[분석화학실험] 화학적 산소 요구량(Chemical Oxygen Demand, COD), 과망간산칼륨법

목차

1. Title
2. Purpose
3. Theory
4. Apparatus and Reagents
5. Procedure
6. Data & Results
7. Discussion
8. References

본문내용

1. Title
화학적 산소 요구량 측정(과망간산칼륨법) – Chemical Oxygen Demand, COD

2. Purpose
과망간산칼륨법을 이용해 한강 상, 하류의 샘플에 대한 화학적 산소요규량을 측정해 수질 오염 정도를 확인하고, 기준치와 비교한다.

3. Theory
1) DO(용존 산소)
용존 산소(DO, Dissolved Oxygen)는 수중에 녹아 있는 산소량을 뜻한다. 용존 산소는 물에 대기 중의 산소가 용해되고, 물 속의 미생물에 의해 유기물이 분해될 때 이용된다. 용존 산소 값은 물 속의 유기물의 양이 낮을수록, 조류에 의한 동화작용이 많을수록, 수온이 낮고 기압이 높을수록 증가하고 염분의 농도가 낮을수록 감소한다.

2) COD(화학적 산소 요구량)
화학적 산소 요구량(COD, Chemical Oxygen Demand)은 물 속 유기물과 환원성 무기물을 강력한 산화제를 사용해 화학적으로 산화시킬 때 소모되는 산소의 양을 ppm으로 나타낸 값이다. 물이 많이 오염될수록 물 속의 유기물이 많기 때문에, 산화시키는데 필요한 산화제의 양이 늘어나게 되고, 결국 산화되며 소모되는 산소의 양이 늘어나므로 COD 값이 높다.
COD를 측정할 때 사용하는 산화제로는 대표적으로 K2Cr2O7과 KMnO4가 있다. K2Cr2O7을 사용하는 경우, 80% 이상이 산화되며 측정하는데 2~3시간이 걸린다. 반면에 KMnO4를 사용하는 경우 60% 이상이 산화되며 측정하는데 30분~1시간이 걸린다. 우리나라에서는 KMnO4를 사용해 COD를 측정한다.
COD 값은 시료의 양과 적정에 소비된 KMnO4의 양을 이용하여 아래 식을 통해 구할 수 있다.
a는 바탕 적정에 사용된 KMnO4 용액의 양(mL), b는 시료를 적정하는데 사용된 KMnO4 용액의 양(mL), f는 KMnO4 용액의 농도 계수(factor), V는 시료의 양(mL)이다.

참고 자료

국가수자원관리종합정보시스템, 수질환경기준, http://www.wamis.go.kr/wke/wke_wqbase_lst.do, (2023.06.03)
대한화학회 분석화학/전기화학분과, 분석화학실험 제 2판, 사이플러스, 2021, pp. 115~118
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Daniel C. Harris · Charles A. Lucy 및 강용철 외 8인 옮김, 분석화학 제 10판, 자유아카데미, 2020, pp. 431~435