الطلب الكيميائي على الأكسجين (COD): مقياس غير مرئي لجودة المياه الصحية

في بيئتنا، تُعدّ سلامة جودة المياه عنصراً حيوياً. مع ذلك، لا تكون جودة المياه واضحة دائماً، إذ تخفي الكثير من الأسرار التي لا يمكننا رؤيتها بالعين المجردة. يُعدّ الطلب الكيميائي على الأكسجين (COD) معياراً أساسياً في تحليل جودة المياه، فهو بمثابة مقياس غير مرئي يُساعدنا على تحديد كمية الملوثات العضوية في الماء وتقييمها، وبالتالي الكشف عن الحالة الحقيقية لجودة المياه.
تخيّل لو أن مجرى الصرف الصحي في مطبخك مسدود، هل ستنبعث منه رائحة كريهة؟ في الواقع، تنتج هذه الرائحة عن تخمير المواد العضوية في بيئة تفتقر إلى الأكسجين. يُستخدم مؤشر الطلب الكيميائي للأكسجين (COD) لقياس كمية الأكسجين اللازمة لأكسدة هذه المواد العضوية (وبعض المواد الأخرى القابلة للأكسدة، مثل النتريت، وملح الحديدوز، والكبريتيد، وغيرها) في الماء. ببساطة، كلما ارتفعت قيمة COD، زاد تلوث المسطح المائي بالمواد العضوية.
يُعدّ قياس الطلب الكيميائي للأكسجين (COD) ذا أهمية عملية بالغة، فهو أحد المؤشرات الرئيسية لقياس درجة تلوث المياه. فإذا كانت قيمة COD مرتفعة للغاية، فهذا يعني استهلاك كميات كبيرة من الأكسجين المذاب في الماء. وبالتالي، ستواجه الكائنات المائية التي تحتاج إلى الأكسجين للبقاء على قيد الحياة (مثل الأسماك والروبيان) خطرًا حقيقيًا، وقد يؤدي ذلك إلى ظاهرة "المياه الميتة"، مما يُهدد النظام البيئي بأكمله. لذا، يُشبه إجراء اختبار COD دوريًا فحصًا فيزيائيًا لجودة المياه، حيث يُساعد على اكتشاف المشكلات وحلها في الوقت المناسب.
كيف يتم الكشف عن قيمة COD لعينات المياه؟ يتطلب ذلك استخدام بعض "الأدوات" الاحترافية.
الطريقة الأكثر شيوعاً هي طريقة ثنائي كرومات البوتاسيوم. قد تبدو معقدة، لكن مبدأها في الواقع بسيط للغاية:
مرحلة التحضير: أولًا، نحتاج إلى أخذ كمية محددة من عينة الماء، ثم نضيف ثنائي كرومات البوتاسيوم، وهو عامل مؤكسد قوي، ونضيف أيضًا كبريتات الفضة كعامل مساعد لإتمام التفاعل. إذا كانت هناك أيونات كلوريد في الماء، فيجب حمايتها بكبريتات الزئبق.
التسخين بالارتداد: بعد ذلك، سخّن هذه المخاليط معًا واتركها تتفاعل في حمض الكبريتيك المغلي. هذه العملية أشبه بتعريض عينة الماء لـ"ساونا"، مما يكشف عن الملوثات.
تحليل المعايرة: بعد انتهاء التفاعل، سنستخدم كبريتات الحديدوز الأمونيوم، وهي عامل مختزل، لمعايرة ثنائي كرومات البوتاسيوم المتبقي. بحساب كمية العامل المختزل المستهلكة، يمكننا معرفة كمية الأكسجين المستخدمة لأكسدة الملوثات في الماء.
إلى جانب طريقة ثنائي كرومات البوتاسيوم، توجد طرق أخرى مثل طريقة برمنجنات البوتاسيوم. ولكل منها مزاياها الخاصة، لكن الهدف واحد، وهو قياس قيمة الطلب الكيميائي للأكسجين بدقة.
تُستخدم حاليًا طريقة قياس الطيف الضوئي بالهضم السريع بشكل رئيسي للكشف عن الطلب الكيميائي للأكسجين (COD) في السوق المحلية. وتعتمد هذه الطريقة على طريقة ثنائي كرومات البوتاسيوم، وتُطبّق المعيار الحكومي "HJ/T 399-2007: تحديد جودة المياه باستخدام قياس الطيف الضوئي بالهضم السريع للطلب الكيميائي للأكسجين". منذ عام 1982، قام السيد جي غوليانغ، مؤسس شركة ليان هوا للتكنولوجيا، بتطوير طريقة قياس الطيف الضوئي بالهضم السريع للطلب الكيميائي للأكسجين والأجهزة ذات الصلة. وبعد أكثر من 20 عامًا من الترويج والتطبيق، أصبحت هذه الطريقة معيارًا بيئيًا وطنيًا في عام 2007، مما أدخل الكشف عن الطلب الكيميائي للأكسجين إلى عصر الكشف السريع.
يمكن لجهاز قياس الطيف الضوئي للهضم السريع COD الذي طورته شركة Lianhua Technology الحصول على نتائج COD دقيقة في غضون 20 دقيقة.
1. خذ 2.5 مل من العينة، أضف الكاشف D والكاشف E، ورج جيداً.
2. قم بتسخين جهاز هضم COD إلى 165 درجة، ثم ضع العينة فيه وقم بهضمها لمدة 10 دقائق.
3. بعد انتهاء الوقت، أخرج العينة واتركها تبرد لمدة دقيقتين.
4. أضف 2.5 مل من الماء المقطر، ورج جيداً، ثم ضعه في الماء لمدة دقيقتين ليبرد.
5. ضع العينة فيمقياس ضوئي CODلقياس الألوان. لا حاجة لأي حسابات. تُعرض النتائج وتُطبع تلقائيًا. إنها عملية مريحة وسريعة.