സൾഫൈഡ് അളക്കുന്നതിനുള്ള മെത്തിലീൻ ബ്ലൂ രീതി

മെത്തിലീൻ ബ്ലൂ സൾഫൈഡ് രീതി, സൾഫൈഡിനെ നീല ചായമാക്കി മാറ്റുകയും അതിലൂടെ ഉണ്ടാകുന്ന പ്രകാശ ആഗിരണം അളക്കുകയും ചെയ്താണ് സൾഫൈഡ് അളക്കുന്നത്. വിശകലന സിഗ്നൽ നൽകുന്ന പ്രതിപ്രവർത്തന ഉൽപ്പന്നമാണ് മെത്തിലീൻ ബ്ലൂ. ഒരു കുപ്പി മെത്തിലീൻ ബ്ലൂ വെള്ളത്തിൽ ചേർക്കുന്നത് ഈ പരിശോധനയല്ല.

ആ പ്രതിപ്രവർത്തനം നടക്കുന്നതുവരെ സാമ്പിൾ അതിന്റെ ഉറവിടത്തെ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്ന നിലയിൽ നിലനിർത്തുന്നതാണ് പലപ്പോഴും പ്രയാസമുള്ള ഭാഗം. ശേഖരണത്തിനിടെ പുറത്തുപോകുകയോ ഓക്സീകരിക്കപ്പെടുകയോ ചെയ്ത സൾഫൈഡിനെ കൃത്യമായ പ്രകാശ ആഗിരണ അളവിലൂടെ തിരിച്ചുപിടിക്കാനാവില്ല. സാമ്പിൾ തയ്യാറാക്കുമ്പോൾ പുറത്തുവരുന്ന മറ്റ് സൾഫർ ശേഖരങ്ങളിൽനിന്ന് സ്വതന്ത്ര ഹൈഡ്രജൻ സൾഫൈഡിനെ വേർതിരിച്ചറിയാനും അതിന് കഴിയില്ല.

നീല നിറം ഉണ്ടാകുന്നത് എങ്ങനെ?

EPA രീതി 376.2 പ്രകാരം, ഫെറിക് ക്ലോറൈഡിന്റെ സാന്നിധ്യത്തിൽ സൾഫൈഡ് ഡൈമെഥൈൽ-p-ഫെനിലീൻഡയമീനുമായി പ്രതിപ്രവർത്തിച്ച് മെത്തിലീൻ ബ്ലൂ രൂപപ്പെടുന്നു. അമ്ലീയ അഭികാരകങ്ങൾ ചായം രൂപപ്പെടാനുള്ള സാഹചര്യങ്ങൾ സൃഷ്ടിക്കുന്നു. തുടർന്ന് ഉപകരണം, ലഭിക്കുന്ന ലായനിയുടെ പ്രകാശ ആഗിരണം അളക്കുന്നു.

പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിന്റെ ആശയരൂപം ഇതാണ്:

സൾഫൈഡ് + N,N-ഡൈമെഥൈൽ-p-ഫെനിലീൻഡയമീൻ + Fe(III), അമ്ലീയ സാഹചര്യങ്ങളിൽ → മെത്തിലീൻ ബ്ലൂ → പ്രകാശ ആഗിരണ അളക്കൽ.

ഇത് വിശകലനത്തിന്റെ ഒരു രൂപരേഖയാണ്; സന്തുലിതമായ പ്രതിപ്രവർത്തന സമവാക്യമല്ല. അഭികാരകങ്ങളുടെ ഘടനയും സാന്ദ്രതയും, നിറം വികസിക്കാനുള്ള സമയം, തരംഗദൈർഘ്യം, പ്രകാശപഥം എന്നിവ തിരഞ്ഞെടുത്ത രീതിയിൽനിന്ന് സ്വീകരിക്കണം.

ഈ വിശദാംശങ്ങൾ പരസ്പരം മാറ്റി ഉപയോഗിക്കാനാവില്ല. EPA 376.2 നിർദേശിക്കുന്നത് 625 nm-ൽ അളക്കാനാണ്. DR/5000 ഉപകരണത്തിനായി രേഖപ്പെടുത്തിയ Hach 8131 നടപടിക്രമം 665 nm ഉപയോഗിക്കുന്നു. മെത്തിലീൻ ബ്ലൂവിന്റെ പ്രകാശ ആഗിരണത്തിന് പ്രസിദ്ധീകരണങ്ങളിൽ നൽകിയിരിക്കുന്ന ഒരു മൂല്യം, ഒരു പ്രത്യേക പരിശോധനയുടെ ക്രമീകരണങ്ങൾക്കും കാലിബ്രേഷനും പകരമാകില്ല.

ശേഖരിക്കുന്നതിന് മുമ്പ് സൾഫൈഡിന്റെ ഏത് അംശമാണ് അളക്കേണ്ടതെന്ന് നിർവചിക്കുക

“ഹൈഡ്രജൻ സൾഫൈഡ് സാന്ദ്രത” എന്ന പ്രയോഗം വ്യത്യസ്ത അളക്കൽ ലക്ഷ്യങ്ങളെ മറച്ചുവെച്ചേക്കാം. വെള്ളത്തിൽ, ലയിച്ച H₂S-ഉം HS⁻-ഉം അമ്ല-ക്ഷാര രസതന്ത്രത്തിലൂടെ പരസ്പരം ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. pH ഉൾപ്പെടെയുള്ള സാഹചര്യങ്ങളെ ആശ്രയിച്ചാണ് അവയുടെ അനുപാതം. സാമ്പിളിനെ അമ്ലീയമാക്കുന്നത് ആ വിതരണത്തിൽ മാറ്റം വരുത്തുന്നു; പിന്നീട് നിരീക്ഷിക്കാനായി യഥാർഥ വിതരണത്തെ അതേപടി നിലനിർത്തുന്നില്ല.

നിർദിഷ്ട ജല-മാലിന്യ സാമ്പിളുകളിലെ മൊത്തം സൾഫൈഡുകളും ലയിച്ച സൾഫൈഡുകളും EPA 376.2-ന്റെ പരിധിയിൽ വരുന്നു; എന്നാൽ അമ്ലത്തിൽ ലയിക്കാത്ത സൾഫൈഡുകൾ അതിൽ ഉൾപ്പെടുന്നില്ല. അതിനാൽ, ഈ രീതി ഉപയോഗിച്ചുള്ള റിപ്പോർട്ടിലെ “മൊത്തം” എന്നത് കുപ്പിയിലെ സൾഫർ അടങ്ങിയ എല്ലാ സംയുക്തങ്ങളെയും സൂചിപ്പിക്കുന്നതായി വായിക്കരുത്. സൾഫേറ്റ് മറ്റൊരു വിശകലന ഘടകമാണ്; അമ്ലത്തിൽ ലയിക്കാത്ത ലോഹ സൾഫൈഡ് അളക്കലിൽപ്പെടാതെ പോകാം.

രണ്ട് ലബോറട്ടറികളിൽനിന്നുള്ള ഫലങ്ങൾ താരതമ്യം ചെയ്യുന്നതിനുമുമ്പ്, ഓരോ നടപടിക്രമവും ഏത് അംശമാണ് വീണ്ടെടുത്തതെന്ന് ചോദിക്കുക. റിപ്പോർട്ട് നൽകുന്ന അടിസ്ഥാനവും പരിശോധിക്കുക: സൾഫറായി mg/L-ലും H₂S ആയി mg/L-ലും രേഖപ്പെടുത്തുന്നത് വ്യത്യസ്ത പിണ്ഡാധിഷ്ഠിത രീതികളാണ്. യൂണിറ്റുകൾ, തയ്യാറാക്കൽ, വിശകലന ഘടകത്തിന്റെ നിർവചനം എന്നിവ ഒത്തുപോകാതെ സംഖ്യ മാത്രം ഒത്തുപോകുന്നത് ഫലങ്ങൾ തമ്മിലുള്ള യോജിപ്പല്ല.

അളക്കലിന്റെ വിശ്വസനീയത സംരക്ഷിക്കുന്ന പ്രവർത്തനക്രമം

നിർദേശിക്കപ്പെട്ട ലബോറട്ടറി പ്രവർത്തനക്രമം വിലയിരുത്തുമ്പോൾ താഴെക്കൊടുത്തിരിക്കുന്ന ക്രമം ഉപയോഗിക്കുക. മുഖചിത്രം പ്രതിപ്രവർത്തനവും പ്രകാശാധിഷ്ഠിത അളക്കലും കാണിക്കുന്നു; അവയ്ക്ക് മുമ്പ് എടുക്കേണ്ട തീരുമാനങ്ങൾ ഈ പട്ടിക വ്യക്തമാക്കുന്നു.

Standard Methods 4500-S²⁻ D-യുടെ NEMI സംഗ്രഹം വായുസമ്പർക്കം പരമാവധി കുറയ്ക്കാനും, ഉടനടി വിശകലനം നടത്തുകയോ നിർദിഷ്ട സിങ്ക്-അസറ്റേറ്റ് സംരക്ഷണം ഉപയോഗിക്കുകയോ ചെയ്യാനും ആവശ്യപ്പെടുന്നു. മൊത്തം സൾഫൈഡ് സംരക്ഷിക്കുന്നതിനുള്ള അതിന്റെ നടപടിക്രമത്തിൽ ക്ഷാരീയ സാഹചര്യങ്ങളും പൂർണമായി നിറച്ച കുപ്പിയും ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഈ ആവശ്യകതകൾ സാമ്പിളിനായുള്ള രീതിയുടെ ഭാഗമാണ്; ലബോറട്ടറിയിലെ സാധാരണ പരിപാലനത്തിന്റെ മാത്രം ഭാഗമല്ല.

ഇടപെടലുകൾ സാമ്പിളിലെ അളവ് തെറ്റായി കുറവാണെന്ന് തോന്നിപ്പിക്കാം

അതേ Standard Methods സംഗ്രഹം, നീല നിറത്തിന്റെ രൂപീകരണം തടയുന്ന നിരോക്സീകാരകങ്ങൾ, വീണ്ടെടുക്കാൻ പ്രയാസമുള്ള ലയിക്കാത്ത സൾഫൈഡുകൾ രൂപപ്പെടുത്തുന്ന ലോഹങ്ങൾ, സ്വയം നീല നിറം ഉണ്ടാക്കുന്ന ഫെറോസയനൈഡ് എന്നിവയെ തിരിച്ചറിയുന്നു. വളരെ ഉയർന്ന സൾഫൈഡ് സാന്ദ്രതയും പ്രതിപ്രവർത്തനത്തെ തടസ്സപ്പെടുത്താം.

അതുകൊണ്ട്, മങ്ങിയ നിറമുള്ള ഒരു ട്യൂബിന് പല വിശദീകരണങ്ങളുണ്ടാകാം: സൾഫൈഡിന്റെ അളവ് കുറവായിരിക്കുക, വിശകലനത്തിന് മുമ്പുള്ള നഷ്ടം, അപൂർണമായ വീണ്ടെടുപ്പ്, അല്ലെങ്കിൽ നിറം വികസിക്കുന്നത് തടസ്സപ്പെടുക. കടുത്ത നിറമുള്ള ട്യൂബിൽ അളക്കലിനെ ബാധിക്കുന്ന നിറം ഉണ്ടായിരിക്കാം. നിറത്തിനും കലക്കത്തിനും രീതി നിർദേശിക്കുന്ന പശ്ചാത്തല തിരുത്തൽ ആവശ്യമാണ്; ഇഷ്ടാനുസരണം തിരഞ്ഞെടുത്ത ഒരു ജല ബ്ലാങ്കിന്റെ അളവ് കുറയ്ക്കുന്നത് എല്ലായ്പ്പോഴും മതിയാകില്ല.

പ്രതിനിധാനയോഗ്യമായ ഒരു സാമ്പിളിൽ അറിയാവുന്ന അളവിൽ സൾഫൈഡ് ചേർത്ത്, ബന്ധപ്പെട്ട തയ്യാറാക്കൽ നടപടികളിലൂടെ അതിനെ കടത്തിവിടുന്നത് പ്രയോജനകരമായ പരിശോധനയാണ്. പ്രതീക്ഷിച്ച വർധന വീണ്ടെടുക്കാനാവുന്നില്ലെങ്കിൽ, സാമ്പിൾ മാധ്യമമോ പ്രവർത്തനക്രമമോ പരിശോധിക്കണം. EPA 9030B-യിലെ ഗുണനിലവാര നിയന്ത്രണ വ്യവസ്ഥകൾ, ബ്ലാങ്കുകൾക്കും പരിശോധനാ മാനദണ്ഡ സാമ്പിളുകൾക്കുമൊപ്പം, അറിയാവുന്ന അളവ് ചേർത്ത സാമ്പിളിനെ മുഴുവൻ രീതിയിലൂടെയും കടത്തിവിടേണ്ടതിന്റെ കാരണം വ്യക്തമാക്കുന്നു. അളവ് വായിക്കുന്നതിന് തൊട്ടുമുമ്പ് മാത്രം ചേർക്കുന്ന അളവിലൂടെ അതിനു മുമ്പുള്ള നഷ്ടങ്ങൾ വിലയിരുത്താനാവില്ല.

ഒരു ഫീൽഡ് ഉദാഹരണം: ചൂടുവെള്ളം ചിട്ടയായ പ്രോട്ടോക്കോളിനെ പരാജയപ്പെടുത്തുന്നു

Open-File Report 2010-1192-ൽ റിപ്പോർട്ട് ചെയ്ത USGS Yellowstone പഠനം, സംരക്ഷിച്ച ഭൗമതാപ സാമ്പിളുകളിൽ രണ്ട് മെത്തിലീൻ ബ്ലൂ നടപടിക്രമങ്ങളെ ഒരു അയോൺ-സെലക്ടീവ് ഇലക്ട്രോഡ് രീതിയുമായി താരതമ്യം ചെയ്തു.

ഇലക്ട്രോഡ് ഫലങ്ങൾ സ്ഥിരമായി കൂടുതലായിരുന്നു. ചൂടുള്ള സാമ്പിളുകളിൽ ഓക്സീകരണവും H₂S വാതകമായി പുറത്തുപോകുന്നതും പ്രശ്നങ്ങളാണെന്ന് ഗവേഷകർ കണ്ടെത്തി. സാമ്പിൾ ചേർക്കുന്നതിന് മുമ്പ് നിറം രൂപപ്പെടുത്തുന്ന അഭികാരകങ്ങൾ മുൻകൂട്ടി കലർത്തിയപ്പോൾ വർണ്ണമാപന ഫലങ്ങൾ അല്പം ഉയർന്നു. എന്നാൽ അത് മറ്റൊരു പ്രശ്നം സൃഷ്ടിച്ചു: കലർത്തിയ അഭികാരകം അതിവേഗം വിഘടിച്ചതിനാൽ സമയക്രമം അളവിലെ കൃത്യതക്കുറവിന് കാരണമായി. ഏഴ് സാമ്പിളുകളിൽ തയോസൾഫേറ്റും ഉണ്ടായിരുന്നു; അതിന്റെ സാന്ദ്രതകൾ വർണ്ണമാപനത്തിൽ അളവ് കുറച്ചുകാണിക്കാൻ സാധ്യതയുള്ളതാണെന്ന് രചയിതാക്കൾ വിലയിരുത്തി.

അവർ പഠിച്ച ഭൗമതാപ ജലങ്ങൾക്ക്, ഉടനടി ക്ഷാരീയ ആന്റിഓക്സിഡന്റ് സ്ഥിരപ്പെടുത്തൽ നടത്തി തുടർന്ന് ഇലക്ട്രോഡ് ഉപയോഗിച്ച് അളക്കുന്നതാണ് രചയിതാക്കൾ മുൻഗണന നൽകിയത്. ചൂടുവെള്ളത്തിനായി രീതി തിരഞ്ഞെടുക്കുന്നതിനെക്കുറിച്ചുള്ള ഒരു നിർദിഷ്ട കണ്ടെത്തലാണിത്; എല്ലാ ഇലക്ട്രോഡ് അളക്കലുകളും എല്ലാ വർണ്ണമാപന പരിശോധനകളേക്കാളും മികച്ചതാണെന്നതിന് തെളിവല്ല.

ചോദ്യത്തിന് അനുയോജ്യമായ രീതി തിരഞ്ഞെടുക്കുക

ജൈവ സാമ്പിളുകളിലെ ഈ വ്യത്യാസം വളരെ പ്രധാനമാണ്. Shen-ഉം സഹപ്രവർത്തകരും 2011-ൽ നടത്തിയ ലബോറട്ടറി, എലി പ്ലാസ്മ പഠനത്തിൽ, പശ്ചാത്തല നിറം, അളക്കലിന്റെ സംവേദനക്ഷമത, തയ്യാറാക്കലിനിടെ പുറത്തുവരുന്ന അമ്ലത്തിൽ വിഘടിക്കാവുന്ന സൾഫർ എന്നിവ മെത്തിലീൻ ബ്ലൂ അളക്കലുകൾക്ക് പരിമിതികളായി. അവരുടെ മോണോബ്രോമോബിമെയ്ൻ/HPLC രീതി ഒരു സൾഫൈഡ് ഡെറിവറ്റീവിനെ വേർതിരിക്കുകയും പരീക്ഷിച്ച സാഹചര്യങ്ങളിൽ കുറഞ്ഞ സാന്ദ്രതകൾ കണ്ടെത്തുകയും ചെയ്തു. ഇത് വിശകലന രീതി സാധൂകരിക്കുന്ന പ്രവർത്തനമായിരുന്നു; ക്ലിനിക്കൽ രോഗനിർണയത്തിനുള്ള പരിധിമൂല്യമോ ചികിത്സാഫലത്തിന്റെ തെളിവോ ആയിരുന്നില്ല.

കാലിബ്രേഷനും സമാന പേരുകളുള്ള പരിശോധനകളും

സാമ്പിളുകൾക്കുപയോഗിക്കുന്ന അതേ പ്രതിപ്രവർത്തന സാഹചര്യങ്ങളും പ്രകാശാധിഷ്ഠിത സാഹചര്യങ്ങളും ഉപയോഗിച്ച്, നടപടിക്രമം നിർവചിക്കുന്ന സൾഫൈഡ് മാനദണ്ഡ സാമ്പിളുകൾക്കെതിരെ കാലിബ്രേറ്റ് ചെയ്യുക. സാമ്പിളിന്റെ പ്രകാശ ആഗിരണ അളവ് പരിവർത്തനം ചെയ്യുന്നതിനുമുമ്പ് ബ്ലാങ്കിന്റെയും പരിശോധനാ മാനദണ്ഡ സാമ്പിളുകളുടെയും ഫലങ്ങൾ അവലോകനം ചെയ്യുക. പ്രശ്നങ്ങളില്ലാത്ത ഒരു കാലിബ്രേഷൻ വക്രം ആ മാനദണ്ഡ സാമ്പിളുകൾക്കുള്ള ബന്ധം സ്ഥാപിക്കുന്നു; ആ ബന്ധം സാമ്പിൾ മാധ്യമത്തിലും നിലനിൽക്കുന്നുണ്ടോ എന്ന് സാമ്പിളിലെ വീണ്ടെടുപ്പ് സ്ഥാപിക്കുന്നു.

അവസാനമായി, അയോണിക് സർഫാക്റ്റന്റുകൾക്കായുള്ള MBAS പരിശോധന മെത്തിലീൻ ബ്ലൂ ഉപയോഗിക്കുന്നത് മറ്റൊരു രീതിയിലാണ്. EPA 425.1 പ്രകാരം, നിലവിലുള്ള ചായം ഉപരിതല-സജീവ പദാർഥങ്ങളുമായി ചേർന്ന് ഒരു ജൈവ ദ്രാവക ഘട്ടത്തിലേക്ക് വേർതിരിച്ചെടുക്കപ്പെടുന്നു. സൾഫൈഡ് വർണ്ണമാപനത്തിൽ ചായം രൂപപ്പെടുകയാണ് ചെയ്യുന്നത്. ഈ രണ്ട് വിശകലന നടപടിക്രമങ്ങളിൽ ഒന്നും ജലശുദ്ധീകരണത്തിനുള്ള നിർദേശമല്ല. അഭികാരകം തിരഞ്ഞെടുക്കുന്നതിനോ നീല നിറം വ്യാഖ്യാനിക്കുന്നതിനോ മുമ്പ് വിശകലന ഘടകവും പ്രതിപ്രവർത്തനവും തിരിച്ചറിയുക.