வேதிய உயிர்வளித் தேவை

வேதிய உயிர்வளித் தேவை (Chemical oxygen demand (COD)) என்பது நீரில் உள்ள கரிமப்பொருட்கள் சிதையும் பொழுது, நீரினால் உட்கொள்ளக் கூடிய உயிர்வளியின் உட்கொள்ளளவாகும். வேதிய உயிர்வளித் தேவை சோதனை நீரில் உள்ள மாசுகளின் அளவை (மாசளவை) கண்டுபிடிப்பதற்கான மிக அடிப்படையான சோதனை ஆகும். இச்சோதனையில் கரிமப்பொருட்கள் சிதைவதற்கு தேவையான உயிர்வளியை கண்டுபிடிப்பதன் மூலம் நீரில் உள்ள கரிமப்பொருட்களின் அளவை கணிக்கமுடிகிறது. வேதிய உயிர்வளித் தேவையின் அளவு ஒரு லிட்டரில் எத்தணை மில்லிகிராம் எனக் கணக்கிடப்படுகிறது. இதை ஆங்கிலத்தில் mg/L அல்லது "மிகி/லி" என்னும் அளவீட்டு குறியால் குறிக்கப்படுகிறது. ஆதாவது ஒரு லிட்டர் நீரில் உள்ள கரிமப்பொருட்கள் சிதையும் பொழுது எத்துணை மிகி உயிர்வளி உட்கொள்ளப்படுகிறது என்று பொருள்படும்.

வேதியல் பார்வை

வேதிய உயிர்வளித் தேவை சோதனையின் பொழுது, நீர் மாதிரில் உள்ள கரிமப்பொருட்கள் அமிலச்சூழலில் ஒட்சியேற்றியின் (உயிர்வளி ஏற்றி) மூலம் கரிவளி ஒட்சியேற்றப்படுகிறது.

நீரில் உள்ள கரிமப்பொருட்கள் கரிவளி, அம்மோனியா மற்றும் நீராக ஒட்சியேற்றி தேவைப்படும் உயிர்வளியின் அளவு கீழகண்ட வேதியியல் சூத்திரத்தின் மூலம் கணிக்கப்படுகிறது

${\mbox{C}}_{n}{\mbox{H}}_{a}{\mbox{O}}_{b}{\mbox{N}}_{c}+\left(n+{\frac {a}{4}}-{\frac {b}{2}}-{\frac {3}{4}}c\right){\mbox{O}}_{2}\rightarrow n{\mbox{CO}}_{2}+\left({\frac {a}{2}}-{\frac {3}{2}}c\right){\mbox{H}}_{2}{\mbox{O}}+c{\mbox{NH}}_{3}$${\mbox{C}}_{n}{\mbox{H}}_{a}{\mbox{O}}_{b}{\mbox{N}}_{c}+\left(n+{\frac {a}{4}}-{\frac {b}{2}}-{\frac {3}{4}}c\right){\mbox{O}}_{2}\rightarrow n{\mbox{CO}}_{2}+\left({\frac {a}{2}}-{\frac {3}{2}}c\right){\mbox{H}}_{2}{\mbox{O}}+c{\mbox{NH}}_{3}$

மேலுள்ள சூத்திரம் வேதிய உயிர்வளித் தேவை சோதனையின் ஒட்சியேற்றப்படும்போது அம்மோனியா நைட்ரேடாக ஒட்சியேற்றப்படுவதை விளக்குவதில்லை. அம்மோனியா நைட்ரேடாக ஒட்சியேற்றப்படும் வேதியல் வினை நைட்ரஜன் ஆக்கம் என்று அழைக்கப்படுகிறது. கீழுள்ள வேதியல் சூத்திரம் நைட்ரஜன் ஆக்கலை விளக்குகிறது

${\mbox{N}}{\mbox{H}}_{3}+2{\mbox{O}}_{2}\rightarrow {\mbox{N}}{\mbox{O}}_{3}^{-}+{\mbox{H}}_{3}{\mbox{O}}^{+}$${\mbox{N}}{\mbox{H}}_{3}+2{\mbox{O}}_{2}\rightarrow {\mbox{N}}{\mbox{O}}_{3}^{-}+{\mbox{H}}_{3}{\mbox{O}}^{+}$

நைட்ரஜன் ஆக்கமாதலில் உட்கொள்ளப்படும் உயிர்வளியை கணிக்க இரண்டாம் சூத்திரம் பயன்படுகிறது. ரசாயன உயிர்வளித் தேவை சோதனையில் ஒட்சியேற்றியாக உபயோகிக்கப்படும் இருகுரோமேற்று (Dichromate) அம்மோனியாவை நைட்ரேடாக ஒட்சியேற்றப்படுவதில்லை ஆதலால் நைட்ரஜன் ஆக்கமாதலில் உட்கொள்ளப்படும் உயிர்வளியின் அளவு வேதிய உயிர்வளித் தேவை இறுதி கணிப்பில் பொருட்படுத்துவதில்லை.

பொற்றாசியம் இருகுரோமேற்று

பொற்றாசியம் இருகுரோமேற்று (potassium dichromate) அமிலச்சூழலில் மிகச்சிறந்த ஒட்சியேற்றியாக செயல்படும். இந்த சோதனையில் அமிலச்சூழல் கந்தக அமிலம் உருவாக்கப்படுகிறது. வேதிய உயிர்வளித் தேவை சோதனையின் நீர் உள்ள கரிமப்பொருட்கள் பொற்றாசியம் இருகுரோமேற்றினால் ஒட்சியேற்றப்படுகிறபோது கீழ்காணும் வினை நிகழ்கிறது.

$\mathrm {C_{n}H_{a}O_{b}N_{c}\ +\ dCr_{2}O_{7}^{2-}\ +\ (8d\ +\ c)H^{+}\rightarrow nCO_{2}\ +\ {\frac {a+8d-3c}{2}}H_{2}O\ +\ cNH_{4}^{+}\ +\ 2dCr^{3+}}$$\mathrm {C_{n}H_{a}O_{b}N_{c}\ +\ dCr_{2}O_{7}^{2-}\ +\ (8d\ +\ c)H^{+}\rightarrow nCO_{2}\ +\ {\frac {a+8d-3c}{2}}H_{2}O\ +\ cNH_{4}^{+}\ +\ 2dCr^{3+}}$

இதில் d = 2n/3 + a/6 - b/3 - c/2. பெரும்பாலும் 0.25 நியமத்திறன் உள்ள பொற்றாசியம் இருகுரோமேற்று கரைசலே இச்சோதனையில் உபயோகிக்கப்படுகிறது. எனினும் நீர் மாதிரியில் வேதிய உயிர்வளித் தேவையின் அளவு 50மிகி/லிக்கும் குறைவாக இருந்தால் குறைந்த செறிவுடைய பொற்றாசியம் இருகுரோமேற்று கரைசல் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

கட்டுப்பாடுகள்

பல்வேறு நாடுகளும் தங்கள் நாட்டின் சுழ்நிலைக்கு தக்கவாறு நீரில் வேதிய உயிர்வளித் தேவையின் அளவு நிர்ணயித்துள்ளன. அனைத்து நாடுகளிலும் தொழிற்சாலை கழிவுநீரோ அல்லது நகர கழிவுநீரோ சுத்திகரிப்பிற்கு பிறகு அருகிலுள்ள ஆற்றிலோ அல்லது ஏரியிலோ கலக்கும் முன் அந்தந்த நாட்டின் குறிப்பிட்டுள்ள கட்டுப்பாட்டு அளவிற்குள் இருக்கவேண்டும். எடுத்துக்காட்டாக சுவிட்சற்லாந்தில் சுத்திகரித்த பின் வெளியேறு கழிவுநீரின் வேதிய உயிர்வளித் தேவை அதிகபட்சமாக 200லிருந்து 1000மிகி/லிக்குள் இருக்கவேண்டும்

இந்தியாவில் சுத்திகரிக்கப்பட்ட தொழிற்சாலை கழிவுநீரில் வேதிய உயிர்வளித் தேவையின் அளவு 250 மிகி/லிக்குள் இருக்கவேண்டும் என இந்திய தரக்கட்டுப்பாடு நிறுவனத்தின் இந்திய தொழிற்சாலை மற்றும் கழிவுநீர் தரம் (IS: 2490: 1982) கூறுகிறது.

இதையும் பார்க்கவும்

உயிரிய உயிர்வளித் தேவை

வெளி இணைப்புகள்

• ISO 6060: Water quality - Determination of the chemical oxygen demand (ஆங்கிலத்தில்)
• Water chemical oxygen demand (Food and Agriculture Organization of the United Nations)(ஆங்கிலத்தில்)