MBAS പരിശോധന: മെത്തിലീൻ ബ്ലൂ ഉപയോഗിച്ച് ആനിയോണിക് സർഫാക്ടന്റുകൾ അളക്കൽ

നിർവചിക്കപ്പെട്ട ഒരു എക്സ്ട്രാക്ഷൻ നടപടിക്രമത്തിൽ മെത്തിലീൻ ബ്ലൂവുമായി ഇടപെടുന്ന പദാർഥങ്ങളെയാണ് MBAS പരിശോധന അളക്കുന്നത്. വെള്ളത്തിലെ ആനിയോണിക് സർഫാക്ടന്റുകളുടെ അളവ് കണക്കാക്കാൻ ലബോറട്ടറികൾ ഇത് ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഇത് ഒരു കൂട്ടത്തിന്റെ അളവാണ് നൽകുന്നത്; സാമ്പിളിലെ ഓരോ ഡിറ്റർജന്റ് തന്മാത്രയെയും തിരിച്ചറിയുകയല്ല ചെയ്യുന്നത്.

ഒരു റിപ്പോർട്ടിൽ “MBAS ആയി ആനിയോണിക് സർഫാക്ടന്റുകൾ” എന്ന് പറയുമ്പോൾ ഈ വ്യത്യാസം പ്രധാനമാണ്. ഏത് സർഫാക്ടന്റാണ് ഉള്ളതെന്ന് സ്ഥാപിക്കാതെ തന്നെ, ശുദ്ധീകരണ പ്രക്രിയകൾ താരതമ്യം ചെയ്യാൻ ഒരു ഫലം സഹായിച്ചേക്കാം. ലക്ഷ്യമിടുന്ന സർഫാക്ടന്റിന്റെ സാന്ദ്രത മാറാതിരുന്നാലും സാമ്പിൾ മാട്രിക്സ് മാറിയതിനാൽ ഫലം മാറാനും സാധ്യതയുണ്ട്.

നീല സിഗ്നൽ അളക്കുന്നത് എന്താണ്

MBAS എന്നത് മെത്തിലീൻ ബ്ലൂവിനോട് സജീവമായി പ്രതികരിക്കുന്ന പദാർഥങ്ങൾ എന്നതിനെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു. മെത്തിലീൻ ബ്ലൂ ധന ചാർജുള്ള ഒരു ചായമാണ്. അനുയോജ്യമായ ഋണ ചാർജുള്ള പദാർഥങ്ങൾ ഇതുമായി ചേർന്ന് ഒരു ജൈവ ലായകത്തിലേക്ക് കടക്കാൻ കഴിയുന്ന അയോൺ ജോടികൾ രൂപപ്പെടുത്തുന്നു. ലബോറട്ടറി യഥാർഥ വെള്ളത്തിന്റെ നിറം നേരിട്ട് വായിക്കുന്നതിനുപകരം ആ ലായകത്തിലെ നീല നിറമാണ് അളക്കുന്നത്.

ചരിത്രപരമായ EPA Method 425.1 വിവരണം ഈ എക്സ്ട്രാക്ഷൻ തത്ത്വം വിശദീകരിക്കുകയും ബന്ധപ്പെട്ട സർഫാക്ടന്റ് തരങ്ങളെയും ഐസോമറുകളെയും വേർതിരിച്ചറിയാൻ ഈ പരിശോധനയ്ക്ക് കഴിയില്ലെന്ന് വ്യക്തമായി പറയുകയും ചെയ്യുന്നു. കുടിവെള്ളം, ഉപരിതല ജലം, ഗാർഹികവും വ്യാവസായികവുമായ മാലിന്യങ്ങൾ എന്നിവ അതിന്റെ പ്രയോഗപരിധിയിൽ ഉൾപ്പെടുന്നു; എന്നാൽ ലവണജലങ്ങൾ ഉൾപ്പെടുന്നില്ല. ഈ പ്രയോഗപരിധി പ്രസ്താവനകൾ ആ രീതിക്കുള്ളതാണ്; എല്ലാ വാണിജ്യ സർഫാക്ടന്റ് പരിശോധനകൾക്കും അവ സ്വമേധയാ ബാധകമാക്കരുത്.

ഫലം കാലിബ്രേഷനായി ഉപയോഗിക്കുന്ന പദാർഥത്തെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു. ലബോറട്ടറി ലീനിയർ ആൽക്കൈൽബെൻസീൻ സൾഫോണേറ്റ് അഥവാ LAS ഉപയോഗിച്ച് കാലിബ്രേറ്റ് ചെയ്യുന്നുവെങ്കിൽ, “LAS ആയി mg/L” എന്നത് നിരീക്ഷിച്ച പ്രതികരണത്തെ ആ റഫറൻസ് സ്കെയിലിൽ പ്രകടിപ്പിക്കുന്നു. പ്രതികരിക്കുന്ന പദാർഥങ്ങളെല്ലാം LAS ആണെന്ന് ഇത് തെളിയിക്കുന്നില്ല. വ്യത്യസ്ത ലബോറട്ടറികളുടെ ഫലങ്ങൾ താരതമ്യം ചെയ്യുമ്പോഴെല്ലാം കാലിബ്രേഷനായി ഉപയോഗിച്ച പദാർഥവും റിപ്പോർട്ടിങ് അടിസ്ഥാനവും ചോദിച്ചറിയുക.

ലബോറട്ടറി ഏത് രീതിയാണ് ഉദ്ധരിക്കേണ്ടത്?

യുണൈറ്റഡ് സ്റ്റേറ്റ്സിലെ Clean Water Act പ്രകാരമുള്ള പരിശോധനകൾക്കായി, നിലവിലെ 40 CFR 136.3 രീതി പട്ടിക മെത്തിലീൻ-ബ്ലൂ കളറിമെട്രി ഉപയോഗിച്ചുള്ള സർഫാക്ടന്റ് പരിശോധനയ്ക്ക് Standard Methods 5540 C-2021, ASTM D2330-20 എന്നിവ പട്ടികപ്പെടുത്തുന്നു. ചട്ടാനുസൃതത പരിശോധിക്കുന്ന വിശകലനം ഏൽപ്പിക്കുന്നതിനുമുമ്പ് ബാധകമായ അനുമതിയും ലബോറട്ടറിയുടെ പ്രവർത്തനപരിധിയും പരിശോധിക്കുക.

EPA 425.1 ഇപ്പോഴും ഉപയോഗപ്രദമായ ചരിത്രരേഖയാണ്; എന്നാൽ അതിലെ പഴയ അംഗീകാര പ്രസ്താവന നിലവിലെ പട്ടിക പരിശോധിക്കുന്നതിന് പകരമാകില്ല. “MBAS രീതി” എന്നത് മാത്രം ഒരു പൂർണമായ രീതി റഫറൻസല്ല: റിപ്പോർട്ടിൽ രീതിയുടെ നമ്പറും പരിഷ്കരണ പതിപ്പും ഉൾപ്പെടുത്തുക.

മറ്റ് കളറിമെട്രിക് സർഫാക്ടന്റ് പരിശോധനകളിൽനിന്നും MBAS വേർതിരിച്ചറിയണം. ഉദാഹരണത്തിന്, Method 8028 ക്രിസ്റ്റൽ-വയലറ്റ് രീതിയാണെന്ന് Hach വ്യക്തമാക്കുന്നു. സമാനമായ സാമ്പിൾ തരങ്ങളോ റിപ്പോർട്ടിങ് യൂണിറ്റുകളോ ഉള്ളതുകൊണ്ട് രണ്ട് എക്സ്ട്രാക്ഷൻ രസതന്ത്രങ്ങൾ പരസ്പരം പകരമാകില്ല.

പരിശോധനയുടെ പ്രവർത്തനക്രമം: ഓരോ തീരുമാനവും വരുന്ന ഘട്ടം

5540 C-യുടെ National Environmental Methods Index സംഗ്രഹം അമ്ലസ്വഭാവമുള്ള ജലീയ തയ്യാറാക്കലിൽനിന്നുള്ള മൂന്ന് ക്ലോറോഫോം എക്സ്ട്രാക്ഷനുകൾ, ജലീയ ബാക്ക്‌വാഷ്, 652 nm-ലെ അളക്കൽ എന്നിവ വിവരിക്കുന്നു. ഈ പ്രവർത്തനങ്ങളുടെ ഉദ്ദേശ്യം താഴെയുള്ള പ്രവർത്തനക്രമം വിശദീകരിക്കുന്നു. റിയാജന്റുകളുടെ അളവും സ്വീകാര്യതാ മാനദണ്ഡങ്ങളും ലബോറട്ടറിയുടെ നിയന്ത്രിത നടപടിക്രമത്തിൽനിന്നായിരിക്കണം സ്വീകരിക്കേണ്ടത്.

ഈ രേഖകൾ അനുവദിക്കുന്നത്ര മാത്രമേ അന്തിമ സംഖ്യയെ വ്യാഖ്യാനിക്കാൻ കഴിയൂ. പ്രതീക്ഷിച്ച രീതിയിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന കാലിബ്രേഷൻ വക്രം സ്റ്റാൻഡേർഡുകളോടുള്ള ഉപകരണത്തിന്റെ പ്രതികരണം സ്ഥാപിക്കുന്നു. ഒരു വ്യാവസായിക മലിനജലം ആ സ്റ്റാൻഡേർഡുകളെപ്പോലെ പ്രവർത്തിക്കുമെന്ന് അത് മാത്രം സ്ഥാപിക്കുന്നില്ല.

ഇടപെടലുകൾ ഫലം വർധിപ്പിക്കുകയോ കുറയ്ക്കുകയോ ചെയ്യാം

ഇടപെടൽ ഒപ്റ്റിക്കൽ മാത്രമല്ല, രാസപരവുമാണ്. അധിക പദാർഥങ്ങൾ ചായത്തെ എക്സ്ട്രാക്റ്റിലേക്ക് കൊണ്ടുപോയേക്കാം; മറ്റു ചിലത് ലക്ഷ്യപദാർഥം അങ്ങനെ ചെയ്യുന്നത് തടയാം. EPA-യുടെ രീതി സംബന്ധിച്ച ചർച്ച പ്രതികരിക്കുന്ന നിരവധി ജൈവ ഗ്രൂപ്പുകളെയും അജൈവ അയോണുകളെയും തിരിച്ചറിയുന്നു. മത്സരിക്കുന്ന കാറ്റയോണുകളെയും കണികകളിലേക്കുള്ള അധിശോഷണത്തെയും NEMI സംഗ്രഹവും വിവരിക്കുന്നു.

പ്രത്യേകിച്ച് ഉപയോഗപ്രദമായ ഒരു ഉദാഹരണം USGS അതിന്റെ മുൻകാല MBAS നടപടിക്രമത്തെക്കുറിച്ച് നടത്തിയ അന്വേഷണത്തിൽനിന്ന് ലഭിക്കുന്നു. നൈട്രേറ്റ് അടങ്ങിയതും എന്നാൽ മറ്റ് MBAS ഒന്നും ഇല്ലാത്തതുമായ ഗുണനിലവാര നിയന്ത്രണ സാമ്പിളുകൾ ധനാത്മക പ്രതികരണം നൽകി. അന്വേഷകർ നൈട്രേറ്റിന്റെയും ക്ലോറൈഡിന്റെയും ഇടപെടൽ സ്ഥിരീകരിക്കുകയും ലായകം ഉപയോഗിച്ചുള്ള കഴുകൽ ഘട്ടമുള്ള ഒരു രീതി അവതരിപ്പിക്കുകയും ചെയ്തു. MBAS-നും നൈട്രേറ്റിനും ഇടയിൽ കാണപ്പെടുന്ന പരസ്പരബന്ധം വിശകലനത്തിലെ ഇടപെടലിനെത്തന്നെ പ്രതിഫലിപ്പിച്ചേക്കാമെന്ന് അവർ മുന്നറിയിപ്പ് നൽകി.

ഇത് ചരിത്രപരവും ഒരു പ്രത്യേക നടപടിക്രമത്തിന് ബാധകവുമായ കണ്ടെത്തലാണ്; ഇന്നത്തെ എല്ലാ MBAS ഫലങ്ങളിലും പക്ഷപാതമുണ്ടെന്നതിന് തെളിവല്ല. ഒരു പരസ്പരബന്ധത്തെ പരിസ്ഥിതി പ്രക്രിയയായി വിശദീകരിക്കുന്നതിനുമുമ്പ് അത് പരിശോധനയ്ക്കുള്ളിൽനിന്നുതന്നെ ഉത്ഭവിച്ചതാകാമോ എന്ന് ചോദിക്കണമെന്നതാണ് ഇതിന്റെ പ്രായോഗിക പാഠം.

അളക്കലിന്റെ ഭാഗമായി സാമ്പിളുകൾ കൈകാര്യം ചെയ്യുക

സർഫാക്ടന്റുകൾ സമ്പർക്കതലങ്ങളിൽ കേന്ദ്രീകരിക്കുന്നു. നുര അതിന് അടിയിലുള്ള ദ്രവത്തിലെ സർഫാക്ടന്റുകളുടെ അളവ് കുറയ്ക്കാമെന്നും കുറഞ്ഞ സാന്ദ്രതകളിൽ പാത്രത്തിന്റെ ഭിത്തികളിലേക്കുള്ള അധിശോഷണം പ്രധാനമായേക്കാമെന്നും NEMI മാർഗനിർദേശം മുന്നറിയിപ്പ് നൽകുന്നു. നുര നീക്കിയശേഷം ശേഷിക്കുന്ന ദ്രവം ശേഖരിച്ച സാമ്പിളിന് തുല്യമാണെന്ന് കരുതരുത്.

ഉദ്ധരിച്ച യുണൈറ്റഡ് സ്റ്റേറ്റ്സ് നിയന്ത്രണ പശ്ചാത്തലത്തിൽ, 40 CFR 136.3-ലെ പട്ടിക II, അതിന്റെ അടിക്കുറിപ്പുകൾക്ക് വിധേയമായി, സർഫാക്ടന്റ് സാമ്പിളുകൾ 6 °C അല്ലെങ്കിൽ അതിൽ താഴെ തണുപ്പിക്കണമെന്നും 48-hour പരമാവധി സൂക്ഷിപ്പുകാലം പാലിക്കണമെന്നും നിർദേശിക്കുന്നു. സാമ്പിളെടുക്കുന്നതിനുമുമ്പ് കുപ്പികൾ, ഗതാഗതം, ലബോറട്ടറിയിൽ സ്വീകരിക്കൽ എന്നിവ ക്രമീകരിക്കുക. ശേഖരണത്തിലോ സംഭരണത്തിലോ നഷ്ടപ്പെട്ട പദാർഥം ശരിയായി നടത്തിയ എക്സ്ട്രാക്ഷനിലൂടെ പുനഃസൃഷ്ടിക്കാനാവില്ല.

സംഖ്യ ഉപയോഗിക്കുന്നതിനുമുമ്പ് ഗുണനിലവാര നിയന്ത്രണങ്ങൾ വായിക്കുക

40 CFR 136.7-ലെ ഗുണനിലവാര നിയന്ത്രണ വ്യവസ്ഥകൾ ബ്ലാങ്കുകൾ, കാലിബ്രേഷൻ പരിശോധനകൾ, ലബോറട്ടറി നിയന്ത്രണ സാമ്പിളുകൾ, മാട്രിക്സ് സ്പൈക്കുകൾ, ഡ്യൂപ്ലിക്കേറ്റുകൾ തുടങ്ങിയ നിയന്ത്രണങ്ങൾ വ്യക്തമാക്കുന്നു. അവയുടെ ചുമതലകൾ വ്യത്യസ്തമാണ്. ബ്ലാങ്ക് മലിനീകരണം പരിശോധിക്കുന്നു; മാട്രിക്സ് സ്പൈക്ക് ചേർത്ത റഫറൻസ് പദാർഥം ആ സാമ്പിളിൽനിന്ന് വീണ്ടെടുക്കാനാകുമോ എന്ന് പരിശോധിക്കുന്നു; ഡ്യൂപ്ലിക്കേറ്റ് ആവർത്തനക്ഷമത വിലയിരുത്തുന്നു.

പ്രക്രിയകളെ താരതമ്യം ചെയ്യുന്ന ഒരു ഉദാഹരണം പരിഗണിക്കുക: പ്രവേശന ഭാഗത്ത് LAS ആയി 1.0 mg/L എന്നും പുറന്തള്ളൽ ഭാഗത്ത് LAS ആയി 0.2 mg/L എന്നും റിപ്പോർട്ട് ചെയ്യുന്നു. കണക്കുപ്രകാരം റിപ്പോർട്ട് ചെയ്ത MBAS സാന്ദ്രതയിൽ 80% കുറവുണ്ട്. അതിനെ 80% സർഫാക്ടന്റ് നീക്കംചെയ്യൽ എന്ന് വിളിക്കുന്നതിനുമുമ്പ്, സാമ്പിളുകൾ താരതമ്യം ചെയ്യാവുന്ന പ്രക്രിയാ സാഹചര്യങ്ങളെ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നുണ്ടോ, ഒരേ റിപ്പോർട്ടിങ് അടിസ്ഥാനം ഉപയോഗിക്കുന്നുണ്ടോ, സ്വീകാര്യമായ നിയന്ത്രണങ്ങളുണ്ടോ എന്ന് പരിശോധിക്കുക. ജലപ്രവാഹം മാറിയിട്ടുണ്ടെങ്കിൽ, സാന്ദ്രതയിലെ കുറവ് പുറന്തള്ളുന്ന പദാർഥത്തിന്റെ ദ്രവ്യമാനത്തിൽ 80% കുറവുണ്ടെന്ന് സ്ഥാപിക്കുന്നില്ല.

റിപ്പോർട്ടിങ് പരിധിക്ക് താഴെയുള്ള ഒരു ഫലം അർഥമാക്കുന്നത്, പ്രസ്താവിച്ച ആ നിലയ്ക്ക് താഴെയുള്ള MBAS വിശ്വസനീയമായി അളന്ന് നിർണയിക്കാൻ ലബോറട്ടറിക്ക് കഴിയില്ല എന്നാണ്. സാമ്പിളിൽ സർഫാക്ടന്റുകൾ ഒന്നുമില്ലെന്നോ അത് എല്ലാ ജലഗുണനിലവാര ആവശ്യകതകളും നിറവേറ്റുന്നെന്നോ ഇത് സ്ഥാപിക്കുന്നില്ല.

രീതി തിരഞ്ഞെടുക്കാൻ, വിശകലന പരിശോധനയിൽ മെത്തിലീൻ ബ്ലൂ ഉപയോഗിക്കുന്നതിനുള്ള മാർഗദർശിയിൽനിന്ന് തുടങ്ങുക. ലബോറട്ടറി തയ്യാറെടുപ്പിനായി, പ്രസക്തമായ രാസവസ്തുക്കൾ കൈകാര്യം ചെയ്യുന്നതിനും ലബോറട്ടറി സുരക്ഷയ്ക്കുമുള്ള മാർഗനിർദേശങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുക. കൂട്ടായ ചായപ്രതികരണം അളക്കുന്നതിനുപകരം ഒരു പ്രത്യേക സർഫാക്ടന്റിനെ തിരിച്ചറിയേണ്ട തീരുമാനമാണെങ്കിൽ, ആ പ്രത്യേക രാസപദാർഥത്തിനായുള്ള വിശകലന രീതി ആവശ്യപ്പെടുക.