Макала
Сульфидди өлчөө үчүн метилен көгү ыкмасы
Сульфидди аныктоонун метилен көгү ыкмасы сульфидди көк боёкко айландырып, пайда болгон эритменин оптикалык тыгыздыгын өлчөйт. Метилен көгү — аналитикалык сигналды алып жүрүүчү реакция продуктусу. Сууга бир бөтөлкө метилен көгүн кошуу бул сыноого жатпайт.
Көп учурда эң татаал жагы — реакция башталганга чейин үлгүнүн баштапкы абалды чагылдырган касиеттерин сактоо. Оптикалык тыгыздыкты так өлчөө үлгү алуу учурунда учуп кеткен же кычкылданган сульфидди кайтара албайт. Ошондой эле ал эркин күкүрттүү суутекти үлгүнү даярдоодо бөлүнүп чыккан башка күкүрт фракцияларынан айырмалай албайт.
Көк түс эмнеден пайда болот?
EPA 376.2 ыкмасында сульфид темир(III) хлоридинин катышуусунда диметил-п-фенилендиамин менен реакцияга кирип, метилен көгүн пайда кылат. Кислоталуу реагенттер боёктун пайда болушуна шарт түзөт. Андан соң аспап алынган эритменин жарыкты жутуусун өлчөйт.
Реакциянын жалпы схемасы:
Сульфид + N,N-диметил-п-фенилендиамин + Fe(III), кислоталуу шартта → метилен көгү → оптикалык тыгыздыкты өлчөө.
Бул — теңделген реакция теңдемеси эмес, аналитикалык схема. Реагенттердин курамы жана концентрациясы, түстүн өнүгүү убактысы, толкун узундугу жана оптикалык жол тандалган ыкмага ылайык болушу керек.
Бул параметрлерди бири-биринин ордуна колдонууга болбойт. EPA 376.2 өлчөөнү 625 nm толкун узундугунда жүргүзүүнү белгилейт. DR/5000 аспабы үчүн документтештирилген Hach 8131 процедурасы 665 nm колдонот. Адабияттагы метилен көгүнүн оптикалык тыгыздыгы тууралуу маани белгилүү бир талдоого тиешелүү жөндөөлөрдү жана калибрлөөнү алмаштырбайт.
Үлгү алуудан мурун сульфиддин кайсы фракциясы өлчөнөрүн аныктаңыз
«Күкүрттүү суутектин концентрациясы» деген аталыш ар башка өлчөө объекттерин жашырышы мүмкүн. Сууда эриген H₂S жана HS⁻ кислота-негиздик тең салмактуулук аркылуу байланышкан. Алардын катышы шарттарга, анын ичинде pH көрсөткүчүнө жараша болот. Үлгүнү кислоталоо бул катышты өзгөртөт; ал баштапкы катышты кийин байкоо үчүн сактап калбайт.
EPA 376.2 белгиленген суу жана калдыктар үлгүлөрүндөгү жалпы жана эриген сульфиддерди камтыйт, бирок кислотада эрибеген сульфиддерди камтыбайт. Ошондуктан бул ыкма колдонулган отчеттогу «жалпы» деген сөздү бөтөлкөдөгү күкүрт камтыган бардык кошулмалар деп түшүнүүгө болбойт. Сульфат — башка аналит, ал эми кислотада эрибеген металл сульфиди аныкталбай калышы мүмкүн.
Эки лабораториянын натыйжаларын салыштыруудан мурун ар бир процедура кайсы фракцияны аныктаганын сураңыз. Натыйжаны көрсөтүү негизин да текшериңиз: күкүрт боюнча mg/L жана H₂S боюнча mg/L — массаны көрсөтүүнүн ар башка жолдору. Өлчөө бирдиктери, даярдоо жолдору жана аналиттин аныктамасы дал келбесе, сандардын дал келиши натыйжалардын шайкештигин билдирбейт.
Өлчөөнүн ишенимдүүлүгүн сактаган иш тартиби
Сунушталган лабораториялык иш тартибин карап чыгууда төмөнкү ырааттуулукту колдонуңуз. Мукабадагы сүрөттө реакция жана оптикалык өлчөө көрсөтүлгөн; бул таблица алардан мурун кабыл алынуучу чечимдерди аныктайт.
| Этап | Улантуудан мурун эмнени каттоо керек | Бул каттоо эмненин алдын алат |
|---|---|---|
| Аныктоо | Суу, калдыктар же биологиялык матрица; эриген фракция же ыкма аныктаган жалпы фракция | Ар башка аналиттерди бир эле «H₂S» аталышы менен салыштыруунун |
| Үлгү алуу | Үлгү алуу убактысы, температура, чыпкалоо, идиш жана аба менен байланыш | Өзгөргөн үлгүнү баштапкы суу катары кароонун |
| Турукташтыруу | Так сактоо процедурасы жана уруксат берилген кечигүү | Муздатуу гана бардык үлгүлөрдү сактап калат деп ойлоонун |
| Реакция жүргүзүү | Ыкманын версиясы, реагенттин партиясы, көлөмдөр жана түстүн өнүгүү убактысы | Ар башка протоколдордун бири-бирине туура келбеген бөлүктөрүн айкалыштыруунун |
| Өлчөө | Толкун узундугу, кюветанын оптикалык жолу, бош сыноо үлгүсү, стандарттар жана суюлтуу | Туура калибрлөөсүз түстү концентрацияга айландыруунун |
| Текшерүү | Кайра аныкталууну текшерүү, параллелдүү өлчөөлөрдүн шайкештиги, отчеттук чек жана бирдиктер | Аспап берген санды анын аналитикалык чектөөлөрүсүз көрсөтүүнүн |
Standard Methods 4500-S²⁻ D боюнча NEMI кыскача баяндамасы аба менен байланышты минималдаштырууну жана дароо талдоону же белгиленген цинк ацетаты менен сактоону талап кылат. Анын жалпы сульфидди сактоо процедурасында щелочтуу шарт жана толугу менен толтурулган бөтөлкө да колдонулат. Бул талаптар жөн гана лабораториядагы күнүмдүк тартипке эмес, үлгү менен иштөө ыкмасына тиешелүү.
Тоскоолдуктар үлгүдөгү көрсөткүчтү жалган төмөндөтүшү мүмкүн
Ошол эле Standard Methods кыскача баяндамасында көк түстүн пайда болушун басаңдаткан калыбына келтирүүчү заттар, начар аныкталуучу эрибеген сульфиддерди түзгөн металлдар жана өзү көк түс пайда кылган ферроцианид көрсөтүлгөн. Сульфиддин өтө жогорку концентрациясы да реакцияны басаңдатышы мүмкүн.
Демек, пробиркадагы түстүн ачыктыгынын бир нече түшүндүрмөсү бар: сульфид аз, талдоого чейин жоголгон, толук аныкталган эмес же түстүн өнүгүшү басаңдаган. Күңүрт түстөгү пробиркада өлчөөгө тоскоол болгон түс болушу мүмкүн. Түс жана ылайлуулук үчүн ыкмада белгиленген фондук түзөтүү керек; өз алдынча тандалган суу бош үлгүсүнүн көрсөткүчүн кемитүү дайыма эле жетиштүү эмес.
Пайдалуу текшерүү — баштапкы абалды чагылдырган үлгүгө белгилүү өлчөмдө сульфид кошуп, аны тиешелүү даярдоо этаптарынан өткөрүү. Эгер күтүлгөн өсүш аныкталбаса, матрицаны же иш тартибин изилдөө керек. EPA 9030B ыкмасындагы сапатты контролдоо жоболору эмне үчүн матрицага белгилүү өлчөм кошулган үлгү бош сыноо үлгүлөрү жана текшерүү стандарттары менен катар ыкманын бардык этаптарынан өткөрүлөрүн көрсөтөт. Өлчөөнүн алдында гана кошулган зат мурунку жоготууларды баалай албайт.
Талаа шартындагы мисал: ысык суу так түзүлгөн протоколду үзгүлтүккө учуратат
Open-File Report 2010-1192 отчетунда берилген USGS Йеллоустоун изилдөөсүндө сактоо үчүн иштетилген геотермалдык үлгүлөрдө метилен көгүнүн эки процедурасы ион-селективдүү электрод ыкмасы менен салыштырылган.
Электрод менен алынган натыйжалар дайыма жогору болгон. Изилдөөчүлөр ысык үлгүлөрдө кычкылдануу жана H₂S газ түрүндө бөлүнүп чыгышы көйгөй жаратарын аныкташкан. Үлгүнү кошуудан мурун түс пайда кылуучу реагенттерди алдын ала аралаштыруу колориметриялык натыйжаларды бир аз жогорулаткан, бирок башка көйгөй жараткан: аралаш реагент тез бузулуп, убакытты сактоо так эместиктин булагына айланган. Ошондой эле жети үлгүдө тиосульфат болгон; анын концентрацияларын авторлор колориметриялык көрсөткүчтөрдүн төмөн бааланышы мүмкүн экени менен байланыштырышкан.
Өздөрүнүн геотермалдык суулары үчүн авторлор дароо щелочтуу антиоксиданттык турукташтырууну, андан кийин электрод менен өлчөөнү артык көрүшкөн. Бул — ысык суу үчүн ыкманы тандоо боюнча конкреттүү жыйынтык, ар бир электроддук өлчөө бардык колориметриялык талдоолордон жакшы экенин далилдебейт.
Ыкманы коюлган суроого жараша тандаңыз
| Аналитикалык суроо | Баалануучу ыкма | Негизги шарт |
|---|---|---|
| Ылайыктуу суу матрицасында аныкталып алынуучу сульфид | Документтештирилген метилен көгү колориметриясы | Белгиленген фракцияны сактоо жана матрицада кайра аныкталууну көрсөтүү |
| Ысык геотермалдык суудагы сульфид | Валидацияланган электроддук иш тартиби менен дароо турукташтыруу | Үлгү алууну жана сактоону температурага жана матрицага ылайык валидациялоо |
| Бир тектүү эмес калдыктардагы же катуу заттардагы сульфиддер | EPA 9030B сыяктуу фракцияга ылайык даярдоо жана анда көрсөтүлгөн аныктоо ыкмасы | Кислотада эрибеген фракцияны аныктоо толук болбой калышы мүмкүн; экстракция баарын бөлүп алат деп ойлобоңуз |
| Биологиялык үлгүлөрдөгү эркин сульфид менен кислотада ажырап бөлүнүүчү фракциялардын айырмасы | Селективдүү кармоо же дериватташтыруу жана андан кийинки бөлүү | Өлчөнгөн сигналды күкүрттүн кайсы фракциясы пайда кыларын аныктоо |
Биологиялык үлгүлөр үчүн бул айырма олуттуу. Шен жана анын кесиптештеринин 2011-жылдагы лабораториялык жана чычкандын плазмасын изилдөө ишинде метилен көгү менен өлчөөлөр фондук түс, сезгичтик жана даярдоо учурунда кислотада ажырап бөлүнгөн күкүрт менен чектелген. Алардын монобромобиман/HPLC ыкмасы сульфиддин туундусун бөлүп, сыналган шарттарда төмөнүрөөк концентрацияларды аныктаган. Бул клиникалык диагностикалык чек же дарылоонун таасиринин далили эмес, аналитикалык валидация иши болгон.
Калибрлөө жана аталышы окшош сыноолор
Үлгүлөрдөгүдөй эле реакциялык жана оптикалык шарттарды колдонуп, процедурада аныкталган сульфид стандарттары боюнча калибрлеңиз. Үлгүнүн оптикалык тыгыздыгын концентрацияга айландыруудан мурун бош сыноо үлгүсүнүн жана текшерүү стандарттарынын натыйжаларын карап чыгыңыз. Туура калибрлөө ийри сызыгы ошол стандарттар үчүн байланышты аныктайт; үлгүдө кайра аныкталуу бул байланыш матрицада да сакталарын көрсөтөт.
Акырында, аниондук беттик-активдүү заттар үчүн MBAS сыноосу метилен көгүн башкача колдонот. EPA 425.1 ыкмасында даяр боёк беттик-активдүү заттар менен биригип, органикалык фазага экстракцияланат. Сульфид колориметриясында болсо боёк пайда болот. Бул аналитикалык процедуралардын эч бири сууну тазалоо боюнча нускама эмес. Реагентти тандоодон же көк түстү чечмелөөдөн мурун аналитти жана реакцияны аныктаңыз.