Metoda e sulfidit me blu metileni: parimi dhe kufizimet

Metoda e sulfidit me blu metileni mat sulfidin duke e shndërruar në një ngjyrues blu dhe duke matur absorbancën që rezulton. Bluja e metilenit është produkti i reaksionit që mbart sinjalin analitik. Shtimi i një shisheje me blu metileni në ujë nuk është ky test.

Pjesa e vështirë shpesh është ruajtja e përfaqësueshmërisë së mostrës deri në zhvillimin e këtij reaksioni. Një matje e saktë e absorbancës nuk mund të rikthejë sulfidin që është larguar ose oksiduar gjatë marrjes së mostrës. Ajo as nuk mund të dallojë sulfidin e lirë të hidrogjenit nga rezervuarë të tjerë squfuri që çlirohen gjatë përgatitjes së mostrës.

Çfarë e prodhon ngjyrën blu?

Në Metodën EPA 376.2, sulfidi reagon me dimetil-p-fenilendiaminën në prani të klorurit të hekurit(III), duke formuar blu metileni. Reagentët acidë krijojnë kushtet për formimin e ngjyruesit. Instrumenti më pas mat përthithjen e dritës nga tretësira e përftuar.

Reaksioni konceptual është:

Sulfid + N,N-dimetil-p-fenilendiaminë + Fe(III), në kushte acide → blu metileni → matje e absorbancës.

Kjo është një skemë analitike, jo një ekuacion reaksioni i barazuar. Formulimi dhe përqendrimi i reagentëve, koha e zhvillimit të ngjyrës, gjatësia e valës dhe rruga optike duhet të merren nga metoda e përzgjedhur.

Këto hollësi nuk mund të përdoren në mënyrë të këmbyeshme. EPA 376.2 përcakton matjen në 625 nm. Procedura Hach 8131 e dokumentuar për instrumentin e saj DR/5000 përdor 665 nm. Një vlerë nga literatura për absorbancën e blusë së metilenit nuk zëvendëson parametrat dhe kalibrimin e një analize të caktuar.

Përcaktoni fraksionin e sulfidit përpara marrjes së mostrës

“Përqendrimi i sulfidit të hidrogjenit” mund të fshehë objektiva të ndryshëm matjeje. Në ujë, H₂S i tretur dhe HS⁻ lidhen përmes kimisë acido-bazike. Përpjesëtimet e tyre varen nga kushtet, përfshirë pH-në. Acidifikimi i një mostre e ndryshon këtë shpërndarje; nuk e ruan shpërndarjen fillestare për vëzhgim të mëvonshëm.

EPA 376.2 mbulon sulfidet totale dhe të tretura në mostra të përcaktuara uji dhe mbetjesh, por përjashton sulfidet e patretshme në acid. Prandaj, “total” në një raport që përdor këtë metodë nuk duhet të interpretohet si çdo përbërje që përmban squfur në shishe. Sulfati është një analit tjetër dhe një sulfid metalik i patretshëm në acid mund të mos zbulohet.

Përpara se të krahasoni rezultatet nga dy laboratorë, pyesni se cilin fraksion rikuperoi secila procedurë. Kontrolloni gjithashtu bazën e raportimit: mg/L si squfur dhe mg/L si H₂S janë mënyra të ndryshme shprehjeje të masës. Një numër i njëjtë, pa njësi, përgatitje dhe përkufizim të njëjtë të analitit, nuk tregon përputhje.

Një rrjedhë pune që mbron matjen

Përdorni rendin e mëposhtëm kur shqyrtoni një rrjedhë pune laboratorike të propozuar. Ilustrimi i kopertinës tregon reaksionin dhe leximin optik; kjo tabelë identifikon vendimet që u paraprijnë atyre.

Faza	Çfarë duhet të dokumentohet përpara vazhdimit	Çfarë parandalon dokumentimi
Përcaktimi	Matricë uji, mbetjesh ose biologjike; fraksion i tretur ose fraksion total i përcaktuar nga metoda	Krahasimin e analitëve të ndryshëm nën të njëjtin emërtim “H₂S”
Marrja e mostrës	Koha e marrjes, temperatura, filtrimi, ena dhe ekspozimi ndaj ajrit	Trajtimin e një mostre të ndryshuar sikur të ishte uji fillestar
Stabilizimi	Procedura e saktë e ruajtjes dhe vonesa e lejuar	Supozimin se vetëm ftohja ruan çdo mostër
Reaksioni	Versioni i metodës, loti i reagentëve, vëllimet dhe koha e zhvillimit të ngjyrës	Kombinimin e pjesëve të papajtueshme nga protokolle të ndryshme
Matja	Gjatësia e valës, rruga optike e kuvetës, prova e bardhë, standardet dhe hollimi	Shndërrimin e ngjyrës në përqendrim pa kalibrimin e duhur
Shqyrtimi	Kontrollet e rikuperimit, përputhja e mostrave dublikatë, kufiri i raportimit dhe njësitë	Raportimin e një numri nga instrumenti pa kufizimet e tij analitike

Përmbledhja e NEMI për Standard Methods 4500-S²⁻ D kërkon ajrim minimal dhe analizë të menjëhershme ose ruajtje të përcaktuar me acetat zinku. Procedura e saj e ruajtjes së sulfidit total përdor gjithashtu kushte alkaline dhe një shishe të mbushur plotësisht. Këto kërkesa janë pjesë e metodës së trajtimit të mostrës, jo thjesht e organizimit të punës në laborator.

Interferencat mund të bëjnë që një mostër të japë vlera artificialisht të ulëta

E njëjta përmbledhje e Standard Methods identifikon agjentë reduktues që pengojnë formimin e ngjyrës blu, metale që formojnë sulfide të patretshme me rikuperim të dobët dhe ferrocianid që vetë prodhon ngjyrë blu. Përqendrimet shumë të larta të sulfidit mund ta pengojnë gjithashtu reaksionin.

Rrjedhimisht, një epruvetë me ngjyrë të zbehtë ka disa shpjegime të mundshme: pak sulfid, humbje përpara analizës, rikuperim jo i plotë ose zhvillim i penguar i ngjyrës. Një epruvetë me ngjyrë të errët mund të përmbajë ngjyrë interferuese. Ngjyra dhe turbullira kërkojnë korrigjimin e sfondit të përcaktuar nga metoda; zbritja e një prove të bardhë uji të zgjedhur në mënyrë arbitrare nuk është domosdoshmërisht e mjaftueshme.

Një kontroll i dobishëm është shtimi i një sasie të njohur sulfidi në një mostër përfaqësuese dhe kalimi i saj nëpër përgatitjen përkatëse. Nëse rritja e pritshme nuk rikuperohet, matrica ose rrjedha e punës duhet të hetohet. Dispozitat e kontrollit të cilësisë në EPA 9030B ilustrojnë pse një mostër matrice me shtesë standarde përpunohet përmes të gjithë metodës, krahas provave të bardha dhe standardeve të kontrollit. Një shtesë standarde e bërë vetëm menjëherë përpara leximit nuk mund të vlerësojë humbjet e mëparshme.

Një shembull nga terreni: uji i nxehtë vë në vështirësi një protokoll të rregullt

Studimi i USGS në Yellowstone, i paraqitur në Open-File Report 2010-1192, krahasoi dy procedura me blu metileni me një metodë me elektrodë jon-selektive në mostra gjeotermale të ruajtura.

Rezultatet me elektrodë ishin vazhdimisht më të larta. Studiuesit identifikuan oksidimin dhe largimin e H₂S në formë gazi si probleme të mostrave të nxehta. Përzierja paraprake e reagentëve të ngjyrës përpara shtimit të mostrës dha rezultate kolorimetrike pak më të larta, por solli një problem tjetër: reagenti i përzier degradohej shpejt, duke e bërë kohën një burim pasaktësie. Shtatë mostra përmbanin gjithashtu tiosulfat në përqendrime që autorët i lidhën me një nënvlerësim të mundshëm kolorimetrik.

Për ujërat e tyre gjeotermale, autorët parapëlqyen stabilizimin e menjëhershëm alkalin me antioksidant, të ndjekur nga matja me elektrodë. Ky është një përfundim konkret për përzgjedhjen e metodës për ujë të nxehtë, jo provë se çdo matje me elektrodë është më e mirë se çdo analizë kolorimetrike.

Zgjidhni metodën sipas pyetjes

Pyetja analitike	Metoda për t’u vlerësuar	Kushti kryesor
Sulfid i rikuperueshëm në një matricë të përshtatshme uji	Kolorimetri e dokumentuar me blu metileni	Ruani fraksionin e përcaktuar dhe demonstroni rikuperimin nga matrica
Sulfid në ujë të nxehtë gjeotermal	Stabilizim i menjëhershëm me një rrjedhë pune të validuar me elektrodë	Validoni marrjen dhe ruajtjen e mostrës për temperaturën dhe matricën
Sulfide në mbetje heterogjene ose lëndë të ngurta	Përgatitje specifike për fraksionin, si EPA 9030B, me metodën e saj të përcaktimit të deklaruar	Rikuperimi i sulfideve të patretshme në acid mund të mbetet jo i plotë; mos supozoni ekstraktim të plotë
Sulfid i lirë kundrejt rezervuarëve që çlirojnë squfur në kushte acide në mostra biologjike	Kapje selektive ose derivatizim me ndarje	Përcaktoni cili rezervuar squfuri gjeneron sinjalin e matur

Dallimi biologjik është i rëndësishëm. Në studimin laboratorik dhe në plazmën e minjve të Shen dhe kolegëve të vitit 2011, matjet me blu metileni kufizoheshin nga ngjyra e sfondit, ndjeshmëria dhe squfuri i çliruar në kushte acide gjatë përgatitjes. Metoda e tyre me monobromobiman/HPLC ndante një derivat të sulfidit dhe zbulonte përqendrime më të ulëta në kushtet e testuara. Kjo ishte punë validimi analitik, jo një prag diagnostik klinik apo provë e një efekti trajtimi.

Kalibrimi dhe testet me emra të ngjashëm

Kalibroni kundrejt standardeve të sulfidit të përcaktuara nga procedura, duke përdorur të njëjtat kushte reaksioni dhe kushte optike si për mostrat. Shqyrtoni rezultatet e provës së bardhë dhe të standardeve të kontrollit përpara se ta shndërroni absorbancën e mostrës në përqendrim. Një kurbë kalibrimi pa probleme përcakton një marrëdhënie për ato standarde; rikuperimi nga mostra përcakton nëse ajo marrëdhënie ruhet në matricë.

Së fundi, testimi MBAS për surfaktantët anionikë e përdor blunë e metilenit ndryshe. Në EPA 425.1, ngjyruesi ekzistues bashkohet me substancat sipërfaqësisht aktive dhe ekstraktohet në një fazë organike. Kolorimetria e sulfidit e formon ngjyruesin. Asnjëra procedurë analitike nuk është udhëzim për trajtimin e ujit. Identifikoni analitin dhe reaksionin përpara se të zgjidhni reagentin ose të interpretoni ngjyrën blu.