Ensaio MBAS: medición de tensioactivos aniónicos con azul de metileno

Un ensaio MBAS mide substancias que interactúan co azul de metileno nun procedemento de extracción definido. Os laboratorios utilízano para estimar os tensioactivos aniónicos na auga. Proporciona unha medición de conxunto, non unha identificación de cada molécula de deterxente presente na mostra.

Esta distinción importa cando un informe indica «tensioactivos aniónicos expresados como MBAS». Un resultado pode servir para comparar procesos de tratamento sen establecer que tensioactivo está presente. Tamén pode cambiar porque cambiou a matriz da mostra, mesmo cando non variou a concentración do tensioactivo de interese.

Que mide o sinal azul

MBAS significa substancias activas fronte ao azul de metileno. O azul de metileno é un colorante con carga positiva. As substancias axeitadas con carga negativa asócianse con el para formar pares iónicos que poden pasar a un disolvente orgánico. O laboratorio mide a cor azul nese disolvente, en lugar de medir simplemente a cor da auga orixinal.

A descrición histórica do método EPA 425.1 explica este principio de extracción e indica expresamente que o ensaio non pode distinguir entre tipos relacionados de tensioactivos nin entre isómeros. O seu ámbito de aplicación inclúe auga potable, augas superficiais e residuos domésticos e industriais, pero exclúe as augas salinas. Estas indicacións sobre o ámbito de aplicación corresponden a ese método; non deben trasladarse automaticamente a todos os ensaios comerciais de tensioactivos.

O resultado depende do material de calibración. Se o laboratorio calibra con sulfonato de alquilbenceno lineal, ou LAS, «mg/L expresados como LAS» expresa a resposta observada nesa escala de referencia. Non demostra que todo o material que produce unha resposta sexa LAS. Solicita información sobre o patrón de calibración e a base de expresión do resultado sempre que compares resultados de distintos laboratorios.

Que método debe citar un laboratorio?

Para os ensaios realizados no marco da Lei de augas limpas dos Estados Unidos, a táboa de métodos vixente do 40 CFR 136.3 inclúe Standard Methods 5540 C-2021 e ASTM D2330-20 para a determinación de tensioactivos mediante colorimetría con azul de metileno. Verifica a autorización aplicable e o alcance do laboratorio antes de encargar unha análise de cumprimento normativo.

EPA 425.1 segue sendo unha documentación histórica útil, pero a súa antiga declaración de aprobación non substitúe a consulta da táboa vixente. «Método MBAS» por si só é unha referencia incompleta: inclúe no informe o número do método e a súa revisión.

Distingue tamén o MBAS doutros ensaios colorimétricos de tensioactivos. Por exemplo, Hach identifica o método 8028 como un método con violeta cristal. Que os tipos de mostra ou as unidades de expresión dos resultados sexan similares non fai que dúas químicas de extracción sexan intercambiables.

Proceso do ensaio: onde intervén cada decisión

O resumo de 5540 C do National Environmental Methods Index describe tres extraccións con cloroformo a partir dunha preparación acuosa ácida, un lavado do extracto cunha fase acuosa e unha medición a 652 nm. O seguinte proceso explica a finalidade destas operacións. As cantidades de reactivos e os criterios de aceptación deben proceder do procedemento controlado do laboratorio.

A interpretación do valor final depende da calidade destes rexistros. Unha curva de calibración cun comportamento axeitado establece a resposta do instrumento aos patróns. Por si soa, non establece que unha auga residual industrial se comporte como eses patróns.

As interferencias poden aumentar ou reducir o resultado

A interferencia é tanto química como óptica. Outras substancias poden transportar colorante ao extracto, mentres que algunhas impiden que a substancia de interese o faga. A explicación do método da EPA identifica varios grupos orgánicos e ións inorgánicos que producen unha resposta. O resumo de NEMI tamén describe a competencia de catións e a adsorción en partículas.

Un exemplo especialmente útil procede dunha investigación do USGS sobre o seu procedemento MBAS anterior. As mostras de control de calidade que contiñan nitrato, pero ningunha outra substancia MBAS, produciron unha resposta positiva. O equipo investigador confirmou a interferencia do nitrato e do cloruro e introduciu un método cunha etapa de lavado do disolvente. Advertiu de que unha correlación aparente entre MBAS e nitrato podía reflectir a propia interferencia analítica.

Trátase dun achado histórico específico dun procedemento, non dunha proba de que todos os resultados MBAS actuais presenten nesgo. A lección práctica é preguntarse se unha correlación pode ter a súa orixe no propio ensaio antes de explicala como un proceso ambiental.

A manipulación das mostras forma parte da medición

Os tensioactivos concéntranse nas interfaces. As indicacións de NEMI advirten de que a escuma pode empobrecer o líquido que queda debaixo e de que a adsorción nas paredes do recipiente pode ser relevante a baixas concentracións. Non retires a escuma da superficie dando por feito que o líquido restante equivale á mostra recollida.

No contexto normativo dos Estados Unidos citado, a táboa II do 40 CFR 136.3 especifica o arrefriamento das mostras de tensioactivos a 6 °C ou menos e un tempo máximo de conservación de 48 horas, coas condicións indicadas nas súas notas ao pé. Organiza os recipientes, o transporte e a recepción no laboratorio antes da mostraxe. Unha extracción realizada correctamente non pode recuperar o material perdido durante a recollida ou o almacenamento.

Revisa os controis de calidade antes de usar o valor

As disposicións de control de calidade do 40 CFR 136.7 identifican controis como os brancos, as comprobacións da calibración, as mostras de control do laboratorio, as mostras de matriz fortificadas e os duplicados. As súas funcións son distintas. Un branco comproba a contaminación; unha mostra de matriz fortificada comproba se o material de referencia engadido pode recuperarse desa mostra; un duplicado avalía a repetibilidade.

Considera unha comparación ilustrativa dun proceso: na entrada infórmase de 1.0 mg/L expresados como LAS e na saída de 0.2 mg/L expresados como LAS. O cálculo dá unha diminución do 80% na concentración de MBAS indicada. Antes de chamarlle eliminación do 80% dos tensioactivos, comproba que as mostras representan condicións de proceso comparables, que utilizan a mesma base de expresión dos resultados e que os controis son aceptables. Unha diminución da concentración tampouco establece unha redución do 80% na masa vertida se cambiou o caudal de auga.

Un resultado inferior ao límite de reporte significa que o laboratorio non pode cuantificar de maneira fiable os MBAS por debaixo dese nivel indicado. Non establece que a mostra non conteña tensioactivos nin que cumpra todos os requisitos de calidade da auga.

Para seleccionar o método, comeza pola guía sobre o azul de metileno nos ensaios analíticos. Para a preparación no laboratorio, utiliza as indicacións pertinentes sobre manipulación de produtos químicos e seguridade no laboratorio. Solicita un método analítico específico para a especie cando a decisión requira identificar un tensioactivo concreto, en lugar de medir unha resposta colectiva ao colorante.