Arsentest: So testen Sie auf einfache Weise

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In der Vergangenheit war das Testen auf Arsen im Trinkwasser so schwierig wie das Entfernen. Eine Vielzahl von Testkits ist auf dem Markt erschienen, da einfachere, billigere und schnellere Methoden erforderlich sind. Diese Testausrüstungen konkurrieren die Genauigkeit und die niedrige Entdeckungsfähigkeit der Laborinstrumentierung.

Arsen wird oft als Gift bezeichnet, das seit dem Mittelalter zur Beseitigung ahnungsloser Personen verwendet wird. Damals war Arsen eine perfekte Mordwaffe, da die Symptome des Todes andere Ursachen nachahmten und daher schwer zu verfolgen waren. Schon ab 100 mg Arsen kann es zu schweren Vergiftungen und möglicherweise zum Tod kommen. Niedrigere häufige Dosen, wie sie aus kontaminiertem Trinkwasser stammen, bauen sich im Körper auf und verursachen unterschiedliche Nebenwirkungen. Krebs, Diabetes und Herz-Kreislauf-Probleme sind mit Arsenvergiftungen verbunden. Einige Untersuchungen legen nahe, dass nur 3 Teile pro Milliarde (ppb) potenziell schädlich sind.

Der Gedanke, dass Arsen in irgendeiner Menge im Trinkwasser vorhanden ist, ist für den Durchschnittsverbraucher ziemlich alarmierend. Mit Arsen kontaminiertes Grundwasser wurde in 49 der 50 Bundesstaaten der Vereinigten Staaten gefunden. Arsen ist am häufigsten in Form von anorganischem Arsen in der Umwelt vorhanden und gelangt durch Erosion arsenhaltiger Gesteine und Böden in das Grundwasser. Anorganisches Arsen besteht aus Arsenionen, die mit Chlor-, Sauerstoff- und Schwefelionen kombiniert werden, um Verbindungen zu bilden, die als Arsenit (As +3) und Arsenat (As +5) bekannt sind.

Arsen testen Wie man

In der Vergangenheit war das Testen auf Arsen im Trinkwasser so schwierig wie das Entfernen. Die genaue Messung der Arsenkonzentrationen wurde dem Labor und teuren Instrumenten wie Atomabsorptionsspektrometern überlassen. Zeitverzögerung und Kosten sind die offensichtlichen Probleme bei diesem Ansatz. Eine Vielzahl von Testkits ist auf dem Markt erschienen, da einfachere, billigere und schnellere Methoden erforderlich sind. Diese Testausrüstungen konkurrieren die Genauigkeit und die niedrige Entdeckungsfähigkeit der Laborinstrumentierung.

Von den verfügbaren Konkurrenzprodukten berichten die nützlichsten Arsen-Testkits sowohl quantitativ als auch qualitativ.

Alle diese Kits basieren auf einer ähnlichen Chemie, bei der anorganische Arsenverbindungen (As+3 und As+5) zu Arsingas reduziert werden. Dies geschieht in einer kontrollierten Reaktion zwischen einer angesäuerten Wasserprobe und Zinkpulver. Für diese Reaktion wird ein volumenspezifisches Reaktionsgefäß, üblicherweise eine im Testkit mitgelieferte Plastikflasche, verwendet.

Verschiedene Kits erfordern typischerweise unterschiedliche Probengrößen und verwenden in der Regel zusätzliche Reagenzien, um Interferenzen von anderen im Grundwasser vorkommenden Elementen wie Schwefelwasserstoff und Eisen zu kontrollieren. Sobald die Probe und alle Reagenzien im Reaktionsgefäß kombiniert sind, wird ein Teststreifen verwendet, um die Arsenkonzentration der Wasserprobe zu messen. Der Teststreifen wird nicht in die Probe getaucht, sondern über die Probe in eine spezielle Kappe gelegt, die das Reaktionsgefäß verschließt. Wenn sich das Arsen in Arsingas umwandelt und mit dem Teststreifen in Kontakt kommt, ändert sich die Farbe des Quecksilberbromidindikators auf dem Teststreifen von Weiß zu Gelb- und Brauntönen. Diese chemische Reaktion variiert in der Zeit zwischen Testkits von 10 bis 30 Minuten. Sobald die Reaktion abgeschlossen ist, wird der Teststreifen entfernt und mit einer Farbkomparatorkarte abgeglichen, um ein quantitatives Maß für Arsen in der getesteten Probe zu erhalten.

Diese Testkits sind praktisch, da sie alle benötigten Materialien und Reagenzien enthalten. In den meisten Fällen ist sogar die Art der Säure sorgfältig ausgewählt worden, um von einer schwächeren und weniger gefährlichen Natur für einfacheren Transport und sichereren Gebrauch zu sein. Arsen-Testkits können auch eine kostengünstige Alternative oder ein vorläufiger Test zu Labortests sein, wobei der durchschnittliche Preis pro Test weniger als 2 US-Dollar beträgt.

Korrelationsstudie

Bei der Prüfung von Optionen für Arsenuntersuchungen wird häufig gefragt, ob ein Teststreifen-basiertes Testkit wirklich eine genaue Methode zur Messung von Arsen ist. Die Beantwortung von „Ja“ in einem positiven Ton beantwortet die Frage. Tatsächliche Testdaten von Dritten sind überzeugendere Beweise und werden häufig angefordert. Um die Genauigkeit des Arsen-Feldtestkits zu demonstrieren, wurde ein nicht voreingenommener Dritter verwendet, um eine Studie über die wichtigsten Marken von Arsen-Testkits durchzuführen, die in den USA erhältlich sind.

In einer Studie, die von Dr. Mark Zabo vom Catawba College in Salisbury, N.C., durchgeführt wurde, wurden mehrere Ars-Standards unter Verwendung des NIST-Standardreferenzmaterials 3103a hergestellt. Vier verschiedene Testkits wurden verwendet, um jeden Standardsatz zu testen.

Bei der Überprüfung der Ergebnisse aus der Tabelle ist zu beachten, dass die untersuchten Testkits Teststreifen verwenden. Teststreifen sind farbmetrisch und die Ergebnisse hängen von passenden Farben mit dem Auge ab. Ein Nachteil eines solchen kolorimetrischen Tests ist die begrenzte Anzahl vorgewählter Ebenen, die auf einer Farbkarte vorhanden sind. Diese begrenzte Anzahl von Ebenen, die in Testergebnisse umgewandelt werden, erfordert manchmal, dass der Leser einen Messwert schätzt, der zwischen den verfügbaren Farben liegt. Zum Beispiel hatte von den vier untersuchten Testkits nur eines Farbniveaus auf der Farbkarte unter 5 ppb. Dennoch war die Person, die diese Tests durchführte, immer noch in der Lage, Ergebnisse von 3 ppb zu schätzen. In einem anderen Fall gab es mit dem Arsencheck im niedrigen Bereich keinen ppb-Wert von 50, aber ein genaues Ergebnis wurde geschätzt. Zusammenfassend ist eine Stärke dieser Art von Arsen-Testkit die Auflösung der Testergebnisse. Zwischen dem Quecksilberbromidindikator auf dem Teststreifen und sorgfältig gedruckten Farbkarten kann sich die Testperson ein detailliertes Bild der Arsenkonzentration im Wasser machen — auch mit nur einem Teststreifen.

Ein zweiter Punkt in Bezug auf die Testdaten ist die offensichtliche Reproduzierbarkeit dieser Testkits von einem Test zum nächsten. Bei jeder Arsenkonzentration wurden zwei Proben getestet. Als die Tests für jedes Kit abgeschlossen waren, Die Ergebnisse waren für beide Proben mit derselben Arsenkonzentration gleich. Vorhersagbare und reproduzierbare Ergebnisse sind bei der Betrachtung von Testmethoden ebenso wichtig wie genaue Ergebnisse.

Wichtige Funktionen des Testkits

Obwohl die meisten Arsen-Testkits dieselbe grundlegende Methode und Chemie verwenden, ist jedes Kit einzigartig. Wenn Sie überlegen, für welches Testkit Sie sich entscheiden, sind einige wichtige Faktoren zu berücksichtigen.

  • Benutzerfreundlichkeit. Eine Vielzahl von Kits ist mit unterschiedlichen Komplexitätsgraden erhältlich. Das Testen auf Arsen ist möglicherweise nicht so einfach wie das Testen auf viele andere Ionen. Einige Hersteller haben jedoch bessere Arbeit geleistet als andere, um Testverfahren einfach durchzuführen und zu verstehen. Weniger Schritte, einfach zu lesende Anweisungen und Illustrationen sind der Schlüssel, um Verwirrung und menschliches Versagen zu reduzieren.
  • Zeit. Drei der vier in der Studie enthaltenen Testkits erfordern eine Inkubationszeit von 30 Minuten, während das Arsen in der Wasserprobe zu Arsingas reduziert wird. Im Vergleich zu anderen Testmethoden sind 30 Minuten eine große Zeitersparnis. Wenn Sie jedoch eine große Anzahl von Proben testen müssen oder einfach nicht warten möchten, ist ein 10-minütiger Test möglicherweise wünschenswerter. Die Zugabe von Arsin-Gasverstärkern zu den Reagenzien eines Kits führt Tests in einem Drittel der Zeit anderer Kits durch.
  • Kosten. Die Auswahl von Testkits zur Messung der Wasserqualität ist häufig ein Gleichgewicht zwischen Kosten und Leistung, insbesondere wenn viele Tests erforderlich sind. Mit dem Durchschnittspreis pro Test zwischen 1 und 2,40 US-Dollar sind alle in diesem Artikel bewerteten Kits eine kostengünstige Alternative im Vergleich zu den Kosten für das Senden von Wasserproben an ein Labor.
  • Empfindlichkeit. Nachweisbereich oder Empfindlichkeit ist eine häufige Frage in Bezug auf Arsen-Testmethoden. Mit dem aktuellen Arsen-Standard von 50 ppb in der Debatte und die meisten Wasserquellen in den Vereinigten Staaten unter 100 ppb, zusätzliche Empfindlichkeit kann schließlich über andere Test-Kit Vorteile gewinnen. Gleichzeitig bitten Fachleute für Wasserqualität, die Geräte zur Arsensanierung installieren, um Tests, die weniger als 10 ppb nachweisen. Diese geringe Nachweisempfindlichkeit ist wichtig für die Kalibrierung und Effizienzbestätigung der Arsenentfernungsgeräte. Mit diesen Überlegungen, ein Low-Range-Arsen-Kit kann Ihre beste Option mit niedrigen Nachweisniveaus bei 2, 4, 6, 10, 15, 20 und bis zu 240 ppb. Dies wird durch eine größere Probengröße (250 ml im Vergleich zu 50 oder 100 ml) und chemische Verstärker erreicht, die bei niedrigeren Arsenkonzentrationen intensivere Farben erzeugen.

Welche Art von Testmethode ist die richtige für Ihre Arsen-Detektions- und Messanforderungen? Verbesserungen in der Teststreifen-Technologie machen es möglich, Wasser auf Arsen einfach, schnell, kostengünstig, genau und bei nützlichen Nachweisniveaus zu testen. Unter Berücksichtigung der zuvor genannten Überlegungen zu Benutzerfreundlichkeit, Testzeit, Kosten und Empfindlichkeit sollte Ihr Arsen-Testkit einfach auszuwählen sein.

Dieser Artikel wurde ursprünglich am Dez. 3, 2001 und wurde zur Verdeutlichung überarbeitet.