산성 100도씨에서 과망간산칼륨에 의한 (화학적 산소요구량) 측정 실험

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1. 화학적 산소요구량(COD)

화학적 산소요구량(COD)은 수중의 유기물을 화학적으로 산화할 때 소비하는 산소량으로, 지하수, 지표수, 폐수의 COD를 파악하고자 한다. COD 값은 시험에 사용하는 산화제의 종류, 농도, 온도, 시간 등의 반응조건에 강한 영향을 받는다. 수중유기물의 절대량을 나타내는 것은 아니며 주로 총 탄소의 농도에 관한 척도이다. COD 시험에 사용되는 산화제로는 KMnO4가 가장 알려져 있으나, 산화가 불완전하며 반응조건에 의한 영향이 큰 것 등이 결점이다. 비교적 산화율이 높고 수중 유기물의 총량에 가까운 값을 얻는 방법으로 K2Cr2O7을 이용한다.
2. 실험 방법

1) 공실험을 위해 둥근바닥 플라스크 두 개 중 하나는 증류수 100mL를 취하고 다른 하나는 시료 2mL에 증류수를 넣어 전량을 100mL로 하여 희석 배수를 50배로 한다. 2) 황산(1+2) 10mL를 정확히 취한 후 질산은 분말 1g을 넣고 녹을 때까지 15분 정도 전자교반을 한다. 3) 0.025N-과망간산칼륨액 10mL를 정확히 넣고 둥근바닥 플라스크에 냉각관을 붙인다. 4) 수욕조의 수면이 시료의 수면보다 높게 하여 끓는 수용 중에서 30분간 가열한다. (100℃) 5) 냉각관을 떼어낸 후 0.025N 옥살산나트륨 10mL를 정확하게 넣는다. 6) 60~80℃를 유지하면서 뷰렛에 0.025N-과망간산칼륨 용액을 채운다. 7) 한 방울씩 떨어뜨려 액의 색이 엾은 홍색을 나타낼 때까지 적정한다. 8) 아래의 식을 이용해서 COD를 계산한다.
3. 실험 결과 및 고찰

실험 과정에서 여러 가지 실수와 어려움이 있었지만, 최종적으로 COD 값을 측정할 수 있었다. 실제값과 오차가 크게 나온 이유로는 뭉쳐있던 질산은 분말의 오염, 마그네틱 바의 오염, 탁한 용액으로 인한 적정값 오차 등이 고려되었다. 이번 실험을 통해 실험기구의 정확성을 의심해볼 필요가 있다는 것을 깨달았고, 앞으로 더 조심하며 실험을 수행해야 한다는 것을 배웠다.

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1. 화학적 산소요구량(COD)

화학적 산소요구량(COD)은 수질 오염 지표로 널리 사용되는 중요한 지표입니다. COD는 수중의 유기물질이 산화되는 데 필요한 산소량을 나타내는 지표로, 이를 통해 수질 오염 정도를 파악할 수 있습니다. COD 측정은 간단하고 신속하게 수행할 수 있어 실용적이며, 수질 관리 및 처리 공정 모니터링에 유용하게 활용됩니다. 다만 COD 측정 시 일부 무기물질도 산화되어 측정값에 영향을 줄 수 있다는 한계가 있습니다. 따라서 COD 외에도 생화학적 산소요구량(BOD), 총유기탄소(TOC) 등 다양한 지표를 함께 고려하여 수질 상태를 종합적으로 평가하는 것이 중요합니다.
2. 실험 방법

실험 방법은 COD 측정을 위한 표준 분석 절차를 따라야 합니다. 일반적으로 시료를 강산성 조건에서 강력한 산화제와 반응시켜 유기물질을 산화시키고, 소모된 산소량을 측정하는 방식으로 진행됩니다. 이때 시료 전처리, 산화제 종류, 반응 시간 및 온도 등 다양한 실험 조건을 엄격하게 통제해야 합니다. 또한 실험 과정에서 발생할 수 있는 오차 요인을 최소화하기 위해 적절한 품질 관리 절차를 수립하고 준수해야 합니다. 실험 방법의 정확성과 재현성을 확보하는 것이 COD 측정의 신뢰성을 높이는 데 매우 중요합니다.
3. 실험 결과 및 고찰

COD 실험 결과는 수질 오염 정도를 정량적으로 나타내므로, 이를 통해 수질 관리 및 개선 방안을 수립할 수 있습니다. 실험 결과를 분석하여 오염 물질의 농도, 시간에 따른 변화 추이, 허용 기준 초과 여부 등을 파악할 수 있습니다. 이를 바탕으로 오염 원인을 규명하고, 적절한 수처리 기술 적용 및 관리 방안을 마련할 수 있습니다. 또한 실험 결과를 다른 수질 지표와 비교 분석하면 수질 상태를 보다 종합적으로 평가할 수 있습니다. 이를 통해 수질 관리 정책 수립 및 의사결정에 활용할 수 있을 것입니다.

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