[실험보고서] COD 측정[중크롬산칼륨법]
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분야
hwp1) COD(Chemical Oxygen Demand)의 개념과 용도
- 물의 오염정도를 나타내는 기준으로, 유기물 등의 오염물질을 산화제로 산화 분해시켜 정화하는 데 소비되는 산소량을 ppm(part per milion, 백만분율)또는 mg /ℓ로 나타낸 것이다. 물속에 들어 있는 유기물, 아질산염, 제1철염, 황화물 등은 물속에 녹아 있는 산소를 소비하는데, 이런 물질이 많이 들어 있으면 물속의 산소가 없어져 물고기와 미생물이 살 수 없게 되고 물이 썩어 고약한 냄새가 나게 된다. 이런 유기 물질이 들어 있는 물에 과망간산칼륨이나 중크롬산칼륨 등의 수용액을 산화제로 넣으면 유기 물질이 산화된다. 이때 소비된 산화제의 양에 상당하는 산소의 양을 COD값이라고 한다. 물이 많이 오염될수록 유기물이 많으므로 그만큼 산화 분해에 필요한 산소량도 증가한다. 따라서 COD 값이 크면 그 물은 오염이 심하다는 뜻이다. 수질 환경 기준에서는 상수원수 1급수는 1ppm 이하, 상수원수 2급수에는 3ppm 이하를 유지하도록 규정하고 있다. 일반적으로 공장폐수는 무기물을 함유하고 있어 BOD(생물 화학적 산소요구량) 측정이 불가능하므로 COD를 측정한다.
COD분석의 큰 장점은 짧은 시간 내에 분석결과를 얻을 수 있는 점이다. BOD의 측정에는 5일이 소요되는데 비하여 COD측정은 약 3시간 정도에 마칠 수 있다. 이 때문에 많은 경우 BOD분석의 대신으로 이용되고 있다. COD자료는 충분한 실험을 통하여 믿을만한 상관인자를 구하게 되면 BOD값으로 환산하여 해석할 수도 있다. COD 분석은 가정하수와 산업폐수의 오염세기를 측정하는데 널리 이용된다. 이 분석은 반응식에 따라 오염물질을 이산화탄소와 물로 산화시키는데 필요한 총 산소의 양으로 환산하여 측정하는 것이다. 과망간산칼륨 용액이 과거에 오랫동안 산화제로 사용되어 왔는데, 과망간산칼륨에 의하여 일어나는 산화는 화합물의 종류에 따라 크게 다르며 산화정도도 시약의 농도에 따라 상당히 변화한다. 이 산소 소비량은 언제나 BOD보다 상당히 작은 값을 나타내는데, 이것은 과망간산칼륨이 유기물을 완전산화하기 않고 어떤 제한된 한계까지만 산화하기 때문이다. 폐수 및 하수분석에 주로 이용되고 있는 화학적 산소요구량의 시험방법에는 100℃에서 과망간산칼륨에 의한 COD와 중크롬산칼륨에 의한 COD 등 여러 가지가 있으나, 이번 실험에서는 과망간산칼륨법을 사용한다. 현재 우리나라 환경오염공정시험법과 일본의 JIS에는 과망간산칼륨법이 표준법으로 되어 있으나 미국의 Standard method에는 중크롬산칼륨법이 표준법으로 되어있다.
5. 참고문헌
-『환경 화학』, 동화기술, 2005년
-『화학의 기본개념』, 자유아카데미, 2010년
- 네이버 백과사전(COD 개념)
- 줌달의 일반화학 8판
