El DQA és un element indispensable en el control de la qualitat de l'aigua. Significa la quantitat d'oxidant que es consumeix quan es tracten mostres d'aigua amb oxidants forts en determinades condicions. S'expressa en mg/L d'oxigen. La demanda química d'oxigen reflecteix el grau de contaminació de l'aigua per substàncies reductores.
Durant el procés de detecció i anàlisi, les mostres d'aigua Cl- s'oxiden fàcilment pels oxidants. Una gran quantitat de Cl- fa que el resultat de la mesura sigui alt. La mesura de les aigües residuals amb alt contingut de clor i baix DQO és un problema difícil ara.
En el seguiment real, es troba que molts tipus d'aigües residuals, com ara les aigües residuals químiques, les aigües residuals de glutamat monosòdic i les aigües residuals de processament de marisc, tenen alts continguts de Cl. La mesura del DQO s'ha de mesurar després de blindar Cl-.
Interferència de CI- en la determinació de COD
A GB11914-89 "Determinació de la demanda química d'oxigen de la qualitat de l'aigua - Mètode del dicromat de potassi", s'assenyala clarament que quan el contingut de Cl a la mostra d'aigua és massa alt, cal que els agents de protecció com el sulfat de mercurio siguin afegit per protegir-lo. Els factors que influeixen es manifesten principalment en dos punts:
1. El Cl- és oxidat per l'oxidant, consumint així l'oxidant i fent que el resultat de la mesura sigui alt. L'equació de reacció específica és:
6Cl-+}Cr2O72-+14H ⟶3Cl2+2Cr3-+7H2O
2. S'afegeix sal de plata al sistema de reacció com a catalitzador. El Cl- reacciona amb la plata per formar una precipitació d'AgCl, que enverina el catalitzador i afecta el resultat de la mesura.
Mètodes per eliminar la interferència CI en la determinació de DQO
La dilució de mostres d'aigua és un dels mètodes senzills i eficaços. L'estàndard nacional també esmenta la dilució de mostres d'aigua amb un contingut de Cl superior a 1000 mg/L, però per a mostres d'aigua amb un alt clor i un DQO baix, un múltiple de dilució massa alt afectarà la precisió de la mesura. Actualment, hi ha molts mètodes per eliminar la interferència de Cl-, incloent principalment el mètode de sal de mercuri, el mètode de precipitació de sal de plata, el mètode de correcció de corbes estàndard, el mètode de correcció de clor, el mètode de digestió tancada, el mètode oxidant de baixa concentració, el mètode d'oxidació KI-KMnO4, mètode de decloració absorbent de bismut, etc.
Mètode de la sal de mercuri
El mètode de la sal de mercuri també s'anomena mètode complex de sulfat de mercuri, que és el mètode de blindatge de Cl- a l'estàndard nacional. És a dir, l'HgSO4 s'utilitza com a agent d'emmascarament de Cl, i la relació de massa de HgSO4 a Cl- és preferiblement de 10:1.
Aquest mètode és molt eficaç quan la concentració de massa de Cl és inferior a 200 mg/L, però quan la concentració de Cl és molt alta, el resultat de la mesura encara és alt i l'error augmenta amb l'augment de la concentració de Cl.
Com que l'HgSO4 en si és altament tòxic i la sal de mercuri del líquid residual és difícil de manejar i provocarà una contaminació secundària al medi ambient, ara molts països no recomanen l'ús d'aquest mètode per eliminar la interferència dels ions clorur i estan més inclinats a buscar mètodes de mesura no tòxics i lliures de contaminació.
Mètode de la sal de plata
El mètode de precipitació de sal de plata és un mètode per afegir AgNO3 per generar precipitació d'AgCl per eliminar la influència del Cl-. És adequat per a mostres d'aigua amb concentració de massa de Cl superior a 10000 mg/L.
Aquest mètode sol tenir dues formes: una és afegir AgNO3 durant el pretractament i prendre el sobrenedant per determinar el valor de DQO. Aquest mètode requereix una quantitat adequada d'AgNO3 per fer que el Cl- precipiti completament i no sigui excessiu. L'altre mètode utilitza AgNO3 i KCr(SO4)2 com a agents d'emmascarament de Cl-. El paper del KCr(SO4)2 és inhibir la reacció d'oxidació d'una petita quantitat de Cl- durant el procés de digestió.
El mètode de precipitació de sal de plata utilitza sals de plata precioses, la qual cosa augmenta el cost de la determinació. Per tant, cal reciclar i reutilitzar la plata. Un altre inconvenient és que quan precipita AgCl, part de la matèria orgànica de la mostra d'aigua es perd per coprecipitació i floculació, fent que el resultat de la determinació sigui baix.
Mètode de correcció de corbes estàndard
Els passos del mètode de correcció de la corba estàndard: primer prepareu una corba estàndard de clorur de sodi amb diferents concentracions de Cl- i determineu el valor de DQO, i dibuixeu una corba estàndard de DQO-Cl-. A continuació, prengui dues mostres d'aigua idèntiques, una per determinar el valor de DQO sense emmascarar Cl-, registrada com a DQO total, i l'altra per determinar el contingut d'ions clorur. Trobeu el valor de COD corresponent a la corba estàndard, registrat com a COD·Cl-, i la diferència entre el DQO total i el COD·Cl- és el valor de COD real de la mostra.
El mètode estàndard de correcció de corbes no utilitza sals de mercuri i sals de plata, és respectuós amb el medi ambient i econòmic i és el mètode preferit al laboratori.
Mètode de correcció del clor
Durant la digestió, s'utilitza un dispositiu d'absorció de reflux per exportar el Cl2 generat i absorbir-lo amb solució de NaOH, i valorar-lo amb solució estàndard de Na2S2O3. La quantitat de Na2S2O3 consumida es converteix en la quantitat d'oxigen consumida, que és el valor de correcció de Cl-.
El valor real de DQO de les aigües residuals és la diferència entre el valor aparent de DQO i el valor de correcció de Cl-. Aquest mètode és adequat per a la determinació d'aigües residuals amb un alt contingut de clor amb un contingut d'ions clorur inferior a 20,000 mg/L i un DQO superior a 30 mg/L. Tanmateix, aquest mètode requereix experiments molt acurats, en cas contrari, comportarà més errors.
Mètode de digestió segellada
El principi bàsic és digerir i determinar el DQO en un recipient tancat. Quan el Cl- de l'aigua s'oxida a Cl2 i arriba a l'equilibri gas-líquid, el Cl- ja no es pot oxidar. Mitjançant un agent d'emmascarament adequat, es pot determinar el valor de COD de la mostra.
En comparació amb el mètode estàndard, els resultats d'aquest mètode tenen una major precisió i precisió. Les dades mostren que la precisió de l'anàlisi de COD d'aigües residuals amb un alt contingut de clor mitjançant el mètode de digestió segellada és alta. Quan el DQO està entre 100 mg/L i 1000 mg/L i la concentració d'ions clorur és inferior a 10.000 mg/L, l'error relatiu d'aquest mètode és inferior o igual al 4,2%. La digestió segellada triga poc temps, però aquest mètode té certs perills, per la qual cosa s'ha de garantir la seguretat de l'experiment.
Mètode d'oxidació KI-KMnO4
En condicions alcalines, el KMnO4 s'utilitza per oxidar substàncies a les aigües residuals, el KMnO4 restant es redueix amb KI i després es valora amb una solució estàndard de Na2S2O3 i la quantitat de Na2S2O3 consumida es converteix en la quantitat d'oxigen consumida, obtenint així un valor de DQO. .
Tanmateix, els valors mesurats d'aquest mètode i del mètode d'oxidació K2Cr2O7 són diferents. Hi ha una relació K entre tots dos. Per tant, només cal conèixer aquesta relació K per convertir el valor de COD mesurat pel mètode d'oxidació KI-KMnO4. Aquest mètode és adequat per a aigües residuals amb un contingut de Cl que oscil·la entre desenes de milers i centenars de mil·ligrams per litre, però necessita mesurar el valor K, de manera que és molt feixuc.
Mètode de decloració absorbent de bismut
El Cl- a la mostra d'aigua s'allibera en forma de gas HCl en el líquid àcid, absorbit i eliminat per l'absorbent de bismut, i després es determina el valor de DQO.
L'exactitud i la precisió d'aquest mètode no són significativament diferents del mètode estàndard, però el mètode de digestió és diferent, utilitzant la digestió per microones o la digestió al forn.
Els mètodes esmentats anteriorment per eliminar la interferència de Cl tenen limitacions en el procés experimental real i cada mètode necessita una millora addicional. Actualment, quan la concentració de Cl- a la mostra d'aigua es troba dins dels 1000 mg/L, donem prioritat a l'ús del mètode estàndard nacional; quan la concentració de Cl- supera els 1000 mg/L i la concentració de DQO de la mostra d'aigua no és alta, podem considerar utilitzar el mètode de la corba estàndard.