Chemical oxygen demand
পরিবেশগত রসায়নে, রাসায়নিক অক্সিজেন চাহিদা (সিওডি) একটি পরিমাপকৃত দ্রবণে বিক্রিয়া দ্বারা যে পরিমাণ অক্সিজেন গ্রহণ করা যেতে পারে তার একটি নির্দেশক পরিমাপ। এটি সাধারণত দ্রবণের আয়তনের উপর ব্যবহৃত অক্সিজেনের ভরের মধ্যে প্রকাশ করা হয় যা এসআই ইউনিটে প্রতি লিটারে মিলিগ্রাম (মিলিগ্রাম/এল) হয়। একটি সিওডি পরীক্ষা সহজেই জলে জৈব পদার্থের পরিমাণ পরিমাপ করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। সিওডির সবচেয়ে সাধারণ প্রয়োগ হল পৃষ্ঠের জলে পাওয়া জারণযোগ্য দূষণকারীদের পরিমাণ পরিমাপ করা (যেমন। হ্রদ এবং নদী) বা বর্জ্য জল। জৈব রাসায়নিক অক্সিজেন চাহিদার (বিওডি) মতো একটি বর্জ্য গ্রহণকারী বস্তুর উপর কী প্রভাব ফেলবে তা নির্ধারণের জন্য একটি মেট্রিক সরবরাহ করে সিওডি জলের গুণমানের ক্ষেত্রে কার্যকর। সিওডি পরীক্ষার ভিত্তি হল যে প্রায় সমস্ত জৈব যৌগগুলি অ্যাসিডিক পরিস্থিতিতে একটি শক্তিশালী জারণকারী এজেন্টের সাহায্যে কার্বন ডাই অক্সাইডে সম্পূর্ণরূপে জারিত হতে পারে। একটি জৈব যৌগকে কার্বন ডাই অক্সাইড, অ্যামোনিয়া এবং জলে জারিত করার জন্য প্রয়োজনীয় অক্সিজেনের পরিমাণ নিম্নরূপঃ এই অভিব্যক্তিটি নাইট্রিফিকেশন দ্বারা সৃষ্ট অক্সিজেনের চাহিদা, নাইট্রেটে অ্যামোনিয়ার জারিতকরণকে অন্তর্ভুক্ত করে নাঃ ডাইক্রোমেট, সিওডি নির্ধারণের জন্য জারিতকারী এজেন্ট, অ্যামোনিয়াকে নাইট্রেটে জারিত করে না, তাই নাইট্রিফিকেশন স্ট্যান্ডার্ড সিওডি পরীক্ষায় অন্তর্ভুক্ত করা হয় না। ইন্টারন্যাশনাল অর্গানাইজেশন ফর স্ট্যান্ডার্ডাইজেশন আইএসও 6060-তে রাসায়নিক অক্সিজেনের চাহিদা পরিমাপের জন্য একটি মানক পদ্ধতি বর্ণনা করে। পটাসিয়াম ডাইক্রোমেট ব্যবহার করা অ্যাসিডিক পরিস্থিতিতে একটি শক্তিশালী জারণকারী এজেন্ট। অ্যাসিডিটি সাধারণত সালফিউরিক অ্যাসিড যোগ করে অর্জন করা হয়। জৈব যৌগের সঙ্গে পটাসিয়াম ডাইক্রোমেটের বিক্রিয়া নিম্নরূপঃ যেখানে। সাধারণত, পটাসিয়াম ডাইক্রোমেটের একটি 0.25 এন দ্রবণ সিওডি নির্ধারণের জন্য ব্যবহৃত হয়, যদিও 50 মিলিগ্রাম/লি এর নিচে সিওডি সহ নমুনার জন্য, পটাসিয়াম ডাইক্রোমেটের কম ঘনত্ব পছন্দ করা হয়। জলের নমুনায় পাওয়া জৈব পদার্থগুলিকে জারিত করার প্রক্রিয়ায়, পটাসিয়াম ডাইক্রোমেট হ্রাস পায় (যেহেতু সমস্ত রেডক্স বিক্রিয়ায়, একটি বিকারক জারিত হয় এবং অন্যটি হ্রাস পায়), যা সিআর3 + গঠন করে। জারণ সম্পূর্ণ হওয়ার পরে সিআর3 +-এর পরিমাণ নির্ধারণ করা হয় এবং জলের নমুনার জৈব উপাদানগুলির পরোক্ষ পরিমাপ হিসাবে ব্যবহৃত হয়। অতিরিক্ত পরিমাপ সমস্ত জৈব পদার্থ সম্পূর্ণরূপে জারিত হওয়ার জন্য, অতিরিক্ত পরিমাণে পটাসিয়াম ডাইক্রোমেট (বা যে কোনও জারিতকারী এজেন্ট) উপস্থিত থাকতে হবে। একবার জারণ সম্পূর্ণ হয়ে গেলে, সিআর3 +-এর পরিমাণ নির্ভুলতার সাথে নির্ধারণ করা যায় তা নিশ্চিত করার জন্য অতিরিক্ত পটাসিয়াম ডাইক্রোমেটের পরিমাণ অবশ্যই পরিমাপ করতে হবে। এটি করার জন্য, অতিরিক্ত পটাসিয়াম ডাইক্রোমেটকে ফেরাস অ্যামোনিয়াম সালফেট (এফএএস) দিয়ে টাইট্রেট করা হয় যতক্ষণ না সমস্ত অতিরিক্ত জারণকারী এজেন্টকে সিআর 3 + এ হ্রাস করা হয়। সাধারণত, জারণ-হ্রাস সূচক ফেরিন এই টাইট্রেশন ধাপেও যোগ করা হয়। একবার সমস্ত অতিরিক্ত ডাইক্রোমেট হ্রাস পেলে, ফেরিন সূচকটি নীল-সবুজ থেকে লালচে বাদামীতে পরিবর্তিত হয়। ফেরাস অ্যামোনিয়াম সালফেটের পরিমাণ মূল নমুনায় যুক্ত অতিরিক্ত পটাসিয়াম ডাইক্রোমেটের পরিমাণের সমতুল্য। দ্রষ্টব্যঃ বাণিজ্যিকভাবে প্রস্তুত উৎস থেকে ফেরিন সূচকটি উজ্জ্বল লাল, তবে পটাসিয়াম ডাইক্রোমেটযুক্ত একটি হজম নমুনায় যোগ করা হলে এটি একটি সবুজ রঙ প্রদর্শন করে। টাইট্রেশন চলাকালীন সূচকের রঙ শেষ বিন্দুতে পৌঁছানোর পরে সবুজ রঙ থেকে উজ্জ্বল নীল রঙে লালচে বাদামী রঙে পরিবর্তিত হয়। জারিত হলে ফেরিন সূচক লাল থেকে ফ্যাকাশে নীল রঙে পরিবর্তিত হয়। ফেরিন সূচক বিকারক প্রস্তুতকরণ 1.485 g 1,10-ফেনানথ্রোলিন মনোহাইড্রেটের একটি দ্রবণ পাতিত জলে 695 মিলিগ্রাম ফেসো4·7এইচ2ও-এর দ্রবণে যোগ করা হয় এবং ফলস্বরূপ লাল দ্রবণটি 100 মিলিলিটারে পাতলা করা হয়। গণনা সিওডি গণনা করতে নিম্নলিখিত সূত্রটি ব্যবহার করা হয়ঃ যেখানে বি হল ফাঁকা নমুনায় ব্যবহৃত এফএএস-এর আয়তন, এস হল মূল নমুনায় এফএএস-এর আয়তন, এবং এন হল এফএএস-এর স্বাভাবিকতা। আয়তন পরিমাপের জন্য যদি মিলিলিটার ধারাবাহিকভাবে ব্যবহার করা হয়, তবে সিওডি গণনার ফলাফল মিলিগ্রাম/এল-এ দেওয়া হয়। সিওডি নমুনায় জারণযোগ্য যৌগের ঘনত্ব থেকে অনুমান করা যেতে পারে, যা সিও2 উৎপাদনের জন্য অক্সিজেনের সাথে তার স্টোইকিওমেট্রিক বিক্রিয়ার উপর ভিত্তি করে (ধরে নিন সমস্ত সি সি 2 তে যায়), এইচ 2 ও (ধরে নিন সমস্ত এইচ এইচ 2 ও তে যায়), এবং এনএইচ 3 (ধরে নিন সমস্ত এন এনএইচ 3 তে যায়), নিম্নলিখিত সূত্রটি ব্যবহার করেঃ সিওডি = (সি/এফডাব্লু) · (আরএমও) · 32 যেখানে সি = নমুনায় জারণযোগ্য যৌগের ঘনত্ব, এফডাব্লু = নমুনায় জারণযোগ্য যৌগের ফর্মুলা ওজন, আরএমও = সিও 2, জল এবং অ্যামোনিয়ার প্রতিক্রিয়ায় জারণযোগ্য যৌগের মোলের সাথে অক্সিজেনের মোলের অনুপাত। উদাহরণস্বরূপ, যদি বেশিরভাগ বর্জ্য জলে এর উচ্চ ঘনত্বের কারণে, ক্লোরাইড প্রায়শই হস্তক্ষেপের সবচেয়ে গুরুতর উৎস। পটাসিয়াম ডাইক্রোমেটের সাথে এর প্রতিক্রিয়া সমীকরণটি অনুসরণ করেঃ অন্যান্য বিকারক যোগ করার আগে, ক্লোরাইডের হস্তক্ষেপ দূর করতে নমুনায় মার্কুরিক সালফেট যোগ করা যেতে পারে। নিম্নলিখিত সারণিতে অন্যান্য অজৈব পদার্থের তালিকা দেওয়া হয়েছে যা হস্তক্ষেপের কারণ হতে পারে। সারণিতে এমন রাসায়নিক পদার্থও তালিকাভুক্ত করা হয়েছে যা এই ধরনের হস্তক্ষেপ দূর করতে ব্যবহার করা যেতে পারে এবং অজৈব অণু অপসারিত হলে যে যৌগগুলি গঠিত হয়। সরকারী নিয়ন্ত্রণ অনেক সরকার বর্জ্য জলে অনুমোদিত সর্বাধিক রাসায়নিক অক্সিজেনের চাহিদা সম্পর্কে কঠোর নিয়মকানুন আরোপ করে সেগুলি পরিবেশে ফিরিয়ে দেওয়ার আগে। উদাহরণস্বরূপ, সুইজারল্যান্ডে বর্জ্য জল বা শিল্পের জল পরিবেশে ফিরিয়ে আনার আগে 200 থেকে 1000 মিলিগ্রাম/লিটারের মধ্যে সর্বাধিক অক্সিজেনের চাহিদা পৌঁছাতে হবে। বহু বছর ধরে, রাসায়নিক অক্সিজেনের চাহিদা পরিমাপের জন্য শক্তিশালী জারণকারী এজেন্ট পটাসিয়াম পারম্যাঙ্গানেট (কে. এম. এন. ও. 4) ব্যবহার করা হয়েছিল। পরিমাপগুলিকে জৈব পদার্থের অক্সিজেনের চাহিদার পরিবর্তে পারম্যাঙ্গনেট থেকে খাওয়া অক্সিজেন বলা হত। জৈব যৌগগুলিকে জারিত করার ক্ষেত্রে পটাসিয়াম পারম্যাঙ্গানেটের কার্যকারিতা ব্যাপকভাবে পরিবর্তিত হয় এবং অনেক ক্ষেত্রে জৈব রাসায়নিক অক্সিজেন চাহিদা (বিওডি) পরিমাপ প্রায়শই সিওডি পরিমাপের ফলাফলের তুলনায় অনেক বেশি ছিল। এটি ইঙ্গিত দেয় যে পটাসিয়াম পারম্যাঙ্গানেট কার্যকরভাবে জলের সমস্ত জৈব যৌগগুলিকে জারিত করতে সক্ষম ছিল না, এটি সিওডি নির্ধারণের জন্য তুলনামূলকভাবে দুর্বল জারিতকারী এজেন্ট হিসাবে পরিণত হয়েছিল। তারপর থেকে, সিওডি নির্ধারণের জন্য সেরিক সালফেট, পটাসিয়াম আয়োডেট এবং পটাসিয়াম ডাইক্রোমেটের মতো অন্যান্য জারণকারী এজেন্ট ব্যবহার করা হয়েছে। এর মধ্যে, পটাসিয়াম ডাইক্রোমেট (কে2সিআর2ও7) সবচেয়ে কার্যকর বলে প্রমাণিত হয়েছেঃ এটি তুলনামূলকভাবে সস্তা, শুদ্ধ করা সহজ এবং প্রায় সমস্ত জৈব যৌগকে প্রায় সম্পূর্ণরূপে জারিত করতে সক্ষম। এই পদ্ধতিগুলিতে, বিশ্লেষণ করা হচ্ছে এমন দ্রবণের একটি নমুনায় অক্সিডেন্টের একটি পরিচিত অতিরিক্ত পরিমাণ সহ একটি নির্দিষ্ট আয়তন যোগ করা হয়। একটি রিফ্লাক্সিং পরিপাক পদক্ষেপের পরে, নমুনায় জৈব পদার্থের প্রাথমিক ঘনত্ব নমুনায় এখনও অবশিষ্ট অক্সিডেন্টের টাইট্রিমেট্রিক বা স্পেকট্রোফোটোমেট্রিক নির্ধারণ থেকে গণনা করা হয়। বাইরের উপাদান দ্বারা দূষণ নিয়ন্ত্রণের জন্য সমস্ত কালারিমেট্রিক পদ্ধতির মতো ফাঁকা জায়গা ব্যবহার করা হয়। এছাড়াও দেখুন জলের গুণমানের পরিমাপ হিসাবে বিওডি এবং সিওডি উভয়ই আলোচনা করে। তথ্যসূত্র উদ্ধৃতি উৎস বাহ্যিক সংযোগ আইএসও 6060: জলের গুণমান-রাসায়নিক অক্সিজেনের চাহিদা নির্ধারণ অ্যানেরোবিক পরিপাক রাসায়নিক সমুদ্রবিজ্ঞান পরিবেশগত রসায়ন জলজ বাস্তুতন্ত্র জলের গুণমান সূচক লিমনোলজি