Artikulo
Ang paraan ng methylene blue sa pagsukat ng sulfide
Sinusukat ng paraan ng methylene blue para sa sulfide ang sulfide sa pamamagitan ng pagpapalit nito tungo sa isang asul na pangkulay at pagsukat sa nagresultang absorbansiya. Ang methylene blue ang produkto ng reaksiyon na nagdadala ng analitikal na signal. Ang pagdaragdag ng isang bote ng methylene blue sa tubig ay hindi ang pagsusuring ito.
Kadalasan, ang mahirap na bahagi ay ang pagpapanatiling kumakatawan ang sample sa orihinal nitong pinagmulan hanggang maganap ang reaksiyon. Hindi maibabalik ng isang eksaktong pagbasa ng absorbansiya ang sulfide na nakawala o naoksida habang kinokolekta. Hindi rin nito maihihiwalay ang malayang hydrogen sulfide sa iba pang pangkat ng sulfur na napakawalan sa paghahanda ng sample.
Ano ang lumilikha ng asul na kulay?
Sa EPA Method 376.2, tumutugon ang sulfide sa dimethyl-p-phenylenediamine sa presensiya ng ferric chloride upang bumuo ng methylene blue. Lumilikha ang mga asidikong reagent ng mga kundisyon para sa pagbuo ng pangkulay. Pagkatapos, sinusukat ng instrumento ang pagsipsip ng liwanag ng nagresultang solusyon.
Ang konseptuwal na reaksiyon ay:
Sulfide + N,N-dimethyl-p-phenylenediamine + Fe(III), sa asidikong mga kundisyon → methylene blue → pagsukat ng absorbansiya.
Isa itong eskema ng pagsusuri, hindi isang balanseng ekwasyon ng reaksiyon. Ang pormulasyon at konsentrasyon ng reagent, oras ng pagbuo ng kulay, haba ng alon, at landas ng liwanag ay dapat manggaling sa napiling paraan.
Hindi maaaring basta ipagpalit ang mga detalyeng iyon. Itinatakda ng EPA 376.2 ang pagsukat sa 625 nm. Gumagamit naman ng 665 nm ang pamamaraan ng Hach 8131 na nakadokumento para sa instrumentong DR/5000 nito. Hindi maipapalit ang isang halagang nasa literatura para sa absorbansiya ng methylene blue sa mga setting at kalibrasyon ng isang partikular na pagsusuri.
Tukuyin ang bahagi ng sulfide bago ito kolektahin
Maaaring magtago ng magkakaibang target ng pagsukat ang “konsentrasyon ng hydrogen sulfide.” Sa tubig, magkaugnay ang natunaw na H₂S at HS⁻ sa pamamagitan ng kimika ng asido at base. Nakadepende ang kanilang mga proporsiyon sa mga kundisyon, kabilang ang pH. Binabago ng pagpapaasido ng sample ang distribusyong iyon; hindi nito pinananatili ang orihinal na distribusyon para sa pagmamasid sa ibang pagkakataon.
Saklaw ng EPA 376.2 ang kabuuan at natunaw na mga sulfide sa mga tinukoy na sample ng tubig at basura, ngunit hindi kabilang ang mga sulfide na hindi natutunaw sa asido. Kaya ang “kabuuan” sa isang ulat na gumagamit ng paraang ito ay hindi dapat unawain bilang bawat tambalang naglalaman ng sulfur sa bote. Ibang analyte ang sulfate, at maaaring hindi masukat ang isang metal sulfide na hindi natutunaw sa asido.
Bago paghambingin ang mga resulta mula sa dalawang laboratoryo, itanong kung aling bahagi ang narekober ng bawat pamamaraan. Suriin din ang batayan ng pag-uulat: magkaibang kumbensiyon ng masa ang mg/L bilang sulfur at mg/L bilang H₂S. Hindi nangangahulugang magkatugma ang mga resulta kapag magkapareho ang numero ngunit hindi ang mga yunit, paghahanda, at depinisyon ng analyte.
Daloy ng trabaho na nagpoprotekta sa pagsukat
Gamitin ang sumusunod na pagkakasunod-sunod kapag sinusuri ang isang iminungkahing daloy ng trabaho sa laboratoryo. Ipinapakita ng larawan sa pabalat ang reaksiyon at ang pagbasa gamit ang liwanag; tinutukoy naman ng talahanayang ito ang mga pagpapasyang nauuna sa mga iyon.
| Yugto | Itala bago magpatuloy | Ano ang naiiwasan ng tala |
|---|---|---|
| Tukuyin | Matris ng tubig, basura, o biyolohikal na sample; natunaw na bahagi o kabuuang bahaging tinukoy ng paraan | Paghahambing ng magkakaibang analyte sa ilalim ng iisang tatak na “H₂S” |
| Kolektahin | Oras ng pagkolekta, temperatura, pagsasala, lalagyan, at pagkakalantad sa hangin | Pagturing sa isang nabagong sample bilang orihinal na tubig |
| Patatagin | Eksaktong pamamaraan ng preserbasyon at pinahihintulutang pagkaantala | Pag-aakalang napapanatili ng pagpapalamig lamang ang bawat sample |
| Isagawa ang reaksiyon | Bersiyon ng paraan, batch ng reagent, mga bolyum, at oras ng pagbuo ng kulay | Pagsasama ng hindi magkakatugmang bahagi ng iba't ibang protokol |
| Sukatin | Haba ng alon, haba ng landas ng liwanag sa selda, blangkong sample, mga pamantayan, at pagbabanto | Pagpapalit ng kulay tungo sa konsentrasyon nang walang tamang kalibrasyon |
| Suriin | Mga pagsusuri sa rekoberi, pagtutugma ng mga duplikado, limitasyon ng pag-uulat, at mga yunit | Pag-uulat ng numerong mula sa instrumento nang hindi isinasaad ang mga analitikal na limitasyon nito |
Hinihingi ng buod ng NEMI para sa Standard Methods 4500-S²⁻ D ang pinakamababang posibleng paglalantad sa hangin at alinman sa agarang pagsusuri o tinukoy na preserbasyon gamit ang zinc acetate. Gumagamit din ang pamamaraan nito ng preserbasyon ng kabuuang sulfide ng mga alkalinong kundisyon at isang boteng ganap na puno. Bahagi ng pamamaraan para sa sample ang mga kinakailangang ito, hindi lamang ng maayos na pangangasiwa ng laboratoryo.
Maaaring magmukhang mas mababa ang resulta ng sample dahil sa mga sagabal
Tinutukoy ng parehong buod ng Standard Methods ang mga ahenteng nagpapababa ng oksidasyon na pumipigil sa pagbuo ng asul na kulay, mga metal na bumubuo ng hindi natutunaw na mga sulfide na hindi mahusay na narerekober, at ferrocyanide na mismong lumilikha ng asul na kulay. Maaari ring pigilan ng napakataas na konsentrasyon ng sulfide ang reaksiyon.
Dahil dito, may ilang posibleng paliwanag para sa isang maputlang tubo: kaunting sulfide, pagkawala bago ang pagsusuri, hindi kumpletong rekoberi, o napigilang pagbuo ng kulay. Maaaring may nakagagambalang kulay sa isang madilim na tubo. Nangangailangan ang kulay at labo ng pagwawasto sa likurang signal na itinakda ng paraan; hindi laging sapat ang pagbabawas ng isang basta napiling blangkong sample ng tubig.
Isang kapaki-pakinabang na pagsusuri ang pagdaragdag ng isang tiyak na dami ng sulfide sa isang sample na kumakatawan sa sinusuring materyal at pagpapadaan dito sa kaukulang paghahanda. Kung hindi narekober ang inaasahang dagdag, kailangang siyasatin ang matris o daloy ng trabaho. Ipinapakita ng mga probisyon sa pagkontrol ng kalidad sa EPA 9030B kung bakit pinoproseso sa buong pamamaraan ang isang matris na dinagdagan ng tiyak na dami ng analyte, kasama ng mga blangkong sample at pamantayang pangsuri. Hindi masusuri ang mga naunang pagkawala kung idinagdag lamang ang analyte bago mismo ang pagbasa.
Isang halimbawa sa aktuwal na lugar: nahahadlangan ng mainit na tubig ang maayos na protokol
Inihambing ng pag-aaral ng USGS sa Yellowstone na iniulat sa Open-File Report 2010-1192 ang dalawang pamamaraan ng methylene blue sa isang paraang gumagamit ng elektrodong selektibo sa ion sa mga napreserbang sample na heotermal.
Palaging mas mataas ang mga resulta mula sa elektrod. Tinukoy ng mga mananaliksik ang oksidasyon at paglabas ng H₂S bilang gas bilang mga problema sa maiinit na sample. Nagbigay ng bahagyang mas mataas na mga resultang kolorimetriko ang paunang paghahalo ng mga reagent para sa kulay bago idagdag ang sample, ngunit nagdulot ito ng isa pang problema: mabilis na nasira ang pinaghalong reagent, kaya naging sanhi ng kawalan ng presisyon ang tiyempo. May thiosulfate din ang pitong sample sa mga konsentrasyong iniugnay ng mga may-akda sa malamang na pagmamaliit ng resultang kolorimetriko.
Para sa kanilang mga tubig na heotermal, pinaboran ng mga may-akda ang agarang pagpapatatag gamit ang alkalinong antioxidant, na sinusundan ng pagsukat gamit ang elektrod. Isa itong tiyak na natuklasan tungkol sa pagpili ng paraan para sa mainit na tubig, hindi ebidensiyang mas mahusay ang bawat pagsukat gamit ang elektrod kaysa sa bawat pagsusuring kolorimetriko.
Piliin ang paraan ayon sa tanong
| Analitikal na tanong | Paraang susuriin | Pangunahing kondisyon |
|---|---|---|
| Sulfide na maaaring marekober sa angkop na matris ng tubig | Nakadokumentong kolorimetriya gamit ang methylene blue | Panatilihin ang tinukoy na bahagi at ipakita ang rekoberi mula sa matris |
| Sulfide sa mainit na tubig na heotermal | Agarang pagpapatatag na may napatunayang daloy ng trabaho gamit ang elektrod | Patunayan ang kaangkupan ng pagkolekta at preserbasyon para sa temperatura at matris |
| Mga sulfide sa hindi magkakatulad na basura o mga solido | Paghahandang nakatuon sa partikular na bahagi, gaya ng EPA 9030B, kasama ang nakasaad nitong paraan ng pagtukoy | Maaaring manatiling hindi kumpleto ang rekoberi ng hindi natutunaw sa asido; huwag ipagpalagay na ganap ang ekstraksiyon |
| Malayang sulfide kumpara sa mga pangkat na napapakawalan ng asido sa mga biyolohikal na ispesimen | Selektibong pagkuha o pagbubuo ng deribatibo na may paghihiwalay | Tukuyin kung aling pangkat ng sulfur ang lumilikha ng sinusukat na signal |
Mahalaga ang pagkakaibang ito sa mga biyolohikal na sample. Sa pag-aaral nina Shen at mga kasamahan noong 2011 sa laboratoryo at plasma ng daga, nalimitahan ang mga pagsukat gamit ang methylene blue ng likurang kulay, sensitibidad, at sulfur na napakawalan ng asido habang inihahanda ang sample. Inihiwalay ng kanilang paraang monobromobimane/HPLC ang isang deribatibo ng sulfide at natukoy ang mas mababang mga konsentrasyon sa mga kundisyong sinubukan. Isa itong pag-aaral sa pagpapatunay ng analitikal na paraan, hindi isang klinikal na hangganan para sa diyagnosis o patunay ng epekto ng isang paggamot.
Kalibrasyon at mga pagsusuring magkahawig ang pangalan
Magsagawa ng kalibrasyon batay sa mga pamantayan ng sulfide na tinukoy ng pamamaraan, gamit ang parehong mga kundisyon ng reaksiyon at liwanag na ginagamit sa mga sample. Suriin ang mga resulta ng blangkong sample at pamantayang pangsuri bago kalkulahin ang konsentrasyon mula sa absorbansiya ng sample. Nagtatatag ang isang maayos na kurba ng kalibrasyon ng ugnayan para sa mga pamantayang iyon; ipinapakita naman ng rekoberi ng sample kung nananatili ang ugnayang iyon sa matris.
Panghuli, iba ang paggamit ng methylene blue sa pagsusuring MBAS para sa mga anionikong surfactant. Sa EPA 425.1, kumakabit ang umiiral nang pangkulay sa mga sangkap na aktibo sa ibabaw at kinukuha ito tungo sa isang organikong yugto. Sa kolorimetriya ng sulfide, binubuo ang pangkulay. Wala sa dalawang analitikal na pamamaraang ito ang isang tagubilin para sa paggamot ng tubig. Tukuyin ang analyte at reaksiyon bago pumili ng reagent o magbigay-kahulugan sa asul na kulay.