Turbiditate

Turbiditatea apei este o proprietate optică care face ca lumina să fie împrăștiată și absorbită, mai degrabă decât transmisă. Răspândirea luminii care trece printr-un lichid este cauzată în primul rând de solidele suspendate. Cu cât turbiditatea este mai mare, cu atât este mai mare cantitatea de lumină împrăștiată. Chiar și un fluid pur va împrăștia lumina într-un anumit grad; nicio soluție nu are turbiditate zero.

Există diferite standarde de măsurare utilizate pe baza aplicațiilor, iar odată cu aceste standarde sunt aplicate unități. Standardul ISO a adoptat FNU (Formazin Nephelometric Unit) în timp ce EPA folosește NTU (Nephelometric Turbidity Unit). Alte unități includ JTU (Jackson Turbidity Unit), FTU (Formazin Turbidity Unit), EBC (European Brewery Convention Turbidity Unit) și pământ de diatomee (mg/L SiO₂).

Există trei metode de testare analitică pentru turbiditate:

• ISO 7027 „Calitatea apei: determinarea turbidității”


• Metoda USEPA nr.180.1, „Turbiditate”


• Apă de mare și ape uzate nr.2130, „Turbiditate”

Lungimile de undă specifice sunt recomandate pentru fiecare metodă. Pentru metodele USEPA și Standard, se recomandă lungimea de undă în intervalul vizibil al spectrului, unde metoda ISO europeană necesită o sursă de lumină în infraroșu.

Metoda cu infraroșu (ISO 7027)

Standardul ISO 7027 specifică parametrii cheie pentru sistemul optic de măsurare a turbidității pentru apa potabilă și de suprafață, utilizând metoda bazată pe formazină. Turbidometrele ISO funcționează trecând un fascicul de lumină IR printr-o fiolă care conține proba care urmează să fie testată. Sursa de lumină este un LED cu infraroșu cu emisii ridicate. Un senzor poziționat la 90 ° în raport cu direcția luminii detectează cantitatea de lumină împrăștiată de particulele nedizolvate prezente în probă. Un microprocesor convertește aceste citiri în valori FTU (FNU).

Metoda aprobată de Agenția pentru Protecția Mediului SUA (180.1)

Metoda USEPA 180.1 specifică parametrii cheie pentru sistemul optic de măsurare a turbidității pentru apa potabilă, apa sărată și apa de suprafață, într-un interval de la 0 la 40 NTU, utilizând metoda nefelometrică.

Turbidimetrele conforme cu metodele aprobate de EPA sunt proiectate să îndeplinească sau să depășească criteriile specificate de metoda USEPA 180.1 și metoda standard 2130 B.

Principiul de operare

Fasciculul de lumină care trece prin probă este împrăștiat în toate direcțiile. Intensitatea și modelul luminii împrăștiate sunt afectate de multe variabile, cum ar fi lungimea de undă a luminii incidente, dimensiunea și forma particulelor, indicele de refracție și culoarea. Sistemul optic include o lampă tungsten sau LED IR, un detector pentru lumina împrăștiată (90°) și un detector pentru lumina transmisă (180°).

În domeniul raport al turbidimetrului, microprocesorul instrumentului calculează valoarea turbidității de la semnalele care ajung la cei doi detectori utilizând un algoritm eficient. Acest algoritm corectează și compensează interferențele de culoare, oferind rezultate precise. Sistemul optic și tehnica de măsurare compensează, de asemenea, fluctuațiile intensității lămpii sau LED-urilor, minimizând nevoia de calibrare frecventă.

În domeniul non-raport al turbidimetrului, valoarea turbidității este calculată din semnalul detectorului pentru lumina împrăștiată (90 °). Această metodă oferă o liniaritate ridicată pentru domeniul mic, dar este mai sensibilă la fluctuațiile intensității lămpii sau LED-urilor.

Limita inferioară de detecție a unui turbidimetru este determinată de lumina rătăcită. Lumina rătăcită este lumina detectată de senzori care nu este cauzată de împrăștierea luminii din particulele suspendate. Sistemele optice ale turbidimetrelor sunt proiectate pentru a avea o lumină rătăcită foarte scăzută, oferind rezultate precise pentru probele cu turbiditate redusă.

Hanna Instruments oferă o mare varietate de instrumente pentru măsurarea turbidității. Produsele includ turbidimetre de laborator și portabile care se bazează pe metodele ISO și EPA.