MBAS ispitivanje anjonskih surfaktanata

MBAS ispitivanje meri supstance koje stupaju u interakciju sa metilenskim plavim tokom definisanog postupka ekstrakcije. Laboratorije ga koriste za procenu sadržaja anjonskih surfaktanata u vodi. Ono daje zbirni rezultat za grupu supstanci, a ne identifikaciju svakog molekula deterdženta u uzorku.

Ta razlika je važna kada u izveštaju piše „anjonski surfaktanti izraženi kao MBAS“. Rezultat može poslužiti za poređenje procesa prečišćavanja, a da pritom ne utvrđuje koji je surfaktant prisutan. Može se promeniti i zbog promene matriksa uzorka, čak i kada se koncentracija ciljnog surfaktanta nije promenila.

Šta meri plavi signal

MBAS označava supstance aktivne prema metilenskom plavom. Metilensko plavo je pozitivno naelektrisana boja. Odgovarajuće negativno naelektrisane supstance udružuju se sa njim i formiraju jonske parove koji mogu preći u organski rastvarač. Laboratorija meri plavu boju u tom rastvaraču, umesto da samo očitava boju izvorne vode.

Istorijski opis EPA metode 425.1 objašnjava ovaj princip ekstrakcije i izričito navodi da ispitivanje ne može razlikovati srodne tipove surfaktanata i izomere. Njegov obuhvat uključuje vodu za piće, površinske vode i komunalne i industrijske otpadne vode, ali isključuje slane vode. Ove odredbe o obuhvatu odnose se na tu metodu; ne treba ih automatski preneti na svako komercijalno ispitivanje surfaktanata.

Rezultat zavisi od materijala za kalibraciju. Ako laboratorija kalibriše pomoću linearnog alkilbenzen sulfonata, odnosno LAS, oznaka „mg/L izraženo kao LAS“ predstavlja izmereni odziv na toj referentnoj skali. Ona ne dokazuje da je sav materijal koji daje odziv zapravo LAS. Kada poredite rezultate različitih laboratorija, uvek zatražite podatke o kalibrantu i osnovi izražavanja rezultata.

Koju metodu laboratorija treba da navede?

Za ispitivanja prema Zakonu o čistoj vodi Sjedinjenih Američkih Država, važeća tabela metoda u 40 CFR 136.3 navodi Standard Methods 5540 C-2021 i ASTM D2330-20 za određivanje surfaktanata kolorimetrijom sa metilenskim plavim. Pre nego što naručite analizu radi provere usaglašenosti, proverite primenljivu dozvolu i obuhvat rada laboratorije.

EPA 425.1 ostaje korisna istorijska dokumentacija, ali njena stara izjava o odobrenju nije zamena za proveru važeće tabele. Sam naziv „MBAS metoda“ nije potpuna referenca metode: u izveštaju navedite broj metode i reviziju.

Takođe razlikujte MBAS od drugih kolorimetrijskih ispitivanja surfaktanata. Na primer, Hach označava metodu 8028 kao metodu sa kristal violetom. Slične vrste uzoraka ili jedinice u kojima se rezultati izražavaju ne znače da su dva različita hemijska postupka ekstrakcije međusobno zamenljiva.

Tok ispitivanja: gde se donosi svaka odluka

Sažetak metode 5540 C u Nacionalnom indeksu metoda za ispitivanje životne sredine opisuje tri ekstrakcije hloroformom iz pripremljenog kiselog vodenog uzorka, povratno ispiranje vodenom fazom i merenje na 652 nm. Sledeći prikaz postupka objašnjava svrhu tih operacija. Količine reagenasa i kriterijumi prihvatljivosti moraju se preuzeti iz kontrolisane procedure laboratorije.

Faza	Šta se dešava	Šta zabeležiti ili proveriti
1. Definisanje uzorka	Izaberite mesto uzorkovanja i potrebnu frakciju uzorka.	Vrstu vode, vreme uzorkovanja, vidljive čvrste čestice i eventualni prethodni tretman.
2. Uspostavljanje reference	Pripremite propisane standarde i slepe probe.	Identitet kalibranta, osnovu izražavanja koncentracije i radni opseg.
3. Ekstrakcija jonskih parova	Dovedite pripremljeni uzorak u kontakt sa metilenskim plavim i hloroformom kroz propisani niz ekstrakcija.	Pravilno izdvajanje faze i eventualne teškoće pri razdvajanju.
4. Ispiranje i merenje	Izvršite povratno ispiranje ekstrakta i očitajte njegovu apsorbanciju na propisanoj talasnoj dužini.	Potpunost ispiranja, stanje optičke ćelije i odziv instrumenta.
5. Provera prihvatljivosti rezultata	Primenite proračune kalibracije i razblaženja, a zatim procenite kontrole kvaliteta.	Granicu izveštavanja, jedinice, faktor razblaženja i napomene o uticaju matriksa.

Mogućnost tumačenja konačne vrednosti zavisi od ovih zapisa. Kalibraciona kriva koja se ponaša očekivano utvrđuje odziv instrumenta na standarde. Sama po sebi ne potvrđuje da se industrijska otpadna voda ponaša kao ti standardi.

Interferencije mogu povećati ili smanjiti rezultat

Interferencija može biti i hemijska i optička. Dodatne supstance mogu preneti boju u ekstrakt, dok druge sprečavaju ciljnu supstancu da to učini. Razmatranje EPA metode navodi nekoliko organskih grupa i neorganskih jona koji daju odziv. Sažetak NEMI takođe opisuje konkurentsko delovanje katjona i adsorpciju na česticama.

Interferencija ili uslov	Mogući efekat	Provera pri tumačenju
Druga jedinjenja koja se mogu ekstrahovati i koja su aktivna prema metilenskom plavom	Dodatni signal pripisan surfaktantu	Izbegavajte pripisivanje celokupnog odziva određenom sastojku.
Nitrat ili hlorid	Odstupanje naviše u postupcima osetljivim na ove interferencije	Proverite sastav matriksa i propisano ispiranje.
Katjonski surfaktanti ili amini	Smanjen odziv zbog konkurentskog formiranja jonskih parova	Ispitajte mešovite formulacije i nizak stepen povrata dodatog standarda.
Suspendovane čestice	Smanjen odziv vodene faze usled adsorpcije	Zabeležite da li su čvrste čestice bile prisutne ili uklonjene.
Pena ili adsorpcija na posudi	Alikvot više nije reprezentativan za prvobitni uzorak u celini	Proverite uzorkovanje, mešanje i izdvajanje poduzoraka.

Posebno koristan primer potiče iz istraživanja ranijeg MBAS postupka koje je sproveo USGS. Uzorci za kontrolu kvaliteta koji su sadržali nitrat, ali ne i druge MBAS supstance, dali su pozitivan odziv. Istraživači su potvrdili interferencije nitrata i hlorida i uveli metodu sa korakom ispiranja rastvarača. Upozorili su da prividna korelacija između MBAS i nitrata može odražavati samu analitičku interferenciju.

Ovo je istorijski nalaz specifičan za određeni postupak, a ne dokaz da je svaki današnji MBAS rezultat pristrasan. Praktična pouka je da treba proveriti da li korelacija može poticati iz samog ispitivanja pre nego što se objasni kao proces u životnoj sredini.

Rukovanje uzorcima je deo merenja

Surfaktanti se koncentrišu na granicama faza. Smernice NEMI upozoravaju da pena može osiromašiti tečnost ispod nje i da adsorpcija na zidovima posude može biti značajna pri niskim koncentracijama. Nemojte uklanjati penu sa površine i pretpostaviti da je preostala tečnost ekvivalentna prikupljenom uzorku.

Za navedeni regulatorni kontekst Sjedinjenih Američkih Država, tabela II u 40 CFR 136.3 propisuje hlađenje uzoraka za ispitivanje surfaktanata na 6 °C ili niže i maksimalno vreme čuvanja od 48 sati, uz uslove navedene u fusnotama. Organizujte boce, transport i prijem u laboratoriji pre uzorkovanja. Pravilno izvedena ekstrakcija ne može nadoknaditi materijal izgubljen tokom uzorkovanja ili čuvanja.

Proverite kontrole kvaliteta pre upotrebe rezultata

Odredbe o kontroli kvaliteta u 40 CFR 136.7 navode kontrole kao što su slepe probe, provere kalibracije, laboratorijski kontrolni uzorci, uzorci matriksa sa dodatkom standarda i duplikati. Njihove uloge se razlikuju. Slepa proba proverava kontaminaciju; uzorak matriksa sa dodatkom standarda pokazuje da li se dodati referentni materijal može ponovo izmeriti u tom uzorku; duplikat procenjuje ponovljivost.

Razmotrite ilustrativno poređenje procesa: za ulaz je prijavljen rezultat 1.0 mg/L izraženo kao LAS, a za izlaz 0.2 mg/L izraženo kao LAS. Proračun daje smanjenje prijavljene koncentracije MBAS od 80%. Pre nego što to nazovete uklanjanjem surfaktanata od 80%, proverite da li uzorci predstavljaju uporedive uslove procesa, da li koriste istu osnovu izražavanja rezultata i da li su kontrole prihvatljive. Smanjenje koncentracije takođe ne potvrđuje smanjenje ispuštene mase od 80% ako se protok vode promenio.

Rezultat ispod granice izveštavanja znači da laboratorija ne može pouzdano kvantifikovati MBAS ispod tog navedenog nivoa. To ne potvrđuje da uzorak ne sadrži surfaktante niti da ispunjava sve zahteve u pogledu kvaliteta vode.

Za izbor metode počnite od vodiča za metilensko plavo u analitičkim ispitivanjima. Za pripremu rada u laboratoriji koristite odgovarajuće smernice za rukovanje hemikalijama i bezbednost u laboratoriji. Zatražite analitičku metodu specifičnu za određenu hemijsku vrstu kada odluka zahteva identifikaciju određenog surfaktanta, a ne merenje zbirnog odziva na boju.