cach-xac-dinh-chat-huu-co-bang-phan-tich-COD

2 cách xác định chất hữu cơ bằng phân tích COD

Xác định chất hữu cơ bằng phân tích COD phổ biến hơn phương pháp đo BOD5. Mặc dù cách xác định hàm lượng carbon hữu cơ cũng có thể được sử dụng. Ước tính đầu tiên là lượng oxy sẽ cần để ổn định hàm lượng hữu cơ của nước thải. 

Xem thêm: 3 Cách Xác Định Chất Hữu Cơ Trong Nước Thải (P1)

Do sự bất tiện của BOD5, người ta thường xác định chất hữu cơ bằng phân tích COD. Có hai phương pháp đều dựa trên quá trình oxy hóa hóa học của vật chất: một là oxy hóa bằng phương pháp permanganat (đôi khi được gọi là oxy tiêu thụ) và oxy hóa bởi ion dichromate. Oxy hóa bằng phương pháp permanganate là phương pháp tiêu chuẩn cho đến năm 1965 khi nó được thay thế bằng phương pháp dichromate. Bài viết bàn về cách xác định chất hữu cơ bằng phân tích COD với phương pháp dichromate và phương pháp hoàn lưu kín.

1. Xác định chất hữu cơ bằng phân tích COD: phương pháp dichromate?

Phương pháp dichromate thường được dùng để kiểm soát và giám sát các hệ thống xử lý nước thải. COD của nước thải thường cao hơn BOD5 vì số lượng các hợp chất có thể bị oxy hóa hóa học lớn hơn các hợp chất có thể bị phân hủy sinh học. Nó cũng phổ biến để tạo ra mối tương quan của BOD5 so với COD. Sau đó, phân tích COD nhanh chóng để ước tính BOD5 của nước thải. Điều này thuận tiện vì chỉ cần khoảng ba giờ để xác định COD, trong khi BOD5 mất ít nhất 5 ngày. Tuy nhiên, quy trình này chỉ có thể được sử dụng trong trường hợp độ biến thiên của thành phần của nước thải thấp và kết quả của hệ thống không thể được sử dụng như là một nguồn tin cậy trong các trường hợp khác.

phân tích COD

Hình: Dichromate

1.1 Phân tích COD bằng dichromate thực hiện như thế nào?

Phương pháp COD sử dụng dichromate làm chất oxy hóa được thực hiện bằng cách đun nóng dưới dòng hồi lưu mẫu nước thải có thể tích đã biết trong một lượng dư kali dicromat (K2Cr2O7) với sự có mặt của axit sunfuric (H2SO4) trong một thời gian cố định (thường là hai giờ) với sự có mặt của bạc sunfat (Ag2SO4) làm chất xúc tác. Các chất hữu cơ có mặt bị oxy hóa và kết quả là ion dicromat (màu cam) được tiêu thụ và thay thế bằng ion cromic (màu xanh lá cây):

Cr 2 O 2- + 14H + + 6 e- 2Cr 3+ + 7H 2 O

COD được tính bằng cách chuẩn độ lượng dư của dichromate hoặc bằng phép đo quang phổ ion Cr3+ ở bước sóng 606 nm. Một khả năng khác là đo lượng lưỡng sắc dư thừa ở 440nm (standar methode 5220C). Chuẩn độ đòi hỏi thao tác phức tạp hơn nhưng được coi là chính xác hơn.

1.2 Xúc tác bằng bạc sunfat

Sự hiện diện của bạc sunfat làm chất xúc tác là cần thiết cho quá trình oxy hóa hoàn toàn các hợp chất carbon aliphatic. Làm lạnh mẫu sau thời gian phân hủy hai giờ, thêm một vài giọt dung dịch chỉ thị (ferroin) và chuẩn độ lượng dichromate dư bằng dung dịch amoni sunfat có nồng độ đã biết trước, cho đến khi màu chuyển từ màu xanh lục sang màu nâu đỏ. Phản ứng chuẩn độ tương ứng với quá trình oxy hóa của amoni sunfat sắt bằng dicromat:

Cr 2 O 2+ 14H + + 6Fe 2+  2Cr 3+ + 6Fe 3+ + 7H 2 O

Sự thay đổi màu sắc tương ứng với sự hình thành ionphenantroline kim loại phức xảy ra khi tất cả các ion dichromate đã bị khử thành Cr3+:

(Fe (C 12 H 8 N 2 ) 3 ) 3+ + e (Fe (C 12 H 8 N 2 ) 3 ) 2+
Phenricroline Phenantroline sắt
(màu xanh xanh) (màu nâu đỏ)Một yếu tố ảnh hưởng nghiêm trọng đến phân tích COD là sự có mặt của clorua. Nếu phân tích COD của mẫu nước biển hoặc nước muối, clorua trong mẫu nước thải sẽ gây ảnh hưởng trong khi chúng bị oxy hóa bởi dichromate:


Cl 
 + Cr 2 O 2- + 14H +  3 Cl 2 + 2Cr 3+ + 7H 2 O

Sự ảnh hưởng này có thể ngăn chặn bằng cách thêm sunfat thủy ngân (HgSO4) phản ứng tạo thành clorua thủy ngân và kết tủa:

Hg 2+ + 2 Cl-  HgCl 2

Ion nitrite cũng tác dụng với COD, nhưng hàm lượng trong nước rất thấp nên ảnh hưởng được xem là không đáng kể.

2. Xác định chất hữu cơ bằng phân tích COD: phương pháp đun hoàn lưu kín?

Một phương pháp khác để xác định COD là phương pháp đun hoàn lưu kín SMEWW 5220D. Trong trường hợp này, một lượng nhỏ mẫu được đun nóng với dung dịch dicromat đậm đặc với sự hiện diện của bạc sunfat và sunfat thủy ngân. Phản ứng diễn ra trong các ống nuôi cấy có nắp vặn lót PTTE. Quá trình gia nhiệt thường diễn ra trong thời gian ngắn hơn, ở nhiệt độ cao hơn so với phương pháp hồi lưu mở và COD được ước tính bằng phương pháp đo quang phổ. 

Phương pháp hồi lưu mở được khuyến nghị cho nhiều loại chất thải và có thể sử dụng cỡ mẫu lớn. Phương pháp hồi lưu kín là kinh tế hơn về mặt chất phản ứng. Tuy nhiên, trong việc đồng nhất hóa các mẫu trước khi phân tích để thu được kết quả sinh sản, cần đặc biệt chú ý đến các mẫu có chất rắn lơ lửng như trong trường hợp chất thải thủy sản.


Có phải bạn đang gặp vấn đề về hệ thống, trao đổi thêm với Flash nhé!

zalo Flash CT

Zalo: 0909.132.156
Email: trongkhiem@flashct.vn

Bài viết mới nhất

Proventus Bioscience

  • Là công ty có nhà máy sản xuất vi sinh tại St.Laurent, Quebec, Canada. Với hơn 25 năm kinh nghiệm, đội ngũ của Proventus Bioscience đã và đang cung cấp các sản phẩm vi sinh hiệu quả cao và an toàn, ứng dụng trong ngành thủy sản, xử lý nước thải và nông nghiệp.
  • Các sản phẩm của Proventus được cải tiến liên tục để nâng cao chất lượng, tính ứng dụng và đáp ứng với sự thay đổi của môi trường sống.