Medição da demanda química de oxigênio em estações de tratamento de água
Republished with permission from Water Online: "A Safe, No-Hassle Way To Measure Chemical Oxygen Demand," September 14, 2016
Medição química de oxigênio
Introdução
Muitas estações de tratamento testam regularmente a demanda química de oxigênio. Alguns métodos de teste de laboratório podem ser demorados e sujeitar os analistas a produtos químicos tóxicos. Além disso, a interferência de componentes nas amostras pode afetar os resultados do teste.
Somos líderes globais no setor de ciências biológicas e produzimos kits de teste para avaliar vários elementos analíticos. A Water Online entrou em contato conosco, sobre os avanços na quantificação química da demanda de oxigênio.
Perguntas
Por que a medição da demanda química de oxigênio (DQO) é importante?
Para a maioria dos analistas, o DQO é importante como um indicador de quanto oxigênio será necessário para tratar os fluxos de resíduos recebidos, o que, por sua vez, impulsiona o uso de equipamentos de aeração e em última instância, eletricidade. Saber quais são os níveis de DQO permite que os analistas que ajustem o uso de energia e evitem custos excessivos com energia. Em um nível mais alto, o DQO também é uma medida importante usada para auxiliar na determinação do impacto que a água descarregada terá no corpo d’água. O DQO é comumente usado como um indicador da demanda biológica de oxigênio (DBO) porque o teste é muito mais simples e mais rigoroso. Em aplicações bem conhecidas, a proporção de DBO para DQO é estabelecida, e é relativamente simples obter uma concentração de DBO a partir de um teste de DQO.
Quais métodos de análise são normalmente usados na determinação do DQO em laboratórios de água e esgoto?
O método de teste mais comum é a análise colorimétrica após a oxidação do DQO com ácido e a utilização de compostos indicadores, como o dicromato hexavalente. Mas, em alguns casos, existem compostos que influenciam a análise colorimétrica, e a titulação é necessária para determinar os níveis de DQO.
Quais componentes influenciam nos resultados da análise?
Dependendo de sua composição, há uma série de compostos que podem influenciar a análise de DQO quando são encontrados em concentrações muito elevadas. Cromo, nitrito, sulfito, nitrato de sódio, sulfato de sódio, fosfato de sódio e cloreto podem afetar potencialmente a precisão quando encontrados em altas concentrações. A interferência mais comum, no entanto, vem do cloreto, pois ele pode contribuir para resultados altamente falsos ao testar os níveis de DQO.
Há algum método de análise disponível para estações de dessalinização ou outros laboratórios que precisam testar água do mar, águas salobras ou poluídas com altos níveis de cloreto?
Historicamente, níveis de cloreto acima de 2.000 mg/l causaram muitos problemas em análises de DQO. A água do mar e as águas salobras podem ultrapassar esse limite em uma ordem de grandeza, e alguns processos industriais podem resultar em amostras com níveis de cloreto acima de 100.000 mg/l. Reconhecendo esse problema no setor, desenvolvemos uma série de kits de teste de DQO que incluem uma etapa de extração de cloreto que garante que as influências do alto teor de cloreto sejam removidas e produzam resultados de teste precisos.
Por que o cloreto precisa ser removido/extraído das amostras para analisar o DQO?
O cloreto em qualquer concentração influencia o resultado na análise espectrofotométrica do DQO. Para compensar isso, a maioria dos kits de teste exige uma etapa de pré-tratamento com a adição de sulfato de mercúrio para decantar o cloreto. No entanto, isso só funciona até 2.000 mg/l de cloreto antes que a adição de mais sulfato de mercúrio comprometa a precisão do teste, pois a análise final requer uma proporção bastante precisa de água e ácido sulfúrico.
Como o cloreto é extraído da amostra?
O processo de extração de cloreto com patente em aberto envolve o uso de ácido sulfúrico para criar HCl (cloreto de hidrogênio) gasoso, que é, então, capturado por um tubo de absorção de HCl e um indicador de cal sodada. O processo exige mais tempo do que a análise fotométrica convencional de DQO, mas ainda é mais rápido do que um teste de titulação convencional.
Quais itens são necessários para medir o DQO em amostras com alto teor de cloreto ao usar um teste celular de DQO?
Além do kit de teste de DQO para aplicações de alta salinidade, os laboratórios precisarão de ácido sulfúrico com baixo teor de DQO certificado, tubos de absorção de HCl, cal sodada, frascos e um agitador magnético com controle de velocidade. Com exceção dos frascos e do aparelho de agitação, podemos fornecer aos laboratórios os demais componentes necessários para a análise.
Por que a cal sodada é a melhor escolha para o material de absorção do que o hidróxido de cálcio?
O uso de cal sodada em vez de hidróxido de cálcio é recomendado porque a cal sodada oferece melhor capacidade de absorção nesta aplicação e evita que os vapores de água condensados voltem para a solução. Essa característica aparentemente menor foi observada para melhorar a precisão da medição.
Quais são as vantagens de usar um teste celular de DQO em comparação com o método aberto de refluxo e titulação?
Além do benefício imediato de exigir menos tempo e menos intervenção manual de um técnico, a utilização de kits de teste celular reduz a quantidade de produtos químicos tóxicos usados em um fator 10 e o volume total de resíduos em quase um fator 20. Além disso, os kits de teste celular reduzem a quantidade de exposição dos analistas de laboratório aos produtos químicos tóxicos.
Quais são os benefícios de usar testes celulares de DQO sem mercúrio?
Além dos kits de teste de DQO de alta salinidade discutidos acima, desenvolvemos um kit de teste de DQO sem mercúrio. Por várias partes do mundo, a contaminação por mercúrio está se tornando uma preocupação cada vez maior para analistas de laboratório e agências reguladoras. Com o desenvolvimento de um kit de teste sem mercúrio, criamos um método de teste colorimétrico que pode ser usado para análise rápida dos níveis de DQO sem nos preocuparmos com a contaminação por mercúrio ou com a violação dos requisitos regulamentares.
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