Metüleensinise meetod sulfiidi määramiseks

Metüleensinise sulfiidimeetodiga määratakse sulfiidi, muutes selle siniseks värvaineks ja mõõtes saadud lahuse neelduvust. Metüleensinine on reaktsioonisaadus, mis kannab analüütilist signaali. Pudelitäie metüleensinise lisamine vette ei ole see katse.

Sageli on keeruline säilitada proovi esinduslikkus kuni reaktsiooni toimumiseni. Täpne neelduvuse mõõtmine ei saa tagasi tuua sulfiidi, mis proovivõtu ajal lendus või oksüdeerus. Samuti ei saa see eristada vaba vesiniksulfiidi muudest väävlifraktsioonidest, mis vabanevad proovi ettevalmistamisel.

Mis tekitab sinise värvuse?

EPA meetodis 376.2 reageerib sulfiid dimetüül-p-fenüleendiamiiniga raud(III)kloriidi juuresolekul, moodustades metüleensinise. Happelised reagendid loovad värvaine tekkeks vajalikud tingimused. Seejärel mõõdab seade saadud lahuse valguse neeldumist.

Reaktsiooni põhimõtteline skeem on järgmine:

Sulfiid + N,N-dimetüül-p-fenüleendiamiin + Fe(III), happelistes tingimustes → metüleensinine → neelduvuse mõõtmine.

See on analüütiline skeem, mitte tasakaalustatud reaktsioonivõrrand. Reagentide koostis ja kontsentratsioon, värvuse kujunemise aeg, lainepikkus ning optilise teepikkuse väärtus tuleb võtta valitud meetodist.

Need üksikasjad ei ole omavahel asendatavad. EPA 376.2 näeb ette mõõtmise lainepikkusel 625 nm. Hachi seadme DR/5000 jaoks dokumenteeritud meetod 8131 kasutab lainepikkust 665 nm. Kirjanduses esitatud metüleensinise neelduvuse väärtus ei asenda konkreetse määramismeetodi seadistusi ega kalibreerimist.

Määratle sulfiidifraktsioon enne proovivõttu

„Vesiniksulfiidi kontsentratsioon” võib tähendada erinevaid mõõtmise sihtobjekte. Vees on lahustunud H₂S ja HS⁻ seotud happe-aluse tasakaalu kaudu. Nende osakaalud sõltuvad tingimustest, sealhulgas pH-st. Proovi hapestamine muudab seda jaotust, mitte ei säilita algset jaotust hilisemaks vaatlemiseks.

EPA 376.2 hõlmab üld- ja lahustunud sulfiidide määramist kindlaksmääratud vee- ja jäätmeproovides, kuid ei hõlma happes lahustumatuid sulfiide. Seetõttu ei tohi selle meetodi aruandes kasutatud sõna „üld-” tõlgendada nii, nagu hõlmaks see kõiki pudelis olevaid väävlit sisaldavaid ühendeid. Sulfaat on teine analüüt ning happes lahustumatu metallisulfiid võib jääda määramata.

Enne kahe labori tulemuste võrdlemist küsi, millise fraktsiooni kumbki protseduur määras. Kontrolli ka tulemuste esitamise alust: mg/L väävlina ja mg/L H₂S-ina lähtuvad erinevast massiarvestusest. Sama arvväärtus ei tähenda kooskõla, kui ühikud, ettevalmistus ja analüüdi määratlus ei ühti.

Töövoog, mis kaitseb mõõtmise usaldusväärsust

Kasuta kavandatava laboritöövoo hindamisel järgmist järjestust. Kaaneillustratsioon näitab reaktsiooni ja optilist mõõtmist; tabel toob välja neile eelnevad otsused.

NEMI kokkuvõte standardmeetodist 4500-S²⁻ D nõuab minimaalset kokkupuudet õhuga ning kas viivitamatut analüüsi või ettenähtud säilitamist tsinkatsetaadiga. Üldsulfiidi säilitamisprotseduur näeb ette ka leeliselised tingimused ja täielikult täidetud pudeli. Need nõuded kuuluvad proovikäsitluse meetodi juurde ega ole pelgalt labori töökorralduse küsimus.

Segavad mõjud võivad anda tegelikust väiksema tulemuse

Sama standardmeetodi kokkuvõte nimetab redutseerivaid aineid, mis pärsivad sinise värvuse teket, metalle, mis moodustavad väikese määramissaagisega lahustumatuid sulfiide, ning ferrotsüaniidi, mis tekitab ise sinist värvust. Ka väga suur sulfiidikontsentratsioon võib reaktsiooni pärssida.

Seega võib kahvatu katseklaasi sisu põhjuseks olla mitu asja: vähene sulfiidisisaldus, kadu enne analüüsi, mittetäielik saagis või pärsitud värvuse teke. Tumedas katseklaasis võib esineda segavat värvust. Värvus ja hägusus nõuavad meetodis ettenähtud taustakorrektsiooni; suvalise vee-pimeproovi näidu lahutamisest ei pruugi piisata.

Kasulik kontroll on lisada esinduslikule proovile teadaolev kogus sulfiidi ja läbida sellega asjakohane ettevalmistus. Kui eeldatud lisakogust ei õnnestu määrata, tuleb uurida maatriksit või töövoogu. EPA 9030B kvaliteedikontrolli nõuded näitavad, miks teadaoleva analüüdilisandiga maatriksiproov läbib kogu meetodi koos pimeproovide ja kontrollstandarditega. Alles vahetult enne mõõtmist lisatud analüüt ei võimalda hinnata varasemaid kadusid.

Näide välitöödelt: kuum vesi nurjab läbimõeldud protokolli

USGS-i Yellowstone’i uuringus, mis avaldati aruandes Open-File Report 2010-1192, võrreldi säilitatud geotermiliste proovide analüüsimisel kaht metüleensinise protseduuri ioonselektiivse elektroodi meetodiga.

Elektroodiga saadud tulemused olid järjepidevalt suuremad. Teadlased tuvastasid kuumade proovide puhul probleemidena oksüdeerumise ja H₂S-i eraldumise gaasina. Värvusreaktsiooni reagentide eelsegamine enne proovi lisamist andis veidi suuremad kolorimeetrilised tulemused, kuid tekitas teise probleemi: segatud reagent lagunes kiiresti, mistõttu ajastus muutus ebatäpsuse allikaks. Seitse proovi sisaldasid ka tiosulfaati kontsentratsioonides, mida autorid seostasid tõenäoliselt tegelikust väiksemate kolorimeetriliste tulemustega.

Uuritud geotermiliste vete puhul eelistasid autorid viivitamatut stabiliseerimist leeliselises keskkonnas antioksüdandiga ning sellele järgnevat elektroodiga mõõtmist. See on konkreetne järeldus kuuma vee analüüsimeetodi valimiseks, mitte tõend selle kohta, et iga elektroodmõõtmine on parem kui iga kolorimeetriline määramine.

Vali meetod uurimisküsimuse järgi

Bioloogiliste proovide puhul on see eristus oluline. Sheni ja kolleegide 2011. aasta labori- ja hiireplasma uuringus piirasid metüleensinisega mõõtmist taustvärvus, tundlikkus ja ettevalmistamisel vabanev happelabiilne väävel. Nende monobromobimaani/HPLC meetod lahutas sulfiidi derivaadi ning tuvastas katsetatud tingimustes väiksemaid kontsentratsioone. See oli analüütilise valideerimise uuring, mitte kliinilise diagnostilise piirväärtuse määramine ega tõend ravitoime kohta.

Kalibreerimine ja sarnase nimetusega katsed

Kalibreeri protseduuris määratletud sulfiidistandarditega, kasutades samu reaktsiooni- ja optilisi tingimusi nagu proovide puhul. Enne proovi neelduvuse teisendamist kontsentratsiooniks vaata üle pimeproovi ja kontrollstandardi tulemused. Korralik kalibreerimiskõver määrab seose nende standardite jaoks; proovi saagis näitab, kas see seos kehtib ka maatriksis.

Lõpetuseks kasutab anioonsete pindaktiivsete ainete MBAS-analüüs metüleensinist teisiti. EPA 425.1 puhul seostub olemasolev värvaine pindaktiivsete ainetega ja ekstraheeritakse orgaanilisse faasi. Sulfiidi kolorimeetrilisel määramisel värvaine tekib. Kumbki analüütiline protseduur ei ole veepuhastusjuhis. Enne reagendi valimist või sinise värvuse tõlgendamist tee kindlaks analüüt ja reaktsioon.