🧪 ChZT — Chemiczne Zapotrzebowanie Tlenu

Fizykochemia PN-EN ISO 15705

Krótko: o co chodzi

Oznaczanie chemicznego zapotrzebowania tlenu metodą zamkniętych probówek (kuwet) z dichromianem potasu. Badanie wykonuje się według normy PN-EN ISO 15705:2005; Zakres pomiarowy: 0–1000 mg O₂/l (bez rozcieńczenia). Procedura obejmuje 8 kroków (łącznie około 2 h 53 min–3 h 8 min); stosuje się je m.in. do: Kontrola jakości ścieków oczyszczonych (pozwolenie wodnoprawne, limit 125 mg O₂/l), Monitoring procesów technologicznych oczyszczalni ścieków, Badanie ścieków przemysłowych (chemiczne, spożywcze, farmaceutyczne).

W skrócie

Norma: PN-EN ISO 15705:2005
Kategoria: Fizykochemia
Kroków procedury: 8
Łączny czas etapów: 2 h 53 min–3 h 8 min
Zakres pomiarowy: 0–1000 mg O₂/l (bez rozcieńczenia)
Granica wykrywania: 6 mg O₂/l (fotometria 600 nm)
Temperatura mineralizacji: 150 ± 2°C

Przegląd

Chemiczne Zapotrzebowanie Tlenu (ChZT) jest jednym z najważniejszych parametrów analityki wód i ścieków. Określa ilość tlenu (w mg O₂/l) potrzebną do chemicznego utlenienia substancji organicznych i niektórych nieorganicznych związków redukujących obecnych w próbce wody.

W przeciwieństwie do BZT5 (biologicznego zapotrzebowania tlenu), ChZT obejmuje wszystkie utlenialne substancje — zarówno biodegradowalne, jak i oporne na rozkład biologiczny. Stosunek BZT5/ChZT pozwala ocenić biodegradowalność ścieków (>0,5 = łatwo biodegradowalne).

ChZT jest parametrem obligatoryjnym w pozwoleniach wodnoprawnych, monitoringu ścieków komunalnych i przemysłowych oraz ocenie efektywności oczyszczalni. Dopuszczalna wartość ChZT w ściekach oczyszczonych odprowadzanych do wód wynosi 125 mg O₂/l (Rozporządzenie MŚ). Metoda ISO 15705 (małoskalowa, zamknięte probówki) jest preferowana ze względu na mniejsze zużycie odczynników i bezpieczeństwo pracy w porównaniu do klasycznej metody refluksowej.

Zasada metody

Próbka wody jest utleniana w zamkniętej probówce (kuwecie) mieszaniną silnie utleniającą: dichromianu potasu (K₂Cr₂O₇) w stężonym kwasie siarkowym (H₂SO₄), w obecności siarczanu(VI) srebra (Ag₂SO₄) jako katalizatora utleniania związków trudno rozkładalnych oraz siarczanu(II) rtęci (HgSO₄) jako środka maskującego chlorki.

Mineralizacja przebiega w temperaturze 150°C przez 2 godziny. Podczas reakcji Cr⁶⁺ (pomarańczowy) jest redukowany do Cr³⁺ (zielony). Ilość zredukowanego chromu mierzy się spektrofotometrycznie przy długości fali 600±20 nm (dla zakresu do 1000 mg/l O₂) — absorbancja Cr³⁺ jest proporcjonalna do ChZT próbki.

ChZT [mg O₂/l] = odczyt ze spektrofotometru po kalibracji z roztworami wzorcowymi (KHP — ftalan potasu).

Zastosowania

Kontrola jakości ścieków oczyszczonych (pozwolenie wodnoprawne, limit 125 mg O₂/l)
Monitoring procesów technologicznych oczyszczalni ścieków
Badanie ścieków przemysłowych (chemiczne, spożywcze, farmaceutyczne)
Ocena biodegradowalności (stosunek BZT5/ChZT)
Monitoring wód powierzchniowych (Ramowa Dyrektywa Wodna)
Kontrola zrzutów przemysłowych do kanalizacji

Kluczowe parametry

Parametr	Wartość
Zakres pomiarowy	0–1000 mg O₂/l (bez rozcieńczenia)
Granica wykrywania	6 mg O₂/l (fotometria 600 nm)
Temperatura mineralizacji	150 ± 2°C
Czas mineralizacji	120 minut (2 godziny)
Maks. stężenie chlorków	1000 mg/l Cl⁻ (bez interferencji)
Precyzja (CV)	5–10% (zależy od stężenia)

Norma

Numer normy: PN-EN ISO 15705:2005
Tytuł (PL): Jakość wody -- Oznaczanie indeksu chemicznego zapotrzebowania tlenu (SP-ChZT) -- Metoda zminiaturyzowana z zastosowaniem szczelnych probówek
Title (EN): Water quality — Determination of the chemical oxygen demand index (ST-COD) — Small-scale sealed-tube method

Procedura krok po kroku

Przygotowanie próbki

Próbkę ścieku dokładnie wymieszaj (zawiesiny wpływają na wynik). Dla próbek o ChZT >1000 mg/l wykonaj rozcieńczenie wodą dejonizowaną. Próbkę doprowadź do temperatury pokojowej.

⏱ Czas: 5 min
Dodanie próbki do kuwety

Otwórz kuwetę testową (np. Hach LCK 514). Napipetuj precyzyjnie wymaganą objętość próbki (zwykle 2,0 mL) do kuwety z odczynnikami. Zamknij szczelnie nakrętką.

⏱ Czas: 2 min
Mieszanie

Odwróć kuwetę kilkakrotnie (min. 3×), aby dokładnie wymieszać próbkę z odczynnikami. UWAGA: kuweta silnie się nagrzewa (reakcja egzotermiczna z H₂SO₄) — trzymać za nakrętkę!
Mineralizacja w termoreaktorze

Umieść kuwety w termoreaktorze nagrzanym do 150°C. Mineralizuj przez dokładnie 120 minut. Nie otwierać reaktora w trakcie procesu.

⏱ Czas: 120 min • 🌡 Temperatura: 150°C
Chłodzenie

Po zakończeniu mineralizacji wyłącz reaktor. Pozostaw kuwety w bloku na 15–20 minut do wstępnego schłodzenia. Następnie wyjmij i umieść w stojaku. Odwróć kilkakrotnie. Schłódź do temperatury pokojowej (~30 min).

⏱ Czas: 45–60 min
Pomiar spektrofotometryczny

Wytrzyj kuwetę czystą ściereczką (bez smug, odcisków palców). Włóż do spektrofotometru. Zmierz absorbancję przy 600 nm (Cr³⁺). Odczytaj wynik ChZT z krzywej kalibracyjnej lub wbudowanego programu.

⏱ Czas: 1 min
Kontrola jakości

Przy każdej serii wykonaj: próbkę ślepą (woda dejonizowana), roztwór wzorcowy KHP (np. 500 mg O₂/l). Akceptowalne odchylenie: ±10% od wartości certyfikowanej.
Utylizacja odpadów

Zużyte kuwety zawierają rtęć i chrom — traktować jako odpady niebezpieczne. Zbieraj do oznakowanych pojemników. Przekaż firmie utylizującej odpady laboratoryjne. Nie wylewać do kanalizacji!

Wymagany sprzęt i aparatura

Sprzęt	Przykład	Orientacyjna cena
Termoreaktor (blok grzewczy)	Hach DRB200, WTW CR 4200, Macherey-Nagel Nanocolor Vario C2	4 000–12 000 PLN
Spektrofotometr VIS/UV-VIS	Hach DR3900, Hach DR6000, WTW photoLab 7600	15 000–45 000 PLN
Testy kuwetowe (gotowe odczynniki)	Hach LCK 314 (15–150 mg/l), LCK 514 (100–2000 mg/l), LCK 014 (1000–10000 mg/l)	250–450 PLN / 25 szt.
Pipety automatyczne	Eppendorf Research Plus 0,5–5 mL, Brand Transferpette S	800–2 000 PLN
Stojak na kuwety	Dedykowany stojak do chłodzenia po mineralizacji	100–300 PLN
Woda dejonizowana	System Millipore Milli-Q lub Hydrolab, przewodność <0,1 mS/m	system 15 000–40 000 PLN

Odczynniki, podłoża i materiały eksploatacyjne

Odczynnik	CAS	Szczegóły
Dichromianu potasu K₂Cr₂O₇	7778-50-9	Roztwór utleniający w stężonym H₂SO₄, stężenie 0,01667 mol/l. Zawarty w gotowych kuwetach testowych.
Kwas siarkowy H₂SO₄ (stężony)	7664-93-9	Medium reakcyjne, stężenie >95%. Silnie żrący, egzotermiczne mieszanie z wodą.
Siarczan(VI) srebra Ag₂SO₄	10294-26-5	Katalizator utleniania związków trudno rozkładalnych (alifatyczne, aromatyczne). 5,5 g/kg H₂SO₄.
Siarczan(II) rtęci HgSO₄	7783-35-9	Maskowanie chlorków (kompleksowanie Cl⁻). 33,3 g/l roztworu mineralizującego. Odpady rtęciowe wymagają specjalnej utylizacji.
Ftalan potasu (KHP)	877-24-7	Wzorzec kalibracyjny, 1,000 g KHP = 1,176 g O₂ (ChZT teoretyczne). Do przygotowania krzywej kalibracyjnej.
Roztwór wzorcowy ChZT 1000 mg/l	—	Gotowy roztwór certyfikowany (CRM) do weryfikacji kalibracji i kontroli jakości.

Bezpieczeństwo i higiena pracy (BHP)

Dichromianu potasu (Cr⁶⁺) — rakotwórczy (kategoria 1B), mutagenny, toksyczny. Unikać kontaktu i wdychania. Stosować dygestorium.
Kwas siarkowy stężony — silnie żrący, powoduje ciężkie oparzenia. Egzotermiczne mieszanie z wodą. Nigdy nie dodawać wody do kwasu!
Siarczan rtęci — wysoce toksyczny (Hg), niebezpieczny dla środowiska. Odpady rtęciowe wymagają specjalistycznej utylizacji.
Gorące kuwety po mineralizacji (150°C) — ryzyko poparzeń. Stosować rękawice termiczne.
Okulary ochronne, rękawice nitrylowe i fartuch laboratoryjny obowiązkowe.
Zużyte kuwety — odpady niebezpieczne (Cr + Hg). Zbierać oddzielnie, nie wylewać do zlewu.

Materiały szkoleniowe i filmowe

COD Testing — Hach Method 8000 Procedure (Źródło: Hach)

Najczęstsze pytania

Jaka norma opisuje to badanie?

Badanie wykonuje się według normy PN-EN ISO 15705:2005 — „Jakość wody -- Oznaczanie indeksu chemicznego zapotrzebowania tlenu (SP-ChZT) -- Metoda zminiaturyzowana z zastosowaniem szczelnych probówek”. Tytuł angielski: „Water quality — Determination of the chemical oxygen demand index (ST-COD) — Small-scale sealed-tube method”.

Na czym polega ta metoda?

Jaki jest zakres pomiarowy i dokładność?

Zakres pomiarowy: 0–1000 mg O₂/l (bez rozcieńczenia); Granica wykrywania: 6 mg O₂/l (fotometria 600 nm); Temperatura mineralizacji: 150 ± 2°C; Czas mineralizacji: 120 minut (2 godziny).

Ile trwa wykonanie badania?

Suma czasów podanych przy poszczególnych etapach to około 2 h 53 min–3 h 8 min. Procedura obejmuje 8 kroków.

Jaki sprzęt jest potrzebny?

Termoreaktor (blok grzewczy), Spektrofotometr VIS/UV-VIS, Testy kuwetowe (gotowe odczynniki), Pipety automatyczne, Stojak na kuwety, Woda dejonizowana. Orientacyjny koszt podstawowej aparatury (Termoreaktor (blok grzewczy)): 4 000–12 000 PLN.

Gdzie stosuje się to badanie?

Kontrola jakości ścieków oczyszczonych (pozwolenie wodnoprawne, limit 125 mg O₂/l); Monitoring procesów technologicznych oczyszczalni ścieków; Badanie ścieków przemysłowych (chemiczne, spożywcze, farmaceutyczne); Ocena biodegradowalności (stosunek BZT5/ChZT); Monitoring wód powierzchniowych (Ramowa Dyrektywa Wodna); Kontrola zrzutów przemysłowych do kanalizacji.

Jakie środki ostrożności obowiązują?

Dichromianu potasu (Cr⁶⁺) — rakotwórczy (kategoria 1B), mutagenny, toksyczny. Unikać kontaktu i wdychania. Stosować dygestorium.; Kwas siarkowy stężony — silnie żrący, powoduje ciężkie oparzenia. Egzotermiczne mieszanie z wodą. Nigdy nie dodawać wody do kwasu!; Siarczan rtęci — wysoce toksyczny (Hg), niebezpieczny dla środowiska. Odpady rtęciowe wymagają specjalistycznej utylizacji.; Gorące kuwety po mineralizacji (150°C) — ryzyko poparzeń. Stosować rękawice termiczne.; Okulary ochronne, rękawice nitrylowe i fartuch laboratoryjny obowiązkowe.; Zużyte kuwety — odpady niebezpieczne (Cr + Hg). Zbierać oddzielnie, nie wylewać do zlewu.

Które laboratorium wykona to badanie?

Badanie wykonują laboratoria akredytowane według ISO/IEC 17025. Na LabCoda wyszukasz je po numerze normy PN-EN ISO 15705.

🔍 Znajdź laboratorium wykonujące to badanie