COD, Analisis Permintaan Oksigen Kimia

Permintaan oksigen kimia (COD) ialah ujian yang mengukur jumlah oksigen yang diperlukan untuk mengoksida secara kimia bahan organik dan nutrien bukan organik seperti ammonia atau nitrat yang terdapat dalam air. Kaedah terawal untuk mengukur permintaan oksigen kimia telah dibangunkan kira-kira 150 tahun yang lalu dan melibatkan merekodkan perubahan warna larutan permanganat apabila dicampur dengan sampel air. Walau bagaimanapun, terdapat kebolehubahan yang ketara di kalangan sampel yang menggunakan sebatian ini. Penggunaan prosedur dikromat telah dipelopori dan disempurnakan untuk air sisa pada tahun 1949.

Permintaan oksigen kimia (COD) ditentukan oleh ujian makmal di mana sampel diinkubasi dengan oksida kimia yang kuat untuk masa tertentu dan pada suhu malar (biasanya 150 jam pada 2 darjah). Oksida yang paling biasa digunakan ialah kalium dikromat yang digunakan dengan asid sulfurik yang mendidih. Pengoksidaan kimia tidak khusus untuk sebatian organik atau bukan organik dan oleh itu kedua-dua sumber permintaan oksigen ini diukur dalam ujian permintaan oksigen kimia. Selain itu, ia tidak mengukur potensi penggunaan oksigen yang dikaitkan dengan sebatian organik terlarut tertentu seperti asetat. Oleh itu, ukuran tidak dapat dibandingkan secara langsung dengan permintaan oksigen biokimia tetapi boleh digunakan sebagai pelengkap.

Permintaan oksigen kimia (COD) ialah parameter kualiti air yang penting dan digunakan dalam pelbagai jenis aplikasi, termasuk:

• Untuk mengesahkan bahawa pembuangan air sisa dan prosedur rawatan sisa memenuhi kriteria yang ditetapkan oleh pengawal selia
• Untuk mengukur pecahan terbiodegradasi efluen air sisa (nisbah antara permintaan oksigen biokimia dan permintaan oksigen kimia)

Permintaan oksigen biokimia dan ukuran permintaan oksigen kimia juga digunakan sebagai penunjuk saiz loji rawatan air sisa yang diperlukan untuk lokasi tertentu.

Malah, pengukuran permintaan oksigen kimia melibatkan beberapa kesukaran. Walaupun kaedah ujian ini termasuk dalam peraturan undang-undang, masalah dan kesukaran yang berkaitan dengan penggunaan ujian adalah seperti berikut:

• Terdapat kelewatan sebelum keputusan tersedia (pengangkutan ke makmal untuk ujian ditambah 2 jam), jadi kerosakan alam sekitar mungkin berlaku sebelum data tersedia.
• Ujian memakan masa dan mahal.
• Ujian ini melibatkan bahan kimia berbahaya yang mesti dilupuskan dengan berhati-hati dan berpotensi membahayakan pengendali.
• Gagal mencipta semula proses semula jadi (iaitu ujian melibatkan pengeraman buatan dengan agen pengoksidaan yang kuat).
• Hasilnya tidak konklusif dan mempunyai had pengesanan minimum yang tinggi, jadi ia tidak boleh digunakan untuk sampel sungai yang bersih atau tidak tercemar.

Dalam hal ini, peralihan daripada ujian makmal tradisional kepada pemantauan di tapak (masa nyata) akan membantu mengurangkan beberapa isu ini. Untuk tujuan ini, produk baharu sedang dibangunkan yang menyediakan pengguna dengan platform penderia yang teguh, berulang, penyelenggaraan rendah untuk mengukur permintaan oksigen kimia dalam masa nyata. Produk ini ialah peranti berbilang parameter yang menggabungkan rangkaian penderia optik. Spektroskopi pendarfluor ialah teknik optik terpilih dan sensitif yang menyediakan in situ, pengukuran masa nyata bahan organik terlarut. Molekul menyerap cahaya dengan panjang gelombang tertentu dan elektron yang mengorbit teruja kepada keadaan tenaga yang lebih tinggi. Elektron kemudian memancarkan cahaya dengan panjang gelombang tertentu untuk kembali ke keadaan dasar.

Secara ringkasnya, permintaan oksigen kimia (COD) mengukur jumlah oksigen yang diperlukan untuk memecahkan bahan pencemar organik dalam air. Permintaan oksigen kimia yang lebih tinggi dalam sampel menunjukkan bahawa ia mengandungi tahap bahan boleh teroksida yang lebih tinggi. Jika ini berlaku, air mempunyai paras oksigen terlarut yang lebih rendah. Apabila ini berlaku, kesannya boleh memudaratkan alam sekitar kepada bentuk hidupan akuatik yang lebih tinggi. Oleh itu, matlamat rawatan air sisa adalah untuk mengurangkan tahap permintaan oksigen kimia dalam air. Memantau tahap permintaan oksigen kimia membolehkan syarikat pengurusan air sisa dan kemudahan membuat keputusan tentang kaedah terbaik untuk rawatan air. Tanpa analisis dan maklumat terperinci ini, mengambil tindakan yang betul adalah sukar, jika tidak benar-benar mustahil.

Terdapat kaedah berbeza yang digunakan untuk mengukur permintaan oksigen kimia. Ini termasuk ujian dalam talian dan kaedah makmal luar talian menggunakan penganalisis alam sekitar. Prinsip di sebalik kaedah ujian permintaan oksigen kimia ialah di bawah keadaan berasid agen pengoksida yang kuat akan mengoksidakan hampir semua sebatian organik kepada karbon dioksida. Analisis permintaan oksigen kimia mengukur jumlah oksigen setara yang diperlukan untuk mengoksidakan secara kimia sebatian organik dalam air.

Kaedah moden menggunakan instrumen saintifik yang sangat sensitif yang dikenali sebagai penganalisis alam sekitar. Peranti ini bercampur, memanaskan, menyejukkan dan kemudian menganalisis sampel. Peranti ini juga mengesan kabur untuk ketepatan tambahan. Dalam analisis, kehadiran kekeruhan boleh menyebabkan penyimpangan sehingga 30 peratus daripada nilai sampel sebenar kerana gangguan terhadap penyerapan yang diukur sampel.

Proses analisis permintaan oksigen kimia adalah pantas berbanding kaedah tradisional seperti permintaan oksigen biokimia (BOD). Pengoksidaan kuat digunakan dalam pengukuran dalam keadaan berasid. Pengoksidaan biasa ialah:

• Kalium dikromat
• Kalium iodat
• Permanganat kalium
• Serik sulfat

Keperluan asas untuk sebarang analisis adalah:

• Mengurangkan kepekatan klorida ke tahap di mana gangguan klorida boleh diabaikan (gangguan klorida berlaku apabila kepekatan klorin lebih besar daripada 0,02 M hadir)
• Tidak mengubah kandungan organik sampel dengan ketara (memastikan tiada peningkatan atau penurunan dalam permintaan oksigen kimia)
• Untuk menjadikan kaedah sesuai untuk kegunaan rutin.

Analisis berlaku dalam dua peringkat:

• Pencernaan (pengoksidaan bahan organik dalam sampel)
• Penentuan (ukuran menggunakan kaedah titrimetri atau kolorimetrik)

Pertama, pencernaan berlaku dengan mencipta tindak balas yang memerlukan asid, haba, dan mangkin. Permintaan oksigen kimia kemudiannya diukur dengan salah satu kaedah berikut:

• Analisis titrimetri melibatkan merawat larutan sampel dengan reagen yang sesuai untuk bertindak balas secara kuantitatif.
• Analisis kolorimetrik melibatkan penggunaan reagen warna dan kemudian memerhatikan perubahan warna yang boleh diukur dalam larutan sampel.

Organisasi kami mempunyai kakitangan yang kuat yang mengikuti perkembangan dalam bidang sains dan teknologi di dunia dan sentiasa memperbaiki dirinya. Di antara pelbagai kajian ujian, pengukuran, analisis dan penilaian yang disediakan untuk perniagaan dalam pelbagai sektor, terdapat juga perkhidmatan analisis permintaan COD dan oksigen kimia.