Il-metodu tal-blu tal-metilen għas-sulfid: prinċipju u limiti

Il-metodu tal-blu tal-metilen għas-sulfid ikejjel is-sulfid billi jikkonvertih f’kolorant blu u jkejjel l-assorbanza li tirriżulta. Il-blu tal-metilen huwa l-prodott tar-reazzjoni li jġorr is-sinjal analitiku. Li żżid flixkun blu tal-metilen mal-ilma mhuwiex dan it-test.

Il-parti diffiċli spiss tkun li l-kampjun jinżamm rappreżentattiv sakemm isseħħ dik ir-reazzjoni. Qari preċiż tal-assorbanza ma jistax jirkupra sulfid li ħarab jew ossida waqt il-ġbir. Lanqas ma jista’ jiddistingwi s-sulfid tal-idroġenu ħieles minn frazzjonijiet oħra tal-kubrit rilaxxati waqt il-preparazzjoni tal-kampjun.

X’jipproduċi l-kulur blu?

Fil-Metodu EPA 376.2, is-sulfid jirreaġixxi mad-dimetil-p-fenilendiammina fil-preżenza tal-klorur ferriku biex jifforma l-blu tal-metilen. Ir-reaġenti aċidużi joħolqu l-kundizzjonijiet għall-formazzjoni tal-kolorant. L-istrument imbagħad ikejjel l-assorbiment tad-dawl mis-soluzzjoni li tirriżulta.

Ir-reazzjoni kunċettwali hija:

Sulfid + N,N-dimetil-p-fenilendiammina + Fe(III), f’kundizzjonijiet aċidużi → blu tal-metilen → kejl tal-assorbanza.

Din hija skema analitika, mhux ekwazzjoni bbilanċjata tar-reazzjoni. Il-formulazzjoni u l-konċentrazzjoni tar-reaġenti, il-ħin tal-iżvilupp tal-kulur, it-tul tal-mewġa, u l-mogħdija ottika għandhom jittieħdu mill-metodu magħżul.

Dawn id-dettalji mhumiex interkambjabbli. EPA 376.2 jispeċifika kejl f’625 nm. Il-proċedura Hach 8131 dokumentata għall-istrument DR/5000 tiegħu tuża 665 nm. Valur mil-letteratura għall-assorbanza tal-blu tal-metilen ma jissostitwixxix is-settings u l-kalibrazzjoni li jappartjenu għal analiżi partikolari.

Iddefinixxi l-frazzjoni tas-sulfid qabel tiġborha

“Konċentrazzjoni tas-sulfid tal-idroġenu” tista’ taħbi miri differenti tal-kejl. Fl-ilma, H₂S maħlul u HS⁻ huma relatati permezz tal-kimika aċidu-bażi. Il-proporzjonijiet tagħhom jiddependu mill-kundizzjonijiet, inkluż il-pH. L-aċidifikazzjoni ta’ kampjun tibdel dik id-distribuzzjoni; ma tippreservax id-distribuzzjoni oriġinali għal osservazzjoni aktar tard.

EPA 376.2 ikopri sulfidi totali u maħlula f’kampjuni speċifikati tal-ilma u tal-iskart, iżda jeskludi sulfidi li ma jinħallux fl-aċidu. Għalhekk, “totali” f’rapport li juża dan il-metodu ma għandux jinftiehem bħala kull kompost li fih il-kubrit fil-flixkun. Is-sulfat huwa analit differenti, u sulfid ta’ metall li ma jinħallx fl-aċidu jista’ ma jitkejjilx.

Qabel tqabbel riżultati minn żewġ laboratorji, staqsi liema frazzjoni rkuprat kull proċedura. Iċċekkja wkoll il-bażi tar-rappurtar: mg/L bħala kubrit u mg/L bħala H₂S huma konvenzjonijiet differenti għall-espressjoni tal-massa. Numru li jaqbel, mingħajr unitajiet, preparazzjoni, u definizzjoni tal-analit li jaqblu, ma jfissirx qbil fir-riżultati.

Fluss tax-xogħol li jipproteġi l-kejl

Uża s-sekwenza li ġejja meta tirrevedi fluss tax-xogħol propost għal laboratorju. L-illustrazzjoni tal-qoxra turi r-reazzjoni u l-qari ottiku; din it-tabella tidentifika d-deċiżjonijiet li jiġu qabilhom.

Stadju	X’għandek tirreġistra qabel tkompli	X’jipprevjeni r-rekord
Iddefinixxi	Matriċi tal-ilma, tal-iskart, jew bijoloġika; frazzjoni maħlula jew totali kif definita mill-metodu	It-tqabbil ta’ analiti differenti taħt l-istess tikketta “H₂S”
Iġbor	Il-ħin tal-ġbir, it-temperatura, il-filtrazzjoni, il-kontenitur, u l-espożizzjoni għall-arja	Li kampjun mibdul jitqies bħala l-ilma oriġinali
Stabbilizza	Il-proċedura eżatta tal-preservazzjoni u d-dewmien permess	Is-suppożizzjoni li t-tkessiħ waħdu jippreserva kull kampjun
Wettaq ir-reazzjoni	Il-verżjoni tal-metodu, il-lott tar-reaġenti, il-volumi, u l-ħin tal-iżvilupp tal-kulur	Il-kombinazzjoni ta’ partijiet inkompatibbli minn protokolli differenti
Kejjel	It-tul tal-mewġa, it-tul tal-mogħdija taċ-ċellula, il-kampjun vojt, l-istandards, u d-dilwizzjoni	Il-konverżjoni tal-kulur f’konċentrazzjoni mingħajr il-kalibrazzjoni t-tajba
Irrevedi	Kontrolli tal-irkupru, qbil bejn id-duplikati, il-limitu tar-rappurtar, u l-unitajiet	Ir-rappurtar ta’ numru mill-istrument mingħajr il-limiti analitiċi tiegħu

Is-sommarju ta’ NEMI għal Standard Methods 4500-S²⁻ D jitlob arjazzjoni minima u jew analiżi immedjata jew preservazzjoni speċifikata bl-aċetat taż-żingu. Il-proċedura tiegħu għall-preservazzjoni tas-sulfid totali tuża wkoll kundizzjonijiet alkalini u flixkun mimli kompletament. Dawn ir-rekwiżiti jappartjenu għall-metodu tal-kampjun, mhux sempliċement għall-prattiki ġenerali tal-laboratorju.

L-interferenzi jistgħu jagħmlu r-riżultat ta’ kampjun jidher baxx b’mod falz

L-istess sommarju ta’ Standard Methods jidentifika aġenti riduċenti li jrażżnu l-formazzjoni tal-kulur blu, metalli li jiffurmaw sulfidi insolubbli li ma jiġux irkuprati sew, u ferroċjanur li huwa stess jipproduċi kulur blu. Konċentrazzjonijiet għoljin ħafna ta’ sulfid jistgħu wkoll jinibixxu r-reazzjoni.

Għaldaqstant, tubu b’kulur ċar jista’ jkollu diversi spjegazzjonijiet: ftit sulfid, telf qabel l-analiżi, irkupru mhux komplut, jew żvilupp tal-kulur imrażżan. Tubu skur jista’ jkun fih kulur li jinterferixxi. Il-kulur u t-turbidità jeħtieġu l-korrezzjoni tal-isfond preskritta mill-metodu; li tnaqqas il-qari ta’ kampjun vojt arbitrarju tal-ilma mhux neċessarjament biżżejjed.

Kontroll utli huwa li żżid ammont magħruf ta’ sulfid ma’ kampjun rappreżentattiv u tgħaddih mill-preparazzjoni rilevanti. Jekk iż-żieda mistennija ma tiġix irkuprata, il-matriċi jew il-fluss tax-xogħol jeħtieġ investigazzjoni. Id-dispożizzjonijiet għall-kontroll tal-kwalità f’EPA 9030B juru għaliex kampjun tal-matriċi b’żieda magħrufa jiġi pproċessat permezz tal-metodu kollu, flimkien ma’ kampjuni vojta u standards ta’ kontroll. Żieda li ssir biss immedjatament qabel il-qari ma tistax tivvaluta telf preċedenti.

Eżempju mill-post: l-ilma sħun ifixkel protokoll ordnat

L-istudju tal-USGS dwar Yellowstone irrappurtat f’Open-File Report 2010-1192 qabbel żewġ proċeduri tal-blu tal-metilen ma’ metodu li juża elettrodu selettiv għall-joni fuq kampjuni ġeotermali ppreservati.

Ir-riżultati tal-elettrodu kienu konsistentement ogħla. Ir-riċerkaturi identifikaw l-ossidazzjoni u l-ħruġ ta’ H₂S bħala gass bħala problemi fil-kampjuni sħan. It-taħlit minn qabel tar-reaġenti tal-kulur qabel iż-żieda tal-kampjun ta riżultati kolorimetriċi kemxejn ogħla, iżda introduċa problema oħra: ir-reaġent imħallat iddegrada malajr, u għalhekk il-ħin sar sors ta’ nuqqas ta’ preċiżjoni. Seba’ kampjuni kien fihom ukoll tijosulfat f’konċentrazzjonijiet li l-awturi assoċjaw ma’ sottovalutazzjoni kolorimetrika probabbli.

Għall-ilmijiet ġeotermali tagħhom, l-awturi ppreferew stabbilizzazzjoni immedjata b’antiossidant f’kundizzjonijiet alkalini segwita minn kejl bl-elettrodu. Din hija konklużjoni konkreta dwar l-għażla tal-metodu għall-ilma sħun, mhux evidenza li kull kejl bl-elettrodu jaqbeż kull analiżi kolorimetrika.

Agħżel il-metodu skont il-mistoqsija

Mistoqsija analitika	Metodu li għandu jiġi evalwat	Kundizzjoni ewlenija
Sulfid li jista’ jiġi rkuprat f’matriċi xierqa tal-ilma	Kolorimetrija dokumentata bil-blu tal-metilen	Ippreserva l-frazzjoni speċifikata u uri l-irkupru mill-matriċi
Sulfid f’ilma ġeotermali sħun	Stabbilizzazzjoni immedjata bi fluss tax-xogħol ivvalidat li juża elettrodu	Ivvalida l-ġbir u l-preservazzjoni għat-temperatura u l-matriċi
Sulfidi fi skart eteroġenju jew solidi	Preparazzjoni speċifika għall-frazzjoni bħal EPA 9030B, bil-metodu ta’ determinazzjoni ddikjarat tiegħu	L-irkupru tal-frazzjoni li ma tinħallx fl-aċidu jista’ jibqa’ mhux komplut; tassumix estrazzjoni eżawrjenti
Sulfid ħieles meta mqabbel ma’ frazzjonijiet labili għall-aċidu f’kampjuni bijoloġiċi	Qbid selettiv jew derivatizzazzjoni b’separazzjoni	Stabbilixxi liema frazzjoni tal-kubrit tiġġenera s-sinjal imkejjel

Id-distinzjoni bijoloġika hija sostanzjali. Fl-istudju tal-2011 ta’ Shen u l-kollegi tiegħu fil-laboratorju u fuq il-plażma tal-ġrieden, il-kejl bil-blu tal-metilen kien limitat mill-kulur tal-isfond, is-sensittività, u l-kubrit labili għall-aċidu rilaxxat waqt il-preparazzjoni. Il-metodu tagħhom bil-monobromobimane/HPLC issepara derivattiv tas-sulfid u individwa konċentrazzjonijiet aktar baxxi fil-kundizzjonijiet ittestjati. Dan kien xogħol ta’ validazzjoni analitika, mhux limitu dijanjostiku kliniku jew prova ta’ effett ta’ trattament.

Kalibrazzjoni u testijiet b’ismijiet simili

Ikkalibra mal-istandards tas-sulfid definiti mill-proċedura, billi tuża l-istess kundizzjonijiet tar-reazzjoni u ottiċi bħall-kampjuni. Irrevedi r-riżultati tal-kampjun vojt u tal-istandards ta’ kontroll qabel tikkonverti l-assorbanza tal-kampjun. Kurva ta’ kalibrazzjoni mingħajr problemi tistabbilixxi relazzjoni għal dawk l-istandards; l-irkupru mill-kampjun jistabbilixxi jekk dik ir-relazzjoni tibqax valida fil-matriċi.

Fl-aħħar nett, l-ittestjar MBAS għal surfattanti anjoniċi juża l-blu tal-metilen b’mod differenti. F’EPA 425.1, il-kolorant eżistenti jassoċja ma’ sustanzi attivi fil-wiċċ u jiġi estratt f’fażi organika. Il-kolorimetrija tas-sulfid tifforma l-kolorant. L-ebda waħda minn dawn il-proċeduri analitiċi ma hija struzzjoni għat-trattament tal-ilma. Identifika l-analit u r-reazzjoni qabel tagħżel ir-reaġent jew tinterpreta l-kulur blu.