VDM_M-CR-5.4-065_DCO

Mthode No : M-CR-5.4-065 Version : 4.0.0

mis par : Division de lexpertise technique

Dtermination de la demande chimique en oxygne (DCO)

dans leau laide dun analyseur colorimtrique

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Voir le document n I-CR-5.4-003, Mthode dessai en chimie

AVERTISSEMENT : Avant dappliquer cette mthode, consulter les manuels dinstructions, les fiches signaltiques et autres documents portant sur la scurit.

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INTRODUCTION

La demande chimique en oxygne (DCO) est un paramtre utilis dans le contrle des eaux uses et les tudes de pollution. Cest la mesure de la quantit quivalente doxygne ncessaire loxydation de la majeure partie de la matire organique et de certains ions inorganiques oxydables (S-2, Fe+2, Mn+2, etc.).

1. INTERVALLE DE MESURES

1.1. Cette mthode permet de mesurer des concentrations de 17 mg/l O2 jusqu 1500 mg/l O2 dans les eaux uses domestiques ou industrielles de mme que dans des chantillons de boues de fosses septiques ou de toilettes chimiques. Lintervalle de mesures peut tre tendu par dilution adquate des chantillons.

2. PRINCIPE ET THORIE

2.1. La mthode utilise des tubes jetables avec ractifs intgrs et repose sur le principe qui consiste oxyder la matire organique avec une solution talon de bichromate de potassium en prsence dacide sulfurique. Le bichromate de potassium est prfr dautres oxydants cause de son pouvoir oxydant puissant, sa versatilit, sa puret et sa grande stabilit.

2.2. Pour acclrer loxydation de certains composs organiques, le sulfate dargent est utilis comme catalyseur. Par contre, les halures (chlorure, bromure et iodure) prsents forment un prcipit avec le sel dargent. Cette interfrence est contre en ajoutant du sulfate de mercure (II) qui complexe ces halures.

2.3. Les faibles concentrations sont dtermines en utilisant les tubes conus pour la gamme comprise entre 3 et 150 mg/l O2. Ces tubes ne contiennent pas suffisamment de ractifs pour pouvoir valuer un rsultat suprieur 150 mg/l O2 sauf en procdant une dilution adquate de lchantillon.

2.4. Les concentrations leves sont dtermines en utilisant les tubes conus pour la gamme comprise entre 20 et 1500 mg/l O2. Ces tubes ne contiennent pas suffisamment de ractifs pour pouvoir valuer un rsultat suprieur 1500 mg/l O2 sauf en procdant une dilution adquate de lchantillon.





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3. CRITRES DACCEPTABILIT

3.1. Validation de mthode

3.1.1. Interfrences et limitations

3.1.1.1. Certains composs, comme les longues chaines aliphatiques, ne sont oxyds que partiellement. Utiliser le sulfate dargent comme catalyseur.

3.1.1.2. Le sulfate de mercure (II) est ajout pour liminer linterfrence des halures (chlorure, iodure et bromure) qui forment un prcipit avec le sel dargent. Le sulfate de mercure peut liminer linterfrence due aux chlorures jusqu une concentration maximale en Cl- de lchantillon de 2000 mg/l.

3.1.1.3. Les nitrites causent une interfrence positive (1,1 mg/l O2 par mg N-NO2), mais leurs concentrations sont gnralement ngligeables.

3.1.1.4. Des ions inorganiques tels S-2, Mn+2 et Fe+2 peuvent tres oxyds dans les conditions de cette mthode.

3.1.2. Limites

3.1.2.1. La limite de dtection de la mthode est tablie 5,0 mg/l O2.

3.1.2.2. La limite de quantification de la mthode est tablie 17,0 mg/l O2.

3.1.3. Sensibilit

3.1.3.1. La sensibilit de la mthode se situe dans les intervalles spcifis ci-dessous.

Gamme de mesure (mg/l O2)

Concentration de ltalon (mg/l O2)

Absorbance (UA)

60 0,400 0,550 3 150 100 0,330 0,430 300 0,100 0,250 700 0,250 0,350

20 1500

1000 0,370 0,470

3.1.4. Fidlit

3.1.4.1. La rptabilit relative est lintrieur de 10%.

3.1.4.2. La fidlit intermdiaire de mesure est lintrieur de 10 %.





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3.1.5. Justesse

3.1.5.1. La justesse doit se situer entre 90 % et 100%. 3.1.6. Rcupration

3.1.6.1. La rcupration dun chantillon fortifi se situe entre 90% et 110%.

3.2. lments de contrle qualit 3.2.1. Les lments de contrle de la qualit analyss doivent se situer lintrieur des

intervalles spcifis ci-dessous :

lments de contrle qualit Limite

minimale acceptable

Limite maximale

acceptable Unit

Blanc de mthode (BLM) -17 17 mg/l O2 chantillon fortifi (ECF) 80 120 % talon de vrification (ETV) 80 120 % talon de contrle externe (ETCE) 80 120 % Duplicata (DUP) >17mg/l O2 -20 20 %

4. PRLVEMENT ET CONSERVATION

4.1. Les chantillons sont prlevs selon le document no L-CR-5.8-001, chantillons deau, contenants, agents et dlais de conservation.

5. APPAREILLAGE, ACCESSOIRES ET DOCUMENTS QUALIT REQUIS

5.1. Spectrophotomtre UV-visible adapt aux tubes avec ractifs intgrs qui sont utiliss.

5.2. Homognisateur quip dune tige de broyage.

5.3. Bloc chauffant avec des ouvertures de 14 mm.

5.4. Contenants en verre ou en polythylne haute densit (HDPE). 5.5. Tubes en verre de 13 mm avec ractifs intgrs pour les concentrations faibles

(3 150 mg/l O2). 5.6. Tubes en verre de 13 mm avec ractifs intgrs pour les concentrations hautes

(20 1500 mg/l O2). 5.7. Pipettes mcaniques volume variable ou pipettes volumtriques de classe A.





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5.8. Ballons volumtriques, classe A.

5.9. Bcher.

5.10. Papiers lentille.

5.11. Pour la consultation des documents relis la mthode, cliquer sur licne lien vers la documentation dans le logiciel IsoVision.

6. RACTIFS, TALONS ET CONTRLES QUALIT

ATTENTION : La concentration dun nouveau lot dtalon doit tre vrifie laide du lot prcdent avant dtre utilis. Lcart entre le nouveau lot et la concentration attendue doit tre gal ou infrieur la valeur de la rptabilit affiche au point 3.1.4.1.

ATTENTION : Certaines solutions peuvent tre remplaces par des talons disponibles commercialement.. La concentration de ltalon commercial doit tre vrifie. La concentration peut tre diffrente de celle mentionne. Les dilutions devront tre modifies en consquence.

ATTENTION : Les matriaux de rfrence ainsi que les talons prims doivent tre valids de nouveau avant utilisation. Une nouvelle date de premption doit tre identifie et justifie.

6.1. Eau : Eau dont la conductivit est < que 2 mhos/cm ou la rsistivit est > que 0,5 Mcm.

6.2. Biphtalate de potassium (KHC8H4O4) : Sel de qualit standard primaire . Pralablement son utilisation, le sel doit tre sch 105o C pour un minimum de 2 heures et plac dans un dessiccateur, pour quil soit la temprature ambiante lorsquil est utilis.

6.3. talon commercial de DCO de 300 mg/l O2 . 6.4. talon commercial de DCO de 1000 mg/l O2 :

Note : Pour les talons 6.3 et 6.4, les concentrations peuvent tre modifies. Les dilutions devront tre modifies en consquence pour faire les diffrents ETE mentionns aux points 6.5 et 6.6.

6.5. talons dtalonnage (ETE) pour la gamme de concentrations basses de 3 150 mg/l O2 : Transfrer, laide de pipettes (5.7), 5 ml, 10 ml, 15 ml, 20 ml et 25 ml de ltalon de DCO de 300 mg/l O2 (6.3) dans des ballons volumtriques de 50 ml (5.8). Complter au trait de jauge avec de leau (6.1). Les concentrations respectives de ces talons sont de 30, 60, 90, 120 et 150 mg/l O2. Prparer ces talons le jour de lanalyse.





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6.6. talons dtalonnage (ETE) pour la gamme concentrations de 20 1500 mg/l O2 : Transfrer, laide de pipettes (5.7), 3 ml, 5 ml, 20 ml, 35 ml et 50 ml de ltalon de DCO de 1000 mg/l O2 (6.4) dans des ballons volumtriques de 50 ml (5.8). Complter au trait de jauge avec de leau (6.1). Les concentrations respectives de ces talons sont de 60, 100, 400, 700 et 1000 mg/l O2. Prparer ces talons le jour de lanalyse. Note : Les talons dcrits aux points 6.5 et 6.6 ne sont prpars que si la prparation

dune courbe dtalonnage est ncessaire (programmes personnaliss pour les spectrophotomtres HACH DR3800 et DR6000).

6.7. Blanc de mthode (BLM) : Pipeter 2.0 ml deau (6.1) dans un tube pour les gammes de concentrations faibles (5.5).

6.8. chantillons fortifis (ECF et DUPF) : laide dune pipette (5.7), prlever un volume de 1,0 ml dchantillon et ajouter 1 ml dtalon dans le second tube. Note : Lchantillon fortifi peut tre effectu en diluant lchantillon choisi pour faire

lajout dun chantillon fortifi ou en modifiant la concentration de ltalon utilis de manire obtenir un ajout reprsentant idalement entre 50% et 100% de la concentration de lchantillon.

6.9. Duplicata (DUP) : Pipeter un volume dchantillon identique au volume pipet pour lchantillon auquel le duplicata est rattach. Transvider dans un tube pour la gamme de concentrations approprie (5.5 ou 5.6).

6.10. talon de contrle externe (ETCE) : Pipeter un volume de ltalon de contrle externe et lajouter au tube. Complter 2.0 ml avec de leau (6.1) si ncessaire.

6.11. talon de vrification (ETV) : Utiliser un talon dtalonnage (ETE) (6.5, 6.6).

7. PROCDURE ANALYTIQUE

7.1. Prtraitement des chantillons

7.1.1. Un chantillon de boue de fosse septique ou de toilette chimique doit tre dilu avant analyse.

7.1.1.1. Prlever de faon exacte environ 20 g dchantillon et complter 1000 ml avec de leau (6.1).

7.1.2. Un chantillon deau use domestique, si ncessaire, est homognis laide de lhomognisateur (5.2) avant dtre analys. 7.1.2.1. Verser un volume dchantillon dans un contenant de verre.

Note : Lhomognisation peut tre faite dans le contenant dchantillonnage.

Note : La hauteur minimale de liquide dans le contenant doit tre de 4 cm.





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7.1.2.2. Immerger la tige de broyage de lhomognisateur dans le contenant de verre et mettre lhomognisateur sous tension pendant environ 30 secondes.

7.2. Digestion

7.2.1. Prchauffer le bloc chauffant (5.3) 150oC 3oC. 7.2.2. Prlever, laide dune pipette (5.7), 2,0 ml dun talon dtalonnage et transfrer

dans le tube correspondant la gamme de concentrations approprie.

7.2.3. Prlever, laide dune pipette (5.7), 2,0 ml dchantillon et transfrer dans le tube appropri.

7.2.4. Fermer et essuyer lextrieur du tube, si ncessaire, en tenant celui-ci par le bouchon puis retourner doucement quelques reprises pour homogniser.

7.2.5. Placer les tubes dans le bloc chauffant quilibr 150oC 3oC.

7.2.6. Digrer cette temprature pendant deux heures puis arrter le chauffage du bloc si le bloc ne possde pas de systme darrt automatique.

7.2.7. Placer les tubes dans un support et laisser la temprature de la pice pour une dure minimum de 24h et sans dpasser 48h. Les tubes ne doivent pas tre agits avant de poursuivre avec le dosage.

7.3. Dosage

7.3.1. Dosage, programme enregistr, gamme de 3 150 mg/l O2

7.3.1.1. La mesure de labsorbance seffectue 420,0 nm.

7.3.1.2. Vrifier la configuration du spectrophotomtre UV/Visible. Les critres de configuration se trouvent dans linstruction de travail du spectrophotomtre utilis.

7.3.1.3. Sassurer que les surfaces des tubes soient propres, sinon essuyer avec un papier lentille (5.10) en vitant dagiter le contenu.

7.3.1.4. Faire le zro en utilisant un BLM prpar dans un tube pour la gamme de 3 150 mg/l de O2.

Note : Si des tubes codes barres sont utiliss, cette tape nest pas ncessaire.

7.3.1.5. Mesurer labsorbance des divers lments de contrle de qualit ainsi que des chantillons.

Note : Si la concentration calcule excde 150 mg/l O2, lanalyse doit tre recommence, soit en utilisant un tube pour les





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concentrations hautes (de 20 1500 mg/l O2) ou en procdant une dilution approprie de lchantillon avec de leau.

7.3.2. Dosage, programme enregistr, gamme de 20 1500 mg/l O2

7.3.2.1. La mesure de labsorbance seffectue 620,0 nm.

7.3.2.2. Vrifier la configuration du spectrophotomtre UV/Visible. Les critres de configuration se trouvent dans linstruction de travail du spectrophotomtre utilis.

7.3.2.3. Sassurer que les surfaces des tubes soient propres, sinon essuyer avec un papier lentille (5.10) en vitant dagiter le contenu.

7.3.2.4. Faire le zro en utilisant un BLM prpar dans un tube pour la gamme de 20 1500 mg/l de O2.

Note : Si des tubes codes barres sont utiliss, cette tape nest pas ncessaire.

7.3.2.5. Mesurer labsorbance des divers lments de contrle de qualit et des chantillons.

Note : Si la concentration calcule est infrieure 150 mg/l O2, lanalyse doit tre recommence en utilisant un tube pour les concentrations basses, soit de 3 150 mg/l O2.

Note : Si la concentration calcule excde 1500 mg/l O2, lanalyse doit tre recommence avec des tubes pour les gammes de concentrations hautes mais en procdant pralablement une dilution approprie de lchantillon avec de leau.

7.3.3. Dosage, programme personnalis

7.3.3.1. Procder lenregistrement de la courbe laide des talons dtalonnage (6.5 ou 6.6) et selon linstruction de travail relative au spectrophotomtre utilis.

7.3.3.2. Procder au dosage tel que dcrit dans la section 7.3.1 et 7.3.2.

Note : Lorsque le dosage est effectu partir du programme personnalis utilisant les tubes pour les gammes de concentrations hautes (20 1500 mg/l), les chantillons suprieurs 1000 mg/l doivent tre dilus puisque la concentration est suprieure au dernier talon dtalonnage.

7.4. limination dun chantillon trait 7.4.1. Rcuprer les tubes utiliss avec leurs contenus dans un baril de rejet prvu cet

effet et identifi rsidus de mercure .





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8. CALCUL ET EXPRESSION DES RSULTATS

8.1. Les rsultats sont exprims en mg/l O2 et sont affichs directement sur le spectrophotomtre.

8.2. La concentration de demande chimique en oxygne sera de :

)()(

*)/()/( 22mlVmlVOLmgCOLmgC

prlevdilution

finaledilutionluefinale =

lueC = Concentration de lchantillon ou de lchantillon de contrle de qualit calcule partir de la courbe dtalonnage.

finaledilutionV = Volume final de la dilution.

prlevdilutionV = Volume dchantillon prlev pour la dilution.

8.3. Saisir les rsultats dans la base de donnes LIMS.

8.4. Saisir les rsultats des lments de contrle qualit dans la charte de contrle de lanne en cours sur le serveur S. Enregistrer une non-conformit lors du non-respect dun ou plusieurs lments de contrle de la qualit et transmettre la non-conformit au responsable qualit.





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9. RFRENCES

9.1. AMERICAN PUBLIC HEALTH ASSOCIATION (APHA), AMERICAN WATER WORKS ASSOCIATION (AWWA), WATER ENVIRONMENT FEDERATION (WEF), Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater; 21e edition, 2005, 5220D.

9.2. CENTRE DEXPERTISE EN ANALYSE ENVIRONNEMENTALE DU QUBEC, Dtermination de la demande chimique en oxygne : mthode de reflux en systme ferm suivi d'un dosage par colorimtrie avec le bichromate de potassium, MA. 315 DCO 1.1, Ministre du Dveloppement durable, de lEnvironnement et des Parcs du Qubec, 2010, 11 p.

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