Chemical oxygen demand
पर्यावरणीय रसायन विज्ञान में, रासायनिक ऑक्सीजन मांग (सी. ओ. डी.) ऑक्सीजन की मात्रा का एक सूचक माप है जो एक मापा समाधान में प्रतिक्रियाओं द्वारा खपत की जा सकती है। यह आमतौर पर घोल की मात्रा पर खपत ऑक्सीजन के द्रव्यमान में व्यक्त किया जाता है जो एस. आई. इकाइयों में मिलीग्राम प्रति लीटर (मिलीग्राम/एल) है। एक सीओडी परीक्षण का उपयोग पानी में कार्बनिक पदार्थों की मात्रा को आसानी से निर्धारित करने के लिए किया जा सकता है। सी. ओ. डी. का सबसे आम अनुप्रयोग सतह के पानी में पाए जाने वाले ऑक्सीकरण योग्य प्रदूषकों की मात्रा की मात्रा निर्धारित करना है (जैसे। झीलें और नदियाँ) या अपशिष्ट जल। जैव रासायनिक ऑक्सीजन मांग (बी. ओ. डी.) की तरह, प्राप्त करने वाले शरीर पर एक प्रवाह के प्रभाव को निर्धारित करने के लिए एक मीट्रिक प्रदान करके सी. ओ. डी. पानी की गुणवत्ता के संदर्भ में उपयोगी है। अवलोकन सीओडी परीक्षण का आधार यह है कि लगभग सभी कार्बनिक यौगिकों को अम्लीय परिस्थितियों में एक मजबूत ऑक्सीकरण एजेंट के साथ कार्बन डाइऑक्साइड में पूरी तरह से ऑक्सीकृत किया जा सकता है। एक कार्बनिक यौगिक को कार्बन डाइऑक्साइड, अमोनिया और पानी में ऑक्सीकृत करने के लिए आवश्यक ऑक्सीजन की मात्रा इस प्रकार दी जाती हैः इस अभिव्यक्ति में नाइट्रिफिकेशन के कारण ऑक्सीजन की मांग, नाइट्रेट में अमोनिया का ऑक्सीकरण शामिल नहीं हैः डाइक्रोमेट, सीओडी निर्धारण के लिए ऑक्सीकरण एजेंट, अमोनिया को नाइट्रेट में ऑक्सीकृत नहीं करता है, इसलिए नाइट्रिफिकेशन को मानक सीओडी परीक्षण में शामिल नहीं किया जाता है। अंतर्राष्ट्रीय मानकीकरण संगठन आईएसओ 6060 में रासायनिक ऑक्सीजन की मांग को मापने के लिए एक मानक विधि का वर्णन करता है। पोटेशियम डाइक्रोमेट का उपयोग करना अम्लीय स्थितियों में एक मजबूत ऑक्सीकरण एजेंट है। अम्लता आमतौर पर सल्फ्यूरिक एसिड के जोड़ से प्राप्त की जाती है। कार्बनिक यौगिकों के साथ पोटेशियम डाइक्रोमेट की प्रतिक्रिया इस प्रकार दी जाती हैः जहाँ। आमतौर पर, पोटेशियम डाइक्रोमेट के 0.25 एन घोल का उपयोग सीओडी निर्धारण के लिए किया जाता है, हालांकि 50 मिलीग्राम/एल से कम सीओडी वाले नमूनों के लिए, पोटेशियम डाइक्रोमेट की कम सांद्रता को प्राथमिकता दी जाती है। पानी के नमूने में पाए जाने वाले कार्बनिक पदार्थों के ऑक्सीकरण की प्रक्रिया में, पोटेशियम डाइक्रोमेट कम हो जाता है (क्योंकि सभी रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं में, एक अभिकर्मक ऑक्सीकरण होता है और दूसरा कम हो जाता है), जिससे सीआर3 + बनता है। ऑक्सीकरण पूरा होने के बाद सीआर3 + की मात्रा निर्धारित की जाती है, और इसका उपयोग पानी के नमूने की कार्बनिक सामग्री के अप्रत्यक्ष माप के रूप में किया जाता है। अतिरिक्त का मापन सभी कार्बनिक पदार्थों को पूरी तरह से ऑक्सीकृत करने के लिए, पोटेशियम डाइक्रोमेट (या किसी भी ऑक्सीकरण एजेंट) की अतिरिक्त मात्रा मौजूद होनी चाहिए। एक बार ऑक्सीकरण पूरा हो जाने के बाद, अतिरिक्त पोटेशियम डाइक्रोमेट की मात्रा को यह सुनिश्चित करने के लिए मापा जाना चाहिए कि सीआर3 + की मात्रा को सटीकता के साथ निर्धारित किया जा सकता है। ऐसा करने के लिए, अतिरिक्त पोटेशियम डाइक्रोमेट को लौह अमोनियम सल्फेट (एफ. ए. एस.) के साथ टाइट्रेट किया जाता है जब तक कि सभी अतिरिक्त ऑक्सीकरण एजेंट को सी. आर. 3 + तक कम नहीं कर दिया जाता है। आमतौर पर, इस अनुमापन चरण के दौरान ऑक्सीकरण-कमी संकेतक फेरॉइन भी जोड़ा जाता है। एक बार जब सभी अतिरिक्त डाइक्रोमेट कम हो जाते हैं, तो फेरॉइन संकेतक नीले-हरे से लाल भूरे रंग में बदल जाता है। लौह अमोनियम सल्फेट की मात्रा मूल नमूने में जोड़े गए अतिरिक्त पोटेशियम डाइक्रोमेट की मात्रा के बराबर होती है। नोटः फेरॉइन संकेतक व्यावसायिक रूप से तैयार स्रोतों से चमकीला लाल होता है, लेकिन जब पोटेशियम डाइक्रोमेट युक्त पचने वाले नमूने में जोड़ा जाता है तो यह हरे रंग का रंग प्रदर्शित करता है। अनुमापन के दौरान सूचक का रंग अंतिम बिंदु पर पहुंचने पर हरे रंग से चमकीले नीले रंग से लाल भूरे रंग में बदल जाता है। ऑक्सीकरण होने पर फेरॉइन संकेतक लाल से हल्के नीले रंग में बदल जाता है। फेरॉइन संकेतक अभिकर्मक की तैयारी आसुत जल में 695 मिलीग्राम फीसो4·7एच2ओ के घोल में 1.485 ग्राम 1,10-फेनेंथ्रोलिन मोनोहाइड्रेट के घोल को मिलाया जाता है, और इसके परिणामस्वरूप लाल घोल को 100 एमएल तक पतला किया जाता है। गणना सी. ओ. डी. की गणना करने के लिए निम्नलिखित सूत्र का उपयोग किया जाता हैः जहाँ बी खाली नमूने में उपयोग किए गए एफ. ए. एस. की मात्रा है, एस मूल नमूने में एफ. ए. एस. की मात्रा है, और एन एफ. ए. एस. की सामान्यता है। यदि आयतन मापन के लिए लगातार मिलीलीटर का उपयोग किया जाता है, तो सीओडी गणना का परिणाम मिलीग्राम/एल में दिया जाता है। COD का अनुमान नमूने में ऑक्सीकरण योग्य यौगिक की सांद्रता से भी लगाया जा सकता है, जो CO2 प्राप्त करने के लिए ऑक्सीजन के साथ इसकी स्टोइकोमेट्रिक प्रतिक्रिया के आधार पर होती है (मान लीजिए कि सभी C CO2 में जाता है), H2O (मान लीजिए कि सभी H H2O में जाता है), और NH3 (मान लीजिए कि सभी N NH3 में जाता है), निम्नलिखित सूत्र का उपयोग करकेः COD = (C/FW) · (RMO) · 32 जहां C = नमूने में ऑक्सीकरण योग्य यौगिक की सांद्रता, FW = नमूने में ऑक्सीकरण योग्य यौगिक का सूत्र वजन, RMO = CO2, पानी और अमोनिया के प्रति उनकी प्रतिक्रिया में ऑक्सीकरण योग्य यौगिक के मोल के लिए ऑक्सीजन के मोल के #का अनुपात उदाहरण के लिए, यदि अधिकांश अपशिष्ट जल में इसकी उच्च सांद्रता के कारण, क्लोराइड अक्सर हस्तक्षेप का सबसे गंभीर स्रोत होता है। पोटेशियम डाइक्रोमेट के साथ इसकी प्रतिक्रिया इस समीकरण का अनुसरण करती हैः अन्य अभिकर्मकों को जोड़ने से पहले, क्लोराइड हस्तक्षेप को समाप्त करने के लिए नमूने में मर्क्यूरिक सल्फेट जोड़ा जा सकता है। निम्नलिखित तालिका में कई अन्य अकार्बनिक पदार्थों को सूचीबद्ध किया गया है जो हस्तक्षेप का कारण बन सकते हैं। तालिका में उन रसायनों को भी सूचीबद्ध किया गया है जिनका उपयोग इस तरह के हस्तक्षेप को समाप्त करने के लिए किया जा सकता है, और अकार्बनिक अणु के समाप्त होने पर बनने वाले यौगिक। सरकारी विनियमन कई सरकारें पर्यावरण में वापस आने से पहले अपशिष्ट जल में अनुमत अधिकतम रासायनिक ऑक्सीजन की मांग के संबंध में सख्त नियम लागू करती हैं। उदाहरण के लिए, स्विट्जरलैंड में, अपशिष्ट जल या औद्योगिक जल को पर्यावरण में वापस लाने से पहले 200 और 1000 मिलीग्राम/लीटर के बीच ऑक्सीजन की अधिकतम मांग तक पहुंचना चाहिए। कई वर्षों तक, रासायनिक ऑक्सीजन की मांग को मापने के लिए मजबूत ऑक्सीकरण एजेंट पोटेशियम परमैंगनेट (KMnO4) का उपयोग किया जाता रहा है। मापों को कार्बनिक पदार्थों की ऑक्सीजन की मांग के बजाय परमैंगनेट से खपत ऑक्सीजन कहा जाता था। कार्बनिक यौगिकों के ऑक्सीकरण में पोटेशियम परमैंगनेट की प्रभावशीलता व्यापक रूप से भिन्न होती है, और कई मामलों में जैव रासायनिक ऑक्सीजन मांग (बीओडी) माप अक्सर सीओडी मापों के परिणामों की तुलना में बहुत अधिक होते हैं। इसने संकेत दिया कि पोटेशियम परमैंगनेट पानी में सभी कार्बनिक यौगिकों को प्रभावी ढंग से ऑक्सीकृत करने में सक्षम नहीं था, जिससे यह सीओडी निर्धारित करने के लिए एक अपेक्षाकृत खराब ऑक्सीकरण एजेंट बन गया। तब से, सी. ओ. डी. को निर्धारित करने के लिए अन्य ऑक्सीकरण एजेंटों जैसे सेरिक सल्फेट, पोटेशियम आयोडेट और पोटेशियम डाइक्रोमेट का उपयोग किया गया है। इनमें से, पोटेशियम डाइक्रोमेट (K2Cr2O7) को सबसे प्रभावी दिखाया गया हैः यह अपेक्षाकृत सस्ता है, शुद्ध करने में आसान है, और लगभग सभी कार्बनिक यौगिकों को लगभग पूरी तरह से ऑक्सीकृत करने में सक्षम है। इन विधियों में, ऑक्सीडेंट की ज्ञात अतिरिक्त मात्रा के साथ एक निश्चित मात्रा को विश्लेषण किए जा रहे घोल के नमूने में जोड़ा जाता है। एक रिफ्लक्सिंग पाचन चरण के बाद, नमूने में कार्बनिक पदार्थों की प्रारंभिक सांद्रता की गणना नमूने में अभी भी शेष ऑक्सीडेंट के टाइट्रीमेट्रिक या स्पेक्ट्रोफोटोमेट्रिक निर्धारण से की जाती है। जैसा कि सभी रंगीन विधियों के साथ होता है, बाहरी सामग्री द्वारा संदूषण को नियंत्रित करने के लिए रिक्त स्थान का उपयोग किया जाता है। पानी की गुणवत्ता के माप के रूप में बी. ओ. डी. और सी. ओ. डी. दोनों पर चर्चा करें। संदर्भ उद्धरण स्रोत बाहरी लिंक आईएसओ 6060: पानी की गुणवत्ता-रासायनिक ऑक्सीजन की मांग का निर्धारण अवायवीय पाचन रासायनिक समुद्र विज्ञान पर्यावरण रसायन जलीय पारिस्थितिकी जल गुणवत्ता संकेतक लिम्नोलॉजी