จะกำจัดอิทธิพลของปริมาณไอออนคลอไรด์ที่มากเกินไปเมื่อตรวจวัด COD ได้อย่างไร

COD เป็นสิ่งที่ขาดไม่ได้ในการตรวจสอบคุณภาพน้ำ หมายถึงปริมาณของสารออกซิแดนท์ที่ใช้เมื่อบำบัดตัวอย่างน้ำที่มีสารออกซิแดนท์อย่างแรงภายใต้เงื่อนไขบางประการ มีหน่วยเป็น mg/L ของออกซิเจน ความต้องการออกซิเจนทางเคมีสะท้อนถึงระดับมลพิษของน้ำโดยการลดสารต่างๆ

ในระหว่างกระบวนการตรวจจับและวิเคราะห์ ตัวอย่างน้ำ Cl-in จะถูกออกซิไดซ์ได้ง่ายด้วยสารออกซิแดนท์ Cl- จำนวนมากทำให้ผลการวัดสูง การตรวจวัดน้ำเสียที่มีคลอรีนสูงและ COD ต่ำเป็นปัญหาที่ยากในขณะนี้

จากการติดตามตามจริง พบว่าน้ำเสียหลายประเภท เช่น น้ำเสียเคมี น้ำเสียโมโนโซเดียมกลูตาเมต และน้ำเสียจากการแปรรูปอาหารทะเล มีปริมาณคลอเรสเตอรอลสูง จำเป็นต้องวัดการวัด COD หลังจากป้องกัน Cl-

ใน GB11914-89 "การกำหนดความต้องการออกซิเจนทางเคมีของคุณภาพน้ำ - วิธีโพแทสเซียมไดโครเมต" แสดงให้เห็นอย่างชัดเจนว่าเมื่อปริมาณCl- ในตัวอย่างน้ำสูงเกินไป จำเป็นต้องมีสารป้องกัน เช่น เมอร์คิวริกซัลเฟต เพิ่มเพื่อป้องกันมัน ปัจจัยที่มีอิทธิพลส่วนใหญ่แสดงออกมาในสองประเด็น:

1. Cl- ถูกออกซิไดซ์โดยตัวออกซิแดนท์ จึงใช้สารออกซิแดนท์และทำให้ผลการวัดค่าสูง สมการปฏิกิริยาเฉพาะคือ:

6Cl-+}Cr2O72-+14H ⟶3Cl2+2Cr3-+7H2O

2. เกลือเงินถูกเติมเข้าไปในระบบปฏิกิริยาเพื่อเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา Cl- ทำปฏิกิริยากับเงินเพื่อสร้างการตกตะกอนของ AgCl ซึ่งจะทำให้ตัวเร่งปฏิกิริยาเป็นพิษและส่งผลต่อผลการตรวจวัด

การเจือจางตัวอย่างน้ำเป็นหนึ่งในวิธีที่ง่ายและมีประสิทธิภาพ มาตรฐานแห่งชาติยังกล่าวถึงการเจือจางตัวอย่างน้ำที่มีปริมาณคลอรีนเกิน 1000 มก./ลิตร แต่สำหรับตัวอย่างน้ำที่มีคลอรีนสูงและ COD ต่ำ การเจือจางหลายตัวสูงเกินไปจะส่งผลต่อความแม่นยำในการวัด ปัจจุบันมีหลายวิธีในการลดการรบกวนของ Cl- ส่วนใหญ่รวมถึงวิธีเกลือปรอท วิธีตกตะกอนเกลือเงิน วิธีแก้ไขเส้นโค้งมาตรฐาน วิธีแก้ไขคลอรีน วิธีย่อยแบบปิด วิธีออกซิแดนท์ความเข้มข้นต่ำ วิธีออกซิเดชัน KI-KMnO4 วิธีการกำจัดคลอรีนแบบดูดซับบิสมัท ฯลฯ

วิธีเกลือปรอท

วิธีเกลือปรอทเรียกอีกอย่างว่าวิธีเมอร์คิวริกซัลเฟตเชิงซ้อน ซึ่งเป็นวิธีการป้องกัน Cl- ในมาตรฐานแห่งชาติ นั่นคือ HgSO4 ถูกใช้เป็นสารกำบัง Cl และอัตราส่วนมวลของ HgSO4 ต่อ Cl- ควรอยู่ที่ 10:1

วิธีนี้มีประสิทธิภาพมากเมื่อความเข้มข้นของ Cl-mass น้อยกว่า 200 มก./ลิตร แต่เมื่อความเข้มข้นของ Cl สูงมาก ผลการตรวจวัดยังคงสูง และข้อผิดพลาดจะเพิ่มขึ้นตามการเพิ่มขึ้นของความเข้มข้นของ Cl

เนื่องจาก HgSO4 เองมีความเป็นพิษสูง และเกลือปรอทในของเหลวเสียนั้นจัดการได้ยาก และจะก่อให้เกิดมลพิษทุติยภูมิต่อสิ่งแวดล้อม หลายประเทศจึงไม่สนับสนุนการใช้วิธีนี้เพื่อกำจัดการรบกวนของไอออนคลอไรด์ และ มีแนวโน้มที่จะแสวงหาวิธีการตรวจวัดที่ไม่เป็นพิษและปราศจากมลภาวะ

วิธีเกลือเงิน

วิธีการตกตะกอนของเกลือเงินเป็นวิธีการเติม AgNO3 เพื่อสร้างการตกตะกอน AgCl เพื่อขจัดอิทธิพลของ Cl- เหมาะสำหรับตัวอย่างน้ำที่มีความเข้มข้นของมวล Cl เกิน 10,000 มก./ลิตร

โดยทั่วไปวิธีนี้จะมีสองรูปแบบ: รูปแบบแรกคือการเติม AgNO3 ในระหว่างการปรับสภาพล่วงหน้า และนำส่วนลอยเหนือตะกอนมากำหนดค่า COD วิธีนี้ต้องใช้ AgNO3 ในปริมาณที่เหมาะสมเพื่อให้ Cl- เกิดการตกตะกอนอย่างสมบูรณ์และไม่มากเกินไป อีกวิธีหนึ่งใช้ AgNO3 และ KCr(SO4)2 เป็นสารปิดบังสำหรับ Cl- บทบาทของ KCr(SO4)2 คือการยับยั้งปฏิกิริยาออกซิเดชันของ Cl- จำนวนเล็กน้อยในระหว่างกระบวนการย่อยอาหาร

วิธีการตกตะกอนเกลือเงินใช้เกลือเงินอันมีค่า ซึ่งจะเพิ่มต้นทุนในการพิจารณา ดังนั้นจึงจำเป็นต้องรีไซเคิลและนำเงินกลับมาใช้ใหม่ ข้อเสียอีกประการหนึ่งคือเมื่อ AgCl ตกตะกอน อินทรียวัตถุบางส่วนในตัวอย่างน้ำจะสูญเสียไปผ่านการตกตะกอนร่วมและการตกตะกอน ส่งผลให้ผลการวิเคราะห์ต่ำ

วิธีการแก้ไขเส้นโค้งมาตรฐาน

ขั้นตอนของวิธีแก้ไขเส้นโค้งมาตรฐาน: ขั้นแรกให้เตรียมเส้นโค้งมาตรฐานของโซเดียมคลอไรด์ที่มีความเข้มข้นของ Cl- ต่างกัน แล้วหาค่า COD และวาดเส้นโค้งมาตรฐานของ COD-Cl จากนั้นนำตัวอย่างน้ำที่เหมือนกันสองตัวอย่าง ตัวอย่างหนึ่งสำหรับหาค่า COD โดยไม่ปิดบัง Cl- บันทึกเป็น COD ทั้งหมด และอีกตัวอย่างหนึ่งสำหรับหาปริมาณคลอไรด์ไอออน ค้นหาค่า COD ที่สอดคล้องกันบนเส้นโค้งมาตรฐาน ซึ่งบันทึกเป็น COD·Cl- และความแตกต่างระหว่าง COD ทั้งหมดและ COD·Cl- คือค่า COD ที่แท้จริงของตัวอย่าง

วิธีแก้ไขเส้นโค้งมาตรฐานไม่ใช้เกลือปรอทและเกลือเงิน เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและประหยัด และเป็นวิธีที่นิยมใช้ในห้องปฏิบัติการ

วิธีการแก้ไขคลอรีน

ในระหว่างการย่อยอาหาร อุปกรณ์ดูดซับกรดไหลย้อนจะถูกใช้เพื่อส่งออก Cl2 ที่สร้างขึ้นและดูดซับด้วยสารละลาย NaOH และไทเทรตด้วยสารละลายมาตรฐาน Na2S2O3 ปริมาณ Na2S2O3 ที่ใช้จะถูกแปลงเป็นปริมาณออกซิเจนที่ใช้ ซึ่งเป็นค่าแก้ไขของ Cl-

ค่า COD ของน้ำเสียจริงคือความแตกต่างระหว่างค่า COD ที่ชัดเจนและค่าแก้ไขของ Cl- วิธีนี้เหมาะสำหรับการตรวจวัดน้ำเสียที่มีคลอรีนสูงซึ่งมีปริมาณไอออนคลอไรด์น้อยกว่า 20,000 มก./ลิตร และ COD มากกว่า 30 มก./ลิตร อย่างไรก็ตามวิธีนี้ต้องมีการทดลองอย่างระมัดระวังไม่เช่นนั้นจะทำให้เกิดข้อผิดพลาดมากขึ้น

วิธีการย่อยแบบปิดผนึก

หลักการพื้นฐานคือการย่อยและกำหนด COD ในภาชนะปิด เมื่อ Cl- ในน้ำถูกออกซิไดซ์เป็น Cl2 และถึงสมดุลของก๊าซ-ของเหลว Cl- จะไม่สามารถออกซิไดซ์ได้อีกต่อไป การใช้สารมาส์กที่เหมาะสม ทำให้สามารถกำหนดค่า COD ของตัวอย่างได้

เมื่อเปรียบเทียบกับวิธีมาตรฐาน ผลลัพธ์ของวิธีนี้มีความแม่นยำและเที่ยงตรงสูงกว่า ข้อมูลแสดงให้เห็นว่าการวิเคราะห์ COD ของน้ำเสียที่มีคลอรีนสูงโดยใช้วิธีการย่อยแบบปิดผนึกมีความแม่นยำในระดับสูง เมื่อ COD อยู่ระหว่าง 100 มก./ลิตร ถึง 1,000 มก./ลิตร และความเข้มข้นของคลอไรด์ไอออนน้อยกว่า 10,000 มก./ลิตร ข้อผิดพลาดสัมพัทธ์ของวิธีนี้จะน้อยกว่าหรือเท่ากับ 4.2% การย่อยแบบปิดจะใช้เวลาสั้น แต่วิธีนี้มีอันตรายบางประการ ดังนั้นจึงต้องมั่นใจในความปลอดภัยของการทดลอง

วิธีการออกซิเดชันของ KI-KMnO4

ภายใต้สภาวะที่เป็นด่าง KMnO4 จะถูกใช้ในการออกซิไดซ์สารในน้ำเสีย KMnO4 ที่เหลือจะลดลงด้วย KI จากนั้นไตเตรทด้วยสารละลายมาตรฐาน Na2S2O3 และปริมาณของ Na2S2O3 ที่ใช้จะถูกแปลงเป็นปริมาณออกซิเจนที่ใช้ ดังนั้นจึงได้รับค่า COD .

อย่างไรก็ตาม ค่าที่วัดได้ของวิธีนี้และวิธีการออกซิเดชันของ K2Cr2O7 นั้นแตกต่างกัน มีอัตราส่วน K ระหว่างทั้งสอง ดังนั้น คุณเพียงแต่ต้องรู้อัตราส่วน K นี้จึงจะแปลงค่า COD ที่วัดได้โดยวิธีออกซิเดชันของ KI-KMnO4 วิธีนี้เหมาะกับน้ำเสียที่มีปริมาณคลอรีนตั้งแต่หลายหมื่นถึงหลายแสนมิลลิกรัมต่อลิตร แต่ต้องวัดค่า K จึงยุ่งยากมาก

วิธีการกำจัดคลอรีนแบบดูดซับบิสมัท

Cl- ในตัวอย่างน้ำจะถูกปล่อยออกมาในรูปของก๊าซ HCl ในของเหลวที่เป็นกรด ถูกดูดซับและกำจัดออกโดยตัวดูดซับบิสมัท จากนั้นจึงหาค่า COD

ความแม่นยำและความแม่นยำของวิธีนี้ไม่แตกต่างจากวิธีมาตรฐานมากนัก แต่วิธีการย่อยจะแตกต่างกันโดยใช้การย่อยด้วยไมโครเวฟหรือการย่อยด้วยเตาอบ

วิธีการกำจัดสัญญาณรบกวน Cl- ที่กล่าวข้างต้นมีข้อจำกัดในกระบวนการทดลองจริง และแต่ละวิธีจำเป็นต้องปรับปรุงเพิ่มเติม ปัจจุบันเมื่อความเข้มข้นของ Cl- ในตัวอย่างน้ำอยู่ภายใน 1,000 มก./ลิตร เราให้ความสำคัญกับการใช้วิธีมาตรฐานแห่งชาติ เมื่อความเข้มข้นของ Cl เกิน 1,000 มก./ลิตร และความเข้มข้นของ COD ของตัวอย่างน้ำไม่สูง เราสามารถพิจารณาใช้วิธีเส้นโค้งมาตรฐานได้