Trong các nguồn nước tự nhiên và nước thải luôn tồn tại một lượng các chất hữu cơ nhất định. Việc xác định riêng lẻ từng loại hợp chất hữu cơ là điều không thể, nên hàm lượng tổng số của chúng được xác định một cách một cách gián tiếp thông qua chỉ số COD. Chỉ số COD được định nghĩa như sau: COD là
hàm lượng oxy cần thiết để oxy hóa tất cả các hợp chất hữu cơ có trong nước bằng các chất oxy hóa mạnh ( KMnO4 hoặc K2CrO7).
COD là một trong những thông số quan trọng nhất để đánh giá chất lượng nước, COD càng cao thì mức độ ô nhiễm chất hữu cơ càng nặng nề. Người ta xác định chỉ số COD của mẫu nước bằng 2 phương pháp chuẩn độ Kali permanganat hoặc Kali dicromat; Hiện nay còn có có các máy đo trực tiếp giá trị COD.
Phương pháp Kali permanganat: Phương pháp này dựa trên khả năng oxyhóa mạnh của kali permanganat trong môi trường axit, sẽ oxyhóa các hợp chất hữu cơ trong nước, lượng kali permanganat tiêu tốn cho 1lit mẫu nước được quy ra lượng oxy (mg/l). Chỉ số COD xác định theo phương pháp này được kí hiệu là COD(Mn)
Chất hữu cơ + KMnO4 + H+ → CO2 + H2O + Mn2+ + K+ Lượng permanganat còn dư sau phản ứng được xác định bằng dung dịch axit oxalic H2C2O4 theo phản ứng:
2MnO4 -
+ 5C2O4 2-
+ 16H+ → 2Mn2+ + 10CO2 + 8H2O Đối với các mẫu nước có COD nhỏ 10 mg/l được xác định trực tiếp còn các mẫu nước có giá trị COD lớn hơn thì phải pha loãng trước khi xác định. Trong thực tế, nước cấp hoặc nước tự nhiên thường có hàm lượng COD nhỏ nên phương pháp KMnO4 là phương pháp tiêu chuẩn. Nước thải thường chứa rất nhiều chất hữu cơ, khi xác định COD phải pha loãng nhiều lần, do đó nếu dùng phương pháp này thường dẫn đến sai số nên đòi hỏi phải dùng phương pháp K2Cr2O7.
Phương pháp Dicromat: Phương pháp này dựa trên khả năng oxyhóa mạnh của kali dicromat trong môi trường axit, sẽ oxyhóa các hợp chất hữu cơ trong nước, lượng kali dicromat tiêu tốn cho 1lit mẫu nước được quy ra lượng oxy (mg/l). Chỉ số COD xác định theo phương pháp này được kí hiệu là COD(Cr)
Chất hữu cơ + K2Cr2O7 2- + H+ 0→ 4 2SO ,t Ag CO2 + H2O + 2Cr3+ + 2K+ Lượng dicromat còn dư sau phản ứng được xác định bằng dung dịch chuẩn muối Fe2+ với chỉ thị feroin theo phản ứng:
Cr2O7 2-
+ 6Fe2+ + 14H+ → 2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2O