Metoda metilenskog plavog za merenje sulfida

Metoda metilenskog plavog za određivanje sulfida meri sulfide tako što ih pretvara u plavu boju i meri apsorbanciju nastalog rastvora. Metilensko plavo je proizvod reakcije koji nosi analitički signal. Dodavanje metilenskog plavog iz bočice u vodu nije ovaj test.

Najteži deo je često očuvanje reprezentativnosti uzorka do odvijanja te reakcije. Precizno očitavanje apsorbancije ne može nadoknaditi sulfid koji je ispario ili oksidovao tokom uzorkovanja. Takođe ne može razlikovati slobodni vodonik-sulfid od drugih frakcija sumpora oslobođenih tokom pripreme uzorka.

Šta stvara plavu boju?

U metodi EPA 376.2, sulfid reaguje sa dimetil-p-fenilendiaminom u prisustvu gvožđe(III)-hlorida i stvara metilensko plavo. Kiseli reagensi stvaraju uslove za nastanak boje. Instrument zatim meri apsorpciju svetlosti u nastalom rastvoru.

Konceptualni prikaz reakcije je:

Sulfid + N,N-dimetil-p-fenilendiamin + Fe(III), u kiselim uslovima → metilensko plavo → merenje apsorbancije.

Ovo je analitička šema, a ne izjednačena jednačina reakcije. Formulacija i koncentracija reagensa, vreme razvijanja boje, talasna dužina i dužina optičkog puta moraju se preuzeti iz izabrane metode.

Ti detalji nisu međusobno zamenljivi. EPA 376.2 propisuje merenje na 625 nm. Postupak Hach 8131 dokumentovan za njihov instrument DR/5000 koristi 665 nm. Literaturna vrednost za apsorbanciju metilenskog plavog ne zamenjuje podešavanja i kalibraciju koji pripadaju konkretnom postupku određivanja.

Definišite frakciju sulfida pre uzorkovanja

„Koncentracija vodonik-sulfida” može prikrivati različite ciljeve merenja. U vodi su rastvoreni H₂S i HS⁻ povezani kiselinsko-baznom ravnotežom. Njihovi udeli zavise od uslova, uključujući pH. Zakiseljavanje uzorka menja tu raspodelu; ono ne čuva prvobitnu raspodelu za kasnije posmatranje.

EPA 376.2 obuhvata ukupne i rastvorene sulfide u navedenim uzorcima vode i otpada, ali isključuje sulfide nerastvorljive u kiselini. Zato „ukupno” u izveštaju zasnovanom na ovoj metodi ne treba tumačiti kao sva jedinjenja koja sadrže sumpor u boci. Sulfat je drugi analit, a metalni sulfid nerastvorljiv u kiselini može ostati neobuhvaćen.

Pre poređenja rezultata iz dve laboratorije, proverite koju je frakciju svaki postupak obuhvatio. Proverite i osnovu izražavanja rezultata: mg/L izraženo kao sumpor i mg/L izraženo kao H₂S predstavljaju različite načine iskazivanja mase. Isti broj bez istih jedinica, pripreme i definicije analita ne znači slaganje rezultata.

Tok rada koji štiti pouzdanost merenja

Koristite sledeći redosled kada pregledate predloženi laboratorijski tok rada. Ilustracija na naslovnoj slici prikazuje reakciju i optičko očitavanje; ova tabela navodi odluke koje im prethode.

Sažetak metode Standard Methods 4500-S²⁻ D u bazi NEMI zahteva minimalnu aeraciju i neposrednu analizu ili propisano konzervisanje cink-acetatom. Postupak konzervisanja za ukupne sulfide takođe koristi alkalne uslove i potpuno napunjenu bocu. Ovi zahtevi su deo metode postupanja sa uzorkom, a ne samo pravila održavanja reda u laboratoriji.

Interferencije mogu dati lažno niske rezultate

Isti sažetak iz Standard Methods navodi redukciona sredstva koja suzbijaju nastanak plave boje, metale koji stvaraju nerastvorljive sulfide sa slabim prinosom u postupku i ferocijanid koji i sam stvara plavu boju. Veoma visoke koncentracije sulfida takođe mogu inhibirati reakciju.

Zato bledo obojena epruveta ima nekoliko mogućih objašnjenja: malo sulfida, gubitak pre analize, nepotpun prinos ili potisnuto razvijanje boje. Tamno obojena epruveta može sadržati boju koja ometa merenje. Boja i zamućenost zahtevaju korekciju pozadine propisanu metodom; oduzimanje proizvoljne slepe probe sa vodom nije nužno dovoljno.

Korisna provera je dodavanje poznate količine sulfida reprezentativnom uzorku i sprovođenje odgovarajuće pripreme na tom uzorku. Ako se očekivano povećanje ne izmeri, potrebno je ispitati matriks ili tok rada. Odredbe o kontroli kvaliteta u metodi EPA 9030B ilustruju zašto se uzorak matriksa sa poznatim dodatkom analita obrađuje kroz celu metodu, zajedno sa slepim probama i kontrolnim standardima. Dodavanjem analita neposredno pre očitavanja ne mogu se proceniti raniji gubici.

Primer sa terena: vrela voda remeti uredno osmišljen protokol

Studija USGS-a u Jeloustonu, objavljena u izveštaju Open-File Report 2010-1192, uporedila je dva postupka sa metilenskim plavim i metodu sa jon-selektivnom elektrodom na konzervisanim geotermalnim uzorcima.

Rezultati dobijeni elektrodom bili su dosledno viši. Istraživači su prepoznali oksidaciju i izdvajanje H₂S iz rastvora kao probleme kod vrelih uzoraka. Prethodno mešanje reagensa za razvijanje boje, pre dodavanja uzorka, dalo je neznatno više kolorimetrijske rezultate, ali je uvelo drugi problem: mešani reagens se brzo razgrađivao, pa je vreme postalo izvor nepreciznosti. Sedam uzoraka je sadržalo i tiosulfat u koncentracijama koje su autori povezali sa verovatnim potcenjivanjem rezultata kolorimetrijskog određivanja.

Za svoje geotermalne vode, autori su dali prednost neposrednoj stabilizaciji antioksidansom u alkalnim uslovima, nakon koje sledi merenje elektrodom. Ovo je konkretan nalaz o izboru metode za vrelu vodu, a ne dokaz da je svako merenje elektrodom bolje od svakog kolorimetrijskog određivanja.

Izaberite metodu prema pitanju

Razlika u biološkim uzorcima je značajna. U laboratorijskoj studiji Šena i saradnika iz 2011. godine, koja je obuhvatila i plazmu miševa, merenja metilenskim plavim bila su ograničena pozadinskom bojom, osetljivošću i kiselinski labilnim sumporom oslobođenim tokom pripreme. Njihova metoda sa monobromobimanom/HPLC razdvajala je derivat sulfida i detektovala niže koncentracije u ispitivanim uslovima. To je bio rad na analitičkoj validaciji, a ne utvrđivanje kliničkog dijagnostičkog praga ili dokaz efekta lečenja.

Kalibracija i testovi sličnih naziva

Kalibrišite pomoću standarda sulfida definisanih postupkom, pod istim reakcionim i optičkim uslovima kao za uzorke. Pregledajte rezultate slepe probe i kontrolnih standarda pre pretvaranja apsorbancije uzorka u koncentraciju. Uredna kalibraciona kriva uspostavlja odnos za te standarde; prinos u uzorku pokazuje da li taj odnos važi i u prisustvu matriksa.

Na kraju, MBAS testiranje anjonskih surfaktanata koristi metilensko plavo na drugačiji način. U metodi EPA 425.1, već prisutna boja se povezuje sa površinski aktivnim supstancama i ekstrahuje u organsku fazu. Kolorimetrijskim određivanjem sulfida boja se stvara. Nijedan od ovih analitičkih postupaka nije uputstvo za tretman vode. Utvrdite analit i reakciju pre izbora reagensa ili tumačenja plave boje.