Kalkulator Permintaan Oksigen Kimia (COD) yang Dipermudahkan
Kalkulator mesra pengguna untuk menentukan permintaan oksigen kimia (COD) dalam sampel air. Masukkan data komposisi kimia dan kepekatan untuk menilai kualiti air dengan cepat bagi pemantauan alam sekitar dan rawatan air sisa.
Pengira Permintaan Oksigen Kimia (COD)
Kira permintaan oksigen kimia dalam sampel air menggunakan kaedah dikromat. COD adalah ukuran oksigen yang diperlukan untuk mengoksidakan bahan organik larut dan partikulat dalam air.
Parameter Input
Formula COD
COD (mg/L) = ((Blank - Sample) × N × 8000) / Volume
Di mana:
- Kosong = Jumlah titrant kosong (mL)
- Sampel = Jumlah titrant sampel (mL)
- N = Normaliti titrant (N)
- Jumlah = Jumlah sampel (mL)
- 8000 = Berat miliekivalen oksigen × 1000 mL/L
Visualisasi COD
Dokumentasi
Kalkulator Permintaan Oksigen Kimia (COD) - Alat Dalam Talian Percuma untuk Analisis Kualiti Air
Pengenalan
Kira permintaan oksigen kimia (COD) dengan segera menggunakan kalkulator COD dalam talian percuma kami. Parameter kualiti air yang penting ini mengukur jumlah oksigen yang diperlukan untuk mengoksidakan semua sebatian organik dalam air, menjadikannya penting untuk pemantauan alam sekitar dan penilaian rawatan air sisa.
Kalkulator COD kami memberikan hasil yang tepat menggunakan kaedah dikromat standard, membantu profesional rawatan air, saintis alam sekitar, dan pelajar menentukan nilai COD dengan cepat tanpa pengiraan makmal yang kompleks. Dapatkan ukuran tepat dalam mg/L untuk menilai tahap pencemaran air dan memastikan pematuhan peraturan.
COD dinyatakan dalam miligram per liter (mg/L), mewakili jisim oksigen yang digunakan per liter larutan. Nilai COD yang lebih tinggi menunjukkan jumlah bahan organik yang boleh dioksidakan yang lebih besar dalam sampel, menunjukkan tahap pencemaran yang lebih tinggi. Parameter ini penting untuk menilai kualiti air, memantau kecekapan rawatan air sisa, dan memastikan pematuhan peraturan.
Kalkulator Permintaan Oksigen Kimia kami menggunakan kaedah titrasi dikromat, yang diterima secara meluas sebagai prosedur standard untuk penentuan COD. Kaedah ini melibatkan pengoksidaan sampel dengan kalium dikromat dalam larutan yang sangat asid, diikuti dengan titrasi untuk menentukan jumlah dikromat yang digunakan.
Formula/Pengiraan
Permintaan Oksigen Kimia (COD) dikira menggunakan formula berikut:
Di mana:
- B = Volume titran yang digunakan untuk kosong (mL)
- S = Volume titran yang digunakan untuk sampel (mL)
- N = Normaliti titran (eq/L)
- V = Volume sampel (mL)
- 8000 = Berat miliequivalent oksigen × 1000 mL/L
Konstanta 8000 diperoleh daripada:
- Berat molekul oksigen (O₂) = 32 g/mol
- 1 mol O₂ bersamaan dengan 4 ekuivalen
- Berat miliequivalent = (32 g/mol ÷ 4 eq/mol) × 1000 mg/g = 8000 mg/eq
Kes Khas dan Pertimbangan
-
Titran Sampel > Titran Kosong: Jika volume titran sampel melebihi volume titran kosong, ini menunjukkan kesilapan dalam prosedur atau pengukuran. Titran sampel mesti sentiasa kurang daripada atau sama dengan titran kosong.
-
Nilai Sifar atau Negatif: Kalkulator akan mengembalikan nilai COD sifar jika pengiraan menghasilkan nilai negatif, kerana nilai COD negatif tidak bermakna secara fizikal.
-
Nilai COD Sangat Tinggi: Untuk sampel yang sangat tercemar dengan nilai COD yang sangat tinggi, pencairan mungkin diperlukan sebelum analisis. Hasil kalkulator kemudian harus didarab dengan faktor pencairan.
-
Gangguan: Substansi tertentu seperti ion klorida boleh mengganggu kaedah dikromat. Untuk sampel dengan kandungan klorida yang tinggi, langkah tambahan atau kaedah alternatif mungkin diperlukan.
Cara Menggunakan Kalkulator Permintaan Oksigen Kimia
Panduan Pengiraan COD Langkah demi Langkah
-
Sediakan Data Anda: Sebelum menggunakan kalkulator, anda perlu menyelesaikan prosedur penentuan COD makmal menggunakan kaedah dikromat dan mempunyai nilai berikut sedia:
- Volume titran kosong (mL)
- Volume titran sampel (mL)
- Normaliti titran (N)
- Volume sampel (mL)
-
Masukkan Volume Titran Kosong: Masukkan volume titran yang digunakan untuk titrasi sampel kosong (dalam mililiter). Sampel kosong mengandungi semua reagen tetapi tiada sampel air.
-
Masukkan Volume Titran Sampel: Masukkan volume titran yang digunakan untuk titrasi sampel air anda (dalam mililiter). Nilai ini mesti kurang daripada atau sama dengan volume titran kosong.
-
Masukkan Normaliti Titran: Masukkan normaliti larutan titran anda (biasanya ferus ammonium sulfat). Nilai biasa berkisar antara 0.01 hingga 0.25 N.
-
Masukkan Volume Sampel: Masukkan volume sampel air anda yang digunakan dalam analisis (dalam mililiter). Kaedah standard biasanya menggunakan 20-50 mL.
-
Kira: Klik butang "Kira COD" untuk mengira hasilnya.
-
Tafsirkan Hasil: Kalkulator akan memaparkan nilai COD dalam mg/L. Hasil juga akan merangkumi representasi visual untuk membantu anda mentafsir tahap pencemaran.
Mentafsir Hasil COD
- < 50 mg/L: Menunjukkan air yang agak bersih, tipikal untuk air minuman atau air permukaan yang bersih
- 50-200 mg/L: Tahap sederhana, biasa dalam efluen air sisa yang dirawat
- > 200 mg/L: Tahap tinggi, menunjukkan pencemaran organik yang ketara, tipikal untuk air sisa yang tidak dirawat
Aplikasi dan Kes Penggunaan Kalkulator COD
Pengukuran permintaan oksigen kimia adalah penting di pelbagai industri untuk penilaian kualiti air dan perlindungan alam sekitar:
1. Loji Rawatan Air Sisa
COD adalah parameter asas untuk:
- Memantau kualiti inflow dan outflow
- Menilai kecekapan rawatan
- Mengoptimumkan dos kimia
- Memastikan pematuhan dengan permit pelepasan
- Menyelesaikan isu proses
Pengendali rawatan air sisa secara berkala mengukur COD untuk membuat keputusan operasi dan melaporkan kepada agensi pengawalseliaan.
2. Pemantauan Efluen Industri
Industri yang menghasilkan air sisa, termasuk:
- Pemprosesan makanan dan minuman
- Pembuatan farmaseutikal
- Pengeluaran tekstil
- Kilang kertas dan pulpa
- Pembuatan kimia
- Penapisan minyak
Industri ini memantau COD untuk memastikan pematuhan dengan peraturan pelepasan dan mengoptimumkan proses rawatan mereka.
3. Pemantauan Alam Sekitar
Saintis alam sekitar dan agensi menggunakan pengukuran COD untuk:
- Menilai kualiti air permukaan di sungai, tasik, dan aliran
- Memantau kesan sumber pencemaran
- Menetapkan data kualiti air asas
- Mengesan perubahan dalam kualiti air dari masa ke masa
- Menilai keberkesanan langkah-langkah kawalan pencemaran
4. Penyelidikan dan Pendidikan
Institusi akademik dan penyelidikan menggunakan analisis COD untuk:
- Mengkaji proses biodegradasi
- Membangunkan teknologi rawatan baru
- Mengajar prinsip kejuruteraan alam sekitar
- Melakukan kajian impak ekologi
- Menyelidik korelasi antara pelbagai parameter kualiti air
5. Akuakultur dan Perikanan
Petani ikan dan kemudahan akuakultur memantau COD untuk:
- Menjaga kualiti air yang optimum untuk organisma akuatik
- Mencegah pengurangan oksigen
- Mengurus rejim pemakanan
- Mengesan isu pencemaran yang berpotensi
- Mengoptimumkan kadar pertukaran air
Alternatif
Walaupun COD adalah parameter kualiti air yang berharga, pengukuran lain mungkin lebih sesuai dalam situasi tertentu:
Permintaan Oksigen Biokimia (BOD)
BOD mengukur jumlah oksigen yang digunakan oleh mikroorganisma semasa menguraikan bahan organik dalam keadaan aerobik.
Bila menggunakan BOD sebagai ganti COD:
- Apabila anda perlu mengukur secara khusus bahan organik yang boleh terurai
- Untuk menilai kesan terhadap ekosistem akuatik
- Apabila mengkaji badan air semula jadi di mana proses biologi mendominasi
- Untuk menentukan kecekapan proses rawatan biologi
Had:
- Memerlukan 5 hari untuk pengukuran standard (BOD₅)
- Lebih terdedah kepada gangguan daripada bahan toksik
- Kurang boleh diulang berbanding COD
Karbon Organik Jumlah (TOC)
TOC secara langsung mengukur jumlah karbon yang terikat dalam sebatian organik.
Bila menggunakan TOC sebagai ganti COD:
- Apabila keputusan cepat diperlukan
- Untuk sampel air yang sangat bersih (air minuman, air farmaseutikal)
- Apabila menganalisis sampel dengan matriks kompleks
- Untuk sistem pemantauan berterusan dalam talian
- Apabila korelasi khusus antara kandungan karbon dan parameter lain diperlukan
Had:
- Tidak mengukur permintaan oksigen secara langsung
- Memerlukan peralatan khusus
- Mungkin tidak berkorelasi dengan baik dengan COD untuk semua jenis sampel
Nilai Permanganat (PV)
PV menggunakan kalium permanganat sebagai agen pengoksidaan sebagai ganti dikromat.
Bila menggunakan PV sebagai ganti COD:
- Untuk analisis air minuman
- Apabila had pengesanan yang lebih rendah diperlukan
- Untuk mengelakkan penggunaan sebatian kromium yang toksik
- Untuk sampel dengan kandungan organik yang lebih rendah
Had:
- Pengoksidaan yang kurang berkuasa berbanding COD
- Tidak sesuai untuk sampel yang sangat tercemar
- Kurang standardisasi di peringkat antarabangsa
Sejarah
Konsep mengukur permintaan oksigen untuk mengkuantifikasi pencemaran organik dalam air telah berkembang dengan ketara sepanjang abad yang lalu:
Pembangunan Awal (1900-an-1930-an)
Keperluan untuk mengkuantifikasi pencemaran organik dalam air menjadi jelas pada awal abad ke-20 apabila industrialisasi menyebabkan peningkatan pencemaran air. Pada mulanya, fokus adalah pada Permintaan Oksigen Biokimia (BOD), yang mengukur bahan organik yang boleh terurai melalui penggunaan oksigen oleh mikroba.
Pengenalan Kaedah COD (1930-an-1940-an)
Ujian Permintaan Oksigen Kimia dibangunkan untuk mengatasi had ujian BOD, terutamanya tempoh inkubasi yang panjang (5 hari) dan variabiliti. Kaedah pengoksidaan dikromat untuk COD pertama kali distandardkan pada tahun 1930-an.
Standardisasi (1950-an-1970-an)
Pada tahun 1953, kaedah refluks dikromat secara rasmi diterima oleh Persatuan Kesihatan Awam Amerika (APHA) dalam "Kaedah Standard untuk Pemeriksaan Air dan Air Sisa." Tempoh ini menyaksikan penambahbaikan yang ketara untuk meningkatkan ketepatan dan kebolehulangan:
- Penambahan perak sulfat sebagai pemangkin untuk meningkatkan kecekapan pengoksidaan
- Pengenalan merkuri sulfat untuk mengurangkan gangguan klorida
- Pembangunan kaedah refluks tertutup untuk meminimumkan kehilangan sebatian volatiles
Pembangunan Moden (1980-an-Hingga Kini)
Dekad-dekad terkini telah menyaksikan penambahbaikan dan alternatif yang lebih lanjut:
- Pembangunan kaedah mikro-COD yang memerlukan volume sampel yang lebih kecil
- Penciptaan vial COD prabungkus untuk pengujian yang dipermudahkan
- Pengenalan kaedah spektrofotometrik untuk keputusan yang lebih cepat
- Pembangunan penganalisis COD dalam talian untuk pemantauan berterusan
- Penjelajahan kaedah bebas kromium untuk mengurangkan kesan alam sekitar
Hari ini, COD kekal sebagai salah satu parameter yang paling banyak digunakan untuk penilaian kualiti air di seluruh dunia, dengan kaedah dikromat masih dianggap sebagai standard rujukan walaupun terdapat perkembangan teknik yang lebih baru.
Contoh
Berikut adalah contoh kod untuk mengira Permintaan Oksigen Kimia (COD) dalam pelbagai bahasa pengaturcaraan:
1' Formula Excel untuk pengiraan COD
2Function CalculateCOD(BlankTitrant As Double, SampleTitrant As Double, Normality As Double, SampleVolume As Double) As Double
3 Dim COD As Double
4 COD = ((BlankTitrant - SampleTitrant) * Normality * 8000) / SampleVolume
5
6 ' COD tidak boleh negatif
7 If COD < 0 Then
8 COD = 0
9 End If
10
11 CalculateCOD = COD
12End Function
13
14' Penggunaan dalam sel:
15' =CalculateCOD(15, 7.5, 0.05, 25)
161def calculate_cod(blank_titrant, sample_titrant, normality, sample_volume):
2 """
3 Kira Permintaan Oksigen Kimia (COD) menggunakan kaedah dikromat.
4
5 Parameter:
6 blank_titrant (float): Volume titran yang digunakan untuk kosong dalam mL
7 sample_titrant (float): Volume titran yang digunakan untuk sampel dalam mL
8 normality (float): Normaliti titran dalam eq/L
9 sample_volume (float): Volume sampel dalam mL
10
11 Mengembalikan:
12 float: Nilai COD dalam mg/L
13 """
14 if sample_titrant > blank_titrant:
15 raise ValueError("Titran sampel tidak boleh melebihi titran kosong")
16
17 cod = ((blank_titrant - sample_titrant) * normality * 8000) / sample_volume
18
19 # COD tidak boleh negatif
20 return max(0, cod)
21
22# Contoh penggunaan
23try:
24 cod_result = calculate_cod(15.0, 7.5, 0.05, 25.0)
25 print(f"COD: {cod_result:.2f} mg/L")
26except ValueError as e:
27 print(f"Ralat: {e}")
281/**
2 * Kira Permintaan Oksigen Kimia (COD) menggunakan kaedah dikromat
3 * @param {number} blankTitrant - Volume titran yang digunakan untuk kosong (mL)
4 * @param {number} sampleTitrant - Volume titran yang digunakan untuk sampel (mL)
5 * @param {number} normality - Normaliti titran (eq/L)
6 * @param {number} sampleVolume - Volume sampel (mL)
7 * @returns {number} Nilai COD dalam mg/L
8 */
9function calculateCOD(blankTitrant, sampleTitrant, normality, sampleVolume) {
10 // Validasi input
11 if (sampleTitrant > blankTitrant) {
12 throw new Error("Titran sampel tidak boleh melebihi titran kosong");
13 }
14
15 if (blankTitrant <= 0 || normality <= 0 || sampleVolume <= 0) {
16 throw new Error("Nilai mesti lebih besar daripada sifar");
17 }
18
19 // Kira COD
20 const cod = ((blankTitrant - sampleTitrant) * normality * 8000) / sampleVolume;
21
22 // COD tidak boleh negatif
23 return Math.max(0, cod);
24}
25
26// Contoh penggunaan
27try {
28 const codResult = calculateCOD(15.0, 7.5, 0.05, 25.0);
29 console.log(`COD: ${codResult.toFixed(2)} mg/L`);
30} catch (error) {
31 console.error(`Ralat: ${error.message}`);
32}
331/**
2 * Kelas utiliti untuk mengira Permintaan Oksigen Kimia (COD)
3 */
4public class CODCalculator {
5
6 /**
7 * Kira Permintaan Oksigen Kimia menggunakan kaedah dikromat
8 *
9 * @param blankTitrant Volume titran yang digunakan untuk kosong (mL)
10 * @param sampleTitrant Volume titran yang digunakan untuk sampel (mL)
11 * @param normality Normaliti titran (eq/L)
12 * @param sampleVolume Volume sampel (mL)
13 * @return Nilai COD dalam mg/L
14 * @throws IllegalArgumentException jika input tidak sah
15 */
16 public static double calculateCOD(double blankTitrant, double sampleTitrant,
17 double normality, double sampleVolume) {
18 // Validasi input
19 if (sampleTitrant > blankTitrant) {
20 throw new IllegalArgumentException("Titran sampel tidak boleh melebihi titran kosong");
21 }
22
23 if (blankTitrant <= 0 || normality <= 0 || sampleVolume <= 0) {
24 throw new IllegalArgumentException("Nilai mesti lebih besar daripada sifar");
25 }
26
27 // Kira COD
28 double cod = ((blankTitrant - sampleTitrant) * normality * 8000) / sampleVolume;
29
30 // COD tidak boleh negatif
31 return Math.max(0, cod);
32 }
33
34 public static void main(String[] args) {
35 try {
36 double codResult = calculateCOD(15.0, 7.5, 0.05, 25.0);
37 System.out.printf("COD: %.2f mg/L%n", codResult);
38 } catch (IllegalArgumentException e) {
39 System.err.println("Ralat: " + e.getMessage());
40 }
41 }
42}
43#' Kira Permintaan Oksigen Kimia (COD) menggunakan kaedah dikromat #' #' @param blank_titrant Volume titran yang digunakan untuk kosong (mL) #' @param sample_titrant Volume titran yang digunakan untuk sampel (mL) #' @param normality Normaliti titran (eq/L) #' @param sample_volume Volume sampel (mL) #' @return
Maklum balas
Klik toast maklum balas untuk mula memberi maklum balas tentang alat ini
Alat Berkaitan
Temui lebih banyak alat yang mungkin berguna untuk aliran kerja anda