ThS: Huỳnh Ngọc Phương Mai © Copyright 2006 gree-vn.com, All rights reserved.. Ceric sulfate, iodate kali, và dichromate kali là nh ng ch t oxy hĩa đã đ c dùng trong phân tích COD... Th
Trang 1ThS: Huỳnh Ngọc Phương Mai
© Copyright 2006 gree-vn.com, All rights reserved Xin ghi rõ ngu n khi b n phát hành l i thơng tin t trang này.
6-1
CH NG 6
NHU C U OXY HĨA H C
6.1 GI I THI U CHUNG
Ch tiêu COD đ c dùng đ xác đ nh hàm l ng ch t h u c cĩ trong n c th i sinh
ho t và n c th i cơng nghi p COD là l ng oxy c n thi t đ oxy hĩa ch t h u c thành CO2 và H2O d i tác d ng c a các ch t oxy hĩa m nh Ph ng trình ph n ng oxy hĩa cĩ th bi u di n đ n gi n nh sau:
CnHaObNc + (n + a/4 - b/2 - 3/4c) O2 å nCO2 + (a/2 - 3/2c)H2O + cNH3 (6 - 1)
Trong th c t h u nh t t c các ch t h u c đ u b oxy hĩa d i tác d ng c a các
ch t oxy hĩa m nh trong mơi tr ng acid Amino (s oxy hĩa -3) s chuy n thành
NH3-N (ph ng trình 1) Tuy nhiên, nit h u c cĩ s oxy hĩa cao h n s chuy n thành nitrate
Khi phân tích COD, các ch t h u c s chuy n thành CO2 và H2O, ví d c glucose và lignin đ u b oxy hĩa hồn tồn Do đĩ, giá tr COD l n h n BOD và cĩ th COD r t l n
h n nhi u so v i BOD khi m u ch a đa ph n nh ng ch t khĩ phân h y sinh h c, ví d
n c th i gi y cĩ COD >> BOD do hàm l ng lignin cao
M t trong nh ng h n ch ch y u c a phân tích COD là khơng th xác đ nh ph n ch t
h u c cĩ kh n ng phân h y sinh h c và khơng cĩ kh n ng phân h y sinh h c Thêm vào đĩ phân tích COD khơng cho bi t t c đ phân h y sinh h c c a các ch t h u c cĩ trong n c th i d i đi u ki n t nhiên
u đi m chính c a phân tích ch tiêu COD là cho bi t k t qu trong m t kho ng th i gian ng n h n nhi u (3 gi ) so v i BOD (5 ngày) Do đĩ trong nhi u tr ng h p, COD
đ c dùng đ đánh giá m c đ ơ nhi m ch t h u c thay cho BOD Th ng BOD = f x COD, trong đĩ f là h s th c nghi m
Nhi u ch t oxy hĩa hĩa h c đã đ c dùng đ xác đ nh nhu c u oxy hĩa hĩa h c c a
n c b ơ nhi m Nhi u n m tr c đây, dung d ch KMnO4 đ c dùng trong phân tích COD M c đ oxy hĩa do permanganate thay đ i theo nh ng lo i h p ch t khác nhau
và m c đ oxy hĩa thay đ i đáng k theo n ng đ các tác ch t s d ng
Giá tr COD xác đ nh b ng ph ng pháp này luơn luơn nh h n nhi u so v i BOD5
i u đĩ ch ng t r ng permanganate khơng th oxy hĩa hồn tồn t t c các ch t h u
c cĩ trong n c phân tích
Ceric sulfate, iodate kali, và dichromate kali là nh ng ch t oxy hĩa đã đ c dùng trong phân tích COD Trong đĩ, dichromate kali là ch t oxy hĩa thích h p nh t vì dichromate kali cĩ kh n ng oxy hĩa hồn tồn h u h t các ch t h u c thành CO2 và n c Vì t t
Trang 2ThS: Huỳnh Ngọc Phương Mai
© Copyright 2006 gree-vn.com, All rights reserved Xin ghi rõ ngu n khi b n phát hành l i thơng tin t trang này.
6-2
c các ch t oxy hĩa dđ u dùng v i l ng d nên c n ph i xác đ nh l ng cịn th a Sau khi ph n ng k t thúc đ tính tốn l ng ch t oxy hĩa th t s đã dùng đ oxy hĩa
ch t h u c K2Cr2O7 là ch t r t d xác đ nh b t c l ng d cịn l i nào (dù nh ) sau
ph n ng Do đĩ, K2Cr2O7 chi m u th h n nhi u ch t oxy hĩa khác
K2Cr2O7 cĩ th oxy hĩa hồn tồn ch t h u c trong mơi tr ng acid m nh và m t nhi t đ xác đ nh Các ch t h u c d bay h i cĩ s n trong m u ho c t o thành trong quá trình phân h y d dàng b th t thốt nên quá trình ng ng t hồn l u r t c n thi t
M t s ch t h u c , đ c bi t là các acid béo phân t l ng th p, khơng b oxy hĩa n u khơng cĩ ch t xúc tác Ag+ là tác nhân xúc tác r t hi u qu đ c dùng Các hydrocacbon th m và pyridine khơng b oxy hĩa trong đi u ki n thí nghi m
6.3 PHÂN TÍCH COD B NG K 2 Cr 2 O 7
K2Cr2O7 là h p ch t t ng đ i r ti n và cĩ đ tinh khi t cao, sau khi s y nhi t đ
1030C, cĩ th dùng đ pha dung d ch n ng đ 1N chính xác b ng cách cân và pha lỗng trong m t th tích thích h p K2Cr2O7 là ch t oxy hĩa m nh trong mơi tr ng acid
m nh Ph ng trình ph n ng t ng quát cĩ th bi u di n nh sau:
CnHaObNc + dCr2O72- + (8d + c)H+ å nCOΔ 2 + (a + 8d - 3c)/2 H2O + cNH4+ + 2dCr3+ (6 - 2)
Trong đĩ
d = 2n/3 + a/6 - b/3 - c/2
Ph ng pháp phân tích m u cĩ COD cao
Trong b t k ph ng pháp xác đ nh COD nào, ch t oxy hĩa ph i cịn d sau ph n ng
đ đ m b o các ch t h u c b oxy hĩa hồn tồn
Do đĩ ph i cĩ m t l ng thích h p ch t oxy hĩa cịn th a sau ph n ng đ i v i t t c các m u, t đĩ m i xác đ nh đ c l ng th c s đã tham gia ph n ng
H u nh t t c các dung d ch c a các ch t kh đ u b oxy hĩa d n d n b i oxy khơng kbí hịa tan vào dung d ch tr khi m u đ c b o qu n khơng ti p xúc v i khơng khí Ion
Fe2+ là tác nhân kh hi u qu c a dichromate Dung d ch ch a Fe2+ đ c pha t Ferrous Ammonium Sulfate (FAS) khá tinh khi t và b n v ng Tuy nhiên trong dung
d ch, Fe2+ b oxy hĩa d n d n b i O2 do đĩ c n ph i chu n b l i m i khi s d ng Ph n
ng gi a FAS và K2Cr2O7đ c bi u di n nh sau:
6Fe2+ + Cr2O72- + 14H+ å 6Fe3+ + 2Cr3+ + 7H2O
M u tr ng
Trang 3ThS: Huỳnh Ngọc Phương Mai
© Copyright 2006 gree-vn.com, All rights reserved Xin ghi rõ ngu n khi b n phát hành l i thơng tin t trang này.
6-3
C phân tích COD và BOD đ c dùng đ xác đ nh l ng oxy c n đ oxy hĩa các ch t
h u c cĩ trong m u Phép phân tích ph i b o đ m k t qu giá tr COD c a m u khơng
b nh h ng c a b t k ngu n ch t h u c nào khác gây ra Vì v y m u tr ng c n
đ c xác đ nh trong các thí nghi m COD và BOD
Ch th
i n th oxy hĩa kh thay đ i r t nhi u t i đi m d ng c a t t c các ph n ng oxy hĩa
kh Nh ng bi n đ i này cĩ th nh n bi t d dàng b ng đi n th k Ngồi ra c ng cĩ
th s d ng ch th oxy hĩa kh đ xác đ nh đi m d ng c a ph n ng Ferroin là m t
ch th h u hi u dùng đ nh n bi t ph n ng đã k t thúc khi t t c Fe2+ đã b oxy hĩa hồn tồn Khi đĩ màu xanh c a Cr3+
sinh ra do quá trình kh Cr2O72- chuy n thành màu nâu đ
Tính tốn
Ph ng pháp xác đ nh m u COD th p
Ph ng pháp trên đúng v i m u cĩ COD > 50mg/L i v i nh ng m u cĩ COD < 50 mg/L c n ph i dùng dung d ch K2Cr2O7 lỗng h n đ cĩ th xác đ nh chính xác h n
l ng K2Cr2O7 cho vào và cịn th a sau ph n ng i u quan tr ng ph i chú ý là t l
th tích H2SO4đ m đ c: t ng th tích (m u + dd K2Cr2O7) = 1:1 N u t l này nh h n,
n ng l ng oxy hĩa c a dung d ch s gi m đáng k , trái l i l ng dichomate tiêu t n cho m u tr ng s th a
Ph ng pháp làm gi m l ng ch t th i đ c h i
Gi m th tích m u + tác nhân hĩa h c s d ng
Tr ng i c a các ch t vơ c
M t s ion vơ c cĩ th b ơxy hĩa d i đi u ki n thí nghi m COD và gây sai s th a
r t l n Cl- là m t trong nh ng ion gây sai s l n nh t cho thí nghi m COD:
6Cl- + Cr2O72- + 14 H+ å 3Cl2 + 2Cr3+ + 7H2O
Kh c ph c b ng cách dùng HgSO4
Hg2+ + 2Cl- ⇔ HgCl2 (β2 = 1,7 x1013) Nitrit b oxy hĩa thành nitrate c ng gây ra sai s COD Kh c ph c b ng cách thêm sulphamic acid vào dung d ch dichnmate
mL mẫu phân tích
3
Vmẫu trắng ở nhiệt độ phòng
(Vmẫu trắng ở 150 - Vmẫu đo) x x 0,1 x 8000
COD =
COD = (A - B) x M x 8000
mL mẫu phân tích