KMnO₄ vs K₂Cr₂O₇: Nên lựa chọn phương pháp đo COD nào phù hợp?

COD là một chỉ số quan trọng trong nước thải và thường được sử dụng để đánh giá mức độ ô nhiễm trong nước. Hôm nay, hãy cùng Indobio tìm hiểu về 2 phương pháp test COD phổ biến bằng KMnO₄ và K₂Cr₂O₇ trong bài viết này.

COD là gì ?

Nhu cầu oxy hóa học (COD) là một chỉ số quan trọng về chất lượng nước, đặc biệt là liên quan đến ô nhiễm chất hữu cơ. Thông số này đo lượng oxy cần thiết để oxy hóa các chất có trong mẫu nước, bao gồm cả chất hữu cơ và vô cơ có thể bị oxy hóa bằng phương pháp hóa học.

Tại sao nhu cầu oxy hóa học lại quan trọng?

• Ô nhiễm hữu cơ tăng cao trong nước thải, sông, suối,... gây ra nhiều tác động đến môi trường:
• Biến đổi hệ sinh thái nước
• Sự suy giảm oxy hòa tan và phú dưỡng.
• Tác động đến sản lượng thủy sinh.
• Ảnh hưởng đến nguồn nước sinh hoạt và nông nghiệp

Để tránh nhiều mối nguy hại cho sức khỏe con người và sinh vật biển, yêu cầu đánh giá đúng chất lượng nguồn nước trước khi xử lý và sử dụng cho mục đích thương mại là điều cần thiết. Phân tích COD là một yếu tố quan trọng của quá trình này.

Các phương pháp xác định COD

Để xác định COD trong nước, nhiều người thường sử dụng chất oxy hóa mạnh trong điều kiện axit để đo lường sự tiêu thụ. 2 phương pháp phổ biến nhất khi xác định COD trong nước là phương pháp chuẩn độ bằng Kali permanganat (KMnO₄) và Kali Dicromat (K₂Cr₂O₇)

Phân tích COD theo phương pháp Kali permanganat (KMnO₄)

Sử dụng kali permanganat làm chất oxy hóa để đo COD, và COD đo được được gọi là chỉ số permanganat (CODMn). 

Quá trình thực hiện

• Chất oxy hóa: Kali permanganat (KMnO₄)
• Môi trường phản ứng: Axit sunfuric (H₂SO₄)

Sau khi mẫu nước được thêm axit sunfuric, một lượng dung dịch kali permanganat được thêm vào và phản ứng được đun nóng trong 30 phút. Sau phản ứng, Kali permanganat dư còn lại được khử bằng cách thêm dung dịch natri oxalat (Na₂C₂O₄). Dùng KMnO₄ để chuẩn độ lại Na₂C₂O₄ dư, từ đó tính chỉ số CODMn.

Ưu điểm: 

• Ô nhiễm phát sinh trong quá trình thí nghiệm ít hơn so với phương pháp tiêu chuẩn quốc gia
• Quy trình đơn giản

Nhược điểm: 

• Mất nhiều thời gian khi cần chuẩn độ lại Na₂C₂O₄
• Phương pháp có độ oxy hóa thấp và oxy hóa không hoàn toàn, do đó chỉ số permanganat đo được thấp hơn chỉ số dicromat.

Phân tích COD theo phương pháp Kali Dicromat (K₂Cr₂O₇)

Sử dụng kali Dicromat làm chất oxy hóa để đo COD, và COD đo được được gọi là chỉ số sắt (II) amoni sunfat (Fe(NH₄)₂(SO₄)₂).

Quá trình thực hiện

1. Chất oxy hóa: Kali dicromat (K₂Cr₂O₇)
2. Chất xúc tác: Bạc sunfat (Ag₂SO₄)
3. Chất che phủ ion Cl⁻: Thủy ngân sunfat (HgSO₄)
4. Môi trường phản ứng: Axit sunfuric (H₂SO₄) 9 mol/L

Trong môi trường axit sunfuric, đun nóng mẫu ở nhiệt độ 148℃ ± 2℃ và làm mát trong 2 giờ. Sau khi mẫu nước nguội, chuẩn độ kali dicromat còn lại bằng Fe(NH₄)₂(SO₄)₂ và tính giá trị COD của mẫu nước dựa trên mức tiêu thụ dung dịch sắt (II) amoni sunfat. 

Ưu điểm: 

• Có độ chính xác cao
• Thường được áp dụng cho nước thải có hàm lượng chất hữu cơ cao.

Nhược điểm:

• Chiếm không gian thí nghiệm lớn, 
• Tiêu thụ nhiều nước và điện, 
• Khó xác định nhanh chóng với số lượng lớn.

Nên lựa chọn phương pháp kiểm tra COD nào?

Tóm lại, CODCr chủ yếu hướng đến nước thải có hàm lượng chất ô nhiễm tương đối cao, CODMn chủ yếu hướng đến nước sông và nước mặt có hàm lượng chất ô nhiễm thấp.