“W. H. Auden tha njëherë: “Mijëra njerëz kanë jetuar pa dashuri, por jo pa ujë”. Megjithatë, ndërsa ne të gjithë e dimë se uji është vendimtar për jetën, ne e shpërdorojmë atë gjithsesi. Rreth 80 për qind e ujërave të zeza në botë hidhen – kryesisht të patrajtuara – përsëri në mjedis, duke ndotur lumenj, liqene dhe oqeane.
Më shumë se 80 për qind e ujërave të zeza në botë kthehen në mjedis pa u trajtuar apo ripërdorur, sipas Kombeve të Bashkuara; në disa vende më pak të zhvilluara, kjo shifër arrin në 95 për qind.
EPA vlerëson se rreth 850 miliardë litra ujëra të zeza të patrajtuara derdhen çdo vit vetëm në Shtetet e Bashkuara.
Zhvillimi i industrisë, rritja eksponenciale e popullsisë si dhe rritja e prodhimit ndikojnë ndjeshëm në rritjen e sasisë së mbetjeve që shkarkohen direkt ose indirekt në sistemet ujore natyrore. Në varësi të madhësisë së kapacitetit të receptorit të marrësve individualë, duhet pak kohë për të vëzhguar shqetësimet e mundshme të ekuilibrave biologjikë natyrorë të pjesëve të sistemeve ujore. Pjesët shumë të trazuara të mjedisit natyror, veçanërisht uji, shpejt bëhen të papërdorshme për shumë qëllime. Për të mbrojtur cilësinë e sistemeve natyrore të ujit, ujërat e zeza komunale para se të derdhen në mjedis duhet të plotësojnë disa cilësi.
Si mund të pastrohen në mënyrë të kënaqshme ujërat e zeza dhe të shkarkohen sërish tek marrësi? Duhet të analizohet efektiviteti i pastrimit dhe të veprohet në mënyrën e duhur. Të analizosh efikasitetin e pastrimit nënkupton ekzaminimin e treguesve fizikë, kimikë dhe biologjikë, cilësinë e ujit në hyrje dhe dalje të pastruesit. Për qëllime të monitorimit, analizohen treguesit fiziko-kimikë të cilësisë së ujërave të zeza (kërkesa kimike për oksigjen (COD), kërkesa biokimike për oksigjen (BOD), përqendrimi i lëndëve të ngurta pezull, fosfori total dhe azoti total.
Kërkesa kimike për oksigjen (COD) është një matje kritike për trajtimin e mbetjeve në çdo gjë, nga sistemet komunale deri te rrjedhat e mbetjeve të prodhimit të ushqimit.
Kryerja e testeve COD në mënyrën e duhur është e rëndësishme në përcaktimin e efektivitetit të trajtimit të ujërave të zeza dhe mund të ndihmojë në diagnostikimin e çdo problemi në trajtim. Metoda COD përdoret gjithashtu në aplikime në termocentralet, industrinë kimike, industrinë e letrës, lavanderitë, studimet mjedisore dhe arsim. Efikasiteti i procesit të trajtimit shprehet normalisht si përqindje e lëndës së oksidueshme të pastruar gjatë ciklit.
Në impiantet e pastrimit të ujit, vlerat COD duhet të jenë më pak se 10 mg/l O2 në fund të ciklit të trajtimit.
Çfarë është kërkesa kimike për oksigjen?
Kërkesa Kimike për Oksigjen (COD) përkufizohet si çdo substancë, organike dhe inorganike, e aftë të oksidohet nga një oksidues i fortë. Sasia e oksidantit të konsumuar shprehet në ekuivalencën e tij të oksigjenit. COD shprehet si mg/l O2. Për shkak të vetive kimike unike, joni dikromat (Cr2O72-) është oksiduesi më i përhapur në shumicën e rasteve. Në këto teste, Cr2O72-reduktohet si jon kromi (Cr3+).
Siç u përmend, të dy përbërësit organikë dhe inorganik të mostrës i nënshtrohen oksidimit. Megjithatë, përbërësi organik mbizotëron dhe është me interes më të madh. COD është një test i përcaktuar, si koha e tretjes ashtu edhe forca e reagentit dhe përqendrimi i COD i mostrës ndikojnë në shkallën e oksidimit të mostrës.
Testi COD zakonisht kombinohet me teste të tjera të rëndësishme për të vërtetuar efektivitetin e impiantit të trajtimit.
Ekziston një klasifikim i pranuar përgjithësisht i ujërave të zeza, i renditur sipas kërkesës së tij për oksigjen, i cili matet ose me metodën biologjike (BOD) ose metodën COD.
Rëndësia: parandalimi i eutrofikimit
Si matës të lëndës organike në një mostër, BOD dhe COD janë kritike në ujërat e zeza për përcaktimin e sasisë së mbetjeve në ujë. Mbetjet me përmbajtje të lartë organike kërkojnë trajtim për të reduktuar sasinë e mbetjeve organike përpara se të shkarkohen në ujërat pritëse.
Nëse objektet e trajtimit të ujit nuk reduktojnë përmbajtjen organike të ujërave të zeza përpara se të arrijnë në ujërat natyrore, mikrobet në ujin marrës do të konsumojnë lëndën organike.
Si rezultat, këto mikrobe do të konsumojnë gjithashtu oksigjenin në ujin pritës si pjesë e ndarjes së mbetjeve organike. Ky varfërim me oksigjen së bashku me kushtet e pasura me lëndë ushqyese quhet eutrofikim, një gjendje e ujit natyror që mund të çojë në vdekjen e jetës së kafshëve.
Objektet e ujërave të zeza reduktojnë COD dhe BOD duke përdorur të njëjtat mikrobe në kushte të kontrolluara. Këto pajisje ajrosin zonat e injektuara me baktere që mund të shpërbëjnë lëndën organike në një mjedis që nuk dëmton ujërat natyrore.
COD mund të matet me metoda titrimetike dhe fotometrike.
Në të kaluarën, permanganati i kaliumit përdorej gjerësisht si oksidues, por u zbulua se nuk ishte konsistent në aftësinë e tij për të oksiduar të gjithë lëndën organike me një shumëllojshmëri të gjerë të mostrave të mbetjeve.
Sot, shumica e testeve COD të disponueshme përdorin dikromat kaliumi si oksidues. Dikromati i kaliumit është një oksidant shumë i fortë dhe ka një fuqi oksiduese midis 95-100% të materialit organik.
Tretja kryhet në mostra me një sasi të caktuar të oksidantit, acidit sulfurik dhe nxehtësisë (150°C). Kripërat e metaleve zakonisht përfshihen për të larguar interferencat dhe për të katalizuar tretjen. Tretja zakonisht merr dy orë për tu kryer.
Gjatë tretjes, është e nevojshme të keni oksidues të tepërt; kjo siguron oksidimin e plotë të mostrës. Si rezultat, është e rëndësishme të përcaktohet sasia e oksidantit të tepërt. Dy metodat më të zakonshme për këtë janë titrimi dhe kolorimetria.
COD – matur me titrim
Një mostër ruhet në një tretësirë shumë acide me një tepricë të njohur të dikromatit të kaliumit (K2Cr2O7). Pas tretjes, K2Cr2O7 e mbetur e pareduktuar titrohet me sulfat amoniumi hekuri për të përcaktuar sasinë e K2Cr2O7 të konsumuar dhe lënda e oksidueshme llogaritet në terma të ekuivalentit të oksigjenit. Kjo procedurë zbatohet për vlerat COD ndërmjet 40 dhe 400 mg/l.
Vlerat më të larta të COD mund të merren me hollim të kujdesshëm ose duke përdorur përqendrime më të larta të tretësirës së dikromatit
Ju mund të përcaktoni sasinë e kromit trevalent në një mostër pas tretjes duke matur absorbancën e mostrës në një gjatësi vale prej 600 nm në një fotometër ose spektrofotometër. Absorbimi i kromit gjashtëvalent në 420 nm mund të përdoret për të përcaktuar sasinë e kromit të tepërt në fund të tretjes për të përcaktuar vlerat COD. Kur një mostër tretet, materiali COD në atë mostër oksidohet nga joni dikromat. Si rezultat, kromi kalon nga trajta gjashtëvalente (VI) në trivalente (III). Të dy llojet e kromit shfaqin ngjyrë dhe absorbojnë dritën në zonën e dukshme të spektrit. Në zonën 400 nm, joni dikromat (Cr2O72-) absorbon shumë dritë ndërsa joni kromi (Cr3 +) absorbon shumë më pak. Në rajonin 600 nm, është joni kromik që absorbon shumë dhe joni i dikromatit praktikisht ka absorbim zero.
Kjo metodë është e lehtë dhe kërkon vetëm disa hapa të thjeshtë.
- Tresni mostrat tuaja dhe një reagent blank. (Blank reagent është vetëm një mostër e ujit e dejonizuar që trajtohet njësoj si mostrat tuaja aktuale. Madje mund ta ripërdorni reagentin blank për aq kohë sa zgjat seti juaj i reagentëve).
- Lërini mostrat e tretura dhe blank reagent të ftohen.
- Zero instrumentin duke përdorur vialin bosh.
- Lexoni vlerat për mostrat.
Metodat e para-programuara HANNA mbulojnë intervalet nga 0 deri në 15000 mg/l O2:
- LR: 0-150 mg / l approx. 420 nm
- MR: 0-1000 (1500) mg / l approx. 600 nm
- HR: 0-15000 mg / l approx. 600 nm
Cilën metodë do të zgjidhni?
Të dyja metodat titrimetrike dhe fotometrike kanë avantazhet dhe disavantazhet e tyre.
Titrimi është më pak intensiv për pajisjet, pasi e vetmja pajisje që ju nevojitet është një titrues, bllok ngrohës dhe viale për tretje. Sidoqoftë, procedura është pak më intensive. Një titrues automatik mund të zvogëlojë sasinë e nevojshme të hyrjes së përdoruesit dhe mund të përdoret për aplikime të tjera në ujërat e zeza (p.sh. alkaliniteti, aciditeti i paqëndrueshëm)
Megjithëse kolorimetria kërkon një spektrofotometër ose fotometër, ajo ofron komoditetin pasi shumica e prodhuesve ofrojnë reagentë të parapërzier, kështu që gjithçka që duhet të bëni është të tresni mostrat tuaja me kimikatet e tretjes.
Kolorimetria gjithashtu e bën të lehtë matjen pasi analisti duhet të bëjë vetëm tretjen e mostrave dhe ta lërë instrumentin të bëjë punën. Për këto arsye, kolorimetria është metoda më e zakonshme për të matur COD.
HANNA e ka plotësisht të mbuluar këtë pjesë!
Opsioni A:
Fotometër/Spektrofotometër + Reaktor COD + Reagentët
Opsioni B:
AP Titrues + reaktor COD + reagentë
- Blloku i ngrohjes për tretjen / reaktor COD
Të dyja metodat për testimin e COD kërkojnë hapin e tretjes, kështu që një bllok ngrohje për mostrat tuaja është thelbësore për të siguruar rezultate të sakta dhe të përsëritshme. Për rezultate më të mira, kërkoni një bllok ngrohës që përmban temperatura të shumëfishta, në mënyrë që të keni dobi për teste të tjera, si për shembull fosfor total. Shumica e blloqeve të ngrohjes kanë gjithashtu kohëmatës, të cilët janë kritikë për mbajtjen konsistente të kohëzgjatjes së tretjes gjatë shumë punëve.
Për më shumë siguri, kërkoni modele që kanë një mburojë opsionale që mbulon bllokun e ngrohjes në rast aksidenti.
COD Test Tube Heater HI839800 është një termoreaktor i lehtë për t’u përdorur, i ndërtuar nga materiale të qëndrueshme. Blloku i aluminit përfshin një kapacitet prej 25 shishe dhe një vend për një sondë reference për temperaturën. Ndërfaqja e përdoruesit ofron funksionim intuitiv, i pajisur me dy shigjeta për të vendosur kohëmatësin e integruar dhe një buton të temperaturës me dy cilësime të paracaktuara të temperaturës: 150ºC dhe 105ºC. Karakteristikat shtesë përfshijnë dritat treguese të statusit, një siguresë termike për të parandaluar mbinxehjen dhe ekran të vazhdueshëm LCD.
- Titrues, fotometër ose spektrofotometër
Fotometri ose spektrofotometri është pajisja që do të lexojë absorbimin e mostrave pas tretjes në mënyrë që ta korrelojë atë me përqendrimin e COD.
Pavarësisht nga instrumenti që zgjidhni, kërkoni modele që përmbajnë metoda të paraprogramuara për COD për lehtësinë e përdorimit.
Zgjedhjet kryesore nga HANNA janë:
Tituesi automatik i avancuar HI932 është përgjigjja për nevojat tuaja të avancuara të titrimit. Plotësisht i personalizueshëm për të përmbushur nevojat tuaja të testimit, HI932 ofron rezultate të sakta dhe përvojë intuitive të përdoruesit, të gjitha në një paketë kompakte. Titroni për një sërë metodash të publikuara me shtypjen e një butoni, si dhe kryeni matje direkte dhe titrime për mostrat komplekse. Për ata që kërkojnë automatizim më të madh, çiftoni HI932 tuaj me HI922 Autosampler për rezultatet më të sakta me sa më pak mundim.
Spektrofotometri Iris HI801 është një spektrofotometër elegant dhe intuitiv që lejon matjen e të gjitha gjatësive valore të dritës së dukshme.
Personalizoni metodat tuaja, merrni një gamë të gjerë matjesh dhe ndjehuni të sigurt në saktësinë tuaj të testimit me iris.
Komoditeti i metodave të para-programuara me opsionin e zgjerimit.
iris vjen i para-programuar me më shumë se 80 metoda të analizës kimike të përdorura zakonisht për t’ju ndihmuar të filloni. Thjesht përditësoni këto metoda duke u lidhur me një kompjuter ose flash drive.
Matësi COD HI83224 dhe Fotometri multiparametrik për kërkesën kimike të oksigjenit (COD) dhe matjen specifike të joneve kombinojnë saktësinë dhe lehtësinë e përdorimit në një dizajn ergonomik benchtop. Ky matës është një nga fotometrat më të përhapur në treg, duke ofruar 15 metoda matjeje për parametra të ndryshëm duke përfshirë COD duke përdorur reagentë të gatshëm të lëngshëm ose pluhur. HI83224 ka shumë veçori të avancuara duke përfshirë njohjen e barkodit të shisheve të mostrës, një LCD grafik për të shfaqur forma të ndryshme kimike dhe një modalitet tutorial hap pas hapi për përdoruesit papërvojë.
HI83314 është një fotometër kompakt me shumë parametra për matjen e parametrave kryesorë të cilësisë së ujit dhe ujërave të zeza. Matësi është një nga fotometrat më të avancuar të disponueshëm me një dizajn optik inovativ që përdor një detektor referimi dhe lente fokusimi për të eliminuar gabimet nga ndryshimet në burimin e dritës dhe nga papërsosmëritë në kuvetën e xhamit. 10 parametra kryesorë të cilësisë së ujit dhe ujërave të zeza me 20 metoda të ndryshme që mbulojnë intervale të shumta janë programuar në matës. Parametrat e trajtimit të ujërave të zeza përfshijnë COD, Azotin Total dhe Fosforin Total, të cilët janë të rëndësishëm për monitorimin e lëndëve ushqyese. HI83314 ofron gjithashtu një modalitet të matjes së absorbimit për verifikimin e performancës dhe për përdoruesit që dëshirojnë të zhvillojnë kurbat e tyre të përqendrimit kundrejt absorbimit. Për të kursyer hapësirë të vlefshme në tavolinën e laboratorit, HI83314 dyfishohet si një matës profesional i pH me hyrjen e tij dixhitale të elektrodës pH/temperaturë. Tani një matës mund të përdoret për matjet fotometrike dhe pH.
- COD Reagentë të përgatitur paraprakisht
Reagentët janë një nga komponentët më të rëndësishëm të sistemit të testimit COD. Këto kimikate janë përgjegjëse për oksidimin e materialit organik. Këto shishe COD janë të parapërziera dhe të gatshme për përdorim.
Ekzistojnë disa lloje të reagentëve të disponueshëm në treg:
- Reagentë të përputhshëm sipas EPA: Këto viale janë në përputhje me metodën EPA 410.4 dhe Metodat standarde 5220D. Këta reagentë përdorin formulimin e kësaj metode, e cila përmban sulfat mërkuri, dikromat kaliumi dhe acid sulfurik. Zgjidhni këto viale nëse puna juaj kërkon që të raportoni rezultatet e COD tek një agjenci rregullatore që kërkon metodologji EPA.
- Reagentët në përputhje me ISO: Për sa i përket përbërjes së tyre janë në përputhje me metodat ISO 15705:2002. Këto përbërje të këtyre vialeve për COD janë të ngjashme me ato të standardeve EPA, ndaj përmbajnë edhe mërkur.
- Reagentë pa mërkur: Shumica e shisheve COD përmbajnë sulfat mërkuri për të larguar interferencat e klorit, të cilat përndryshe do të krijonin një vlerë të rreme të lartë COD. Vialet COD-free nuk përmbajnë merkur, gjë që i bën ato më të ndjeshme ndaj interferencave të klorit, por reduktojnë në masë të madhe rreziqet e sigurisë dhe dëmtimin e mjedisit nga mërkuri. Si rezultat, këta reagentë janë idealë për analiza rutinë ku nuk priten ose priten përqendrime shumë të ulëta të klorit.
Autori: Nives Vinceković Budor, mag.ing.chem.ing.
Burimet:
