理論的な酸素需要

理論酸素要求量ThOD )は、化合物を最終的な酸化生成物に酸化するために必要な酸素量の計算値です[1]しかし、標準的な方法にはいくつかの違いがあり、得られる結果に影響を与える可能性があります。例えば、有機化合物から放出された窒素がアンモニアとして生成されると仮定する計算もあれば、アンモニアが硝酸塩酸化されると仮定する計算もあります。したがって、結果を示す際には、計算の仮定を常に明記する必要があります。

以下の仮定を使用して グリシン(CH 2 (NH 2 )COOH)のThOD を決定するには、 次のようにします。

  1. 最初のステップでは、有機炭素窒素がそれぞれ二酸化炭素(CO 2 ) とアンモニア (NH 3 )に変換されます
  2. 第 2 段階と第 3 段階では、アンモニアが順に亜硝酸塩硝酸塩に酸化されます。
  3. ThOD は、 3 つのステップすべてに必要な酸素の合計です。

次の手順で計算できます。

  1. 炭素質酸素要求量に関する平衡反応を書きなさい。CH 2 (NH 2 )COOH + 1.5O 2 → NH 3 + 2CO 2 + H 2 O
  2. 窒素酸素要求量に関する平衡反応を書きなさい。NH
    3 + 1.5O 2 → HNO 2 + H 2 O HNO 2 + 0.5O 2 → HNO 3 NH 3 + 2O 2 → HNO 3 + H 2 O

  3. ThODを求めます。ThOD
    = (1.5 + 2) mol O 2 /mol グリシン
    = 3.5 mol O 2 /mol グリシン × 32 g/mol O 2 / 75 g/mol グリシン
    = 1.49 g O 2 /g グリシン

理論的な酸素要求量は最悪のシナリオを表しています。化合物の実際の酸素要求量は、その化合物の生分解性と、その化合物を代謝する特定の微生物に依存します。実際の酸素要求量は実験的に測定可能であり、生化学的酸素要求量(BOD)と呼ばれます。

参照

参考文献

  1. ^ ペン、マイケル・R.、ジェームズ・J・パウアー、ジェームズ・R・ミヘルシック (2009). 「生化学的酸素要求量」. アレクサンダル・サブリッチ (編).環境・生態化学第2巻. EOLSS.
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