सल्फाइड मापनासाठी मेथिलीन ब्लू पद्धत

मेथिलीन ब्लू सल्फाइड पद्धतीत सल्फाइडचे निळ्या रंगद्रव्यात रूपांतर करून आणि त्यातून निर्माण होणारी शोषकता मोजून सल्फाइडचे मापन केले जाते. मेथिलीन ब्लू हे विश्लेषणात्मक संकेत देणारे अभिक्रिया उत्पादन आहे. पाण्यात मेथिलीन ब्लूची बाटली ओतणे म्हणजे ही चाचणी नव्हे.

अभिक्रिया होईपर्यंत नमुना मूळ स्थितीचे प्रतिनिधित्व करेल अशा अवस्थेत राखणे हा अनेकदा कठीण भाग असतो. संकलनादरम्यान बाहेर पडलेले किंवा ऑक्सिडीकरण झालेले सल्फाइड, शोषकतेचे अचूक मापन करून परत मिळवता येत नाही. तसेच नमुना तयार करताना मुक्त झालेल्या इतर सल्फर साठ्यांपासून मुक्त हायड्रोजन सल्फाइड वेगळे ओळखताही येत नाही.

निळा रंग कशामुळे तयार होतो?

EPA पद्धत 376.2 मध्ये, फेरिक क्लोराइडच्या उपस्थितीत सल्फाइडची डायमिथिल-p-फेनिलीनडायमीनशी अभिक्रिया होऊन मेथिलीन ब्लू तयार होते. आम्लीय अभिकर्मके रंगद्रव्यनिर्मितीसाठी आवश्यक परिस्थिती निर्माण करतात. त्यानंतर उपकरण तयार झालेल्या द्रावणाचे प्रकाशशोषण मोजते.

अभिक्रियेची संकल्पनात्मक रूपरेषा अशी आहे:

सल्फाइड + N,N-डायमिथिल-p-फेनिलीनडायमीन + Fe(III), आम्लीय परिस्थितीत → मेथिलीन ब्लू → शोषकता मापन.

ही विश्लेषणाची रूपरेषा आहे, संतुलित अभिक्रिया समीकरण नाही. अभिकर्मकांची संरचना आणि सांद्रता, रंग विकसित होण्याचा कालावधी, तरंगलांबी आणि प्रकाशीय पथ निवडलेल्या पद्धतीनुसार असले पाहिजेत.

हे तपशील एकमेकांच्या जागी वापरता येत नाहीत. EPA 376.2 मध्ये 625 nm वर मापन निर्दिष्ट केले आहे. DR/5000 उपकरणासाठी दस्तऐवजीकरण केलेल्या Hach 8131 प्रक्रियेत 665 nm वापरले जाते. संदर्भसाहित्यातील मेथिलीन ब्लूच्या शोषकतेचे मूल्य एखाद्या विशिष्ट चाचणीसाठी आवश्यक उपकरण सेटिंग्ज आणि अंशांकनाची जागा घेऊ शकत नाही.

संकलन करण्यापूर्वी सल्फाइडचा कोणता अंश मोजायचा ते ठरवा

“हायड्रोजन सल्फाइडची सांद्रता” या शब्दप्रयोगामागे मापनाची वेगवेगळी उद्दिष्टे दडलेली असू शकतात. पाण्यात विरघळलेले H₂S आणि HS⁻ हे आम्ल-क्षार रसायनशास्त्राने एकमेकांशी संबंधित असतात. त्यांचे प्रमाण pH सह विविध परिस्थितींवर अवलंबून असते. नमुना आम्लीय केल्याने हे वितरण बदलते; नंतर निरीक्षण करण्यासाठी मूळ वितरण जतन होत नाही.

EPA 376.2 मध्ये निर्दिष्ट पाणी आणि अपशिष्ट नमुन्यांतील एकूण व विरघळलेल्या सल्फाइडचा समावेश आहे, पण आम्लात न विरघळणारे सल्फाइड वगळलेले आहेत. त्यामुळे या पद्धतीचा वापर करणाऱ्या अहवालातील “एकूण” हा शब्द बाटलीतील प्रत्येक सल्फरयुक्त संयुगासाठी आहे असे समजू नये. सल्फेट हा वेगळा विश्लेष्य घटक आहे आणि आम्लात न विरघळणारा धातूचा सल्फाइड मापनात सुटू शकतो.

दोन प्रयोगशाळांचे निकाल तुलना करण्यापूर्वी, प्रत्येक प्रक्रियेत कोणता अंश पुनर्प्राप्त झाला हे विचारा. अहवालातील मापनाचा आधारही तपासा: सल्फर म्हणून mg/L आणि H₂S म्हणून mg/L या वस्तुमान व्यक्त करण्याच्या वेगवेगळ्या पद्धती आहेत. एकके, नमुना तयारी आणि विश्लेष्य घटकाची व्याख्या जुळत नसताना केवळ आकडा जुळणे म्हणजे निकाल जुळणे नव्हे.

मापनाचे संरक्षण करणारा कार्यप्रवाह

प्रस्तावित प्रयोगशाळा कार्यप्रवाहाचे पुनरावलोकन करताना पुढील क्रम वापरा. मुखपृष्ठावरील चित्र अभिक्रिया आणि प्रकाशीय मापन दर्शवते; त्याआधी घ्यावे लागणारे निर्णय या तक्त्यात दिले आहेत.

Standard Methods 4500-S²⁻ D च्या NEMI सारांशात हवेचा संपर्क कमीत कमी ठेवणे आणि त्वरित विश्लेषण किंवा निर्दिष्ट झिंक-अॅसिटेट जतन प्रक्रिया वापरणे आवश्यक म्हटले आहे. त्याच्या एकूण सल्फाइड जतन प्रक्रियेत क्षारीय परिस्थिती आणि पूर्ण भरलेली बाटलीही वापरली जाते. या आवश्यकता नमुन्यासाठीच्या पद्धतीचा भाग आहेत; त्या केवळ प्रयोगशाळेतील सर्वसाधारण व्यवस्थापनापुरत्या नाहीत.

व्यत्ययांमुळे नमुन्यातील प्रमाण चुकीने कमी दिसू शकते

त्याच Standard Methods सारांशात निळ्या रंगाची निर्मिती दडपणारे क्षपणकारी पदार्थ, कमी प्रमाणात पुनर्प्राप्त होणारे अविद्राव्य सल्फाइड तयार करणारे धातू आणि स्वतः निळा रंग निर्माण करणारे फेरोसायनाइड नमूद केले आहेत. सल्फाइडची अतिशय जास्त सांद्रताही अभिक्रिया रोखू शकते.

त्यामुळे फिकट रंगाच्या नळीमागे अनेक कारणे असू शकतात: सल्फाइड कमी असणे, विश्लेषणापूर्वी त्याची हानी होणे, अपूर्ण पुनर्प्राप्ती किंवा रंगाचा विकास दडपला जाणे. गडद रंगाच्या नळीत व्यत्यय आणणारा रंग असू शकतो. रंग आणि गढूळपणासाठी पद्धतीत सांगितलेली पार्श्वभूमी दुरुस्ती आवश्यक असते; मनमानी पाण्याच्या ब्लँकचे मूल्य वजा करणे पुरेसे असेलच असे नाही.

एक उपयुक्त तपासणी म्हणजे प्रातिनिधिक नमुन्यात सल्फाइडचे ज्ञात प्रमाण मिसळून त्या नमुन्यावर संबंधित तयारीची संपूर्ण प्रक्रिया करणे. अपेक्षित वाढ मापनात मिळाली नाही, तर नमुन्याच्या माध्यमाची किंवा कार्यप्रवाहाची तपासणी आवश्यक आहे. EPA 9030B मधील गुणवत्ता-नियंत्रण तरतुदी नमुन्यात ज्ञात प्रमाण मिसळून तयार केलेला मॅट्रिक्स स्पाइक, ब्लँक आणि तपासणी मानकांसोबत संपूर्ण पद्धतीतून का नेला जातो हे स्पष्ट करतात. केवळ मापनाच्या अगदी आधी घातलेला स्पाइक त्यापूर्वी झालेल्या हानीचे मूल्यांकन करू शकत नाही.

क्षेत्रीय उदाहरण: गरम पाण्यासमोर आखीव कार्यपद्धत अपुरी पडते

Open-File Report 2010-1192 मध्ये नोंदवलेल्या USGS Yellowstone अभ्यासात जतन केलेल्या भूऔष्णिक नमुन्यांवर दोन मेथिलीन ब्लू प्रक्रियांची आयन-निवडक इलेक्ट्रोड पद्धतीशी तुलना केली गेली.

इलेक्ट्रोडचे निकाल सातत्याने जास्त होते. गरम नमुन्यांमध्ये ऑक्सिडीकरण आणि H₂S वायू बाहेर पडणे या समस्या संशोधकांनी ओळखल्या. नमुना घालण्यापूर्वी रंगनिर्मितीची अभिकर्मके मिसळल्याने वर्णमितीय निकाल किंचित जास्त मिळाले, पण आणखी एक समस्या निर्माण झाली: मिश्रित अभिकर्मकाचे झपाट्याने विघटन होत होते, त्यामुळे वेळेचे नियंत्रण मापनातील अनिश्चिततेचे कारण बनले. सात नमुन्यांमध्ये थायोसल्फेटही अशा सांद्रतेत होते की, लेखकांच्या मते त्याचा संबंध वर्णमितीय मापनात प्रमाण कमी नोंदवले जाण्याच्या शक्यतेशी होता.

त्यांच्या भूऔष्णिक पाण्यासाठी लेखकांनी त्वरित क्षारीय अँटिऑक्सिडंट स्थिरीकरण आणि त्यानंतर इलेक्ट्रोड मापनाला प्राधान्य दिले. गरम पाण्यासाठी पद्धत निवडण्याबाबतचा हा ठोस निष्कर्ष आहे; प्रत्येक इलेक्ट्रोड मापन प्रत्येक वर्णमितीय चाचणीपेक्षा सरस असते याचा तो पुरावा नाही.

प्रश्नानुसार पद्धत निवडा

जैविक नमुन्यांतील हा फरक महत्त्वाचा आहे. Shen आणि सहकाऱ्यांच्या 2011 मधील प्रयोगशाळा व उंदरांच्या प्लाझ्मावरील अभ्यासात, मेथिलीन ब्लू मापनाला पार्श्वभूमीचा रंग, संवेदनशीलता आणि तयारीदरम्यान आम्लामुळे मुक्त होणारे सल्फर यांच्या मर्यादा होत्या. त्यांच्या मोनोब्रोमोबिमेन/HPLC पद्धतीने सल्फाइडचे व्युत्पन्न विलग केले आणि चाचणीतील परिस्थितीत कमी सांद्रता शोधली. हे विश्लेषणात्मक प्रमाणीकरणाचे काम होते; ते वैद्यकीय निदानासाठीची सीमामर्यादा किंवा उपचाराच्या परिणामाचा पुरावा नव्हता.

अंशांकन आणि साधर्म्य असलेल्या नावांच्या चाचण्या

प्रक्रियेत परिभाषित केलेल्या सल्फाइड मानकांच्या आधारे अंशांकन करा आणि नमुन्यांसारखीच अभिक्रिया व प्रकाशीय परिस्थिती वापरा. नमुन्याच्या शोषकतेचे रूपांतर करण्यापूर्वी ब्लँक आणि तपासणी मानकांचे निकाल तपासा. व्यवस्थित अंशांकन वक्र त्या मानकांसाठीचा संबंध स्थापित करतो; नमुन्यातील पुनर्प्राप्ती हा संबंध नमुन्याच्या माध्यमातही टिकतो का हे स्थापित करते.

शेवटी, ऋणायनिक पृष्ठसक्रिय पदार्थांसाठीची MBAS चाचणी मेथिलीन ब्लूचा वेगळ्या प्रकारे वापर करते. EPA 425.1 मध्ये आधीपासून असलेले रंगद्रव्य पृष्ठसक्रिय पदार्थांशी संलग्न होते आणि सेंद्रिय प्रावस्थेत निष्कर्षित केले जाते. सल्फाइड वर्णमितीत रंगद्रव्य तयार होते. यांपैकी कोणतीही विश्लेषणात्मक प्रक्रिया पाण्यावर प्रक्रिया करण्याची सूचना नाही. अभिकर्मक निवडण्यापूर्वी किंवा निळ्या रंगाचा अर्थ लावण्यापूर्वी विश्लेष्य घटक आणि अभिक्रिया ओळखा.