Методът с метиленово синьо за измерване на сулфиди

Методът с метиленово синьо за определяне на сулфиди измерва сулфидите, като ги превръща в синьо багрило и измерва получения абсорбанс. Метиленовото синьо е продуктът на реакцията, който носи аналитичния сигнал. Добавянето на съдържанието на бутилка с метиленово синьо към вода не представлява този анализ.

Трудната част често е пробата да остане представителна до протичането на реакцията. Прецизното отчитане на абсорбанса не може да възстанови сулфидите, които са се отделили или окислили по време на пробовземането. То не може и да разграничи свободния сероводород от други форми на сярата, освободени при подготовката на пробата.

Какво предизвиква синия цвят?

При метод EPA 376.2 сулфидите реагират с диметил-p-фенилендиамин в присъствието на железен(III) хлорид и образуват метиленово синьо. Киселинните реагенти създават условията за образуване на багрилото. След това уредът измерва поглъщането на светлина от получения разтвор.

Принципната схема на реакцията е:

Сулфид + N,N-диметил-p-фенилендиамин + Fe(III), в кисела среда → метиленово синьо → измерване на абсорбанса.

Това е аналитична схема, а не изравнено уравнение на реакцията. Съставът и концентрацията на реагентите, времето за развитие на цвета, дължината на вълната и оптичният път трябва да се вземат от избрания метод.

Тези параметри не са взаимозаменяеми. EPA 376.2 предписва измерване при 625 nm. Процедурата Hach 8131, описана за уреда DR/5000, използва 665 nm. Литературна стойност за абсорбанса на метиленовото синьо не замества настройките и калибрирането за конкретния анализ.

Определете сулфидната фракция преди пробовземането

„Концентрация на сероводород“ може да означава различни обекти на измерване. Във вода разтвореният H₂S и HS⁻ са свързани чрез киселинно-основни равновесия. Съотношението им зависи от условията, включително pH. Подкиселяването на пробата променя това разпределение; то не запазва първоначалното разпределение за последващо наблюдение.

EPA 376.2 обхваща общите и разтворените сулфиди в определени водни и отпадъчни проби, но изключва сулфидите, неразтворими в киселина. Следователно „общи“ в доклад, използващ този метод, не бива да се разбира като всички съдържащи сяра съединения в бутилката. Сулфатът е различен аналит, а неразтворим в киселина метален сулфид може да остане неотчетен.

Преди да сравнявате резултати от две лаборатории, попитайте каква фракция е извлечена с всяка процедура. Проверете и базата за изразяване на резултатите: mg/L като сяра и mg/L като H₂S са различни начини за изразяване на масата. Еднаквото число не означава съгласуваност, ако единиците, подготовката и определението на аналита не съвпадат.

Работен процес, който предпазва измерването

Използвайте следната последователност при преглед на предложен лабораторен работен процес. Илюстрацията на корицата показва реакцията и оптичното отчитане; тази таблица посочва решенията, които ги предхождат.

Резюмето на NEMI за Standard Methods 4500-S²⁻ D изисква минимална аерация и незабавен анализ или предписано консервиране с цинков ацетат. Процедурата за консервиране на проби за общи сулфиди използва също алкална среда и напълно запълнена бутилка. Тези изисквания са част от метода за работа с пробата, а не просто от общата лабораторна организация.

Интерференциите могат да доведат до привидно ниски резултати

Същото резюме на Standard Methods посочва редуциращи агенти, които потискат образуването на син цвят, метали, които образуват неразтворими сулфиди с ниско възстановяване, и фероцианид, който сам образува син цвят. Много високите концентрации на сулфиди също могат да потиснат реакцията.

Следователно бледото оцветяване на епруветката има няколко възможни обяснения: малко сулфиди, загуби преди анализа, непълно възстановяване или потиснато развитие на цвета. Силно оцветената епруветка може да съдържа смущаващо оцветяване. Цветът и мътността изискват предписаната от метода корекция на фона; изваждането на произволна водна празна проба не е непременно достатъчно.

Полезна проверка е към представителна проба да се добави известно количество сулфид и тя да премине през съответната подготовка. Ако очакваното увеличение не се отчете, матрицата или работният процес трябва да бъдат изследвани. Разпоредбите за контрол на качеството в EPA 9030B показват защо пробата с добавка на аналит към матрицата се обработва по целия метод, заедно с празни проби и контролни стандарти. Добавка, внесена едва непосредствено преди отчитането, не може да оцени по-ранни загуби.

Пример от терен: горещата вода осуетява стриктния протокол

Изследването на USGS в Йелоустоун, публикувано в Open-File Report 2010-1192, сравнява две процедури с метиленово синьо с метод с йонселективен електрод върху консервирани геотермални проби.

Резултатите с електрода са били системно по-високи. Изследователите са установили, че окисляването и отделянето на H₂S като газ създават проблеми при горещите проби. Предварителното смесване на реагентите за оцветяване преди добавянето на пробата е дало малко по-високи колориметрични резултати, но е въвело друг проблем: смесеният реагент се е разграждал бързо, което е превърнало спазването на времето в източник на непрецизност. Седем проби са съдържали и тиосулфат в концентрации, които авторите са свързали с вероятно подценяване при колориметричното измерване.

За изследваните геотермални води авторите са предпочели незабавно стабилизиране с антиоксидант в алкална среда, последвано от измерване с електрод. Това е конкретен извод за избора на метод при гореща вода, а не доказателство, че всяко измерване с електрод превъзхожда всеки колориметричен анализ.

Изберете метода според въпроса

Разграничението при биологичните проби е съществено. В изследването на Shen и колеги от 2011 г. с лабораторни проби и миша плазма измерванията с метиленово синьо са били ограничени от фоновото оцветяване, чувствителността и киселинно-лабилната сяра, освободена при подготовката. Техният метод с монобромобиман/HPLC е разделял сулфидно производно и е откривал по-ниски концентрации при изпитаните условия. Това е работа по аналитично валидиране, а не клиничен диагностичен праг или доказателство за ефект от лечение.

Калибриране и тестове със сходни названия

Калибрирайте спрямо сулфидните стандарти, определени в процедурата, при същите реакционни и оптични условия като тези за пробите. Прегледайте резултатите от празната проба и контролните стандарти, преди да преобразувате абсорбанса на пробата в концентрация. Калибровъчна крива без отклонения установява зависимост за тези стандарти; възстановяването в пробата установява дали тази зависимост се запазва в матрицата.

Накрая, анализът MBAS за анионни повърхностноактивни вещества използва метиленовото синьо по различен начин. При EPA 425.1 вече наличното багрило се свързва с повърхностноактивните вещества и се екстрахира в органична фаза. При колориметрията на сулфиди багрилото се образува. Нито една от тези аналитични процедури не е инструкция за обработка на вода. Определете аналита и реакцията, преди да изберете реагента или да тълкувате синия цвят.