MBAS-mælingar á anjónískum yfirborðsvirkum efnum

MBAS-prófun mælir efni sem víxlverka við metýlenblátt við skilgreindan útdrátt. Rannsóknastofur nota hana til að meta magn anjónískra yfirborðsvirkra efna í vatni. Hún gefur mælingu á efnaflokki en greinir ekki hverja einstaka sameind þvottaefna í sýninu.

Þessi aðgreining skiptir máli þegar í skýrslu stendur „anjónísk yfirborðsvirk efni sem MBAS“. Niðurstaða getur nýst við samanburð á hreinsiferlum án þess að staðfesta hvaða yfirborðsvirka efni er til staðar. Hún getur einnig breyst vegna breytinga á sýnafylkinu, jafnvel þótt styrkur yfirborðsvirka efnisins sem mæla á hafi ekki breyst.

Hvað bláa mælimerkið mælir

MBAS merkir efni sem eru virk gagnvart metýlenbláu. Metýlenblátt er jákvætt hlaðið litarefni. Hentug neikvætt hlaðin efni tengjast því og mynda jónapör sem geta flust yfir í lífrænan leysi. Rannsóknastofan mælir bláa litinn í þeim leysi fremur en að mæla einfaldlega lit upprunalega vatnssýnisins.

Hin eldri lýsing á EPA-aðferð 425.1 útskýrir þessa meginreglu útdráttar og tekur skýrt fram að mælingin geti ekki greint á milli skyldra tegunda yfirborðsvirkra efna og ísómera. Gildissvið hennar nær yfir drykkjarvatn, yfirborðsvatn og frárennsli frá heimilum og iðnaði, en ekki salt vatn. Þessar skilgreiningar á gildissviði eiga við um þá aðferð; ekki ætti að yfirfæra þær sjálfkrafa á allar prófanir á yfirborðsvirkum efnum sem eru á markaði.

Niðurstaðan fer eftir kvörðunarefninu. Ef rannsóknastofan kvarðar með línulegu alkýlbensensúlfónati, eða LAS, lýsir „mg/L sem LAS“ mældri svörun á þeim viðmiðunarkvarða. Það sannar ekki að allt efnið sem gefur svörun sé LAS. Óskaðu eftir upplýsingum um kvörðunarefni og viðmið niðurstöðugjafar þegar niðurstöður frá mismunandi rannsóknastofum eru bornar saman.

Hvaða aðferð ætti rannsóknastofa að vísa til?

Fyrir prófanir samkvæmt bandarísku lögunum Clean Water Act tilgreinir gildandi aðferðatafla í 40 CFR 136.3 Standard Methods 5540 C-2021 og ASTM D2330-20 fyrir mælingar á yfirborðsvirkum efnum með litmælingu með metýlenbláu. Staðfestu hvaða leyfisskilyrði eiga við og gildissvið rannsóknastofunnar áður en pöntuð er greining til að staðfesta að kröfum sé fullnægt.

EPA 425.1 er enn gagnleg sem söguleg heimild, en gömul yfirlýsing hennar um samþykki kemur ekki í stað þess að skoða gildandi töflu. „MBAS-aðferð“ ein og sér er ófullnægjandi tilvísun í aðferð: tilgreinið númer aðferðarinnar og útgáfu hennar í skýrslunni.

Einnig þarf að greina MBAS frá öðrum litmælingum á yfirborðsvirkum efnum. Til dæmis tilgreinir Hach að aðferð 8028 sé aðferð með kristalfjólubláu. Sambærilegar sýnategundir eða mælieiningar þýða ekki að tvær efnafræðilega ólíkar útdráttaraðferðir séu jafngildar.

Verkferli mælingar: hvar ákvarðanir hafa áhrif

Samantekt National Environmental Methods Index um 5540 C lýsir þremur útdráttum með klóróformi úr súrum vatnsfasa, bakþvotti með vatnsfasa og mælingu við 652 nm. Eftirfarandi verkferli útskýrir tilgang þessara aðgerða. Magn hvarfefna og viðmiðanir fyrir samþykki verða að koma úr stýrtri verklagsreglu rannsóknastofunnar.

Þrep	Hvað gerist	Hvað á að skrá eða athuga
1. Skilgreina sýnið	Veljið sýnatökustað og þann hluta sýnisins sem á að mæla.	Tegund vatns, sýnatökutíma, sýnileg föst efni og alla formeðhöndlun.
2. Ákvarða viðmiðið	Útbúið tilskilda staðla og blanksýni.	Auðkenni kvörðunarefnis, viðmið styrks og vinnusvið.
3. Draga jónapörin út	Látið undirbúið sýni komast í snertingu við metýlenblátt og klóróform samkvæmt tilskildri útdráttarröð.	Rétta endurheimt fasa og alla erfiðleika við fasaaðskilnað.
4. Þvo og mæla	Bakþvoið útdráttinn og mælið ljósísog hans við tilgreinda bylgjulengd.	Fullnægjandi þvott, ástand mælikúvettu og svörun mælitækis.
5. Meta áreiðanleika niðurstöðunnar	Beitið kvörðunar- og þynningarútreikningum og metið síðan gæðaeftirlit.	Tilkynningarmörk, einingar, þynningarstuðul og fyrirvara vegna sýnafylkis.

Hversu vel má túlka lokatöluna ræðst af þessum skráningum. Kvörðunarferill sem hegðar sér eins og búist er við staðfestir svörun mælitækisins við stöðlum. Hann staðfestir ekki einn og sér að iðnaðarfrárennsli hegði sér eins og þeir staðlar.

Truflanir geta hækkað eða lækkað niðurstöðuna

Truflanir eru bæði efnafræðilegar og ljósfræðilegar. Önnur efni geta flutt litarefni yfir í útdráttinn, en sum koma í veg fyrir að markefnið geri það. Umfjöllun EPA um aðferðina tilgreinir nokkra lífræna efnahópa og ólífrænar jónir sem gefa svörun. Samantekt NEMI lýsir einnig samkeppni frá katjónum og aðsogi á agnir.

Truflun eða aðstæður	Hugsanleg áhrif	Atriði sem þarf að athuga við túlkun
Önnur útdraganleg efni sem eru virk gagnvart metýlenbláu	Viðbótarmerki sem er eignað yfirborðsvirku efni	Forðist að eigna tilteknu innihaldsefni alla svörunina.
Nítrat eða klóríð	Jákvæð skekkja í aðferðum sem eru viðkvæmar fyrir þessum truflunum	Athugið samsetningu sýnafylkisins og tilskilinn þvott.
Katjónísk yfirborðsvirk efni eða amín	Minni svörun vegna samkeppni við myndun jónapara	Kannið blandaðar efnasamsetningar og lélega endurheimt í viðbættum sýnum.
Svifagnir	Minni svörun í vatnsfasa vegna aðsogs	Skráið hvort föst efni voru til staðar eða höfðu verið fjarlægð.
Froða eða aðsog á sýnaílát	Hlutsýni er ekki lengur dæmigert fyrir upprunalega heildarsýnið	Farið yfir sýnatöku, blöndun og töku hlutsýna.

Sérlega gagnlegt dæmi kemur úr rannsókn USGS á eldri MBAS-aðferð stofnunarinnar. Gæðaeftirlitssýni sem innihéldu nítrat en engin önnur MBAS gáfu jákvæða svörun. Rannsakendur staðfestu truflanir vegna nítrats og klóríðs og innleiddu aðferð með leysisþvotti. Þeir vöruðu við því að sýnileg fylgni milli MBAS og nítrats gæti stafað af greiningartrufluninni sjálfri.

Þetta er söguleg niðurstaða sem á við um tiltekna aðferð, ekki sönnun þess að allar MBAS-niðurstöður nútímans séu skekktar. Hagnýti lærdómurinn er að spyrja hvort fylgni geti átt upptök sín í mælingunni sjálfri áður en hún er skýrð sem ferli í umhverfinu.

Meðhöndlun sýna er hluti af mælingunni

Yfirborðsvirk efni safnast á fasaskilum. Leiðbeiningar NEMI vara við því að froða geti dregið úr magni þeirra í vökvanum undir henni og að aðsog á veggi íláta geti skipt máli við lágan styrk. Ekki fleyta froðu af og gera ráð fyrir að vökvinn sem eftir er sé jafngildur sýninu sem var tekið.

Í því bandaríska regluverki sem hér er vísað til kveður tafla II í 40 CFR 136.3 á um kælingu sýna fyrir mælingar á yfirborðsvirkum efnum niður í 6 °C eða lægra og 48 klukkustunda hámarksgeymslutíma, með þeim fyrirvörum sem fram koma í neðanmálsgreinum töflunnar. Skipuleggið sýnaílát, flutning og móttöku á rannsóknastofu áður en sýni eru tekin. Rétt framkvæmdur útdráttur getur ekki endurheimt efni sem tapaðist við sýnatöku eða geymslu.

Skoðið gæðaeftirlitið áður en talan er notuð

Ákvæði um gæðaeftirlit í 40 CFR 136.7 tilgreina eftirlitsþætti á borð við blanksýni, kvörðunarprófanir, eftirlitssýni rannsóknastofu, sýni með viðbættu viðmiðunarefni og tvísýni. Hlutverk þeirra eru ólík. Blanksýni kannar mengun; sýni með viðbættu viðmiðunarefni kannar hvort hægt sé að endurheimta það úr sýninu; tvísýni metur endurtekningarhæfni.

Skoðum dæmi um samanburð á ferli: fyrir innrennsli er niðurstaðan 1.0 mg/L sem LAS og fyrir útrennsli 0.2 mg/L sem LAS. Útreikningurinn gefur 80% lækkun á tilkynntum MBAS-styrk. Áður en þetta er kallað 80% brottnám yfirborðsvirkra efna þarf að athuga hvort sýnin endurspegli sambærileg vinnsluskilyrði, hvort sömu viðmið niðurstöðugjafar séu notuð og hvort niðurstöður gæðaeftirlits séu ásættanlegar. Lækkun styrks staðfestir heldur ekki 80% minnkun á massa efna sem er losaður ef vatnsrennslið hefur breyst.

Niðurstaða undir tilkynningarmörkum merkir að rannsóknastofan getur ekki magngreint MBAS með áreiðanlegum hætti undir þeim mörkum sem tilgreind eru. Hún staðfestir ekki að sýnið innihaldi engin yfirborðsvirk efni eða uppfylli allar kröfur um vatnsgæði.

Við val á aðferð er gott að byrja á leiðbeiningunum um metýlenblátt í efnagreiningum. Við undirbúning á rannsóknastofu skal nota viðeigandi leiðbeiningar um meðhöndlun efna og öryggi á rannsóknastofu. Óskaðu eftir efnasértækri greiningaraðferð þegar ákvörðunin krefst þess að tiltekið yfirborðsvirkt efni sé greint fremur en að mæla samanlagða svörun við litarefni.