Importancia de la demanda química de oxígeno (DQO) en el análisis de agua

lunes, 15 de agosto de 2022
La demanda química de oxígeno (DQO) es uno de los parámetros más importantes para la evaluación de las aguas residuales industriales y municipales. Este parámetro  determina todos los componentes químicamente oxidables presentes en el agua.


DQO


Por definición (ISO 15705), la DQO es la concentración de oxígeno equivalente a la masa de dicromato de potasio que se consume en la oxidación total de las sustancias orgánicas presentes en la muestra de agua. El sulfato de mercurio y el sulfato de plata, así como el ácido sulfúrico, se enumeran como reactivos auxiliares. DQO no es un tamaño basado en cantidad sino un parámetro de efecto (un requisito), como se ilustra en el siguiente ejemplo:

En medio ácido, el dicromato de potasio forma especies reactivas de oxígeno <O>, por reacción con iones de hidrógeno.


Estos compuestos de oxígeno pueden oxidar compuestos orgánicos como el etanol o el metanol a dióxido de carbono.

El consumo de agente oxidante es independiente del tamaño de la molécula. Por ejemplo, la oxidación del metanol consume menos oxidante que la del metano más pequeño, ya que se consume menos oxígeno en la reacción a dióxido de carbono y agua. Esto da como resultado una DQO teórica mayor para el metano que para el metanol.

El contenido de DQO se puede determinar a partir del consumo de dicromato de potasio. La evaluación se realiza fotométricamente o por titulación.



Un proceso importante en la determinación de DQO es la descomposición. En analogía con DIN 38409-H41, la descomposición se lleva a cabo durante dos horas a 148 °C. También es posible una descomposición más rápida a 160 °C durante 30 minutos. Sin embargo, esta descomposición rápida no es adecuada para todas las pruebas.




Base de la reacción

La demanda química de oxígeno de un agua se determina por oxidación catalizada por plata (aumento de la oxidabilidad de sustancias alifáticas) con dicromato de potasio/ácido sulfúrico durante 2 horas a 148°C. Posiblemente el cloruro presente es precipitado por sulfato de mercurio como cloruro de mercurio no disociado. Así se elimina de la oxidación no deseada a cloro elemental. El sulfato de plata sirve como catalizador para aumentar la oxidabilidad de las sustancias alifáticas. 

        
La reacción principal se describe en la siguiente ecuación con hidrógeno ftalato de potasio (KHP), que sirve como sustancia de referencia.
        
Dado que cada molécula de dicromato de potasio K2cr2O7 tiene el mismo poder oxidante que 1.5 O2 moléculas, la reacción equivalente es:


    
Como se describió anteriormente, dos moléculas de KHP consumen 15 moléculas de oxígeno. Por lo tanto, la DQO teórica para un miligramo de KHP es 1,175 miligramos de oxígeno O2. 
 

Conservación de la muestra.

 
  • La muestra debe mezclarse completamente u homogeneizarse en un mezclador para que sea lo más representativa posible de la DQO del agua que se va a examinar.  
  • Las determinaciones de DQO deben realizarse lo antes posible después del muestreo. Si esto no es posible, el pH debe reducirse a 2 o menos mediante la adición de 2 mL de ácido  sulfúrico concentrado H2SO4 por 1L de muestra.  
  • Conservación de la muestra acidificada a temperatura ambiente: Análisis a los 7 días. 
  • Conservación de la muestra acidificada a 4 °C: Análisis a los 28 días.





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