MBAS चाचणी: मेथिलीन ब्लू वापरून ऋणायनी पृष्ठसक्रिय पदार्थांचे मापन

MBAS चाचणीमध्ये ठरावीक निष्कर्षण प्रक्रियेत मेथिलीन ब्लूशी परस्परक्रिया करणाऱ्या पदार्थांचे मापन केले जाते. पाण्यातील ऋणायनी पृष्ठसक्रिय पदार्थांचा अंदाज घेण्यासाठी प्रयोगशाळा ही चाचणी वापरतात. यात पदार्थांच्या समूहाचे एकत्रित मापन होते; नमुन्यातील प्रत्येक डिटर्जंट रेणूची ओळख पटवली जात नाही.

अहवालात “MBAS म्हणून ऋणायनी पृष्ठसक्रिय पदार्थ” असे म्हटले असल्यास हा फरक महत्त्वाचा ठरतो. कोणता पृष्ठसक्रिय पदार्थ उपस्थित आहे हे निश्चित न करताही निकालाचा उपयोग उपचार प्रक्रियांची तुलना करण्यासाठी होऊ शकतो. लक्ष्य पृष्ठसक्रिय पदार्थाची सांद्रता बदलली नसली तरी नमुना मॅट्रिक्स, म्हणजे नमुन्यातील इतर घटकांची रचना, बदलल्यामुळे निकाल बदलू शकतो.

निळ्या संकेताने काय मोजले जाते

MBAS म्हणजे मेथिलीन ब्लूशी सक्रिय प्रतिसाद देणारे पदार्थ. मेथिलीन ब्लू हा धन विद्युतभार असलेला रंगद्रव्य आहे. योग्य ऋण विद्युतभार असलेले पदार्थ त्याच्याशी संयोग करून आयन-जोड्या तयार करतात, ज्या सेंद्रिय विद्रावकात जाऊ शकतात. प्रयोगशाळा मूळ पाण्याचा रंग थेट मोजण्याऐवजी त्या विद्रावकातील निळ्या रंगाचे मापन करते.

ऐतिहासिक EPA पद्धत 425.1 चे वर्णन या निष्कर्षण तत्त्वाचे स्पष्टीकरण देते आणि या चाचणीने संबंधित पृष्ठसक्रिय पदार्थांचे प्रकार व समघटक यांत फरक करता येत नाही, असे स्पष्टपणे सांगते. तिच्या व्याप्तीत पिण्याचे पाणी, पृष्ठजल आणि घरगुती व औद्योगिक अपशिष्टांचा समावेश होतो, पण खारट पाणी वगळलेले आहे. ही व्याप्ती त्या विशिष्ट पद्धतीची आहे; ती प्रत्येक व्यावसायिक पृष्ठसक्रिय पदार्थ चाचणीला आपोआप लागू करू नये.

निकाल अंशांकनासाठी वापरलेल्या पदार्थावर अवलंबून असतो. प्रयोगशाळा रेषीय अल्किलबेंझीन सल्फोनेट, म्हणजे LAS, वापरून अंशांकन करत असल्यास, “mg/L as LAS” हा नोंदवलेला प्रतिसाद त्या संदर्भ प्रमाणावर व्यक्त करतो. प्रतिसाद देणारा सर्व पदार्थ LAS आहे, हे त्यातून सिद्ध होत नाही. वेगवेगळ्या प्रयोगशाळांच्या निकालांची तुलना करताना अंशांकन पदार्थ आणि निकाल नोंदवण्याचा आधार नेहमी विचारा.

प्रयोगशाळेने कोणत्या पद्धतीचा संदर्भ द्यावा?

अमेरिकेच्या Clean Water Act अंतर्गत चाचण्यांसाठी, सध्याच्या 40 CFR 136.3 पद्धतींच्या तक्त्यात मेथिलीन-ब्लू वर्णमितीद्वारे पृष्ठसक्रिय पदार्थ मोजण्यासाठी Standard Methods 5540 C-2021 आणि ASTM D2330-20 नमूद आहेत. अनुपालन विश्लेषणाची मागणी करण्यापूर्वी लागू परवाना आणि प्रयोगशाळेची कार्यव्याप्ती पडताळा.

EPA 425.1 अजूनही उपयुक्त ऐतिहासिक दस्तऐवज आहे, पण तिचे जुने मान्यता विधान सध्याचा तक्ता तपासण्याचा पर्याय नाही. केवळ “MBAS पद्धत” हा अपुरा पद्धत-संदर्भ आहे: अहवालात पद्धतीचा क्रमांक आणि सुधारित आवृत्ती नमूद करा.

तसेच MBAS आणि पृष्ठसक्रिय पदार्थांच्या इतर वर्णमितीय चाचण्यांतील फरक लक्षात घ्या. उदाहरणार्थ, Hach पद्धत 8028 ही क्रिस्टल-व्हायोलेट पद्धत असल्याचे सांगते. नमुन्यांचे प्रकार किंवा निकाल नोंदवण्याची एकके समान असली तरी दोन निष्कर्षण पद्धतींतील रसायनशास्त्र एकमेकांच्या जागी वापरता येत नाही.

चाचणीची कार्यप्रक्रिया: प्रत्येक निर्णय कुठे येतो

National Environmental Methods Index मधील 5540 C चा सारांश आम्लीय जलीय मिश्रणातून क्लोरोफॉर्मने तीन वेळा निष्कर्षण, पाण्याने पुनर्धुलाई आणि 652 nm वर मापन यांचे वर्णन करतो. पुढील कार्यप्रक्रिया या क्रियांचा उद्देश स्पष्ट करते. अभिकर्मकांचे प्रमाण आणि स्वीकार निकष प्रयोगशाळेच्या नियंत्रित कार्यपद्धतीतूनच घ्यावेत.

या नोंदी जितक्या स्पष्ट असतील, तितकाच अंतिम आकड्याचा अर्थ लावता येतो. योग्य वर्तन करणारा अंशांकन वक्र मानक द्रावणांप्रती उपकरणाचा प्रतिसाद निश्चित करतो. मात्र, औद्योगिक सांडपाणी त्या मानक द्रावणांप्रमाणेच वागते, हे केवळ त्यावरून निश्चित होत नाही.

व्यत्ययांमुळे निकाल वाढू किंवा कमी होऊ शकतो

व्यत्यय रासायनिक तसेच प्रकाशीय असतात. अतिरिक्त पदार्थ रंगद्रव्य निष्कर्षित द्रावणात घेऊन जाऊ शकतात, तर इतर पदार्थ लक्ष्य पदार्थाला तसे करू देत नाहीत. EPA च्या पद्धतीवरील विवेचनात प्रतिसाद देणारे अनेक सेंद्रिय गट आणि असेंद्रिय आयन नमूद आहेत. NEMI च्या सारांशात स्पर्धक धनायन आणि कणांवरील अधिशोषण यांचेही वर्णन आहे.

याचे विशेष उपयुक्त उदाहरण USGS ने आपल्या पूर्वीच्या MBAS प्रक्रियेवर केलेल्या तपासणीतून मिळते. नायट्रेट असलेल्या, पण इतर कोणतेही MBAS नसलेल्या गुणवत्ता-नियंत्रण नमुन्यांनी सकारात्मक प्रतिसाद दिला. तपासकांनी नायट्रेट आणि क्लोराइडचा व्यत्यय पुष्टी केला आणि विद्रावकाने धुण्याचा टप्पा असलेली पद्धत आणली. MBAS आणि नायट्रेट यांच्यात दिसणारा सहसंबंध प्रत्यक्षात विश्लेषणातील व्यत्ययामुळेच असू शकतो, असा इशारा त्यांनी दिला.

हा ऐतिहासिक निष्कर्ष एका विशिष्ट प्रक्रियेशी संबंधित आहे; सध्याचा प्रत्येक MBAS निकाल पूर्वग्रहदूषित आहे याचा तो पुरावा नाही. यातून मिळणारा व्यावहारिक धडा असा की, एखादा सहसंबंध पर्यावरणीय प्रक्रियेमुळे आहे असे स्पष्ट करण्यापूर्वी, तो चाचणीच्या आतच निर्माण झाला असण्याची शक्यता तपासावी.

नमुना हाताळणी हा मापनाचाच भाग समजा

पृष्ठसक्रिय पदार्थ आंतरपृष्ठांवर एकवटतात. फेसामुळे त्याखालील द्रवातील पृष्ठसक्रिय पदार्थ कमी होऊ शकतात आणि कमी सांद्रतेवर पात्राच्या भिंतींवरील अधिशोषण महत्त्वाचे ठरू शकते, असा इशारा NEMI मार्गदर्शन देते. फेस काढून टाकून उरलेला द्रव संकलित नमुन्याच्या समतुल्य आहे असे गृहीत धरू नका.

येथे संदर्भ दिलेल्या अमेरिकेतील नियामक चौकटीत, 40 CFR 136.3 च्या तक्ता II मध्ये पृष्ठसक्रिय पदार्थांचे नमुने 6 °C किंवा त्याखाली थंड ठेवणे आणि तळटीपांतील अटींनुसार नमुना साठवण्याचा कमाल कालावधी 48 तास असणे निर्दिष्ट केले आहे. नमुने घेण्यापूर्वी बाटल्या, वाहतूक आणि प्रयोगशाळेतील नमुना स्वीकाराची व्यवस्था करा. संकलन किंवा साठवणुकीदरम्यान गमावलेले पदार्थ अचूकपणे केलेल्या निष्कर्षणानेही परत मिळवता येत नाहीत.

आकडा वापरण्यापूर्वी गुणवत्ता नियंत्रणे तपासा

40 CFR 136.7 मधील गुणवत्ता-नियंत्रण तरतुदींमध्ये रिक्त नमुने, अंशांकन तपासण्या, प्रयोगशाळा नियंत्रण नमुने, संदर्भ पदार्थ जोडलेले नमुने आणि दुहेरी नमुने यांसारखी नियंत्रणे नमूद आहेत. त्यांची कार्ये वेगवेगळी असतात. रिक्त नमुना दूषितता तपासतो; संदर्भ पदार्थ जोडलेला नमुना त्या नमुन्यातून जोडलेल्या संदर्भ पदार्थाची पुनर्प्राप्ती करता येते का हे तपासतो; दुहेरी नमुना पुनरावृत्तीतील सुसंगतीचे मूल्यमापन करतो.

प्रक्रियेच्या तुलनेचे एक उदाहरण पाहा: प्रवेशस्थानी 1.0 mg/L as LAS आणि निर्गमस्थानी 0.2 mg/L as LAS असा निकाल नोंदवला आहे. गणनेनुसार नोंदवलेल्या MBAS सांद्रतेत 80% घट दिसते. याला 80% पृष्ठसक्रिय पदार्थ काढून टाकले गेले असे म्हणण्यापूर्वी, नमुने तुलनीय प्रक्रियास्थितींचे प्रतिनिधित्व करतात का, निकाल नोंदवण्याचा आधार समान आहे का आणि नियंत्रणे स्वीकार्य आहेत का, हे तपासा. पाण्याचा प्रवाह बदलला असल्यास, सांद्रतेतील घट म्हणजे विसर्गातून बाहेर पडणाऱ्या पदार्थाच्या वस्तुमानात 80% घट झाली, असेही सिद्ध होत नाही.

अहवाल देण्याच्या मर्यादेपेक्षा कमी निकाल म्हणजे प्रयोगशाळेला त्या नमूद पातळीखाली MBAS चे विश्वसनीय परिमाणात्मक मापन करता येत नाही. त्यावरून नमुन्यात पृष्ठसक्रिय पदार्थ नाहीत किंवा तो पाण्याच्या गुणवत्तेच्या सर्व आवश्यकता पूर्ण करतो, असे निश्चित होत नाही.

पद्धत निवडण्यासाठी, विश्लेषणात्मक चाचण्यांमध्ये मेथिलीन ब्लूच्या वापरावरील मार्गदर्शकापासून सुरुवात करा. प्रयोगशाळेतील तयारीसाठी संबंधित रसायने हाताळणी आणि प्रयोगशाळा सुरक्षिततेचे मार्गदर्शन वापरा. निर्णय घेण्यासाठी रंगद्रव्याचा एकत्रित प्रतिसाद मोजण्याऐवजी एखाद्या विशिष्ट पृष्ठसक्रिय पदार्थाची ओळख पटवणे आवश्यक असल्यास, त्या विशिष्ट रासायनिक प्रकारासाठी विश्लेषणात्मक पद्धतीची मागणी करा.