ลองนึกภาพการเป็นเกษตรกรผู้เพาะเลี้ยงสัตว์น้ำที่การเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยของคุณภาพน้ำในบ่อเป็นตัวกำหนดผลผลิตของคุณโดยตรง หรือลองนึกภาพตัวเองเป็นวิศวกรสิ่งแวดล้อมที่รับผิดชอบในการตรวจสอบมลพิษในแม่น้ำและรับรองความปลอดภัยของน้ำดื่ม ในสาขาที่มีความสำคัญเหล่านี้ การอาศัยการตรวจสอบด้วยสายตาเพียงอย่างเดียวถือว่าไม่เพียงพออย่างยิ่ง เครื่องมือที่แม่นยำและเชื่อถือได้ถือเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการประเมินคุณภาพน้ำที่แม่นยำ นี่คือจุดที่เครื่องมือติดตาม ORP (ศักยภาพในการเกิดออกซิเดชัน-รีดิวซ์) และ COD (ความต้องการออกซิเจนทางเคมี) กลายเป็น "บารอมิเตอร์" ที่สำคัญของสุขภาพทางน้ำ โดยเผยให้เห็นความลับที่ซ่อนอยู่ภายในแหล่งน้ำ
ORP หรือศักยภาพในการออกซิเดชัน-รีดักชัน วัดความสามารถในการออกซิเดชันหรือรีดักชันของแหล่งน้ำ พูดง่ายๆ ก็คือ มันสะท้อนสถานะสัมพัทธ์ของการถ่ายโอนอิเล็กตรอนในน้ำ ต่างจากค่า pH ที่ใช้วัดความเป็นกรดหรือด่างเท่านั้น ค่า ORP จะได้รับอิทธิพลจากสารออกซิแดนท์และรีดักแทนท์ทั้งหมด ทำให้การประเมินคุณภาพน้ำมีความครอบคลุมมากขึ้น โดยทั่วไปค่า ORP ที่สูงบ่งชี้ถึงน้ำที่อุดมด้วยออกซิเจนซึ่งมีความสามารถในการสลายมลพิษและของเสียอินทรีย์ได้ดีกว่า ซึ่งเป็นประโยชน์ต่อสิ่งมีชีวิตในน้ำ ในทางกลับกัน ค่า ORP ที่ต่ำอาจส่งสัญญาณมลพิษและความสามารถในการทำความสะอาดตัวเองลดลง ซึ่งจำเป็นต้องดำเนินการทันที
ในทางเทคนิค ORP จะวัดความต่างศักย์ระหว่างสารออกซิแดนท์และสารรีดักท์ในน้ำ สารออกซิแดนท์ (เช่น ออกซิเจนหรือคลอรีน) รับอิเล็กตรอน ในขณะที่สารรีดักท์ (เช่น ซัลไฟด์หรือสารอินทรีย์) จะปล่อยอิเล็กตรอน ค่า ORP ที่สูงขึ้นบ่งชี้ถึงความเข้มข้นของสารออกซิแดนท์ที่มากขึ้นและความสามารถในการออกซิเดชันที่แรงขึ้น ในขณะที่ค่าที่ต่ำกว่าบ่งบอกถึงสารรีดักท์ที่โดดเด่นและความสามารถในการรีดิวซ์ที่มากขึ้น ในการบำบัดน้ำ ORP โดยทั่วไปจะควบคุมกระบวนการฆ่าเชื้อและออกซิเดชันเพื่อความปลอดภัยของน้ำ
COD หรือความต้องการออกซิเจนทางเคมี วัดออกซิเจนที่จำเป็นในการออกซิไดซ์อินทรียวัตถุทางเคมีในน้ำภายใต้สภาวะเฉพาะ ตัวบ่งชี้มลพิษที่สำคัญนี้จะวัดปริมาณสารปนเปื้อนอินทรีย์ทั้งหมด ค่าซีโอดีที่สูงขึ้นบ่งชี้ถึงมลพิษอินทรีย์ที่มากขึ้นจากน้ำเสียอุตสาหกรรม น้ำเสียในครัวเรือน การไหลบ่าทางการเกษตร และแหล่งอื่นๆ มลพิษเหล่านี้ไม่เพียงแต่ทำให้ออกซิเจนที่ละลายในน้ำหมดสิ้นลง ซึ่งคุกคามระบบนิเวศทางน้ำ แต่ยังอาจก่อให้เกิดสารอันตรายที่เป็นอันตรายต่อสุขภาพของมนุษย์อีกด้วย
การทดสอบซีโอดีมาตรฐานใช้วิธีโพแทสเซียมไดโครเมตหรือโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนต ในระหว่างการวิเคราะห์ ตัวอย่างน้ำจะผสมกับสารออกซิแดนท์ภายใต้สภาวะที่เป็นกรดและความร้อน ซึ่งเป็นสารประกอบอินทรีย์ออกซิไดซ์ จากนั้นนักวิจัยจะตรวจวัดสารออกซิแดนท์ที่เหลืออยู่เพื่อคำนวณค่า COD ค่าที่สูงกว่าบ่งชี้ถึงมลภาวะอินทรีย์ที่รุนแรงยิ่งขึ้น
ORP และ COD ทำหน้าที่เป็นพารามิเตอร์คุณภาพน้ำเสริม ในขณะที่ COD วัดสารมลพิษอินทรีย์ทั้งหมด ORP จะประเมินความสามารถในการทำความสะอาดตัวเอง เมื่อรวมกันแล้ว ก็สามารถประเมินคุณภาพน้ำได้อย่างครอบคลุม ตัวอย่างเช่น ค่า COD ที่สูงและมี ORP สูง บ่งบอกถึงมลพิษอินทรีย์แต่มีความสามารถในการทำความสะอาดตัวเองสูง ในทางกลับกัน ค่า COD ที่สูงและมี ORP ต่ำบ่งบอกถึงมลภาวะที่รุนแรงและการทำความสะอาดตัวเองไม่เพียงพอ และจำเป็นต้องดำเนินการอย่างเร่งด่วน
เครื่องมือตรวจสอบเหล่านี้พบการใช้งานที่แพร่หลายในหลายภาคส่วน:
การเลือกจอภาพ ORP/COD ที่เหมาะสมต้องพิจารณาช่วงการวัด ความแม่นยำ ความเสถียร ความง่ายในการใช้งาน และค่าบำรุงรักษา การเลือกใช้แบรนด์ที่มีชื่อเสียงพร้อมบริการที่เชื่อถือได้ทำให้มั่นใจในคุณภาพของเครื่องมือและการตรวจสอบคุณภาพน้ำที่เชื่อถือได้
ลองนึกภาพการเป็นเกษตรกรผู้เพาะเลี้ยงสัตว์น้ำที่การเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยของคุณภาพน้ำในบ่อเป็นตัวกำหนดผลผลิตของคุณโดยตรง หรือลองนึกภาพตัวเองเป็นวิศวกรสิ่งแวดล้อมที่รับผิดชอบในการตรวจสอบมลพิษในแม่น้ำและรับรองความปลอดภัยของน้ำดื่ม ในสาขาที่มีความสำคัญเหล่านี้ การอาศัยการตรวจสอบด้วยสายตาเพียงอย่างเดียวถือว่าไม่เพียงพออย่างยิ่ง เครื่องมือที่แม่นยำและเชื่อถือได้ถือเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการประเมินคุณภาพน้ำที่แม่นยำ นี่คือจุดที่เครื่องมือติดตาม ORP (ศักยภาพในการเกิดออกซิเดชัน-รีดิวซ์) และ COD (ความต้องการออกซิเจนทางเคมี) กลายเป็น "บารอมิเตอร์" ที่สำคัญของสุขภาพทางน้ำ โดยเผยให้เห็นความลับที่ซ่อนอยู่ภายในแหล่งน้ำ
ORP หรือศักยภาพในการออกซิเดชัน-รีดักชัน วัดความสามารถในการออกซิเดชันหรือรีดักชันของแหล่งน้ำ พูดง่ายๆ ก็คือ มันสะท้อนสถานะสัมพัทธ์ของการถ่ายโอนอิเล็กตรอนในน้ำ ต่างจากค่า pH ที่ใช้วัดความเป็นกรดหรือด่างเท่านั้น ค่า ORP จะได้รับอิทธิพลจากสารออกซิแดนท์และรีดักแทนท์ทั้งหมด ทำให้การประเมินคุณภาพน้ำมีความครอบคลุมมากขึ้น โดยทั่วไปค่า ORP ที่สูงบ่งชี้ถึงน้ำที่อุดมด้วยออกซิเจนซึ่งมีความสามารถในการสลายมลพิษและของเสียอินทรีย์ได้ดีกว่า ซึ่งเป็นประโยชน์ต่อสิ่งมีชีวิตในน้ำ ในทางกลับกัน ค่า ORP ที่ต่ำอาจส่งสัญญาณมลพิษและความสามารถในการทำความสะอาดตัวเองลดลง ซึ่งจำเป็นต้องดำเนินการทันที
ในทางเทคนิค ORP จะวัดความต่างศักย์ระหว่างสารออกซิแดนท์และสารรีดักท์ในน้ำ สารออกซิแดนท์ (เช่น ออกซิเจนหรือคลอรีน) รับอิเล็กตรอน ในขณะที่สารรีดักท์ (เช่น ซัลไฟด์หรือสารอินทรีย์) จะปล่อยอิเล็กตรอน ค่า ORP ที่สูงขึ้นบ่งชี้ถึงความเข้มข้นของสารออกซิแดนท์ที่มากขึ้นและความสามารถในการออกซิเดชันที่แรงขึ้น ในขณะที่ค่าที่ต่ำกว่าบ่งบอกถึงสารรีดักท์ที่โดดเด่นและความสามารถในการรีดิวซ์ที่มากขึ้น ในการบำบัดน้ำ ORP โดยทั่วไปจะควบคุมกระบวนการฆ่าเชื้อและออกซิเดชันเพื่อความปลอดภัยของน้ำ
COD หรือความต้องการออกซิเจนทางเคมี วัดออกซิเจนที่จำเป็นในการออกซิไดซ์อินทรียวัตถุทางเคมีในน้ำภายใต้สภาวะเฉพาะ ตัวบ่งชี้มลพิษที่สำคัญนี้จะวัดปริมาณสารปนเปื้อนอินทรีย์ทั้งหมด ค่าซีโอดีที่สูงขึ้นบ่งชี้ถึงมลพิษอินทรีย์ที่มากขึ้นจากน้ำเสียอุตสาหกรรม น้ำเสียในครัวเรือน การไหลบ่าทางการเกษตร และแหล่งอื่นๆ มลพิษเหล่านี้ไม่เพียงแต่ทำให้ออกซิเจนที่ละลายในน้ำหมดสิ้นลง ซึ่งคุกคามระบบนิเวศทางน้ำ แต่ยังอาจก่อให้เกิดสารอันตรายที่เป็นอันตรายต่อสุขภาพของมนุษย์อีกด้วย
การทดสอบซีโอดีมาตรฐานใช้วิธีโพแทสเซียมไดโครเมตหรือโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนต ในระหว่างการวิเคราะห์ ตัวอย่างน้ำจะผสมกับสารออกซิแดนท์ภายใต้สภาวะที่เป็นกรดและความร้อน ซึ่งเป็นสารประกอบอินทรีย์ออกซิไดซ์ จากนั้นนักวิจัยจะตรวจวัดสารออกซิแดนท์ที่เหลืออยู่เพื่อคำนวณค่า COD ค่าที่สูงกว่าบ่งชี้ถึงมลภาวะอินทรีย์ที่รุนแรงยิ่งขึ้น
ORP และ COD ทำหน้าที่เป็นพารามิเตอร์คุณภาพน้ำเสริม ในขณะที่ COD วัดสารมลพิษอินทรีย์ทั้งหมด ORP จะประเมินความสามารถในการทำความสะอาดตัวเอง เมื่อรวมกันแล้ว ก็สามารถประเมินคุณภาพน้ำได้อย่างครอบคลุม ตัวอย่างเช่น ค่า COD ที่สูงและมี ORP สูง บ่งบอกถึงมลพิษอินทรีย์แต่มีความสามารถในการทำความสะอาดตัวเองสูง ในทางกลับกัน ค่า COD ที่สูงและมี ORP ต่ำบ่งบอกถึงมลภาวะที่รุนแรงและการทำความสะอาดตัวเองไม่เพียงพอ และจำเป็นต้องดำเนินการอย่างเร่งด่วน
เครื่องมือตรวจสอบเหล่านี้พบการใช้งานที่แพร่หลายในหลายภาคส่วน:
การเลือกจอภาพ ORP/COD ที่เหมาะสมต้องพิจารณาช่วงการวัด ความแม่นยำ ความเสถียร ความง่ายในการใช้งาน และค่าบำรุงรักษา การเลือกใช้แบรนด์ที่มีชื่อเสียงพร้อมบริการที่เชื่อถือได้ทำให้มั่นใจในคุณภาพของเครื่องมือและการตรวจสอบคุณภาพน้ำที่เชื่อถือได้
