
الطلب الكيميائي للأكسجين (COD) هو اختبار يقيس كمية الأكسجين المطلوبة للأكسدة الكيميائية للمواد العضوية والعناصر الغذائية غير العضوية مثل الأمونيا أو النترات الموجودة في الماء. تم تطوير أقدم الطرق لقياس الطلب الكيميائي للأكسجين منذ حوالي 150 عامًا وتتضمن تسجيل التغيرات في لون محلول برمنجنات عندما يخلط مع عينات المياه. ومع ذلك، كان هناك تباين كبير بين العينات التي تستخدم هذا المركب. تم تطوير واستخدام تقنية ثنائي الكرومات لمعالجة مياه الصرف الصحي لأول مرة في عام 1949.

يتم تحديد الطلب الكيميائي للأكسجين (COD) من خلال اختبار معمل يتم فيه تحضين العينة مع مؤكسد كيميائي قوي لمدة محددة وفي درجة حرارة ثابتة (عادة ساعتين عند 150 درجة). المؤكسد الأكثر استخدامًا هو ثنائي كرومات البوتاسيوم المستخدم مع حمض الكبريتيك المغلي. المؤكسد الكيميائي ليس خاصًا بالمركبات العضوية أو غير العضوية، وبالتالي يتم قياس كلا هذين المصدرين لطلب الأكسجين في اختبار الطلب الكيميائي للأكسجين. بالإضافة إلى ذلك، فإنه لا يقيس إمكانية استهلاك الأكسجين المرتبطة ببعض المركبات العضوية المذابة مثل الأسيتات. لذلك، فإن القياسات ليست قابلة للمقارنة بشكل مباشر مع الطلب الكيميائي الحيوي للأكسجين ولكن يمكن استخدامها كمكمل.
يعد الطلب الكيميائي للأكسجين (COD) أحد معايير جودة المياه المهمة ويُستخدم في مجموعة واسعة من التطبيقات، بما في ذلك:
كما يتم استخدام قياسات الطلب الكيميائي الحيوي للأكسجين والطلب الكيميائي للأكسجين كمؤشر لحجم محطة معالجة مياه الصرف الصحي المطلوبة لموقع معين.
في الواقع، تنطوي قياسات الطلب الكيميائي للأكسجين على عدد من الصعوبات. على الرغم من أن طريقة الاختبار هذه مدرجة في اللوائح القانونية، إلا أن المشاكل والصعوبات المرتبطة باستخدام الاختبار هي كما يلي:
وفي هذا الصدد، فإن الانتقال من الاختبارات المعملية التقليدية إلى المراقبة في الموقع (في الوقت الحقيقي) من شأنه أن يساعد في التخفيف من بعض هذه المشكلات. ولتحقيق هذه الغاية، يجري تطوير منتجات جديدة توفر للمستخدمين منصة استشعار قوية وقابلة للتكرار وتتطلب صيانة منخفضة لقياس الطلب الكيميائي للأكسجين في الوقت الحقيقي. هذه المنتجات عبارة عن أجهزة متعددة المعلمات تتضمن مجموعة من المستشعرات البصرية. تعد تقنية مطيافية الفلورسنت تقنية بصرية انتقائية وحساسة توفر قياسًا في الموقع وفي الوقت الحقيقي للمواد العضوية المذابة. تمتص الجزيئات ضوءًا بطول موجي معين وتثار الإلكترونات المدارية إلى حالة طاقة أعلى. ثم تصدر الإلكترونات ضوءًا بطول موجي محدد لتعود إلى الحالة الأرضية.
باختصار، يقيس الطلب الكيميائي للأكسجين (COD) كمية الأكسجين المطلوبة لتحلل الملوثات العضوية في الماء. يشير الطلب الكيميائي العالي للأكسجين في العينة إلى أنها تحتوي على مستويات أعلى من المواد القابلة للأكسدة. إذا كان الأمر كذلك، فإن الماء يحتوي على مستويات أقل من الأكسجين المذاب. وعندما يحدث هذا، فإن التأثيرات يمكن أن تكون ضارة بيئيا لأشكال الحياة المائية العليا. لذلك فإن هدف معالجة مياه الصرف الصحي هو تقليل مستويات الطلب الكيميائي للأكسجين في الماء. إن مراقبة مستويات الطلب الكيميائي على الأكسجين تسمح لشركات ومرافق إدارة مياه الصرف الصحي باتخاذ قرار بشأن أفضل الطرق لمعالجة المياه. وبدون هذا التحليل والمعلومات التفصيلية، يصبح اتخاذ الإجراء الصحيح صعباً للغاية، إن لم يكن مستحيلاً تماماً.
هناك طرق مختلفة تستخدم لقياس الطلب الكيميائي للأكسجين. وتشمل هذه الأساليب الاختبارات عبر الإنترنت وطرق المختبر غير المتصلة بالإنترنت باستخدام أجهزة تحليل البيئة. المبدأ وراء طريقة اختبار الطلب الكيميائي للأكسجين هو أنه في ظل الظروف الحمضية، فإن عامل مؤكسد قوي سوف يؤكسد أي مركب عضوي تقريبًا إلى ثاني أكسيد الكربون. يقيس تحليل الطلب الكيميائي للأكسجين كمية الأكسجين المكافئ المطلوبة للأكسدة الكيميائية للمركبات العضوية في الماء.
تستخدم الأساليب الحديثة أدوات علمية شديدة الحساسية تُعرف باسم أجهزة تحليل البيئة. تقوم هذه الأجهزة بخلط العينات وتسخينها وتبريدها ثم تحليلها. يكتشف هذا الجهاز أيضًا عدم الوضوح للحصول على دقة إضافية. في التحليل، يمكن أن يؤدي وجود العكارة إلى انحرافات تصل إلى 30 بالمائة عن القيمة الحقيقية للعينة بسبب التداخل مع الامتصاص المقاس للعينة.
تعتبر عملية تحليل الطلب الكيميائي للأكسجين سريعة مقارنة بالطرق التقليدية مثل الطلب الكيميائي الحيوي للأكسجين (BOD). يتم استخدام مؤكسد قوي في القياسات في ظل الظروف الحمضية. المؤكسدات النموذجية هي:
المتطلبات الأساسية لأي تحليل هي:
تتم التحليلات على مرحلتين:
أولاً، تحدث عملية الهضم عن طريق إنشاء تفاعل يتطلب حمضًا وحرارة ومحفزًا. ويتم بعد ذلك قياس الطلب الكيميائي للأكسجين بإحدى الطرق التالية:
تتمتع مؤسستنا بطاقم عمل قوي يتابع عن كثب التطورات في مجال العلوم والتكنولوجيا في جميع أنحاء العالم ويحسن نفسه باستمرار. من بين العديد من دراسات الاختبار والقياس والتحليل والتقييم المقدمة للشركات في مختلف القطاعات، هناك أيضًا خدمات تحليل الطلب الكيميائي للأكسجين والطلب على الأكسجين.
