Arseenitestaus: kuinka testata helppo tapa

aiemmin arseenin testaus juomavedessä on ollut yhtä vaikeaa kuin sen poistaminen. Markkinoille on tullut erilaisia testipakkauksia, jotka johtuvat helpompien, halvempien ja nopeampien menetelmien tarpeesta. Nämä testisarjat kilpailevat sekä laboratoriolaitteiden tarkkuudesta että heikosta havaitsemiskyvystä.

arseeni muistetaan usein myrkkynä, jota käytettiin keskiajalta lähtien hyväuskoisten ihmisten eliminoimiseen. Siihen aikaan arsenikki oli täydellinen murha-ase, koska kuoleman oireet jäljittelivät muita syitä ja siksi niitä oli vaikea jäljittää. Vakava myrkytys ja mahdollisesti kuolema voi tapahtua vain 100 mg arseenia. Pienemmät toistuvat annokset, kuten saastuneesta juomavedestä saadut, kerääntyvät elimistöön ja aiheuttavat vaihtelevia sivuvaikutuksia. Syöpä, diabetes ja sydän-ja verisuoniongelmat ovat yhteydessä arsenikkimyrkytykseen. Joidenkin tutkimusten mukaan niinkin vähän kuin 3 parts per billion (ppb) on mahdollisesti haitallista.

ajatus arseenin esiintymisestä juomavedessä on keskivertokuluttajalle varsin hälyttävä. Arseenin saastuttamaa pohjavettä on löydetty 49 Yhdysvaltain 50 osavaltiosta. Arseeni esiintyy ympäristössä useimmiten epäorgaanisena arseenina ja päätyy pohjaveteen arseenipitoisten kivien ja maaperän eroosiosta. Epäorgaaninen arseeni koostuu arseeni-ioneista yhdessä kloori -, happi-ja rikki-ionien kanssa muodostaen yhdisteitä, jotka tunnetaan nimellä arseniitti (As+3) ja arsenaatti (As+5).

arseenin testaus miten

aiemmin arseenin testaus juomavedessä on ollut yhtä vaikeaa kuin sen poistaminen. Arseenipitoisuuksien tarkka mittaaminen jätettiin laboratoriolle ja kalliille instrumenteille, kuten atomiabsorptiospektrometreille. Aikaviive ja kustannukset ovat tämän lähestymistavan ilmeisiä ongelmia. Markkinoille on tullut erilaisia testipakkauksia, jotka johtuvat helpompien, halvempien ja nopeampien menetelmien tarpeesta. Nämä testisarjat kilpailevat sekä laboratoriolaitteiden tarkkuudesta että heikosta havaitsemiskyvystä.

saatavilla olevista kilpailevista tuotteista käyttökelpoisimmat arseenitestipakkaukset raportoivat sekä määrällisesti että laadullisesti.

kaikki nämä sarjat perustuvat samanlaiseen kemiaan, jossa epäorgaaniset arseeniyhdisteet (As+3 ja As+5) pelkistyvät arsiinikaasuksi. Tämä tapahtuu kontrolloidussa reaktiossa happamoituneen vesinäytteen ja sinkkijauheen välillä. Reaktiossa käytetään tilavuuspesifistä reaktioastiaa, yleensä testipakkauksen mukana toimitettua muovipulloa.

eri pakkauskoot vaativat tyypillisesti eri otoskokoja, ja niissä käytetään yleensä lisäreagensseja, joilla torjutaan pohjavedessä esiintyvien muiden yhteisten alkuaineiden, kuten rikkivedyn ja raudan, aiheuttamia häiriöitä. Kun näyte ja kaikki reagenssit on yhdistetty reaktioastiassa, mitataan vesinäytteen arseenipitoisuus testiliuskalla. Testiliuskaa ei kasteta näytteeseen, vaan se asetetaan näytteen yläpuolelle erityiseen korkkiin, joka sulkee reaktioastian. Kun arseeni muuntuu arsiinikaasuksi ja joutuu kosketuksiin testiliuskan kanssa, testiliuskan elohopeabromidi-indikaattori muuttuu väriltään valkoisesta keltaisen ja ruskean sävyihin. Tämän kemiallisen reaktion kesto vaihtelee testisarjojen välillä 10-30 minuutin välillä. Kun reaktio on suoritettu, testiliuska poistetaan ja sovitetaan värivertailukaavioon, jotta saadaan kvantitatiivinen mitta arseenille testattavassa näytteessä.

nämä testipakkaukset ovat käteviä, koska ne sisältävät kaikki tarvittavat materiaalit ja reagenssit. Useimmissa tapauksissa jopa happolaji on huolellisesti valittu siten, että se on luonteeltaan heikompaa ja vähemmän vaarallista, mikä helpottaa kuljetusta ja turvallisempaa käyttöä. Arseenitestipakkaukset voivat myös olla kustannustehokas vaihtoehto tai alustava testi laboratoriokokeille, joiden keskimääräinen hinta testiä kohti on alle $2.

Korrelaatiotutkimus

arseenitestauksen vaihtoehtoja harkittaessa kysytään usein, onko testiliuskapohjainen testipakkaus todella tarkka tapa mitata arseenia. Vastaus ”Kyllä” myönteiseen sävyyn ei vastaa kysymykseen. Todelliset testitiedot kolmannelta osapuolelta ovat vakuuttavampia todisteita, ja niitä pyydetään usein. Arseenikenttätestipakkauksen tarkkuuden osoittamiseksi käytettiin puolueetonta kolmatta osapuolta tekemään tutkimus Yhdysvalloissa saatavilla olevien arseenitestipakkausten tärkeimmistä tuotemerkeistä.

tutkimuksessa, jonka johti Tri Mark Zabo Catawba Collegesta Salisburysta, N. C., laadittiin useita arseenistandardeja käyttäen NIST-standardin vertailumateriaalia 3103a.

kaavion tuloksia tarkasteltaessa on tärkeää muistaa, että tutkituissa koepakkauksissa käytetään testiliuskoja. Testiliuskat ovat kolorimetrisiä ja tulokset riippuvat siitä, sopivatko värit silmittäin. Tällaisen kolorimetrisen testin yksi puute on se, että värikartassa on rajallinen määrä ennalta valittuja tasoja. Tämä rajoitettu määrä tasoja, jotka muuntuvat testituloksiksi, vaatii joskus lukijaa arvioimaan lukeman, joka on käytettävissä olevien värien välillä. Esimerkiksi neljästä tutkitusta testipakkauksesta vain yhdellä oli värikarttaan alle 5 ppb: n väritasoja. Näitä testejä suorittava henkilö pystyi kuitenkin vielä arvioimaan 3 ppb: n tuloksia. Toisessa tapauksessa Arseenitarkastuksessa ei ollut 50 ppb: n tasoa, mutta tarkka tulos arvioitiin. Yhteenvetona voidaan todeta, että tämän tyyppisen arseenitestipakkauksen vahva kohta on testitulosten erottelukyky. Testiliuskassa olevan elohopeabromidi—indikaattorin ja huolellisesti painettujen värikarttojen välissä testin suorittava yksilö pystyy saamaan yksityiskohtaisen kuvan veden arseenipitoisuuksista-jopa pelkällä testiliuskalla.

toinen testituloksiin liittyvä seikka on näiden testisarjojen ilmeinen toistettavuus testistä toiseen. Kullakin arseenipitoisuudella testattiin kaksi näytettä. Kun kunkin testisarjan testit saatiin päätökseen, tulokset todettiin samoiksi molempien näytteiden osalta, joiden arseenipitoisuus oli sama. Ennustettavat ja toistettavat tulokset ovat yhtä tärkeitä kuin tarkat tulokset testimenetelmiä harkittaessa.

tärkeät testipakkauksen ominaisuudet

vaikka useimmat arseenikoepakkaukset käyttävät samaa perusmenetelmää ja kemiaa, jokainen pakkaus on ainutlaatuinen. Kun harkitset, minkä testipaketin valitset, on joitakin tärkeitä tekijöitä otettava huomioon.

• helppokäyttöisyys. Saatavana on erilaisia sarjoja, joiden monimutkaisuus vaihtelee. Arseenin testaus ei välttämättä ole yhtä helppoa kuin monien muiden ionien testaus. Jotkut valmistajat ovat kuitenkin tehneet parempaa työtä kuin toiset tehdessään testimenetelmistä helppoja suorittaa ja ymmärtää. Vähemmän askelia, helppolukuiset ohjeet ja kuvat ovat avain hämmennyksen ja inhimillisten erehdysten vähentämiseen.
• aika. Kolme neljästä tutkimukseen sisältyvästä testipakkauksesta vaatii 30 minuutin itämisajan samalla, kun vesinäytteen arseeni pelkistetään arsiinikaasuksi. Muihin testimenetelmiin verrattuna 30 minuuttia on suuri ajansäästö. Kuitenkin, jos sinulla on suuri määrä näytteitä testata, tai vain halua odottaa, 10 minuutin testi voi olla toivottavaa. Arsiinikaasun lisääjien lisääminen sarjan reagensseihin suorittaa testejä kolmasosassa muiden pakkausten ajasta.
• kustannus. Testisarjojen valitseminen veden laadun mittaamiseen on usein tasapaino kustannusten ja suorituskyvyn välillä, varsinkin jos tarvitaan monia testejä. Kun keskimääräinen hinta per testi välillä $1 ja $2.40, kaikki sarjat arvioidaan tässä artikkelissa ovat kustannustehokkaita vaihtoehto verrattuna kustannukset lähettää vesinäytteitä laboratorioon.
• herkkyys. Havaitsemisalue tai herkkyys on yleinen arseenin testausmenetelmiin liittyvä kysymys. Kun nykyinen arseenistandardi on 50 ppb ja useimmat vesilähteet Yhdysvalloissa alle 100 ppb, lisäherkkyys voi lopulta voittaa muut testipakkauksen edut. Samaan aikaan arseenin kunnostuslaitteita asentavat vedenlaadun ammattilaiset pyytävät testejä, joissa havaitaan alle 10 ppb. Tämä alhainen havaitsemisherkkyys on tärkeä arseeninpoistolaitteiden kalibroinnin ja tehokkuuden varmistamisen kannalta. Näillä huomioilla matalan kantaman arsenikkipakkaus voi olla paras vaihtoehto alhaisilla tunnistustasoilla 2, 4, 6, 10, 15, 20 ja jopa 240 ppb. Tämä saavutetaan suuremmalla otoskoolla (250 ml verrattuna 50 tai 100 ml: aan) ja kemiallisilla tehosteilla, jotka tuottavat voimakkaampia värejä pienemmillä arseenipitoisuuksilla.

mikä Testimenetelmä sopii arseenin havaitsemis-ja mittaustarpeisiisi? Testiliuskatekniikan parannusten ansiosta vedestä voidaan testata arseenia helposti, nopeasti, kustannustehokkaasti, tarkasti ja hyödyllisellä tunnistustasolla. Käyttämällä aiemmin mainitut näkökohdat helppokäyttöisyys, testausaika, kustannukset ja herkkyys, arsenikkitestipakkauksen pitäisi olla helppo valita.

tämä artikkeli on julkaistu alun perin joulukuun puolella. 3, 2001 ja on tarkistettu selkeyden vuoksi.