Canar iarrtas ocsaidean ceimigeach cuideachd ri iarrtas ocsaidean ceimigeach (iarrtas ocsaidean ceimigeach), ris an canar COD. Is e cleachdadh oxidants ceimigeach (leithid potassium permanganate) gus stuthan oxidizable a oxidachadh agus a lobhadh ann an uisge (leithid stuth organach, nitrite, salann ferrous, sulfide, msaa), agus an uairsin obrachadh a-mach caitheamh ocsaidean stèidhichte air na tha air fhàgail. oxidant. Coltach ri iarrtas ocsaidean bith-cheimiceach (BOD), tha e na chomharradh cudromach air truailleadh uisge. Is e an aonad COD ppm no mg/L. Mar as lugha an luach, is ann as aotrom a bhios an truailleadh uisge.
Tha na stuthan lùghdachaidh ann an uisge a' gabhail a-steach diofar stuth organach, nitrite, sulfide, salann ferrous, msaa. Ach 's e stuth organach am prìomh fhear. Mar sin, bidh iarrtas ocsaidean ceimigeach (COD) gu tric air a chleachdadh mar thaisbeanair gus na tha de stuth organach ann an uisge a thomhas. Mar as motha an t-iarrtas airson ocsaidean ceimigeach, is ann as miosa a bhios an truailleadh uisge le stuth organach. Tha an dearbhadh air iarrtas ocsaidean ceimigeach (COD) ag atharrachadh a rèir a bhith a’ lughdachadh stuthan ann an sampallan uisge agus an dòigh dearbhaidh. Is e na dòighean as cumanta an-dràsta an dòigh searbhagach potassium permanganate oxidation agus an dòigh potassium dichromate oxidation. Tha ìre oxidation ìosal aig an dòigh potassium permanganate (KMnO4), ach tha e gu math sìmplidh. Faodar a chleachdadh gus faighinn a-mach luach coimeasach susbaint organach ann an sampallan uisge agus sampaill uisge uachdar glan agus uisge talmhainn. Tha ìre àrd de oxidation agus ath-riochdachadh math aig an dòigh potassium dichromate (K2Cr2O7). Tha e freagarrach airson a bhith a’ dearbhadh an ìre iomlan de stuth organach ann an sampallan uisge ann an sgrùdadh uisge sgudail.
Tha stuth organach gu math cronail do shiostaman uisge gnìomhachais. Bidh uisge anns a bheil tòrr stuth organach a’ truailleadh resins iomlaid ian nuair a thèid e tron t-siostam dì-mhilleadh, gu sònraichte resins iomlaid anion, a lughdaicheas comas iomlaid an roisinn. Faodar stuth organach a lughdachadh le timcheall air 50% às deidh pretreatment (coagulation, soilleireachadh agus sìoladh), ach chan urrainnear a thoirt air falbh anns an t-siostam dì-ghalarachadh, agus mar sin bidh e gu tric air a thoirt a-steach don ghoileadair tron uisge beathachaidh, a lughdaicheas luach pH an goileadair uisge. Aig amannan faodar stuth organach a thoirt a-steach don t-siostam smùide agus uisge condensate, a lughdaicheas am pH agus a dh ’adhbhraicheas creimeadh an t-siostaim. Brosnaichidh susbaint àrd de stuth organach anns an t-siostam uisge cuairteachaidh ath-riochdachadh microbial. Mar sin, ge bith an ann airson dì-ghalarachadh, uisge goileadair no siostam uisge cuairteachaidh, mar as ìsle an COD, is ann as fheàrr, ach chan eil clàr-amais cuibhrichte aonaichte ann. Nuair a bhios COD (modh KMnO4) > 5mg/L anns an t-siostam uisge fuarachaidh a tha a’ cuairteachadh, tha càileachd an uisge air tòiseachadh a’ dol sìos.
Tha iarrtas ocsaidean ceimigeach (COD) na chomharra tomhais air an ìre gu bheil uisge beairteach ann an stuth organach, agus tha e cuideachd mar aon de na comharran cudromach airson ìre truailleadh uisge a thomhas. Le leasachadh tionnsgalachd agus àrdachadh san àireamh-sluaigh, tha buidhnean uisge a’ fàs nas truaillidh, agus tha leasachadh lorg COD air a thighinn air adhart mean air mhean.
Faodar tùs lorg COD a lorg air ais gu na 1850n, nuair a bha duilgheadasan truailleadh uisge air aire dhaoine a tharraing. An toiseach, chaidh COD a chleachdadh mar thaisbeanair air deochan searbhagach gus an ìre de stuth organach ann an deochan a thomhas. Ach, leis nach robh dòigh tomhais iomlan air a stèidheachadh aig an àm sin, bha mearachd mòr ann an toraidhean dearbhaidh COD.
Tràth anns an 20mh linn, le adhartas ann an dòighean sgrùdaidh ceimigeach an latha an-diugh, chaidh an dòigh lorg COD a leasachadh mean air mhean. Ann an 1918, mhìnich an ceimigear Gearmailteach Hasse COD mar an àireamh iomlan de stuth organach a chaidh ithe le oxidation ann am fuasgladh searbhagach. Às deidh sin, mhol e dòigh dearbhaidh COD ùr, is e sin fuasgladh cromium dà-ogsaid àrd-dùmhlachd a chleachdadh mar oxidant. Faodaidh an dòigh seo stuth organach a oxidachadh gu h-èifeachdach gu carbon dà-ogsaid agus uisge, agus tomhas caitheamh oxidants anns an fhuasgladh ro agus às deidh oxidation gus luach COD a dhearbhadh.
Ach, tha easbhaidhean an dòigh seo air nochdadh mean air mhean. An toiseach, tha ullachadh agus obrachadh nan ath-bheachdan gu math toinnte, a tha ag àrdachadh duilgheadas agus ùine an deuchainn. San dàrna àite, tha fuasglaidhean cromium dà-ogsaid àrd-dùmhlachd cronail don àrainneachd agus chan eil iad a’ toirt taic do thagraidhean practaigeach. Mar sin, mean air mhean tha sgrùdaidhean às deidh sin air dòigh dearbhaidh COD nas sìmplidh agus nas cruinne a shireadh.
Anns na 1950n, dh’innlich an ceimigear Duitseach Friis dòigh dearbhaidh COD ùr, a bhios a’ cleachdadh searbhag persulfuric le dùmhlachd àrd mar oxidant. Tha an dòigh seo sìmplidh ri obrachadh agus tha fìor chruinneas aige, a tha gu mòr a’ leasachadh èifeachdas lorg COD. Ach, tha cuid de chunnartan sàbhailteachd aig cleachdadh searbhag persulfuric, agus mar sin feumar aire a thoirt do shàbhailteachd gnìomhachd.
Mar thoradh air an sin, le leasachadh luath air teicneòlas ionnstramaid, tha an dòigh dearbhaidh COD air fèin-ghluasad agus fiosrachadh a choileanadh mean air mhean. Anns na 1970n, nochd a 'chiad anailisiche fèin-ghluasadach COD, a tha comasach air giullachd agus lorg sampaill uisge gu tur fèin-ghluasadach a thoirt gu buil. Chan e a-mhàin gu bheil an ionnstramaid seo a’ leasachadh cruinneas agus seasmhachd dearbhadh COD, ach bidh e cuideachd a’ leasachadh èifeachdas obrach gu mòr.
Le àrdachadh mothachadh àrainneachd agus leasachadh riatanasan riaghlaidh, thathas cuideachd ag ùrachadh an dòigh lorg COD gu leantainneach. Anns na bliadhnachan mu dheireadh, tha leasachadh teicneòlas photoelectric, dòighean electrochemical agus teicneòlas biosensor air adhartachadh ùr-ghnàthachadh teicneòlas lorg COD. Mar eisimpleir, faodaidh teicneòlas photoelectric susbaint COD ann an sampallan uisge a dhearbhadh le bhith ag atharrachadh comharran photoelectric, le ùine lorgaidh nas giorra agus obrachadh nas sìmplidh. Bidh an dòigh electrochemical a ’cleachdadh mothachairean electrochemical gus luachan COD a thomhas, aig a bheil na buannachdan bho chugallachd àrd, freagairt luath agus gun fheum air ath-bheachdan. Bidh teicneòlas biosensor a’ cleachdadh stuthan bith-eòlasach gus stuth organach a lorg gu sònraichte, a leasaicheas cruinneas agus sònrachas dearbhadh COD.
Tha dòighean lorg COD air a dhol tro phròiseas leasachaidh bho sgrùdadh ceimigeach traidiseanta gu ionnsramaid ùr-nodha, teicneòlas photoelectric, dòighean electrochemical agus teicneòlas biosensor anns na beagan dheicheadan a dh’ fhalbh. Le adhartas saidheans agus teicneòlas agus àrdachadh san iarrtas, tha teicneòlas lorg COD fhathast ga leasachadh agus ga ùr-ghnàthachadh. Anns an àm ri teachd, faodar a shùileachadh mar a bhios daoine a’ toirt barrachd aire do chùisean truailleadh na h-àrainneachd, gun leasaich teicneòlas lorg COD tuilleadh agus gum bi e na dhòigh lorg càileachd uisge nas luaithe, nas cruinne agus nas earbsaiche.
Aig an àm seo, bidh deuchainn-lannan sa mhòr-chuid a’ cleachdadh an dà dhòigh a leanas gus COD a lorg.
1. Modh dearbhaidh COD
Modh àbhaisteach potasium dichromate, ris an canar cuideachd modh reflux (Inbhe Nàiseanta Poblachd Sluagh na Sìona)
(I) Prionnsabal
Cuir beagan de potassium dichromate agus catalyst airgid sulfate ris an sampall uisge, teas agus reflux airson ùine sònraichte ann am meadhan searbhagach làidir, tha pàirt den dichromate potasium air a lughdachadh leis na stuthan oxidizable anns an sampall uisge, agus na tha air fhàgail Tha potassium dichromate air a thioramachadh le ammonium ferrous sulfate. Tha an luach COD air a thomhas a rèir na tha de potassium dichromate air a chaitheamh.
Leis gun deach an inbhe seo a dhealbhadh ann an 1989, tha mòran eas-bhuannachdan ann a bhith ga thomhas leis an ìre gnàthach:
1. Bidh e a 'toirt cus ùine, agus feumaidh gach sampall a bhith air a refluxed airson 2 uair a thìde;
2. Tha an uidheamachd reflux a 'gabhail àite mòr, a' dèanamh cinnteach gu bheil e duilich a bhith a 'dearbhadh baidse;
3. Tha cosgais an anailis àrd, gu sònraichte airson sulfate airgid;
4. Rè a 'phròiseas dearbhaidh, tha sgudal uisge reflux iongantach;
5. Tha salainn mercury puinnseanta buailteach do thruailleadh àrd-sgoile;
6. Tha an ìre de ath-bheachdan a thathar a 'cleachdadh mòr, agus tha cosgais stuthan consum àrd;
7. Tha am pròiseas deuchainn iom-fhillte agus chan eil e freagarrach airson adhartachadh.
(II) Uidheam
1. 250mL uile-glainne reflux inneal
2. Inneal teasachaidh (fùirneis dealain)
3. 25mL no 50mL acid burette, bideanach flasg, pipette, volumetric flasg, etc.
(III) Ath-bheothaichean
1. Potassium dichromate fuasgladh àbhaisteach (c1/6K2Cr2O7=0.2500mol/L)
2. Fuasgladh comharran Ferrocyanate
3. Fuasgladh àbhaisteach amonium ferrous sulfate [c(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O≈0.1mol/L] (calibrate mus cleachdar e)
4. Fuasgladh sulfate searbhag sulfuric-airgid
Modh àbhaisteach potasium dichromate
(IV) Ceumannan co-dhùnaidh
Calibration amonium ferrous sulfate: Pìob gu ceart 10.00mL de fhuasgladh àbhaisteach potasium dichromate a-steach do fhlasg bideanach 500mL, caolaich gu timcheall air 110mL le uisge, cuir gu slaodach 30mL de dh’ aigéad sulfarach tiugh, agus crathadh gu math. Às deidh fuarachadh, cuir 3 boinneagan de fhuasgladh comharran ferrocyanate (timcheall air 0.15mL) agus tirate le fuasgladh ammonium ferrous sulfate. Is e an t-àm mu dheireadh nuair a dh'atharraicheas dath an fhuasglaidh bho bhuidhe gu gorm-uaine gu donn ruadh.
(V) Co-dhùnadh
Gabh 20mL de shampall uisge (ma tha sin riatanach, gabh nas lugha agus cuir uisge gu 20 no caolaich mus gabh thu), cuir 10mL de potassium dichromate, plug a-steach an inneal reflux, agus an uairsin cuir 30mL de dh ’aigéad sulfarach agus airgead sulfate, teas agus reflux airson 2 uair a thìde. . Às deidh fuarachadh, nigh am balla tiùb condenser le 90.00mL uisge agus thoir air falbh am flasg bideanach. Às deidh don fhuasgladh a bhith air fhuarachadh a-rithist, cuir 3 boinneagan de fhuasgladh comharran searbhag ferrous agus tirate le fuasgladh àbhaisteach ammonium ferrous sulfate. Bidh dath an fhuasglaidh ag atharrachadh bho bhuidhe gu gorm-uaine gu donn ruadh, is e sin an t-àite mu dheireadh. Clàraich an ìre de fhuasgladh àbhaisteach ammonium ferrous sulfate. Fhad ‘s a tha thu a’ tomhas an sampall uisge, gabh 20.00mL de dh’ uisge ath-tharraingte agus dèan deuchainn bàn a rèir nan aon cheumannan obrachaidh. Clàraich na tha de dh’ fhuasgladh àbhaisteach ammonium ferrous sulfate air a chleachdadh anns an titradadh bàn.
Modh àbhaisteach potasium dichromate
(VI) Aireamh
CODCr(O2, mg/L) =[8×1000(V0-V1)·C]/V
(VII) Ro-chùram
1. Faodaidh an ìre as motha de ian clorid a tha air a thionndadh le 0.4g mercuric sulfate ruighinn 40mg. Ma thèid sampall uisge 20.00mL a ghabhail, faodar an dùmhlachd ion cloride as àirde de 2000mg / L a dhèanamh iom-fhillte. Ma tha an dùmhlachd de ianan chloride ìosal, faodar beagan de mercuric sulfate a chur ris gus sulfate mercuric a chumail: ions chloride = 10: 1 (W / W). Ma tha beagan de chloride mercuric a 'sileadh, chan eil e a' toirt buaidh air a 'cho-dhùnadh.
2. 'S e 50-500mg/L an raon COD a tha air a dhearbhadh leis a' mhodh seo. Airson sampallan uisge le iarrtas ocsaidean ceimigeach nas lugha na 50mg / L, bu chòir fuasgladh àbhaisteach potassium dichromate 0.0250mol / L a chleachdadh na àite. Bu chòir fuasgladh àbhaisteach 0.01mol/L ammonium ferrous sulfate a chleachdadh airson titration droma. Airson sampallan uisge le COD nas motha na 500mg / L, caolaich iad mus tèid a dhearbhadh.
3. Às deidh an sampall uisge a bhith air a theasachadh agus air a ghluasad, bu chòir an t-suim a tha air fhàgail de dichromate potasium anns an fhuasgladh a bhith 1 / 5-4 / 5 den t-suim a bharrachd.
4. Nuair a bhios tu a’ cleachdadh fuasgladh àbhaisteach potassium hydrogen phthalate gus sgrùdadh a dhèanamh air càileachd agus teicneòlas obrachaidh an ath-ghnìomhaiche, leis gur e CODCr teòiridheach gach gram de potassium hydrogen phthalate 1.176g, tha 0.4251g de potassium hydrogen phthalate (HOOCC6H4COOK) air a sgaoileadh ann an uisge ath-tharraingte, air a ghluasad gu flasg tomhas-lìonaidh 1000mL, agus air a lagachadh chun chomharra le uisge ath-dhealbhaichte gus a dhèanamh na fhuasgladh àbhaisteach 500mg / L CODcr. Ullaich e ùr nuair a thèid a chleachdadh.
5. Bu chòir ceithir àireamhan cudromach a chumail ann an toradh co-dhùnaidh CODCr.
6. Rè gach deuchainn, bu chòir am fuasgladh teannachaidh àbhaisteach ammonium ferrous sulfate a bhith air a calibratadh, agus bu chòir aire shònraichte a thoirt don atharrachadh dùmhlachd nuair a tha teòthachd an t-seòmair àrd. (Faodaidh tu cuideachd 10.0ml de fhuasgladh àbhaisteach potassium dichromate a chur ris a’ bhàn às deidh titration agus tirate le ammonium ferrous sulfate chun a’ phuing crìochnachaidh.)
7. Bu chòir an sampall uisge a chumail ùr agus a thomhas cho luath 'sa ghabhas.
Buannachdan:
Cruinneas àrd: Tha titration reflux na dhòigh dearbhaidh COD clasaigeach. Às deidh ùine fhada de leasachadh agus dearbhadh, tha a chruinneas air aithneachadh gu farsaing. Faodaidh e sealltainn nas mionaidiche na tha de stuth organach ann an uisge.
Iarrtas farsaing: Tha an dòigh seo freagarrach airson diofar sheòrsaichean de shamhlaichean uisge, a’ toirt a-steach uisge sgudail organach àrd-dùmhlachd agus dùmhlachd ìosal.
Sònrachaidhean obrachaidh: Tha inbhean agus pròiseasan obrachaidh mionaideach ann, a tha goireasach dha gnìomhaichean maighstireachd agus buileachadh.
Eas-bhuannachdan:
Gabh ùine: Mar as trice bheir titration reflux grunn uairean a thìde gus dearbhadh sampall a chrìochnachadh, rud a tha gu follaiseach nach eil a’ toirt taic don t-suidheachadh far am feumar toraidhean fhaighinn gu sgiobalta.
Caitheamh reagent àrd: Feumaidh an dòigh seo barrachd ath-bheachdan ceimigeach a chleachdadh, a tha chan ann a-mhàin cosgail, ach a tha cuideachd a’ truailleadh na h-àrainneachd gu ìre.
Obrachadh iom-fhillte: Feumaidh eòlas ceimigeach sònraichte agus sgilean deuchainneach a bhith aig a ’ghnìomhaiche, air neo dh’ fhaodadh e buaidh a thoirt air cruinneas nan toraidhean dearbhaidh.
2. Speactrophotometry cnàmhaidh luath
(I) Prionnsabal
Tha an sampall air a chur ris le tomhas aithnichte de fhuasgladh potassium dichromate, ann am meadhan searbhag sulfuric làidir, le sulfate airgid mar inneal-brosnachaidh, agus às deidh cnàmhadh àrd-teòthachd, tha luach COD air a dhearbhadh le uidheamachd photometric. Leis gu bheil ùine dearbhaidh goirid aig an dòigh seo, truailleadh àrd-sgoile beag, meud reagent beag agus cosgais ìosal, bidh a ’mhòr-chuid de deuchainn-lannan a’ cleachdadh an dòigh seo an-dràsta. Ach, tha cosgais ionnstramaid àrd agus cosgais cleachdaidh ìosal aig an dòigh seo, a tha freagarrach airson cleachdadh fad-ùine de dh'aonadan COD.
(II) Uidheam
Chaidh uidheamachd cèin a leasachadh na bu thràithe, ach tha a ’phrìs glè àrd, agus tha an ùine dearbhaidh fada. Mar as trice chan eil prìs an ath-ghnìomhaiche aig prìs ruigsinneach do luchd-cleachdaidh, agus chan eil an cruinneas glè àrd, leis gu bheil inbhean sgrùdaidh ionnstramaidean cèin eadar-dhealaichte bho fheadhainn na dùthcha agam, gu h-àraidh air sgàth gu bheil ìre làimhseachaidh uisge agus siostam riaghlaidh dhùthchannan cèin eadar-dhealaichte bhon fheadhainn agam. dùthaich; Tha an dòigh spectrophotometry cnàmhaidh luath stèidhichte sa mhòr-chuid air dòighean cumanta ionnstramaidean dachaigheil. Is e an dearbhadh luath catalytic air dòigh COD an ìre cruthachaidh den dòigh seo. Chaidh a chruthachadh cho tràth ris na 1980n tràth. Às deidh còrr is 30 bliadhna de thagradh, tha e air a thighinn gu bhith na inbhe ann an gnìomhachas dìon na h-àrainneachd. Chaidh an ionnstramaid dachaigheil 5B a chleachdadh gu farsaing ann an rannsachadh saidheansail agus sgrùdadh oifigeil. Chaidh ionnstramaidean dachaigheil a chleachdadh gu farsaing air sgàth na buannachdan prìsean aca agus seirbheis às deidh reic ùineail.
(III) Ceumannan co-dhùnaidh
Gabh sampall 2.5ml -– cuir reagent ris - - cladhach airson 10 mionaidean - - fionnar airson 2 mhionaid - - dòrtadh a-steach don mhias colorimetric -- tha taisbeanadh an uidheamachd a’ taisbeanadh gu dìreach dùmhlachd COD an t-sampall.
(IV) Rabhaidhean
1. Bu chòir sampallan uisge àrd-chlorine a bhith a 'cleachdadh reagent àrd-chlorine.
2. Tha an leaghan sgudail mu 10ml, ach tha e gu math searbhagach agus bu chòir a chruinneachadh agus a phròiseasadh.
3. Dèan cinnteach gu bheil uachdar tar-chuir solais an cuvette glan.
Buannachdan:
Astar luath: Mar as trice cha toir an dòigh luath ach beagan mhionaidean gu barrachd air deich mionaidean gus dearbhadh sampall a chrìochnachadh, a tha gu math freagarrach airson suidheachaidhean far am feumar toraidhean fhaighinn gu sgiobalta.
Nas lugha de chaitheamh reagent: An coimeas ris an dòigh titration reflux, bidh an dòigh luath a’ cleachdadh nas lugha de dh’ ath-bheachdan ceimigeach, tha cosgaisean nas ìsle aige, agus tha nas lugha de bhuaidh aige air an àrainneachd.
Obrachadh furasta: Tha ceumannan obrachaidh an dòigh luath gu math sìmplidh, agus chan fheum eòlas ceimigeach ro àrd agus sgilean deuchainneach a bhith aig a ’ghnìomhaiche.
Eas-bhuannachdan:
Cruinneas beagan nas ìsle: Leis gu bheil an dòigh luath mar as trice a’ cleachdadh cuid de ath-bheachdan ceimigeach nas sìmplidhe agus dòighean tomhais, faodaidh a chruinneas a bhith beagan nas ìsle na an dòigh titration reflux.
Raon tagraidh cuibhrichte: Tha an dòigh luath gu ìre mhòr freagarrach airson a bhith a ’dearbhadh uisge sgudail organach le dùmhlachd ìosal. Airson uisge sgudail àrd-dùmhlachd, dh ’fhaodadh gum bi buaidh mhòr air na toraidhean dearbhaidh aige.
A ’toirt buaidh air factaran eadar-theachd: Faodaidh an dòigh luath mearachdan mòra adhbhrachadh ann an cuid de chùisean sònraichte, leithid nuair a tha cuid de stuthan eadar-theachd anns an sampall uisge.
Ann an geàrr-chunntas, tha na buannachdan agus na h-eas-bhuannachdan aca fhèin aig an dòigh titration reflux agus an dòigh luath. Bidh an dòigh a thaghas tu an urra ri suidheachadh agus feumalachdan sònraichte an tagraidh. Nuair a tha feum air mionaideachd àrd agus iomchaidheachd farsaing, faodar titration reflux a thaghadh; nuair a tha feum air toraidhean luath no gu bheil àireamh mhòr de shamhlaichean uisge air an giullachd, tha an dòigh luath na dheagh roghainn.
Tha Lianhua, mar neach-dèanamh ionnstramaidean deuchainn càileachd uisge airson 42 bliadhna, air 20-mionaid a leasachadhCOD speactrophotometry cnàmhadh luathdòigh-obrach. Às deidh àireamh mhòr de choimeasan deuchainneach, tha e air a bhith comasach air mearachd nas lugha na 5% a choileanadh, agus tha na buannachdan aige bho obrachadh sìmplidh, toraidhean luath, cosgais ìosal agus ùine ghoirid.
Ùine puist: Jun-07-2024
