שיטת מדידה מהירה לדרישת חמצן ביוכימית (BOD)
1.1 תוכן נושא
תקן זה מציין שיטה מהירה למדידת דרישת חמצן ביוכימית (BOD) במים וביוב. דרישת החמצן הביוכימית המפורטת בתקן זה מתייחסת לכמות החמצן המומס הנצרכת על ידי חומר אורגני מתכלה ביוכימית במים ובביוב תחת פעולת מיקרואורגניזמים.
1.2 היקף היישום
תקן זה חל על קביעת BOD במי שטח, ביוב ביתי ומי שפכים תעשייתיים אשר אינם בעלי השפעה רעילה משמעותית על מיקרואורגניזמים.
נחישות.
1.3 הפרעה וחיסול
הכמות המרבית המותרת של החומרים הבאים במים ללא הפרעה משמעותית לקביעת שיטה זו היא: Co2 + 5mg / l; Mn2 + 5 mg / l; Zn2 + 4 mg / l; Fe2 + 5 mg / l; Cu2 + 2 mg / l; Hg2 + 2 mg / l; Pb2 + 5 mg / l; Cd2 + 5mg / l; Cr6 + 0.5mg / l; CN-0.05mg / l; מתלה של 250 מ"ג / ל. לדגימות המכילות כלור חופשי או כבול, ניתן להוסיף תמיסת נתרן סולפיט 1.575 גרם לליטר כדי להפוך את הכלור החופשי או הכבוי במדגם לא תקף. הימנע מהוספת כמויות מופרזות של חיידקים וחומרי הדברה בריכוז גבוה שיש להם השפעה רעילה על החיידקים בקרום החיידק. שפכים אינם מתאימים לשיטה זו.
2 מונחים
2.1 דרישת חמצן ביוכימית
בתנאים מסוימים, מיקרואורגניזמים מפרקים חומרים מסוימים הניתנים לחמצון הקיימים במים, במיוחד חומר אורגני, הצורך את כמות החמצן המומס בתהליך הביוכימי.
2.2 קרום מיקרוביאלי
השמרים החוטיים אטומים בקרום תוך שמירה על תפקודו הפיזיולוגי, ונקראים קרום מיקרוביאלי או קרום מיקרוביאלי לא מוגדר.
2.3 חיישנים מיקרוביאליים
החיישן המיקרוביאלי מורכב מאלקטרודת חמצן וממברנה מיקרוביאלית ללא תנועה. זה יכול לאתר שינויים בריכוז החמצן הנגרמים על ידי מיקרואורגניזמים כאשר משפילים חומר אורגני.
2.4 מחזור הדם
דגימת המים או תמיסת הניקוי מוזנים ללא הפסקה לתא המדידה ביחס כמות מסוים בתוך זמן יחידה תחת פעולת המשאבה הפריסטלטית.
2.5 רציף (מפרק)
הוסף את תמיסת החיץ למיכל המדידה, שמור על חיישן החיידק (ממברנה מיקרוביאלית) במגע עם תמיסת המאגר, ואז הוסף מדגם מים כמותי למדידת ערך ה- BOD של מדגם המים.
2.6 התקן בקרת טמפרטורה קבוע
ביצועי התגובה של האלקטרודה המיקרוביאלית תלויים בתנאי טמפרטורה מסוימים, ולכן נדרש שדה טמפרטורה יציב במהלך הבדיקה. מכשיר זה נקרא מכשיר בקרת טמפרטורה קבוע במכשיר.
2.7 פתרון ניקוי (תמיסת חיץ)
תמיסת הניקוי מורכבת מפוספט אשלגן דיהידרוגין ומדיום מימן פוספט. תפקידה העיקרי הוא להתאים את ערך ה- pH של הדגימה כפתרון חיץ, לנקות ולתחזק את חיישן החיידקים בכדי לגרום לו לעבוד כרגיל, וליישב יוני מתכת כבדים.
3 עקרונות
חיישן החיידקים למדידת BOD במים מורכב מאלקטרודת חמצן וממברנה מיקרוביאלית. העיקרון הוא שכאשר מדגם המכיל חמצן מומס רווי נכנס לתא הזרימה ובא במגע עם חיישן החיידקים, החומר האורגני המתכלה והמדה בדגימה נחשף לחיידקים בממברנה החיידקית סוג זה של השפעה, תוך צריכת כמות מסוימת של חמצן, מקטין את מסת החמצן על פני אלקטרודת החמצן המפוזרת. כאשר קצב הדיפוזיה (מסה) של חומר אורגני מתכלה בדגימה לקרום החיידק מגיע לרמה קבועה, מסת החמצן המתפשטת על פני אלקטרודת החמצן מגיעה גם לרמה קבועה, כך שנוצר זרם קבוע. מכיוון שיש קשר כמותי בין ההבדל בין הזרם הקבוע לכמות הפחתת החמצן, ניתן לחשב את דרישת החמצן הביוכימית במדגם על סמך זה.
4 מגיב
נתחו ריאגנטים טהורים ומים מזוקקים. יש להרתיח את המים המזוקקים למשך כ- 2-5 דקות לפני השימוש ולהשאיר בטמפרטורת החדר לפני השימוש.
4.1 תמיסת חיץ פוספט: 0.5 מול / ל
68 גרם של פוספט אשלגן דיהידרוגן (KH2PO4) ו- 134 גרם של נתרן מימן פוספט (Na2HPO4 · 7H2O) מומסים במים מזוקקים, מדוללים ל -1,000 מ"ל והשתמשו בהם. PH של תמיסה זו הוא בערך 7.
4.2 תמיסת חיץ פוספט (תמיסת ניקוי): 0.005 mol / l
4.3 תמיסת חומצה הידרוכלורית (HCl): 0.5 mol / l
4.4 תמיסת נתרן הידרוקסיד (NaOH): 20 גרם לליטר
4.5 תמיסת נתרן סולפיט (Na2SO3): 1.575 גרם לליטר, פיתרון זה אינו יציב, יש להגדיר אותו לפני השימוש.
4.6 תמיסת חומצה גלוקוזית-גלוטמית
שקלו 1.705 גרם כל אחד מגלוקוזה נטולת מים (C6H12O6) וחומצה גלוטמית (HOOC-CH2-CH2-CHNH2-COOH), אשר התייבשו בטמפרטורה של 103 מעלות צלזיוס למשך שעה וחודרו לטמפרטורת החדר, והומסו בתמיסת חיץ פוספט 4.2. התמיסה דוללה ל -1,000 מ"ל ועורבבה לקבלת פתרון סטנדרטי BOD של 2500 מג"ג / ליטר.
4.7 פתרון לשימוש רגיל בחומצה גלוטמית (הוגדר לפני השימוש)
קח 10.00 מ"ל מהפתרון הסטנדרטי ב 4.6 והניח אותו בבקבוק נפח של 250 מ"ל. השתמש בפתרון חיץ פוספט 0.005mol / l כדי להמציא את הסימן ולנער היטב. הריכוז של תמיסה זו הוא 100 מג לליטר. .
5 מכשירים
יש לנקות בזהירות את מכשירי הזכוכית ומכלי הפלסטיק המשמשים, ולא ניתן לאחסן תרכובות רעילות או מתכלות על קירות המכולה. יש למנוע זיהום במהלך הפעולה.
5.1 בודק מהיר חיישן מיקרוביאלי BOD
5.2 סרט מיקרוביאלי: החיידקים בסרט החיידק צריכים להיות אחידים, והסרט צריך להיות עקבי ככל האפשר. ניתן לאחסן את שיטת האחסון רטובה או לייבוש בטמפרטורת החדר. חייו הרציפים של הסרט החיידקי צריכים להיות גדולים יותר משלושים יום.
5.3 הפעלת ממברנות מיקרוביאליות: משרים את הממברנות החיידק בתמיסת חיץ פוספט 0.005mol / l למשך יותר מ- 48 שעות, ואז התקן אותם על חיישן החיידקים.
דלי פלסטיק מפוליאתילן 5.410L
6 אחסון דגימות
כאשר לא ניתן לנתח דגימות תוך שעתיים לאחר האיסוף, יש לאחסן אותם ב- 0-4oC ולנתח אותם תוך 6 שעות. כאשר לא ניתן לבצע ניתוח תוך 6 שעות, יש לדווח על זמן האחסון והטמפרטורה יחד עם תוצאות הניתוח. אסור לאחסן אותו במשך יותר מ- 24 שעות בכל עת.
7. שלבי פעולה
7.1 טיפול מקדים לדוגמא
7.1.1 נטרול דגימות
אם pH של הדגימה אינו בין 4-10, השתמש בתמיסת חומצה הידרוכלורית (4.3) או בתמיסת נתרן הידרוקסיד (4.4) כדי לנטרל את הדגימה ל- pH של בערך 7.
7.1.2 הכנת דגימות הבדיקה
(1) הניחו את המדגם בטמפרטורת החדר.
(2) ניתן למדוד ישירות דגימות מים עיליים בהתאם ל 7.3.3 ללא דילול (ללא נסיבות מיוחדות).
(3) ניתן לקבוע את גורם הדילול של שפכים ביתיים ושפכים תעשייתיים על סמך ניסיון או ערך BOD צפוי, כך שערך ה- BOD נשלט מתחת ל 50 מג / ל כמדגם שיש לבדוק.
7.2 שלבי מדידה
7.2.1 יש להפעיל את המכשיר לפני המדידה ולכבס את חיישן החיידקים בתמיסת חיץ פוספטים (4.2) עד שה- Eo הפוטנציאלי (או ה- Io הנוכחי) יציב.
7.2.2 ציור עקומת עבודה
(1) קח 5 צינורות קולומטריים של פקק 50 מ"ל והוסף פתרון לשימוש רגיל בחומצה גלוטמית (4.7) 1.50 מ"ל; 3.50 מ"ל; 7.50 מ"ל; 12.50 מ"ל; 25.00 מ"ל, השתמש במאגר 0.005mol / l פוספט. לדלל את התמיסה (4.2) לסימון ולנער היטב.
(2) מדדו את ההבדל בין ה- EO הפוטנציאלי (או ה- I הנוכחי) בהזרקה (ההבדל פרופורציונלי לריכוז ה- BOD).
(3) השתמש בריכוז של 5 פתרונות סטנדרטיים שונים כדי לשרטט את ההבדל הפוטנציאלי △ E (או ההבדל הנוכחי △ I) כדי לצייר עקומת עבודה.
7.2.3 קביעת דגימות
קח 50 מ"ל מהדגימה שהייתה מטופלת והוסף 0.5 מ"ל של תמיסת חיץ פוספט 0.5 מול / ליטר (4.1).
8 ייצוג תוצאה
קרא ישירות את המכשיר כדי להציג את ערך הריכוז הנמדד; או בדוק את ריכוז ה- BOD במדגם המים (מ"ג / ל ') מעקומת העבודה.
דיוק ודיוק
ארבע מעבדות ניתחו פתרונות סטנדרטיים להפצה אחידה עם תוכן BOD של 25.3 מג"ג / ל 10.3 מג"ג / ל. התוצאות הן כדלקמן:
סטיות התקן היחסיות במעבדה היו 3.0% ו- 2.6%.
סטיות התקן היחסיות בין המעבדות היו 3.5% ו- 2.7%.
ארבע מעבדות קבעו 50.6 מ"ג / ל מדגם BOD ידוע באופן אחיד עם שגיאה יחסית של -2.0-2.8.
הערה: 1. ניתן לכוונן את נפח ההזרקה, אך בכל מקרה, נפח ההזרקה של דגימה יחידה לא צריך להיות נמוך מ -10 מ"ל.
2. על מנת לקצר את תקופת המדידה, עדיף לדלל את ערך ה- BOD במדגם המים ל 25 מג / ל.
3. תנאי האחסון למדידת דגימות מים BOD זהים ל- GB7488-87.
