MBAS પરીક્ષણ: મેથિલીન બ્લૂ વડે ઋણાયનિક સર્ફેક્ટન્ટનું માપન

MBAS પરીક્ષણ એવી સામગ્રીનું માપન કરે છે જે નિર્ધારિત નિષ્કર્ષણ પ્રક્રિયા હેઠળ મેથિલીન બ્લૂ સાથે આંતરક્રિયા કરે છે. પ્રયોગશાળાઓ પાણીમાં ઋણાયનિક સર્ફેક્ટન્ટનો અંદાજ મેળવવા માટે તેનો ઉપયોગ કરે છે. તે સમૂહનું માપન આપે છે, નમૂનામાં રહેલા દરેક ડિટર્જન્ટ અણુની ઓળખ નહીં.

જ્યારે અહેવાલમાં “MBAS તરીકે ઋણાયનિક સર્ફેક્ટન્ટ” લખેલું હોય, ત્યારે આ તફાવત મહત્ત્વનો બને છે. પરિણામથી જળશુદ્ધિકરણ પ્રક્રિયાઓની સરખામણી કરવામાં મદદ મળી શકે છે, પરંતુ તે કયો સર્ફેક્ટન્ટ હાજર છે તે સ્થાપિત કરતું નથી. લક્ષિત સર્ફેક્ટન્ટની સાંદ્રતા બદલાઈ ન હોય તો પણ નમૂનાની મેટ્રિક્સ બદલાવાને કારણે પરિણામ બદલાઈ શકે છે.

વાદળી સંકેત શું માપે છે

MBAS એટલે મેથિલીન બ્લૂ સાથે સક્રિય પદાર્થો. મેથિલીન બ્લૂ ધન વિદ્યુતભાર ધરાવતો રંગક છે. યોગ્ય ઋણ વિદ્યુતભાર ધરાવતા પદાર્થો તેની સાથે જોડાઈને એવા આયન-યુગ્મ બનાવે છે જે કાર્બનિક દ્રાવકમાં પ્રવેશી શકે છે. પ્રયોગશાળા મૂળ પાણીનો રંગ સીધો વાંચવાને બદલે તે દ્રાવકમાં રહેલા વાદળી રંગનું માપન કરે છે.

ઐતિહાસિક EPA પદ્ધતિ 425.1નું વર્ણન નિષ્કર્ષણના આ સિદ્ધાંતને સમજાવે છે અને સ્પષ્ટપણે જણાવે છે કે આ પરીક્ષણ સંબંધિત સર્ફેક્ટન્ટના પ્રકારો અને સમઘટકો વચ્ચે ભેદ કરી શકતું નથી. તેના કાર્યક્ષેત્રમાં પીવાનું પાણી, સપાટીનું પાણી અને ઘરેલું તથા ઔદ્યોગિક અપશિષ્ટનો સમાવેશ થાય છે, પરંતુ ખારા પાણીનો સમાવેશ થતો નથી. કાર્યક્ષેત્ર અંગેના આ નિવેદનો તે પદ્ધતિને લાગુ પડે છે; તેમને આપમેળે દરેક વ્યાવસાયિક સર્ફેક્ટન્ટ પરીક્ષણને લાગુ પાડવા જોઈએ નહીં.

પરિણામ કેલિબ્રેશન માટે વપરાતી સામગ્રી પર આધાર રાખે છે. જો પ્રયોગશાળા લિનિયર આલ્કિલબેન્ઝીન સલ્ફોનેટ, એટલે કે LAS, સામે કેલિબ્રેશન કરે, તો “LAS તરીકે mg/L” નિરીક્ષિત પ્રતિસાદને તે સંદર્ભ માપક્રમ પર વ્યક્ત કરે છે. તેનાથી પ્રતિસાદ આપતી બધી સામગ્રી LAS છે એવું સાબિત થતું નથી. જુદી જુદી પ્રયોગશાળાઓનાં પરિણામોની સરખામણી કરતી વખતે હંમેશાં કેલિબ્રેશન માટેનો સંદર્ભ પદાર્થ અને પરિણામ રજૂ કરવાનો આધાર પૂછો.

પ્રયોગશાળાએ કઈ પદ્ધતિનો સંદર્ભ આપવો જોઈએ?

યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સના Clean Water Act હેઠળના પરીક્ષણ માટે, વર્તમાન 40 CFR 136.3 પદ્ધતિ કોષ્ટક મેથિલીન-બ્લૂ વર્ણમિતિ દ્વારા સર્ફેક્ટન્ટના માપન માટે Standard Methods 5540 C-2021 અને ASTM D2330-20 સૂચવે છે. નિયમપાલન માટેનું વિશ્લેષણ કરાવતાં પહેલાં લાગુ પડતી પરવાનગી અને પ્રયોગશાળાના કાર્યક્ષેત્રની ચકાસણી કરો.

EPA 425.1 ઉપયોગી ઐતિહાસિક દસ્તાવેજ તરીકે યથાવત્ છે, પરંતુ તેની જૂની મંજૂરીનું નિવેદન વર્તમાન કોષ્ટકની ચકાસણીનો વિકલ્પ નથી. માત્ર “MBAS પદ્ધતિ” લખવું અધૂરો પદ્ધતિ-સંદર્ભ છે: અહેવાલમાં પદ્ધતિનો ક્રમાંક અને સુધારેલી આવૃત્તિનો સમાવેશ કરો.

MBAS અને અન્ય વર્ણમિતીય સર્ફેક્ટન્ટ પરીક્ષણો વચ્ચેનો તફાવત પણ ધ્યાનમાં રાખો. ઉદાહરણ તરીકે, Hach પદ્ધતિ 8028ને ક્રિસ્ટલ-વાયોલેટ પદ્ધતિ તરીકે ઓળખાવે છે. નમૂનાના સમાન પ્રકારો કે પરિણામ રજૂ કરવાના સમાન એકમો હોવાથી નિષ્કર્ષણની બે અલગ રાસાયણિક પદ્ધતિઓ એકબીજાના સ્થાને વાપરી શકાય એવું નથી.

પરીક્ષણની કાર્યપ્રક્રિયા: દરેક નિર્ણય ક્યાં અસર કરે છે

5540 Cનો National Environmental Methods Index સારાંશ અમ્લીય જલીય તૈયારીમાંથી ક્લોરોફોર્મ વડે ત્રણ વખત નિષ્કર્ષણ, પાણીથી પાછું ધોવાણ અને 652 nm પર માપનનું વર્ણન કરે છે. નીચેની કાર્યપ્રક્રિયા આ કામગીરીઓનો હેતુ સમજાવે છે. અભિકારકોની માત્રા અને સ્વીકાર્યતાના માપદંડ પ્રયોગશાળાની નિયંત્રિત પ્રક્રિયામાંથી જ લેવા જોઈએ.

આ નોંધો જેટલી સ્પષ્ટ હોય તેટલું જ અંતિમ આંકડાનું અર્થઘટન શક્ય બને છે. અપેક્ષા મુજબ વર્તતો કેલિબ્રેશન વક્ર માનક દ્રાવણો પ્રત્યે સાધનનો પ્રતિસાદ સ્થાપિત કરે છે. પરંતુ તે એકલો એ સ્થાપિત કરતો નથી કે ઔદ્યોગિક ગંદું પાણી પણ તે માનક દ્રાવણો જેવું જ વર્તે છે.

અવરોધો પરિણામને વધારી કે ઘટાડી શકે છે

અવરોધ રાસાયણિક પણ હોય છે અને પ્રકાશીય પણ. વધારાના પદાર્થો રંગકને નિષ્કર્ષમાં લઈ જઈ શકે છે, જ્યારે અન્ય પદાર્થો લક્ષિત પદાર્થને તેમ કરવાથી અટકાવે છે. EPAની પદ્ધતિ અંગેની ચર્ચા પ્રતિસાદ આપતા અનેક કાર્બનિક સમૂહો અને અકાર્બનિક આયનોની ઓળખ કરે છે. NEMIનો સારાંશ સ્પર્ધા કરતા ધનાયનો અને કણો પર થતા અધિશોષણનું પણ વર્ણન કરે છે.

ખાસ ઉપયોગી ઉદાહરણ USGS દ્વારા તેની અગાઉની MBAS પ્રક્રિયાની તપાસમાંથી મળે છે. નાઇટ્રેટ ધરાવતા પરંતુ અન્ય કોઈ MBAS ન ધરાવતા ગુણવત્તા-નિયંત્રણ નમૂનાઓએ ધનાત્મક પ્રતિસાદ આપ્યો હતો. તપાસકર્તાઓએ નાઇટ્રેટ અને ક્લોરાઇડના અવરોધની પુષ્ટિ કરી અને દ્રાવક-ધોવાણનો તબક્કો ધરાવતી પદ્ધતિ રજૂ કરી. તેમણે ચેતવણી આપી કે MBAS અને નાઇટ્રેટ વચ્ચે દેખાતો સહસંબંધ વિશ્લેષણાત્મક અવરોધને જ દર્શાવતો હોઈ શકે છે.

આ ઐતિહાસિક અને ચોક્કસ પ્રક્રિયાને લગતું તારણ છે; આજના દરેક MBAS પરિણામમાં પક્ષપાત હોય છે તેનો પુરાવો નથી. તેનો વ્યવહારુ બોધ એ છે કે કોઈ સહસંબંધને પર્યાવરણીય પ્રક્રિયા તરીકે સમજાવતાં પહેલાં તે પરીક્ષણની અંદર જ ઉત્પન્ન થયો હોઈ શકે છે કે કેમ તે પૂછવું જોઈએ.

નમૂનાના સંચાલનને માપનનો ભાગ ગણો

સર્ફેક્ટન્ટ આંતરપૃષ્ઠો પર એકત્રિત થાય છે. NEMIનું માર્ગદર્શન ચેતવણી આપે છે કે ફીણ નીચેના પ્રવાહીમાં સર્ફેક્ટન્ટનું પ્રમાણ ઘટાડી શકે છે અને ઓછી સાંદ્રતાએ પાત્રની દીવાલો પર અધિશોષણ મહત્ત્વનું બની શકે છે. ફીણ દૂર કરીને બાકી રહેલું પ્રવાહી એકત્રિત કરેલા નમૂના સમકક્ષ છે એવું માની ન લો.

અહીં દર્શાવેલા યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સના નિયમનકારી સંદર્ભમાં, 40 CFR 136.3નું કોષ્ટક II તેની પાદટીપોને આધીન રહીને સર્ફેક્ટન્ટના નમૂનાઓને 6 °C અથવા તેનાથી નીચે ઠંડા રાખવા અને 48 કલાકનો મહત્તમ જાળવણી સમય નિર્દિષ્ટ કરે છે. નમૂના લેતાં પહેલાં બોટલો, પરિવહન અને પ્રયોગશાળામાં નમૂના સ્વીકારવાની વ્યવસ્થા કરો. યોગ્ય રીતે કરેલું નિષ્કર્ષણ પણ સંગ્રહ કે ભંડારણ દરમિયાન ગુમાવેલી સામગ્રીને ફરી મેળવી શકતું નથી.

આંકડાનો ઉપયોગ કરતાં પહેલાં ગુણવત્તા નિયંત્રણો વાંચો

40 CFR 136.7ની ગુણવત્તા-નિયંત્રણ જોગવાઈઓ બ્લૅન્ક, કેલિબ્રેશન ચકાસણીઓ, પ્રયોગશાળા નિયંત્રણ નમૂનાઓ, મેટ્રિક્સ સ્પાઇક અને ડુપ્લિકેટ જેવા નિયંત્રણો દર્શાવે છે. તેમની ભૂમિકાઓ અલગ છે. બ્લૅન્ક દૂષણ તપાસે છે; મેટ્રિક્સ સ્પાઇક તપાસે છે કે તે નમૂનામાં ઉમેરેલો સંદર્ભ પદાર્થ પુનઃપ્રાપ્ત કરી શકાય છે કે નહીં; ડુપ્લિકેટ પુનરાવર્તનીયતાનું મૂલ્યાંકન કરે છે.

પ્રક્રિયાની સરખામણીનું એક દૃષ્ટાંત વિચારો: પ્રવેશબિંદુ માટે LAS તરીકે 1.0 mg/L અને નિર્ગમબિંદુ માટે LAS તરીકે 0.2 mg/L નોંધાય છે. ગણતરી મુજબ નોંધાયેલી MBAS સાંદ્રતામાં 80% ઘટાડો થાય છે. તેને 80% સર્ફેક્ટન્ટ દૂર થવું કહેતાં પહેલાં તપાસો કે નમૂનાઓ સરખાવી શકાય તેવી પ્રક્રિયાની સ્થિતિઓનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે, પરિણામ રજૂ કરવાનો આધાર સમાન છે અને નિયંત્રણો સ્વીકાર્ય છે. જો પાણીનો પ્રવાહ બદલાયો હોય, તો સાંદ્રતામાં ઘટાડો થવાથી બહાર છોડવામાં આવતા દ્રવ્યમાનમાં 80% ઘટાડો થયો છે એવું પણ સ્થાપિત થતું નથી.

પરિણામ રજૂ કરવાની મર્યાદાથી નીચેનું પરિણામ એટલે કે પ્રયોગશાળા તે જણાવેલા સ્તરથી નીચે MBASનું વિશ્વસનીય રીતે પરિમાણ નક્કી કરી શકતી નથી. તેનાથી નમૂનામાં કોઈ સર્ફેક્ટન્ટ નથી કે તે પાણીની ગુણવત્તાની દરેક જરૂરિયાત પૂરી કરે છે એવું સ્થાપિત થતું નથી.

પદ્ધતિની પસંદગી માટે, વિશ્લેષણાત્મક પરીક્ષણમાં મેથિલીન બ્લૂ અંગેના માર્ગદર્શકથી શરૂઆત કરો. પ્રયોગશાળાની તૈયારી માટે, સંબંધિત રસાયણોના સંચાલન અને પ્રયોગશાળાની સલામતી અંગેના માર્ગદર્શનનો ઉપયોગ કરો. નિર્ણય માટે સામૂહિક રંગક પ્રતિસાદ માપવાને બદલે કોઈ ચોક્કસ સર્ફેક્ટન્ટની ઓળખ જરૂરી હોય, ત્યારે તે ચોક્કસ રાસાયણિક પ્રજાતિ માટેની વિશ્લેષણાત્મક પદ્ધતિની માંગ કરો.