣe afihan deede diẹ sii akoonu gangan ti ọrọ Organic ninu omi.
Ohun elo jakejado: Ọna yii dara fun ọpọlọpọ awọn iru awọn ayẹwo omi, pẹlu ifọkansi-giga ati idọti Organic kekere-kekere.
Awọn pato iṣẹ: Awọn iṣedede iṣẹ ṣiṣe alaye ati awọn ilana wa, eyiti o rọrun fun awọn oniṣẹ lati ṣakoso ati imuse.
Awọn alailanfani:
Gbigba akoko: Titration reflux maa n gba awọn wakati pupọ lati pari ipinnu ti ayẹwo kan, eyiti o han gedegbe ko ni itara si ipo nibiti awọn abajade nilo lati gba ni iyara.
Lilo reagent giga: Ọna yii nilo lilo awọn reagents kemikali diẹ sii, eyiti kii ṣe idiyele nikan, ṣugbọn tun ba agbegbe jẹ ibajẹ si iye kan.
Iṣiṣẹ eka: oniṣẹ nilo lati ni imọ-kemikali kan ati awọn ọgbọn idanwo, bibẹẹkọ o le ni ipa lori deede ti awọn abajade ipinnu.
2. Dekun lẹsẹsẹ spectrophotometry
(I) Ilana
Ayẹwo ti wa ni afikun pẹlu iye ti a mọ ti potasiomu dichromate ojutu, ni sulfuric acid alabọde ti o lagbara, pẹlu imi-ọjọ fadaka bi ayase, ati lẹhin tito nkan lẹsẹsẹ ti iwọn otutu, iye COD jẹ ipinnu nipasẹ awọn ohun elo photometric. Niwọn igba ti ọna yii ni akoko ipinnu kukuru, idoti ile-iwe kekere, iwọn reagent kekere ati idiyele kekere, ọpọlọpọ awọn ile-iṣẹ lọwọlọwọ lo ọna yii. Sibẹsibẹ, ọna yii ni idiyele ohun elo giga ati idiyele lilo kekere, eyiti o dara fun lilo igba pipẹ ti awọn ẹya COD.
(II) Ohun elo
Awọn ohun elo ajeji ti ni idagbasoke ni iṣaaju, ṣugbọn idiyele naa ga pupọ, ati akoko ipinnu jẹ pipẹ. Iye owo reagent ni gbogbogbo ko ni ifarada fun awọn olumulo, ati pe deede ko ga pupọ, nitori awọn iṣedede ibojuwo ti awọn ohun elo ajeji yatọ si ti orilẹ-ede mi, ni pataki nitori ipele itọju omi ati eto iṣakoso ti awọn orilẹ-ede ajeji yatọ si ti mi. orilẹ-ede; Awọn ọna tito nkan lẹsẹsẹ spectrophotometry ni akọkọ da lori awọn ọna ti o wọpọ ti awọn ohun elo inu ile. Ipinnu iyara katalitiki ti ọna COD jẹ boṣewa igbekalẹ ti ọna yii. O ti ṣe ni ibẹrẹ ni ibẹrẹ ọdun 1980. Lẹhin diẹ sii ju ọdun 30 ti ohun elo, o ti di boṣewa ti ile-iṣẹ aabo ayika. Ohun elo 5B inu ile ti ni lilo pupọ ni iwadii imọ-jinlẹ ati ibojuwo osise. Awọn ohun elo inu ile ti ni lilo pupọ nitori awọn anfani idiyele wọn ati iṣẹ lẹhin-tita akoko.
(III) Awọn igbesẹ ipinnu
Ya 2.5ml ayẹwo —–fi reagent —– Daijesti fun iṣẹju mẹwa 10 — — dara fun 2 iṣẹju — – tú sinu colorimetric satelaiti — – awọn ẹrọ àpapọ taara han awọn COD ifọkansi ti awọn ayẹwo.
(IV) Awọn iṣọra
1. Awọn ayẹwo omi-giga-chlorine yẹ ki o lo reagent giga-chlorine.
2. Omi egbin jẹ nipa 10ml, ṣugbọn o jẹ ekikan pupọ ati pe o yẹ ki o gba ati ṣiṣẹ.
3. Rii daju pe oju ti ntan ina ti cuvette jẹ mimọ.
Awọn anfani:
Iyara iyara: Ọna iyara nigbagbogbo gba iṣẹju diẹ si diẹ sii ju iṣẹju mẹwa lọ lati pari ipinnu ti apẹẹrẹ, eyiti o dara pupọ fun awọn ipo nibiti awọn abajade nilo lati gba ni iyara.
Lilo reagent ti o dinku: Ti a ṣe afiwe pẹlu ọna titration reflux, ọna iyara nlo awọn reagents kemikali diẹ, ni awọn idiyele kekere, ati pe ko ni ipa lori agbegbe.
Iṣiṣẹ ti o rọrun: Awọn igbesẹ iṣiṣẹ ti ọna iyara jẹ irọrun ti o rọrun, ati pe oniṣẹ ko nilo lati ni imọ kẹmika giga pupọ ati awọn ọgbọn adaṣe.
Awọn alailanfani:
Iṣe deede kekere diẹ: Niwọn igba ti ọna iyara nigbagbogbo nlo diẹ ninu awọn aati kẹmika ti o rọrun ati awọn ọna wiwọn, deedee rẹ le dinku diẹ si ọna titration reflux.
Iwọn ohun elo to lopin: Ọna iyara jẹ o dara ni pataki fun ipinnu ti omi idọti Organic-kekere. Fun omi idọti ifọkansi giga, awọn abajade ipinnu rẹ le ni ipa pupọ.
Ti o ni ipa nipasẹ awọn ifosiwewe kikọlu: Ọna ti o yara le gbe awọn aṣiṣe nla jade ni diẹ ninu awọn ọran pataki, gẹgẹbi nigbati awọn nkan idalọwọduro kan wa ninu apẹẹrẹ omi.
Ni akojọpọ, ọna titration reflux ati ọna iyara ti ọkọọkan ni awọn anfani ati alailanfani tirẹ. Ọna wo ni lati yan da lori oju iṣẹlẹ ohun elo kan pato ati awọn iwulo. Nigbati o ba nilo pipe giga ati ohun elo jakejado, a le yan titration reflux; nigbati awọn abajade iyara ba nilo tabi nọmba nla ti awọn ayẹwo omi ti ni ilọsiwaju, ọna iyara jẹ yiyan ti o dara.
Lianhua, gẹgẹbi olupese ti awọn ohun elo idanwo didara omi fun ọdun 42, ti ṣe agbekalẹ iṣẹju 20 kanspectrophotometry tito nkan lẹsẹsẹ CODọna. Lẹhin nọmba nla ti awọn afiwera idanwo, o ti ni anfani lati ṣaṣeyọri aṣiṣe ti o kere ju 5%, ati pe o ni awọn anfani ti iṣẹ ti o rọrun, awọn abajade iyara, idiyele kekere ati akoko kukuru.
Akoko ifiweranṣẹ: Jun-07-2024
