محلول‌های استاندارد کدورت سنجی

برای اندازه‌گیری دقیق کدورت در سایت، آزمایشگاه و به صورت آنلاین و همچنین انجام اعتبارسنجی، به استانداردهای با کیفیت نیاز است. در این مقاله به معرفی سری جدید استانداردهای عاری از فرمازین و شرح ویژگی‌های آن و همچنین بررسی و معرفی محلول‌های استاندارد کدورت سنجی پرداخته می‌شود. این استانداردهای جدید از دیدگاه‌های مختلفی از جمله GLP: بهداشت و ایمنی، پایداری و صرفه اقتصادی با فرمازین مقایسه شده‌اند. کدورت‌سنج نفلومتری به گونه‌ای طراحی شده است که به طور روتین توسط یک استاندارد شناخته شده با قابلیت پراکنده کردن نور، کالیبره شود. از جمله معیارهایی که استاندارد کدورت باید داشته باشد عبارت است از: دارا بودن قابلیت ردیابی، نمیانگر بودن دقت نتایج، دارا بودن قابلیت کالیبراسیون روش و دستگاه، داشتن نظارت بر عملکرد اپراتور، اعتبارسنجی آزمون و تسهیل عمل مقایسه می‌باشد.

مواد استاندارد باید به یک شیوه مناسب فنی، تولید و تعیین خصوصیت شوند. این مواد باید همگن، پایدار با عدم قطعیت مشخص در گستره اندازه‌گیری معین و دارای گواهینامه آنالیز باشند. در حال حاضر تنها دو نوع استاندارد توسط USEPA ،ASTM ،Standard Methods و دیگر سازمان‌های نظارتی شناخته و تائید شده‌اند. این دو استاندارد فرمازین و AMCO AEPA-1 می‌باشد.

فرمازین چیست؟

فرمازین یک تعلیق آبی از یک پلیمر نامحلول در آب است که از واکنش بین هیدرازین سولفات و هگزامتیلن تترا آمین بدست می‌آید. فرمازین از اوایل سال 1926 به عنوان استاندارد کدورت معرفی شده و تا به امروز نیز به کار می‌رود و دارای محدودیت‌های زیر می‌باشد:

• پایداری استانداردهایی که از محلول استاندارد استوک با غلظت 4000NTU به روش رقیق‌سازی تهیه می‌شوند، بسیار کمتر از محلول استوک است. حتی محلول استاندارد 4000 NTU فرمازین نیز ممکن است در بسیاری از موارد در بچ‌های مختلف تا 10NTU ± اختلاف داشته باشند.
• فرمازین به سرعت شروع به رسوب کردن می‌کند و امکان دستیابی به نتایج دقیق، پایدار و تکرارپذیر را کاهش می‌دهد. این مسئله در گستره 0-5NTU  بسیار قابل توجه است.
• طول عمر استانداردهای فرمازین تا غلظت 400NTU فقط یک ماه می‌باشد. غلظت‌های پایینتر باید به صورت هفتگی یا روزانه تهیه شوند.
• رقیق‌سازی استانداردهای فرمازین باید با آب عاری از کدورت انجام شود که این امر انجام رقیق‌سازی را با مشکل موجه می‌کند.
• فرمازین یک ماده شیمیایی سمی است، ماده اولیه آن، هیدرازین سولفات نیز یک ماده سرطان‌زاست. حتی با وجود رقیق‌سازی‌های متوالی محلول استوک فرمازین، هیدرازین سولفات در محلول‌های بسیار رقیق نیز مشاهده شده است که برای سلامتی مضر می‌باشد.
• سایز ذرات و شکل آن‌ها نامنظم بوده و از 1.75 میکرون تا 20 میکرون متغیر است. متوسط سایز ذرات در آب آشامیدنی یک واحد بزرگی کوچکتر از سایز ذرات فرمازین است.

از این رو کمپانی HACH با ارائه محلول‌های کالیبراسیون فرمازین از پیش آماده شده، کاربری این مواد استاندارد را ساده نموده است. این محلول‌ها با نام تجاری Stablcal در کدورت‌های مختلف و در حجم‌های مختلف متفاوت ارائه می‌شوند.

چگونه محلول استاندارد کدورت بسازیم؟

1. آب با کدورت صفر: آب مقطر را از طریق یک غشای فیلتر 0.2μm فیلتر کنید و آن را در یک بطری شیشه‌ای که دو بار با آب فیلتر شده شسته شده است جمع‌آوری کنید.
2. محلول سولفات هیدرازین (1 گرم / 100 میلی‌لیتر): 1000 گرم سولفات هیدرازین (AR) را وزن کرده و در آب صفر درجه حل کنید و تا 100 میلی‌لیتر رقیق کنید.
3. محلول هگزامتیل تترامین (10 گرم / 100 میلی‌لیتر): 10.00 گرم هگزامتیلن تترامین (AR) را وزن کرده و در آب با کدورت صفر حل کنید و تا 100 میلی‌لیتر رقیق کنید.
4. محلول استاندارد کدورت: محلول 5.00 میلی‌لیتری سولفات هیدرازین و 5.00 میلی‌لیتر محلول هگزامتیلن تترامین را به دقت در یک فلاسک حجمی 100 میلی‌لیتری پیپت کرده و به طور یکنواخت مخلوط کنید.
5. اجازه دهید به مدت 24 ساعت در دمای (25±3) درجه سانتی‌گراد بماند، سپس آن را با آب کدورت صفر پس از خنک شدن تا دمای اتاق تا 100 میلی‌لیتر رقیق کرده و به طور یکنواخت مخلوط کنید، اکنون مقدار کدورت این محلول 400 NTU است. اعتبار 1 ماه است.

توجه:

• اگر به محلول‌های استاندارد کدورت دیگری نیاز دارید، می‌توانید از محلول‌های کدورت 400 NTU برای رقیق‌سازی برای رسیدن به کدورت مورد نیاز استفاده کنید.
• مثال برای دریافت محلول استاندارد کدورت 20NTU: 5 میلی‌لیتر از محلول استاندارد 400NTU را در یک فلاسک حجمی 100 میلی‌لیتری بریزید، با آب خالص تا نقطه رقیق کنید و خوب مخلوط کنید

استانداردهای کدورت ساخت کمپانی Reagecon

استانداردهای کدورت AMCO APEA-1  یک تعلیق تثبیت شده از کوپلیمرهای دارای اتصال عرضی استایرن دی‌وینیل بنزن در آب فوق خالص می‌باشد. این ذرات پلیمری از لحاظ شیمیایی بی‌اثر بوده و تعادل شیمیایی خود را در محیط آبی بدون در نظر گرفتن غلظت، حفظ می‌کنند. سایز ذرات پراکنده کننده نور در گستره 0.06 تا 0.2 میکرون تغییر می‌کند. این سایز کوچک منجر به حرکت رندوم براوونی ذرات در تعلیق شده که جنبش دائمی و در نتیجه پخش یکنواخت آن‌ها را به دنبال خواهد داشت.
کمپانی ایرلندی Reagecon یکی از بزرگترین تولیدکنندگان استانداردهای فیزیکی، شیمیایی و معرف‌های شیمیایی در دنیا، با سال‌ها سابقه در این زمینه می‌باشد.

استانداردهای کدورت Reagecon که به صورت مجزا هم برای استفاده در دستگاه‌هایی با تکنیک ratio و هم non-ratio تولید می‌شوند، از نوع استانداردهای پلیمری AMCO APEA-1  می‌باشند که خواص زیر را دارا هستند:

• غیرسمی و غیرسرطان‌زا
• دارای 2 سال عمر مفید برای تمامی گستره‌های غلظتی
• بسیار دقیق (عدم قطعیت بسیار پایین) و قابل ردیابی به NIST
• مورد تائید USEPA

شما می‌توانید محصولات رسمی و اورجینال کمپانی Reagecon را از طریق فروشگاه اینترنتی سی سی ایران (مرکز شیمی ایران) خریداری کنید.

انجام کنترل‌های میانی برای اندازه‌گیری کدورت آب‌شرب

با توجه به الزامات ISO 17025 در حوزه تضمین و کنترل کیفیت، فرآیند اعتبارسنجی (verification) بعد از کالیبراسیون دستگاه و به منظور اطمینان از عملکرد کلی آن انجام می‌گیرد. برای انجام اعتبارسنجی معمولا یک محلول استاندارد اندازه‌گیری شده و نتایج حاصل در جداول کنترلی (control charts) ثبت می‌گردند. به صورت ایده‌آل، غلظت یا گستره استاندارد مورد استفاده برای اعتبارسنجی باید در گستره اندازه‌گیری نمونه‌ها باشد. متاسفانه به دلایل ذکر شده در بخش‌های قبل، استفاده از محلول‌های استاندارد فرمازین برای اعتبارسنجی در گستره کدورت زیر 2 NTU مناسب نمی‌باشد .

با استانداردهای زیر 1 NTU کمپانی Reagecon می‌توانید از صحت عملکرد کدورت‌سنج خود در تعیین کدورت‌های زیر 1 NTU  (آب‌شرب) اطمینان حاصل کنید. استانداردهای کدورت در گستره 0.2، 0.4، 0.5، 1 و 2 NTU هم‌اکنون آماده تحویل می‌باشند.

نتیجه‌گیری

کدورت یکی از پارامترهای فیزیکی آب می­‌باشد. حضور مواد معلق کلوئیدی، لاشه­‌ی میکروارگانیسم‌­ها و همچنین موادی که از لحاظ بار الکتریکی همنام می‌­باشند، باعث ایجاد کدورت می­‌گردد. به­‌طور کلی، کدورت در استاندارد به معنای خاصیت فیزیکی نمونه است که باعث می­‌شود نور تابیده شده به نمونه متفرق شده و یا جذب شود ولی عبور نکند و براساس NTU بیان می­‌گردد. ما در این مقاله سعی کردیم محلول‌های استاندارد کدورت‌سنج، و نحوه‌ی تهییه‌ی آن‌ها را برای شما بیان کنیم. امیدواریم توانسته باشیم تا حدودی به شما کمک کنیم.