રાસાયણિક ઓક્સિજન માંગ (સીઓડી) શોધનો વિકાસ

રાસાયણિક ઓક્સિજન માંગને રાસાયણિક ઓક્સિજન માંગ (કેમિકલ ઓક્સિજન માંગ) પણ કહેવામાં આવે છે, જેને COD તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. તે રાસાયણિક ઓક્સિડન્ટ્સ (જેમ કે પોટેશિયમ પરમેંગેનેટ) નો ઉપયોગ પાણીમાં ઓક્સિડાઇઝ કરી શકાય તેવા પદાર્થો (જેમ કે કાર્બનિક પદાર્થો, નાઇટ્રાઇટ, ફેરસ મીઠું, સલ્ફાઇડ, વગેરે) ને ઓક્સિડાઇઝ કરવા અને વિઘટન કરવા માટે છે અને પછી અવશેષની માત્રાના આધારે ઓક્સિજન વપરાશની ગણતરી કરે છે. ઓક્સિડન્ટ બાયોકેમિકલ ઓક્સિજન ડિમાન્ડ (BOD)ની જેમ, તે જળ પ્રદૂષણનું એક મહત્વપૂર્ણ સૂચક છે. સીઓડીનું એકમ ppm અથવા mg/L છે. મૂલ્ય જેટલું નાનું, પાણીનું પ્રદૂષણ ઓછું.
પાણીમાં ઘટાડો કરતા પદાર્થોમાં વિવિધ કાર્બનિક પદાર્થો, નાઈટ્રાઈટ, સલ્ફાઈડ, ફેરસ મીઠું વગેરેનો સમાવેશ થાય છે. પરંતુ મુખ્ય એક કાર્બનિક પદાર્થ છે. તેથી, રાસાયણિક ઓક્સિજન માંગ (COD) નો ઉપયોગ પાણીમાં કાર્બનિક પદાર્થોની માત્રાને માપવા માટે સૂચક તરીકે થાય છે. રાસાયણિક ઓક્સિજનની માંગ જેટલી વધારે છે, કાર્બનિક પદાર્થો દ્વારા પાણીનું પ્રદૂષણ વધુ ગંભીર છે. રાસાયણિક ઓક્સિજન માંગ (COD) નું નિર્ધારણ પાણીના નમૂનાઓમાં પદાર્થો ઘટાડવાના નિર્ધારણ અને નિર્ધારણ પદ્ધતિ સાથે બદલાય છે. હાલમાં સૌથી વધુ ઉપયોગમાં લેવાતી પદ્ધતિઓ એસિડિક પોટેશિયમ પરમેંગેનેટ ઓક્સિડેશન પદ્ધતિ અને પોટેશિયમ ડાયક્રોમેટ ઓક્સિડેશન પદ્ધતિ છે. પોટેશિયમ પરમેંગેનેટ (KMnO4) પદ્ધતિમાં ઓક્સિડેશન દર ઓછો છે, પરંતુ પ્રમાણમાં સરળ છે. તેનો ઉપયોગ પાણીના નમૂનાઓ અને સ્વચ્છ સપાટીના પાણી અને ભૂગર્ભજળના નમૂનાઓમાં કાર્બનિક સામગ્રીના સંબંધિત તુલનાત્મક મૂલ્યને નિર્ધારિત કરવા માટે થઈ શકે છે. પોટેશિયમ ડાયક્રોમેટ (K2Cr2O7) પદ્ધતિમાં ઉચ્ચ ઓક્સિડેશન દર અને સારી પ્રજનનક્ષમતા છે. તે ગંદાપાણીની દેખરેખમાં પાણીના નમૂનાઓમાં કાર્બનિક પદાર્થોની કુલ માત્રા નક્કી કરવા માટે યોગ્ય છે.
ઓર્ગેનિક દ્રવ્ય ઔદ્યોગિક પાણી પ્રણાલી માટે ખૂબ જ હાનિકારક છે. મોટી માત્રામાં કાર્બનિક પદાર્થો ધરાવતું પાણી જ્યારે ડિસેલિનેશન સિસ્ટમમાંથી પસાર થાય છે ત્યારે આયન એક્સચેન્જ રેઝિનને દૂષિત કરશે, ખાસ કરીને આયન એક્સચેન્જ રેઝિન, જે રેઝિનની વિનિમય ક્ષમતાને ઘટાડશે. પ્રીટ્રીટમેન્ટ (કોગ્યુલેશન, ક્લેરિફિકેશન અને ફિલ્ટરેશન) પછી ઓર્ગેનિક દ્રવ્ય લગભગ 50% ઘટાડી શકાય છે, પરંતુ ડિસેલિનેશન સિસ્ટમમાં તેને દૂર કરી શકાતું નથી, તેથી તેને ઘણીવાર ફીડ વોટર દ્વારા બોઈલરમાં લાવવામાં આવે છે, જે બોઈલરના pH મૂલ્યને ઘટાડે છે. પાણી કેટલીકવાર કાર્બનિક પદાર્થોને સ્ટીમ સિસ્ટમ અને કન્ડેન્સેટ પાણીમાં પણ લાવવામાં આવે છે, જે પીએચ ઘટાડે છે અને સિસ્ટમ કાટનું કારણ બને છે. ફરતી પાણી પ્રણાલીમાં ઉચ્ચ કાર્બનિક પદાર્થોનું પ્રમાણ માઇક્રોબાયલ પ્રજનનને પ્રોત્સાહન આપશે. તેથી, ડિસેલિનેશન, બોઈલર વોટર કે ફરતી પાણી પ્રણાલી માટે, સીઓડી જેટલું ઓછું હોય તેટલું સારું, પરંતુ એકીકૃત મર્યાદા સૂચકાંક નથી. જ્યારે ફરતી કૂલિંગ વોટર સિસ્ટમમાં COD (KMnO4 પદ્ધતિ) > 5mg/L, પાણીની ગુણવત્તા બગડવાની શરૂઆત થઈ છે.

કેમિકલ ઓક્સિજન ડિમાન્ડ (COD) એ પાણીમાં કેટલી માત્રામાં કાર્બનિક દ્રવ્ય છે તેનું માપન સૂચક છે, અને તે જળ પ્રદૂષણની ડિગ્રીને માપવા માટેનું એક મહત્વનું સૂચક પણ છે. ઔદ્યોગિકીકરણના વિકાસ અને વસ્તીમાં વધારા સાથે, જળ સંસ્થાઓ વધુને વધુ પ્રદૂષિત બની રહી છે, અને COD શોધના વિકાસમાં ધીમે ધીમે સુધારો થયો છે.
COD શોધની ઉત્પત્તિ 1850 ના દાયકામાં શોધી શકાય છે, જ્યારે જળ પ્રદૂષણની સમસ્યાઓએ લોકોનું ધ્યાન આકર્ષિત કર્યું હતું. શરૂઆતમાં, પીણાંમાં કાર્બનિક પદાર્થોની સાંદ્રતાને માપવા માટે એસિડિક પીણાંના સૂચક તરીકે સીઓડીનો ઉપયોગ થતો હતો. જો કે, તે સમયે સંપૂર્ણ માપન પદ્ધતિની સ્થાપના કરવામાં આવી ન હોવાથી, COD ના નિર્ધારણ પરિણામોમાં મોટી ભૂલ હતી.
20મી સદીની શરૂઆતમાં, આધુનિક રાસાયણિક વિશ્લેષણ પદ્ધતિઓની પ્રગતિ સાથે, COD ની શોધ પદ્ધતિમાં ધીમે ધીમે સુધારો કરવામાં આવ્યો હતો. 1918 માં, જર્મન રસાયણશાસ્ત્રી હાસેએ એસિડિક દ્રાવણમાં ઓક્સિડેશન દ્વારા વપરાશમાં લેવાયેલા કાર્બનિક પદાર્થોના કુલ જથ્થા તરીકે સીઓડીને વ્યાખ્યાયિત કર્યું હતું. ત્યારબાદ, તેમણે નવી સીઓડી નિર્ધારણ પદ્ધતિનો પ્રસ્તાવ મૂક્યો, જે ઓક્સિડન્ટ તરીકે ઉચ્ચ સાંદ્રતાવાળા ક્રોમિયમ ડાયોક્સાઇડ સોલ્યુશનનો ઉપયોગ કરવાનો છે. આ પદ્ધતિ અસરકારક રીતે કાર્બનિક પદાર્થોને કાર્બન ડાયોક્સાઇડ અને પાણીમાં ઓક્સિડાઇઝ કરી શકે છે અને સીઓડી મૂલ્ય નક્કી કરવા માટે ઓક્સિડેશન પહેલાં અને પછી દ્રાવણમાં ઓક્સિડેન્ટના વપરાશને માપી શકે છે.
જો કે, આ પદ્ધતિની ખામીઓ ધીમે ધીમે બહાર આવી છે. પ્રથમ, રીએજન્ટ્સની તૈયારી અને કામગીરી પ્રમાણમાં જટિલ છે, જે પ્રયોગની મુશ્કેલી અને સમય માંગી લે છે. બીજું, ઉચ્ચ સાંદ્રતાવાળા ક્રોમિયમ ડાયોક્સાઇડ સોલ્યુશન્સ પર્યાવરણ માટે હાનિકારક છે અને વ્યવહારુ ઉપયોગ માટે અનુકૂળ નથી. તેથી, અનુગામી અભ્યાસોએ ધીમે ધીમે એક સરળ અને વધુ સચોટ COD નિર્ધારણ પદ્ધતિની શોધ કરી છે.
1950 ના દાયકામાં, ડચ રસાયણશાસ્ત્રી ફ્રાઈસે નવી સીઓડી નિર્ધારણ પદ્ધતિની શોધ કરી, જે ઓક્સિડન્ટ તરીકે ઉચ્ચ સાંદ્રતાવાળા પર્સલ્ફ્યુરિક એસિડનો ઉપયોગ કરે છે. આ પદ્ધતિ ચલાવવા માટે સરળ છે અને ઉચ્ચ ચોકસાઈ ધરાવે છે, જે COD શોધની કાર્યક્ષમતામાં ઘણો સુધારો કરે છે. જો કે, પર્સલ્ફ્યુરિક એસિડનો ઉપયોગ પણ ચોક્કસ સલામતી જોખમો ધરાવે છે, તેથી ઓપરેશનની સલામતી પર ધ્યાન આપવું હજુ પણ જરૂરી છે.
ત્યારબાદ, ઇન્સ્ટ્રુમેન્ટેશન ટેકનોલોજીના ઝડપી વિકાસ સાથે, સીઓડી નિર્ધારણ પદ્ધતિએ ધીમે ધીમે ઓટોમેશન અને બુદ્ધિમત્તા પ્રાપ્ત કરી છે. 1970 ના દાયકામાં, પ્રથમ સીઓડી ઓટોમેટિક વિશ્લેષક દેખાયા, જે પાણીના નમૂનાઓની સંપૂર્ણ સ્વચાલિત પ્રક્રિયા અને શોધને અનુભવી શકે છે. આ સાધન માત્ર સીઓડી નિર્ધારણની ચોકસાઈ અને સ્થિરતામાં સુધારો કરતું નથી, પરંતુ કાર્યક્ષમતામાં પણ ઘણો સુધારો કરે છે.
પર્યાવરણીય જાગરૂકતા અને નિયમનકારી આવશ્યકતાઓમાં સુધારણા સાથે, સીઓડીની શોધ પદ્ધતિને પણ સતત ઓપ્ટિમાઇઝ કરવામાં આવી રહી છે. તાજેતરના વર્ષોમાં, ફોટોઇલેક્ટ્રિક ટેક્નોલોજી, ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ પદ્ધતિઓ અને બાયોસેન્સર ટેક્નોલોજીના વિકાસે COD શોધ તકનીકની નવીનતાને પ્રોત્સાહન આપ્યું છે. ઉદાહરણ તરીકે, ફોટોઇલેક્ટ્રિક ટેક્નોલૉજી ફોટોઇલેક્ટ્રિક સિગ્નલોના ફેરફાર દ્વારા પાણીના નમૂનાઓમાં સીઓડીની સામગ્રી નક્કી કરી શકે છે, ટૂંકા સમય અને સરળ કામગીરી સાથે. ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ પદ્ધતિ COD મૂલ્યોને માપવા માટે ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ સેન્સર્સનો ઉપયોગ કરે છે, જેમાં ઉચ્ચ સંવેદનશીલતા, ઝડપી પ્રતિભાવ અને રીએજન્ટની જરૂર નથી તેવા ફાયદા છે. બાયોસેન્સર ટેકનોલોજી ખાસ કરીને કાર્બનિક પદાર્થોને શોધવા માટે જૈવિક સામગ્રીનો ઉપયોગ કરે છે, જે COD નિર્ધારણની ચોકસાઈ અને વિશિષ્ટતાને સુધારે છે.
છેલ્લા કેટલાક દાયકાઓમાં સીઓડી શોધ પદ્ધતિઓ પરંપરાગત રાસાયણિક વિશ્લેષણથી આધુનિક સાધનો, ફોટોઇલેક્ટ્રિક તકનીક, ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ પદ્ધતિઓ અને બાયોસેન્સર તકનીક સુધીની વિકાસ પ્રક્રિયામાંથી પસાર થઈ છે. વિજ્ઞાન અને ટેક્નોલોજીની પ્રગતિ અને માંગમાં વધારા સાથે, સીઓડી ડિટેક્શન ટેક્નોલોજીમાં હજુ પણ સુધારો અને નવીનતા કરવામાં આવી રહી છે. ભવિષ્યમાં, એવું અનુમાન કરી શકાય છે કે જેમ જેમ લોકો પર્યાવરણીય પ્રદૂષણના મુદ્દાઓ પર વધુ ધ્યાન આપે છે, તેમ તેમ COD ડિટેક્શન ટેક્નોલોજીનો વધુ વિકાસ થશે અને તે વધુ ઝડપી, વધુ સચોટ અને વિશ્વસનીય પાણીની ગુણવત્તા શોધવાની પદ્ધતિ બનશે.
હાલમાં, પ્રયોગશાળાઓ મુખ્યત્વે COD શોધવા માટે નીચેની બે પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરે છે.
1. સીઓડી નિર્ધારણ પદ્ધતિ
પોટેશિયમ ડિક્રોમેટ સ્ટાન્ડર્ડ મેથડ, જેને રિફ્લક્સ મેથડ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે (પીપલ્સ રિપબ્લિક ઓફ ચાઇનાનું નેશનલ સ્ટાન્ડર્ડ)
(I) સિદ્ધાંત
પાણીના નમૂનામાં ચોક્કસ માત્રામાં પોટેશિયમ ડાયક્રોમેટ અને ઉત્પ્રેરક સિલ્વર સલ્ફેટ ઉમેરો, મજબૂત એસિડિક માધ્યમમાં ચોક્કસ સમયગાળા માટે ગરમી અને રિફ્લક્સ, પોટેશિયમ ડાયક્રોમેટનો ભાગ પાણીના નમૂનામાં ઓક્સિડાઇઝ કરી શકાય તેવા પદાર્થો દ્વારા ઘટાડવામાં આવે છે, અને બાકીના પોટેશિયમ ડિક્રોમેટ એમોનિયમ ફેરસ સલ્ફેટ સાથે ટાઇટ્રેટેડ છે. સીઓડી મૂલ્યની ગણતરી પોટેશિયમ ડાયક્રોમેટની માત્રાના આધારે કરવામાં આવે છે.
આ ધોરણ 1989 માં ઘડવામાં આવ્યું હોવાથી, વર્તમાન ધોરણ સાથે તેને માપવામાં ઘણા ગેરફાયદા છે:
1. તે ઘણો સમય લે છે, અને દરેક નમૂનાને 2 કલાક માટે રિફ્લક્સ કરવાની જરૂર છે;
2. રીફ્લક્સ સાધનો મોટી જગ્યા રોકે છે, જે બેચના નિર્ધારણને મુશ્કેલ બનાવે છે;
3. વિશ્લેષણ ખર્ચ ઊંચો છે, ખાસ કરીને સિલ્વર સલ્ફેટ માટે;
4. નિર્ધારણ પ્રક્રિયા દરમિયાન, રિફ્લક્સ પાણીનો કચરો આશ્ચર્યજનક છે;
5. ઝેરી પારાના ક્ષાર ગૌણ પ્રદૂષણની સંભાવના છે;
6. વપરાયેલ રીએજન્ટ્સની માત્રા મોટી છે, અને ઉપભોજ્ય વસ્તુઓની કિંમત વધારે છે;
7. પરીક્ષણ પ્રક્રિયા જટિલ છે અને પ્રમોશન માટે યોગ્ય નથી.
(II) સાધન
1. 250mL ઓલ-ગ્લાસ રિફ્લક્સ ઉપકરણ
2. હીટિંગ ડિવાઇસ (ઇલેક્ટ્રિક ફર્નેસ)
3. 25mL અથવા 50mL એસિડ બ્યુરેટ, શંક્વાકાર ફ્લાસ્ક, પીપેટ, વોલ્યુમેટ્રિક ફ્લાસ્ક, વગેરે.
(III) રીએજન્ટ્સ
1. પોટેશિયમ ડાયક્રોમેટ સ્ટાન્ડર્ડ સોલ્યુશન (c1/6K2Cr2O7=0.2500mol/L)
2. ફેરોસાયનેટ સૂચક ઉકેલ
3. એમોનિયમ ફેરસ સલ્ફેટ સ્ટાન્ડર્ડ સોલ્યુશન [c(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O≈0.1mol/L] (ઉપયોગ પહેલાં માપાંકિત કરો)
4. સલ્ફ્યુરિક એસિડ-સિલ્વર સલ્ફેટ સોલ્યુશન
પોટેશિયમ ડાયક્રોમેટ પ્રમાણભૂત પદ્ધતિ
(IV) નિર્ધારણ પગલાં
એમોનિયમ ફેરસ સલ્ફેટ કેલિબ્રેશન: 500mL શંકુ આકારના ફ્લાસ્કમાં 10.00mL પોટેશિયમ ડાયક્રોમેટ સ્ટાન્ડર્ડ સોલ્યુશનને ચોકસાઈપૂર્વક પાઈપેટ કરો, લગભગ 110mL પાણીથી પાતળું કરો, ધીમે ધીમે 30mL સાંદ્ર સલ્ફ્યુરિક એસિડ ઉમેરો અને સારી રીતે હલાવો. ઠંડુ થયા પછી, ફેરોસાયનેટ સૂચક દ્રાવણના 3 ટીપાં ઉમેરો (આશરે 0.15 એમએલ) અને એમોનિયમ ફેરસ સલ્ફેટના દ્રાવણ સાથે ટાઇટ્રેટ કરો. અંતિમ બિંદુ એ છે જ્યારે સોલ્યુશનનો રંગ પીળોથી વાદળી-લીલાથી લાલ ભૂરા રંગમાં બદલાય છે.
(વી) નિશ્ચય
20mL પાણીનો નમૂનો લો (જો જરૂરી હોય તો, ઓછું લો અને 20 જેટલું પાણી ઉમેરો અથવા લેતા પહેલા પાતળું કરો), 10mL પોટેશિયમ ડાયક્રોમેટ ઉમેરો, રિફ્લક્સ ઉપકરણમાં પ્લગ કરો અને પછી 30mL સલ્ફ્યુરિક એસિડ અને સિલ્વર સલ્ફેટ ઉમેરો, 2 કલાક માટે ગરમી અને રિફ્લક્સ કરો. . ઠંડક પછી, કન્ડેન્સર ટ્યુબની દીવાલને 90.00mL પાણીથી ધોઈ લો અને શંક્વાકાર ફ્લાસ્ક દૂર કરો. સોલ્યુશન ફરીથી ઠંડુ થયા પછી, ફેરસ એસિડ ઇન્ડિકેટર સોલ્યુશનના 3 ટીપાં ઉમેરો અને એમોનિયમ ફેરસ સલ્ફેટ સ્ટાન્ડર્ડ સોલ્યુશન સાથે ટાઇટ્રેટ કરો. સોલ્યુશનનો રંગ પીળાથી વાદળી-લીલાથી લાલ-ભૂરા રંગમાં બદલાય છે, જે અંતિમ બિંદુ છે. એમોનિયમ ફેરસ સલ્ફેટ પ્રમાણભૂત દ્રાવણની માત્રા રેકોર્ડ કરો. પાણીના નમૂનાને માપતી વખતે, 20.00mL પુનઃનિકાલ કરેલ પાણી લો અને તે જ કાર્યકારી પગલાઓ અનુસાર ખાલી પ્રયોગ કરો. ખાલી ટાઇટ્રેશનમાં વપરાયેલ એમોનિયમ ફેરસ સલ્ફેટ પ્રમાણભૂત દ્રાવણની માત્રા રેકોર્ડ કરો.
પોટેશિયમ ડાયક્રોમેટ પ્રમાણભૂત પદ્ધતિ
(VI) ગણતરી
CODCr(O2, mg/L)=[8×1000(V0-V1)·C]/V
(VII) સાવચેતીઓ
1. 0.4g મર્ક્યુરિક સલ્ફેટ સાથે સંકુલિત ક્લોરાઇડ આયનની મહત્તમ માત્રા 40mg સુધી પહોંચી શકે છે. જો 20.00mL પાણીનો નમૂનો લેવામાં આવે, તો 2000mg/L ની મહત્તમ ક્લોરાઇડ આયન સાંદ્રતા જટિલ બની શકે છે. જો ક્લોરાઇડ આયનોની સાંદ્રતા ઓછી હોય, તો મર્ક્યુરિક સલ્ફેટ રાખવા માટે મર્ક્યુરિક સલ્ફેટની થોડી માત્રા ઉમેરી શકાય છે: ક્લોરાઇડ આયન = 10:1 (W/W). જો મર્ક્યુરિક ક્લોરાઇડની થોડી માત્રામાં અવક્ષેપ થાય છે, તો તે નિર્ધારણને અસર કરતું નથી.
2. આ પદ્ધતિ દ્વારા નિર્ધારિત સીઓડીની શ્રેણી 50-500mg/L છે. રાસાયણિક ઓક્સિજનની માંગ 50mg/L કરતાં ઓછી હોય તેવા પાણીના નમૂનાઓ માટે, તેના બદલે 0.0250mol/L પોટેશિયમ ડાયક્રોમેટ પ્રમાણભૂત દ્રાવણનો ઉપયોગ કરવો જોઈએ. બેક ટાઇટ્રેશન માટે 0.01mol/L એમોનિયમ ફેરસ સલ્ફેટ સ્ટાન્ડર્ડ સોલ્યુશનનો ઉપયોગ કરવો જોઈએ. 500mg/L કરતાં વધુ COD ધરાવતા પાણીના નમૂનાઓ માટે, નિર્ધારણ પહેલાં તેને પાતળું કરો.
3. પાણીના નમૂનાને ગરમ અને રિફ્લક્સ કર્યા પછી, સોલ્યુશનમાં પોટેશિયમ ડાયક્રોમેટની બાકીની રકમ ઉમેરેલી રકમના 1/5-4/5 હોવી જોઈએ.
4. રીએજન્ટની ગુણવત્તા અને ઓપરેશન ટેકનોલોજી ચકાસવા માટે પોટેશિયમ હાઇડ્રોજન ફેથલેટ સ્ટાન્ડર્ડ સોલ્યુશનનો ઉપયોગ કરતી વખતે, કારણ કે પોટેશિયમ હાઇડ્રોજન ફેથલેટના પ્રત્યેક ગ્રામનું સૈદ્ધાંતિક CODCr 1.176g છે, 0.4251g પોટેશિયમ હાઇડ્રોજન phthalate (HOOCC6H4COOK) પાણીમાં ઓગળવામાં આવે છે. 1000mL વોલ્યુમેટ્રિક ફ્લાસ્કમાં સ્થાનાંતરિત કરવામાં આવે છે, અને તેને 500mg/L CODcr પ્રમાણભૂત સોલ્યુશન બનાવવા માટે ફરીથી ડિસ્ટિલ્ડ પાણીથી ચિહ્ન પર પાતળું કરવામાં આવે છે. ઉપયોગ થાય ત્યારે તેને તાજું તૈયાર કરો.
5. CODCr નિર્ધારણ પરિણામમાં ચાર નોંધપાત્ર અંકો રાખવા જોઈએ.
6. દરેક પ્રયોગ દરમિયાન, એમોનિયમ ફેરસ સલ્ફેટ સ્ટાન્ડર્ડ ટાઇટ્રેશન સોલ્યુશનને માપાંકિત કરવું જોઈએ, અને જ્યારે ઓરડામાં તાપમાન ઊંચું હોય ત્યારે સાંદ્રતામાં ફેરફાર પર વિશેષ ધ્યાન આપવું જોઈએ. (તમે ટાઇટ્રેશન પછી ખાલી જગ્યામાં 10.0ml પોટેશિયમ ડાયક્રોમેટ સ્ટાન્ડર્ડ સોલ્યુશન પણ ઉમેરી શકો છો અને અંતિમ બિંદુ સુધી એમોનિયમ ફેરસ સલ્ફેટ સાથે ટાઇટ્રેટ કરી શકો છો.)
7. પાણીના નમૂના તાજા રાખવા જોઈએ અને શક્ય તેટલી વહેલી તકે માપવા જોઈએ.
ફાયદા:
ઉચ્ચ ચોકસાઈ: રીફ્લક્સ ટાઇટ્રેશન એ ક્લાસિક સીઓડી નિર્ધારણ પદ્ધતિ છે. વિકાસ અને ચકાસણીના લાંબા સમયગાળા પછી, તેની ચોકસાઈ વ્યાપકપણે ઓળખવામાં આવી છે. તે પાણીમાં કાર્બનિક પદાર્થોની વાસ્તવિક સામગ્રીને વધુ ચોક્કસ રીતે પ્રતિબિંબિત કરી શકે છે.
વ્યાપક ઉપયોગ: આ પદ્ધતિ વિવિધ પ્રકારના પાણીના નમૂનાઓ માટે યોગ્ય છે, જેમાં ઉચ્ચ સાંદ્રતા અને ઓછી સાંદ્રતાવાળા કાર્બનિક ગંદાપાણીનો સમાવેશ થાય છે.
ઑપરેશન સ્પેસિફિકેશન્સ: ઑપરેશનના વિગતવાર ધોરણો અને પ્રક્રિયાઓ છે, જે ઑપરેટરો માટે માસ્ટર અને અમલીકરણ માટે અનુકૂળ છે.
ગેરફાયદા:
સમય-વપરાશ: રિફ્લક્સ ટાઇટ્રેશન સામાન્ય રીતે નમૂનાના નિર્ધારણને પૂર્ણ કરવામાં ઘણા કલાકો લે છે, જે દેખીતી રીતે તે પરિસ્થિતિ માટે અનુકૂળ નથી કે જ્યાં પરિણામો ઝડપથી મેળવવાની જરૂર હોય.
ઉચ્ચ રીએજન્ટ વપરાશ: આ પદ્ધતિમાં વધુ રાસાયણિક રીએજન્ટના ઉપયોગની જરૂર પડે છે, જે માત્ર ખર્ચાળ નથી, પરંતુ અમુક હદ સુધી પર્યાવરણને પણ પ્રદૂષિત કરે છે.
જટિલ કામગીરી: ઓપરેટરને ચોક્કસ રાસાયણિક જ્ઞાન અને પ્રાયોગિક કુશળતા હોવી જરૂરી છે, અન્યથા તે નિર્ધારણના પરિણામોની ચોકસાઈને અસર કરી શકે છે.
2. ઝડપી પાચન સ્પેક્ટ્રોફોટોમેટ્રી
(I) સિદ્ધાંત
નમૂનાને પોટેશિયમ ડાયક્રોમેટ સોલ્યુશનની જાણીતી માત્રા સાથે, મજબૂત સલ્ફ્યુરિક એસિડ માધ્યમમાં, ઉત્પ્રેરક તરીકે સિલ્વર સલ્ફેટ સાથે ઉમેરવામાં આવે છે, અને ઉચ્ચ-તાપમાનના પાચન પછી, ફોટોમેટ્રિક સાધનો દ્વારા સીઓડી મૂલ્ય નક્કી કરવામાં આવે છે. આ પદ્ધતિમાં ટૂંકા નિર્ધારણ સમય, નાના ગૌણ પ્રદૂષણ, નાના રીએજન્ટ વોલ્યુમ અને ઓછી કિંમત હોવાથી, મોટાભાગની પ્રયોગશાળાઓ હાલમાં આ પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરે છે. જો કે, આ પદ્ધતિમાં ઊંચી સાધન કિંમત અને ઓછી વપરાશની કિંમત છે, જે COD એકમોના લાંબા ગાળાના ઉપયોગ માટે યોગ્ય છે.
(II) સાધન
વિદેશી સાધનો અગાઉ વિકસાવવામાં આવ્યા હતા, પરંતુ કિંમત ખૂબ ઊંચી છે, અને નિર્ધારણ સમય લાંબો છે. રીએજન્ટની કિંમત સામાન્ય રીતે વપરાશકર્તાઓ માટે પરવડે તેવી નથી, અને ચોકસાઈ ખૂબ ઊંચી નથી, કારણ કે વિદેશી સાધનોના મોનિટરિંગ ધોરણો મારા દેશના કરતા અલગ છે, મુખ્યત્વે કારણ કે વિદેશી દેશોની જળ શુદ્ધિકરણ સ્તર અને વ્યવસ્થાપન પ્રણાલી મારા દેશના ઉપકરણો કરતા અલગ છે. દેશ ઝડપી પાચન સ્પેક્ટ્રોફોટોમેટ્રી પદ્ધતિ મુખ્યત્વે ઘરેલું સાધનોની સામાન્ય પદ્ધતિઓ પર આધારિત છે. સીઓડી પદ્ધતિનું ઉત્પ્રેરક ઝડપી નિર્ધારણ એ આ પદ્ધતિનું નિર્માણ ધોરણ છે. તેની શોધ 1980 ના દાયકાની શરૂઆતમાં થઈ હતી. 30 વર્ષથી વધુ એપ્લિકેશન પછી, તે પર્યાવરણીય સંરક્ષણ ઉદ્યોગનું ધોરણ બની ગયું છે. સ્થાનિક 5B સાધનનો વૈજ્ઞાનિક સંશોધન અને સત્તાવાર દેખરેખમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગ થાય છે. ઘરેલું સાધનો તેમના ભાવ લાભો અને સમયસર વેચાણ પછીની સેવાને કારણે વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે.
(III) નિર્ધારણ પગલાં
2.5ml સેમ્પલ લો —–રીએજન્ટ ઉમેરો —–10 મિનિટ માટે ડાયજેસ્ટ કરો —–2 મિનિટ માટે ઠંડુ કરો —–કલરમિટ્રિક ડીશમાં રેડો —–સાધન ડિસ્પ્લે સીધા જ નમૂનાની COD સાંદ્રતા દર્શાવે છે.
(IV) સાવચેતીઓ
1. ઉચ્ચ-ક્લોરીન પાણીના નમૂનાઓમાં ઉચ્ચ-ક્લોરીન રીએજન્ટનો ઉપયોગ કરવો જોઈએ.
2. કચરો પ્રવાહી લગભગ 10ml છે, પરંતુ તે અત્યંત એસિડિક છે અને તેને એકત્રિત કરીને પ્રક્રિયા કરવી જોઈએ.
3. ખાતરી કરો કે ક્યુવેટની પ્રકાશ-પ્રસારણ સપાટી સ્વચ્છ છે.
ફાયદા:
ઝડપી ગતિ: ઝડપી પદ્ધતિ સામાન્ય રીતે નમૂનાના નિર્ધારણને પૂર્ણ કરવામાં થોડી મિનિટોથી દસ મિનિટ કરતાં વધુ સમય લે છે, જે એવી પરિસ્થિતિઓ માટે ખૂબ જ યોગ્ય છે જ્યાં પરિણામો ઝડપથી મેળવવાની જરૂર હોય છે.
ઓછો રીએજન્ટ વપરાશ: રીફ્લક્સ ટાઇટ્રેશન પદ્ધતિની તુલનામાં, ઝડપી પદ્ધતિ ઓછા રાસાયણિક રીએજન્ટનો ઉપયોગ કરે છે, ઓછી કિંમત ધરાવે છે અને પર્યાવરણ પર ઓછી અસર કરે છે.
સરળ કામગીરી: ઝડપી પદ્ધતિના ઓપરેશનના પગલાં પ્રમાણમાં સરળ છે, અને ઓપરેટરને ખૂબ ઉચ્ચ રાસાયણિક જ્ઞાન અને પ્રાયોગિક કુશળતાની જરૂર નથી.
ગેરફાયદા:
થોડી ઓછી ચોકસાઈ: ઝડપી પદ્ધતિ સામાન્ય રીતે કેટલીક સરળ રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓ અને માપન પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરતી હોવાથી, તેની ચોકસાઈ રિફ્લક્સ ટાઇટ્રેશન પદ્ધતિ કરતાં થોડી ઓછી હોઈ શકે છે.
એપ્લિકેશનનો મર્યાદિત અવકાશ: ઝડપી પદ્ધતિ મુખ્યત્વે ઓછી સાંદ્રતાવાળા કાર્બનિક ગંદાપાણીના નિર્ધારણ માટે યોગ્ય છે. ઉચ્ચ એકાગ્રતાવાળા ગંદાપાણી માટે, તેના નિર્ધારણ પરિણામો મોટા પ્રમાણમાં પ્રભાવિત થઈ શકે છે.
હસ્તક્ષેપના પરિબળોથી પ્રભાવિત: ઝડપી પદ્ધતિ કેટલાક ખાસ કિસ્સાઓમાં મોટી ભૂલો પેદા કરી શકે છે, જેમ કે જ્યારે પાણીના નમૂનામાં અમુક દખલકારી પદાર્થો હોય ત્યારે.
સારાંશમાં, રીફ્લક્સ ટાઇટ્રેશન પદ્ધતિ અને ઝડપી પદ્ધતિ દરેકના પોતાના ફાયદા અને ગેરફાયદા છે. કઈ પદ્ધતિ પસંદ કરવી તે ચોક્કસ એપ્લિકેશન દૃશ્ય અને જરૂરિયાતો પર આધારિત છે. જ્યારે ઉચ્ચ ચોકસાઇ અને વ્યાપક લાગુ પડવાની જરૂર હોય, ત્યારે રિફ્લક્સ ટાઇટ્રેશન પસંદ કરી શકાય છે; જ્યારે ઝડપી પરિણામોની આવશ્યકતા હોય અથવા મોટી સંખ્યામાં પાણીના નમૂનાઓ પર પ્રક્રિયા કરવામાં આવે, ત્યારે ઝડપી પદ્ધતિ સારી પસંદગી છે.
લિઆન્હુઆ, 42 વર્ષથી પાણીની ગુણવત્તા પરીક્ષણ સાધનોના ઉત્પાદક તરીકે, 20-મિનિટનો વિકાસ કરે છે.સીઓડી ઝડપી પાચન સ્પેક્ટ્રોફોટોમેટ્રીપદ્ધતિ મોટી સંખ્યામાં પ્રાયોગિક સરખામણીઓ પછી, તે 5% કરતા ઓછી ભૂલ પ્રાપ્ત કરવામાં સક્ષમ છે, અને સરળ કામગીરી, ઝડપી પરિણામો, ઓછી કિંમત અને ટૂંકા સમયના ફાયદા ધરાવે છે.