Artikel
Die metileenblou-metode vir sulfiedmeting
Die metileenblou-sulfiedmetode meet sulfied deur dit in 'n blou kleurstof om te skakel en die gevolglike absorbansie te meet. Metileenblou is die reaksieproduk wat die analitiese sein dra. Om 'n bottel metileenblou by water te voeg, is nie hierdie toets nie.
Die moeilike deel is dikwels om die monster verteenwoordigend te hou totdat daardie reaksie plaasvind. 'n Presiese absorbansielesing kan nie sulfied herwin wat tydens monsterneming ontsnap of geoksideer het nie. Dit kan ook nie vrye waterstofsulfied onderskei van ander swawelfraksies wat deur monstervoorbereiding vrygestel word nie.
Wat veroorsaak die blou kleur?
In EPA-metode 376.2 reageer sulfied met dimetiel-p-fenileendiamien in die teenwoordigheid van yster(III)chloried om metileenblou te vorm. Die suur reagense skep die toestande vir kleurstofvorming. Die instrument meet dan ligabsorpsie deur die gevolglike oplossing.
Die konseptuele reaksie is:
Sulfied + N,N-dimetiel-p-fenileendiamien + Fe(III), onder suur toestande → metileenblou → absorbansiemeting.
Dit is 'n analitiese skema, nie 'n gebalanseerde reaksievergelyking nie. Die reagensformulering en -konsentrasie, kleurontwikkelingstyd, golflengte en optiese pad moet uit die gekose metode verkry word.
Daardie besonderhede is nie onderling uitruilbaar nie. EPA 376.2 spesifiseer meting by 625 nm. Die Hach 8131-prosedure wat vir sy DR/5000-instrument gedokumenteer is gebruik 665 nm. 'n Literatuurwaarde vir metileenblou-absorbansie vervang nie die instellings en kalibrasie van 'n bepaalde bepaling nie.
Definieer die sulfiedfraksie voordat jy dit versamel
“Waterstofsulfiedkonsentrasie” kan verskillende meetdoelwitte verberg. In water is opgeloste H₂S en HS⁻ deur suur-basischemie aan mekaar verwant. Hul verhoudings hang af van toestande, insluitend pH. Die aansuring van 'n monster verander daardie verspreiding; dit bewaar nie die oorspronklike verspreiding vir latere waarneming nie.
EPA 376.2 dek totale en opgeloste sulfiede in gespesifiseerde water- en afvalmonsters, maar sluit suuronoplosbare sulfiede uit. Daarom moet “totaal” in 'n verslag wat hierdie metode gebruik, nie as elke swawelbevattende verbinding in die bottel verstaan word nie. Sulfaat is 'n ander analiet, en 'n suuronoplosbare metaalsulfied kan onopgemerk bly.
Voordat jy resultate van twee laboratoriums vergelyk, vra watter fraksie elke prosedure herwin het. Kontroleer ook die rapporteringsbasis: mg/L as swawel en mg/L as H₂S is verskillende massakonvensies. 'n Ooreenstemmende getal sonder ooreenstemmende eenhede, voorbereiding en analietdefinisie beteken nie dat die resultate ooreenstem nie.
'n Werksvloei wat die meting beskerm
Gebruik die volgende volgorde wanneer jy 'n voorgestelde laboratoriumwerksvloei beoordeel. Die omslagillustrasie toon die reaksie en optiese uitlees; hierdie tabel identifiseer die besluite wat daaraan voorafgaan.
| Stadium | Teken aan voordat jy voortgaan | Wat die aantekening voorkom |
|---|---|---|
| Definieer | Water-, afval- of biologiese matriks; opgeloste of metodegedefinieerde totale fraksie | Die vergelyking van verskillende analiete onder dieselfde “H₂S”-etiket |
| Versamel | Monsternemingstyd, temperatuur, filtrasie, houer en blootstelling aan lug | Dat 'n veranderde monster as die oorspronklike water behandel word |
| Stabiliseer | Presiese preserveringsprosedure en toegelate vertraging | Die aanname dat verkoeling alleen elke monster preserveer |
| Laat reageer | Metodeweergawe, reagenslot, volumes en kleurontwikkelingstyd | Die kombinasie van onversoenbare dele van verskillende protokolle |
| Meet | Golflengte, selpadlengte, blanko, standaarde en verdunning | Die omskakeling van kleur na konsentrasie sonder die regte kalibrasie |
| Hersien | Herwinningskontroles, ooreenstemming tussen duplikaatmonsters, rapporteringsgrens en eenhede | Die rapportering van 'n instrumentlesing sonder die analitiese beperkings daarvan |
Die NEMI-opsomming van Standard Methods 4500-S²⁻ D vereis minimale belugting en óf onmiddellike ontleding óf gespesifiseerde sinkasetaatpreservering. Die preserveringsprosedure vir totale sulfied gebruik ook alkaliese toestande en 'n heeltemal gevulde bottel. Hierdie vereistes is deel van die monstermetode, nie bloot van laboratoriumhuishouding nie.
Steurings kan 'n monster vals laag laat lyk
Dieselfde Standard Methods-opsomming identifiseer reduseermiddels wat bloukleurvorming onderdruk, metale wat onoplosbare sulfiede vorm wat swak herwin word, en ferrosianied wat self 'n blou kleur vorm. Baie hoë sulfiedkonsentrasies kan ook die reaksie inhibeer.
Gevolglik het 'n liggekleurde buis verskeie moontlike verklarings: min sulfied, verlies voor ontleding, onvolledige herwinning of onderdrukte kleurontwikkeling. 'n Donker buis kan steurende kleur bevat. Kleur en troebelheid vereis die metode se voorgeskrewe agtergrondkorreksie; die aftrekking van 'n arbitrêre waterblanko is nie noodwendig voldoende nie.
'n Nuttige kontrole is om 'n bekende hoeveelheid sulfied by 'n verteenwoordigende monster te voeg en dit deur die toepaslike voorbereiding te voer. As die verwagte toename nie herwin word nie, moet die matriks of werksvloei ondersoek word. Die gehaltebeheerbepalings in EPA 9030B illustreer waarom 'n matriksmonster met 'n bekende analietbyvoeging deur die hele metode verwerk word, saam met blanko's en kontrolestandaarde. 'n Byvoeging wat eers onmiddellik voor die lesing gemaak word, kan nie vroeëre verliese beoordeel nie.
'n Veldvoorbeeld: warm water fnuik 'n netjiese protokol
Die USGS Yellowstone-studie wat in Open-File Report 2010-1192 gerapporteer is het twee metileenblou-prosedures met 'n ioonselektiewe elektrodemetode op gepreserveerde geotermiese monsters vergelyk.
Elektroderesultate was deurgaans hoër. Die navorsers het oksidasie en H₂S-ontgassing as probleme met warm monsters geïdentifiseer. Die voorafmenging van die kleurreagense voordat die monster bygevoeg is, het effens hoër kolorimetriese resultate gelewer, maar het 'n ander probleem veroorsaak: die gemengde reagens het vinnig afgebreek, wat tydsberekening 'n bron van onpresisie gemaak het. Sewe monsters het ook tiosulfaat bevat teen konsentrasies wat die outeurs met waarskynlike kolorimetriese onderskatting verbind het.
Vir hul geotermiese waters het die outeurs onmiddellike alkaliese stabilisering met 'n antioksidant, gevolg deur elektrodemeting, verkies. Dit is 'n konkrete bevinding oor metodekeuse vir warm water, nie bewys dat elke elektrodemeting beter as elke kolorimetriese bepaling presteer nie.
Kies die metode volgens die vraag
| Analitiese vraag | Metode om te evalueer | Belangrikste voorbehoud |
|---|---|---|
| Herwinbare sulfied in 'n geskikte watermatriks | Gedokumenteerde metileenblou-kolorimetrie | Preserveer die gespesifiseerde fraksie en demonstreer herwinning uit die matriks |
| Sulfied in warm geotermiese water | Onmiddellike stabilisering met 'n gevalideerde elektrodewerksvloei | Valideer monsterneming en preservering vir die temperatuur en matriks |
| Sulfiede in heterogene afval of vaste stowwe | Fraksiespesifieke voorbereiding soos EPA 9030B, met die aangeduide bepalingsmetode | Herwinning van suuronoplosbare sulfiede kan onvolledig bly; moenie volledige ekstraksie aanvaar nie |
| Vrye sulfied teenoor suurlabiele fraksies in biologiese monsters | Selektiewe vaslegging of derivatisering met skeiding | Stel vas watter swawelfraksie die gemete sein genereer |
Die biologiese onderskeid is beduidend. In Shen en kollegas se laboratorium- en muisplasmastudie van 2011 is metileenblou-metings beperk deur agtergrondkleur, sensitiwiteit en suurlabiele swawel wat tydens voorbereiding vrygestel is. Hul monobroombimaan/HPLC-metode het 'n sulfiedderivaat geskei en laer konsentrasies onder die getoetste toestande opgespoor. Dit was analitiese valideringswerk, nie 'n kliniese diagnostiese drempel of bewys van 'n behandelingseffek nie.
Kalibrasie en toetse met soortgelyke name
Kalibreer teen die prosedure se gedefinieerde sulfiedstandaarde, met dieselfde reaksie- en optiese toestande as vir die monsters. Hersien die blanko- en kontrolestandaardresultate voordat jy monsterabsorbansie omskakel. 'n Skoon kalibrasiekromme stel 'n verwantskap vir daardie standaarde vas; monsterherwinning stel vas of daardie verwantskap in die matriks standhou.
Laastens gebruik MBAS-toetsing vir anioniese oppervlakaktiewe stowwe metileenblou op 'n ander manier. In EPA 425.1 assosieer bestaande kleurstof met oppervlakaktiewe stowwe en word dit in 'n organiese fase geëkstraheer. Sulfiedkolorimetrie vorm die kleurstof. Nie een van die analitiese prosedures is 'n instruksie vir waterbehandeling nie. Identifiseer die analiet en reaksie voordat jy die reagens kies of die blou kleur interpreteer.