Jinsi ya Kutumia Kioo cha COD cha Spectrophotometer katika Uchunguzi wa Ubora wa Maji katika Laboratori?

Kufanya mambo ya msingi kwa usahihi kabla ya kuanza

Haja ya oksijeni ya kemikali, au COD, ni moja ya hizo vipengele ambavyo vinaweza kupatikana katika haki yoyote ya kutumia maji ya matumizi yaliyotumika na orodha ya ufuatiliaji wa mazingira . Kwa msingi wake, COD inasonga kiasi cha oksijeni kinacholingana na vitu vya asili katika sampuli ya maji ambavyo vinaweza kuoxydizwa kwa kemikali . Thamani za juu zaidi za COD zinamaanisha mara nyingi zaidi uchafuzi wa vitu vya asili, ambao unatumika moja kwa moja katika gharama za usalama, kufuata sheria, na afya ya mfumo wa kisasa wa mazingira chini ya mtiririko .

Kisukari cha COD kinatumia njia ya kusukuma kwa haraka na kusukuma kwa nuru—njia rahisi ambayo inapunguza wakati wa kawaida wa saa mbili za kusukuma hadi dakika 20 kanuni ni rahisi: sampuli ya maji inachanganywa na kiasi kilichojulikana cha potassium dichromate katika tube ya kudumu ya kudumu, inapakwa kwa 165°C kwa dakika 15 hadi 20, kisha spectrophotometer inasoma ujumla wa Cr⁶⁺ au Cr³⁺ kwa wavelengths maalum matokeo yanatoka kama mgawo wa COD kwa mg/L.

Lakini hapa ndio changamoto—kuwa na kifaa hicho na kutumia kwa njia sahihi ni mambo mawili tofauti kabisa. Labu nyingi zinapata data zisizoendelea si kwa sababu ya makosa ya kifaa, bali kwa sababu ya mtendaji amepita hatua muhimu chache.

Kuweka Kifaa na Kufanya Ufuatiliaji wa Kwanza

Kabla ya kufanya sampuli yoyote halisi, spectrophotometer inahitaji kuwekwa kwa usahihi. Weka kifaa kwenye meza ya kusimamia yenye ustabiliti, mbali na nuru moja ya jua na vimelea vya kuharibu. Spectrophotometers za kuchimbwa kwenye meza zinahitaji kipindi cha kujitahidi kwa dakika 15 hadi 30 kabla ya kutumika—hii inastabiliisha chanzo cha nuru na inahakikisha usomaji unaofuata.

Uthibitishaji ni mahali ambapo maktaba mengi huchoka. Kifaa hukisima kiasi cha kujipanga na kubadilisha kwa ukiwepo wa COD kwa kutumia mchoro wa kawaida uliopangwa mapema. Spectrophotometers za kombe za COD zinazotolewa kwa biashara mara nyingi huja na njia zilizouthibitishwa katika fabrika kwa vikomo vya kawaida (kama vile 0–150 mg/L, 0–1500 mg/L, au 0–15000 mg/L). Lakini bado inapendekezwa kufanya uthibitishaji jipya kwa kutumia viambatanishi vya kisasa vilivyothibitishwa, hasa unapobadilisha vikambo vya kinyume au baada ya usimamizi wa kifaa.

Hapa kuna orodha ya kuzingatia kwa haraka ya uthibitishaji:

1. Tayarishe vitu vitatu hadi tano vya kisasa cha COD katika vikomo vilivyotarajiwa vya kujisoma.

2. Fanya kuvuruga kila kisasa kama unavyofanya sampuli halisi—hilo hilo la joto, na muda huo huo wa kuvuruga.

3. Jisomea kiasi cha kujipanga kwa kila kisasa na chora mchoro.

4. Thibitisha kwamba kiwango cha uhusiano (R²) ni angalau 0.995 kabla ya kuendelea.

Kukimbia hatua hii ni chanzo cha kawaida cha makosa ya mfumo. Mstari wa usawiri unaoelea hata 5% unaweza kusonga sampuli ya kufikia kipengele cha udhibiti—au kubadilisha kwa njia ya kuburudika kushindwa kwa kufanya kazi halisi.

Uzalishaji wa Sampuli na Uchunguzi—Hatua ya Kuamua Kufanikiwa au Kishindiko

Uzalishaji wa sampuli unamwagiza zaidi ya nusu ya mapigano. Sampuli ya maji inahitaji kuwa ya usawa—vinyonge vya kuvimba vinaweza kusambaza nuru na kuharibu masomo ya uvumilivu . Kwa sampuli zenye vinyonge vya kuvimba vya wazi, uwekewe kwa usawa au ufiltro unaweza kuhitajika, ingawa ufiltro unaweza kuondoa baadhi ya vitu vya kimia vilivyopakana na vinyonge, hivyo uchaguzi unategemea mahitaji ya njia ya kuchunguza.

Uthibiti wa ukarabati wa kuchukua kiasi kina umuhimu zaidi kuliko watu wengi wanavyofikiri. Sampuli ya 2.00 mL inachukuliwa kwenye kikombe cha uchunguzi pamoja na kinyazani cha uchunguzi. Kikombe kinakabidhiwa vizuri na kuchapishwa katika kikombe cha uchunguzi kilichopwaniwa awali kwa joto la 165°C.

Ukosefu wa kloridi ni shida kubwa zaidi katika kupima COD. Ioni za kloridi zinaharibiwa na dikromati kama vile vitu vya asili, hivyo kuzidisha matokeo ya COD. Mifumo ya reagent ya biashara zote za sasa inajumuisha sulfati ya merkuri ili kuficha ushindani wa kloridi, lakini hii inafanya kazi tu hadi ukubwa wa kloridi unaofaa—kwa kawaida takriban 2000 mg/L. Kwa sampuli zenye kloridi nyingi, kuongeza maji ni chaguo pekee la kufanya kazi mara nyingi, ingawa kuongeza maji pia kushuka kiasi cha COD, ambacho linaweza kuchukua chini ya kipimo cha kipimo cha kuvumbua.

Kiwanda cha kazi katika nchi ya mashariki ya China kinachofanya usafirishaji wa maji ya viwanda yenye kiashiri cha chloride kila wakati kizidizo kuliko 3000 mg/L ulikumbwa na tatizo hili halisi. Labu ilipata vipimo vya COD vilivyozidisha 40 hadi 60% kuliko vilivyotarajwa kulingana na vipimo vya BOD. Baada ya kuchunguza zaidi, timu ilielewa kuwa merkuri sulfati katika kitambaa cha kazi chao hakukuwa na uwezo wa kuficha chloride kikamilifu hicho. Walibadilisha kwa njia ya kusahihisha klorini na kuanza kufanya upungufu wa sampuli za awali kwa mbinu ya 1:5 kabla ya kufanywa kuvuruga. Thamani zilizosahishwa za COD zilipungua ndani ya kipindi kilichotarajwa, na kiwanda kiliepuka vikwazo vingi vya kufanya kazi kwa sheria ambavyo vilikuwa vizima huo mwezi .

Kusoma Ukweli wa Kupitisha nuru na Kutafsiri Data

Baada ya kuvuruga, vifukoni vinavuna hadi joto la mazinga. Spectrophotometer inasoma ukweli wa kupitisha nuru kwa urefu wa umoja wa wavu—440 nm kwa njia ya kipindi cha chini (kujumuisha Cr⁶⁺) au 600 nm kwa njia ya kipindi cha juu (kujumuisha Cr³⁺). Kifaa hicho kisha kilinganisha usoma huo na mstari wa kuchanganya na kuziita thamani ya kiasi cha COD.

Kitu kimoja kinachoshangaza watumiaji wapya: mfano huo huo unaweza kuwa na maelezo tofauti kidogo kwenye vifaa vingine au hata kwenye kifaa hicho kikisubiri siku tofauti. Hii si lazima kuwa hitilafu—ni tabia ya kujisumbua kwa kutumia spectrophotometer. Mabadiliko ya joto, umri wa reagent, na hata usafi wa vifaa vya kudigestiona vinawakilisha mabadiliko madogo.

Njia ya kawaida HJ/T 399-2007 inasaini kikoa cha kukubaliwa cha sampuli za udhibiti wa ubora—kwa kawaida ndani ya ±10% ya thamani iliyotarajwa. Kufanya sampuli ya tupu (maji ya kuondolewa iono kupita kwa njia nzima) na sampuli ya udhibiti wa ubora kila mgawanyo husaidia kugundua mtiririko kabla hauathiri sampuli halisi.

Udhibiti wa kila siku Unaosaidia Data Kuwa Ithibati

Spektrofotometa ya COD ambayo haikutibiwa haitatoa data ambayo hakuna mtu anayeuamini. Vifaa vya nuru—sehemu ambayo inahesabu kusukuma—hutakiwa kusafishwa kwa mara kwa mara. Mchanga au uvutaji kwenye kituo cha kumbukumbu au dirisha la chanzo cha nuru linaweza kusababisha ubadilisho wa msingi unaoweza kuharibu kila kusoma.

Blok ya uchunguzi pia inahitaji makini. Vifaa vya kujaza joto vinaweza kubadilika kwa wakati, na blok ambayo inaendesha 2°C juu au chini inabadilisha ufanisi wa uchunguzi. Uthibitisho wa joto kila mwaka kwa kutumia thermometer iliyothibitishwa ni hakimiliki rahisi dhidi ya makosa ya mfumo.

Ushiriki wa vitu vya kuchunguza ni eneo lingine linaloangaliwa. Vitu vya kuchunguza vina asidi ya sufuriki ya kizengi na potasiamu dikromati—zote mbili ni kemikali za kuvunja. Vitu vya kuchunguza vilivyohifadhiwa vibaya au vilivyotumika baada ya kipindi cha kumalizika kinatoa uchunguzi usio kamili, na thamani za COD zitatokea chini kuliko halisi. Kanuni rahisi: andika tarehe kila chombo cha vitu vya kuchunguza unapofungua na fuata idadi ya majaribio kila kikundi kilichofanywa.

Mahali ambapo Njia inaangaza—na mahali ambapo inashindwa

Njia ya haraka ya uchunguzi kwa kutumia nuru ya spektrofotometri ni njia ya kawaida ya kufanya majaribio ya COD kwa sababu nzuri. Inafanya kazi haraka, inatumia vitu vya kuchunguza kidogo, na inafanya kazi vizuri kwa kikundi cha majaribio . Boksi moja ya kudigest ya kawaida inaweza kulisha sampuli 12 hadi 25 kwa pamoja, ikawa rahisi kwa maabara yanayofanya sampuli za kidogo kila siku.

Lakini njia hii ina vikwazo vyenye nguvu. Sampuli zenye uchafuzi wa juu au rangi kali zinaharibu usomaji wa uvukivu, na matokeo hayawezi kulinganishwa moja kwa moja na njia ya kudigis ya kawaida bila kuchukua ikiwa ni tofauti za mazingira. . Kwa migogoro ya sheria au kwa kufanyika kwa amani, njia ya kudigis ya dichromate (HJ 828-2017) bado inachukuliwa kuwa kipimo cha dhahabu. .

Njia ya spectrophotometric pia inadhani kwamba mazingira ya sampuli ni sawa kiasi fulani. Utoaji wa viwanda vya kiholela vya kipekee wenye ubaguzi wa muundo unaweza kutakiwa uthibitisho zaidi wa njia kabla ya kutumika kwa mara nyingi. Kwa mashirika yanayofanya sampuli tofauti, kuhifadhi njia mbili au angalau kujua njia ya kubadilisha kwa sampuli zinazosababisha tatizo ni jambo la kufanya kwa hekima ya uendeshaji.

Matokeo ya kufuatilia kwenye meza ya maabara

Kupata data ya COD yenye uaminifu kutoka kwa spectrophotometer inategemea mazoezi makuu mengineyo ambayo hayawezi kubadilishwa: fanya usakatuzi mara kwa mara, angalia kuchangia kwa chloride, hudumia vifaa vya nuru na kikundi cha kufanywa kuvuruga, na usisitahari kwa reagent ambayo imepita wakati wake wa kushindwa. Kifaa hiki kinafanya kazi tu kama chombo—ubora wa data unategemea zaidi jinsi inavyotumika.

Kwa maktaba yanayotaka kufanya mtiririko wa kufanya majaribio ya COD kuwa rahisi bila kuchukua ubora wa data, vifaa kutoka kwa watoa wa huduma wenye historia ya kuvutia katika jaribio la ubora wa maji huweza kutengeneza tofauti ya kuzingatia. Lianhua Meter, yenye uzoefu wa miaka ya 40 katika uundaji wa vifaa vya kufanya jaribio la COD na uwajibikaji katika mikoa zaidi ya 22 nchini China, inatoa safu ya spectrophotometer za COD zilizoundwa kwa ajili ya kazi ya kawaida ya maktaba na matumizi ya nje ya maktaba . Uhusiano wa kampuni hii na udhibiti wa ubora na mtandao mkubwa wa huduma wake hutupa usimamizi wa kufanya kazi unaofaa ambao unawezesha maktaba kuendelea kufanya kazi vizuri, hata pale kuna changamoto zisizoza kwa mapema .