COD, Analisis Permintaan Oksigen Kimia

Permintaan oksigen kimia (COD) adalah tes yang mengukur jumlah oksigen yang dibutuhkan untuk mengoksidasi secara kimiawi bahan organik dan nutrisi anorganik seperti amonia atau nitrat yang ditemukan dalam air. Metode paling awal untuk mengukur kebutuhan oksigen kimia dikembangkan sekitar 150 tahun yang lalu dan melibatkan perekaman perubahan warna larutan permanganat ketika dicampur dengan sampel air. Namun, ada variabilitas signifikan di antara sampel yang menggunakan senyawa ini. Penggunaan prosedur dikromat dirintis dan disempurnakan untuk air limbah pada tahun 1949.

Permintaan oksigen kimia (COD) ditentukan oleh uji laboratorium di mana sampel diinkubasi dengan oksidan kimia kuat selama waktu tertentu dan pada suhu konstan (biasanya 150 jam pada suhu 2 derajat). Oksidan yang paling umum digunakan adalah kalium dikromat yang digunakan dengan asam sulfat mendidih. Oksidan kimia tidak spesifik terhadap senyawa organik atau anorganik dan oleh karena itu kedua sumber kebutuhan oksigen ini diukur dalam uji permintaan oksigen kimia. Selain itu, alat ini tidak mengukur potensi konsumsi oksigen yang terkait dengan senyawa organik terlarut tertentu seperti asetat. Oleh karena itu, pengukurannya tidak dapat secara langsung dibandingkan dengan kebutuhan oksigen biokimia tetapi dapat digunakan sebagai pelengkap.

Permintaan oksigen kimia (COD) merupakan parameter kualitas air yang penting dan digunakan dalam berbagai aplikasi, termasuk:

• Untuk memverifikasi bahwa pembuangan air limbah dan prosedur pengolahan limbah memenuhi kriteria yang ditetapkan oleh regulator
• Untuk mengukur fraksi biodegradable dari limbah cair (rasio antara kebutuhan oksigen biokimia dan kebutuhan oksigen kimia)

Pengukuran permintaan oksigen biokimia dan permintaan oksigen kimia juga digunakan sebagai indikator ukuran pabrik pengolahan air limbah yang diperlukan untuk lokasi tertentu.

Faktanya, pengukuran kebutuhan oksigen kimia melibatkan sejumlah kesulitan. Meskipun metode pengujian ini termasuk dalam peraturan perundang-undangan, namun permasalahan dan kesulitan yang dihadapi dalam penggunaan pengujian ini adalah sebagai berikut:

• Ada penundaan sebelum hasil tersedia (transportasi ke laboratorium untuk pengujian ditambah 2 jam), sehingga kerusakan lingkungan dapat terjadi sebelum data tersedia.
• Pengujian memakan waktu dan mahal.
• Pengujian ini melibatkan bahan kimia berbahaya yang harus dibuang dengan hati-hati dan berpotensi membahayakan operator.
• Gagal menciptakan proses alami (misalnya pengujian melibatkan inkubasi buatan dengan zat pengoksidasi kuat).
• Hasilnya tidak konklusif dan memiliki batas deteksi minimum yang tinggi, sehingga tidak berlaku untuk sampel sungai yang bersih atau tidak tercemar.

Dalam hal ini, transisi dari pengujian laboratorium tradisional ke pemantauan di tempat (waktu nyata) akan membantu meringankan beberapa masalah ini. Untuk tujuan ini, produk baru sedang dikembangkan yang menyediakan pengguna dengan platform sensor yang kuat, dapat diulang, dan perawatan rendah untuk mengukur kebutuhan oksigen kimia secara real time. Produk-produk ini adalah perangkat multiparameter yang menggabungkan berbagai sensor optik. Spektroskopi fluoresensi adalah teknik optik selektif dan sensitif yang menyediakan pengukuran bahan organik terlarut secara in situ dan waktu nyata. Molekul menyerap cahaya pada panjang gelombang tertentu dan elektron yang mengorbit tereksitasi ke keadaan energi yang lebih tinggi. Elektron kemudian memancarkan cahaya dengan panjang gelombang tertentu untuk kembali ke keadaan dasar.

Singkatnya, permintaan oksigen kimia (COD) mengukur jumlah oksigen yang dibutuhkan untuk memecah polutan organik dalam air. Permintaan oksigen kimia yang lebih tinggi dalam suatu sampel menunjukkan bahwa sampel tersebut mengandung kadar bahan yang dapat teroksidasi lebih tinggi. Bila demikian halnya, air memiliki kadar oksigen terlarut yang rendah. Jika hal ini terjadi, dampak yang ditimbulkan dapat membahayakan lingkungan bagi bentuk kehidupan akuatik yang lebih tinggi. Oleh karena itu, tujuan pengolahan air limbah adalah untuk mengurangi kadar kebutuhan oksigen kimia dalam air. Pemantauan kadar kebutuhan oksigen kimia memungkinkan perusahaan dan fasilitas pengelolaan air limbah untuk memutuskan metode terbaik untuk pengolahan air. Tanpa analisis dan informasi terperinci ini, mengambil tindakan yang tepat akan sulit, kalau tidak mustahil.

Ada berbagai metode yang digunakan untuk mengukur kebutuhan oksigen kimia. Ini termasuk pengujian daring dan metode laboratorium luring menggunakan penganalisa lingkungan. Prinsip di balik metode uji kebutuhan oksigen kimia adalah bahwa dalam kondisi asam, zat pengoksidasi kuat akan mengoksidasi hampir semua senyawa organik menjadi karbon dioksida. Analisis kebutuhan oksigen kimia mengukur jumlah oksigen setara yang dibutuhkan untuk mengoksidasi senyawa organik secara kimiawi dalam air.

Metode modern menggunakan instrumen ilmiah yang sangat sensitif yang dikenal sebagai penganalisis lingkungan. Perangkat ini mencampur, memanaskan, mendinginkan, dan kemudian menganalisis sampel. Perangkat ini juga mendeteksi keburaman untuk menambah akurasi. Dalam analisis, keberadaan kekeruhan dapat menyebabkan penyimpangan hingga 30 persen dari nilai sampel sebenarnya akibat gangguan pada absorbansi sampel yang diukur.

Proses analisis kebutuhan oksigen kimia berlangsung cepat dibandingkan dengan metode tradisional seperti permintaan oksigen biokimia (BOD). Oksidan kuat digunakan dalam pengukuran dalam kondisi asam. Oksidan yang umum adalah:

• Kalium dikromat
• Kalium iodat
• Kalium permanganat
• Ceric sulfat

Persyaratan dasar untuk setiap analisis adalah:

• Mengurangi konsentrasi klorida ke tingkat di mana gangguan klorida dapat diabaikan (gangguan klorida terjadi jika konsentrasi klorin lebih besar dari 0,02 M hadir)
• Tidak mengubah kandungan organik sampel secara signifikan (memastikan tidak ada peningkatan atau penurunan kebutuhan oksigen kimia)
• Untuk membuat metode ini cocok untuk penggunaan rutin.

Analisis dilakukan dalam dua tahap:

• Pencernaan (oksidasi bahan organik dalam sampel)
• Penentuan (pengukuran menggunakan metode titrimetri atau kolorimetri)

Pertama, pencernaan terjadi dengan menciptakan reaksi yang membutuhkan asam, panas, dan katalis. Permintaan oksigen kimia kemudian diukur dengan salah satu metode berikut:

• Analisis titrimetri melibatkan perlakuan larutan sampel dengan reagen yang sesuai untuk bereaksi secara kuantitatif.
• Analisis kolorimetri melibatkan penggunaan reagen warna dan kemudian mengamati perubahan warna yang terukur dalam larutan sampel.

Organisasi kami memiliki staf yang kuat yang mengikuti dengan cermat perkembangan bidang sains dan teknologi di dunia dan terus-menerus meningkatkan diri. Di antara berbagai studi pengujian, pengukuran, analisis, dan evaluasi yang disediakan untuk bisnis di berbagai sektor, ada juga layanan analisis COD dan permintaan oksigen kimia.