Definición de turbidez

A turbidez é un efecto óptico que resulta da interacción da luz coas partículas en suspensión nunha solución, máis comúnmente auga. As partículas en suspensión, como sedimentos, arxila, algas, materia orgánica e outros organismos microbianos, espallan a luz que atravesa a mostra de auga. A dispersión da luz por partículas en suspensión nesta disolución acuosa produce turbidez, que caracteriza o grao en que se dificulta a luz ao atravesar a capa de auga. A turbidez non é un índice para caracterizar directamente a concentración de partículas en suspensión nun líquido. Reflicte indirectamente a concentración de partículas en suspensión a través da descrición do efecto de dispersión da luz das partículas en suspensión na solución. Canto maior sexa a intensidade da luz dispersa, maior será a turbidez da solución acuosa.
Método de determinación da turbidez
A turbidez é unha expresión das propiedades ópticas dunha mostra de auga e é causada pola presenza de substancias insolubles na auga, que fan que a luz se disperse e absorba en lugar de atravesar a mostra de auga en liña recta. É un indicador que reflicte as propiedades físicas da auga natural e da auga potable. Úsase para indicar o grao de claridade ou turbidez da auga, e é un dos indicadores importantes para medir a bondade da calidade da auga.
A turbidez da auga natural é causada por materia fina en suspensión como limo, arxila, materia orgánica e inorgánica fina, materia orgánica de cor soluble e plancto e outros microorganismos da auga. Estas substancias en suspensión poden adsorber bacterias e virus, polo que a baixa turbidez é propicia para a desinfección da auga para matar bacterias e virus, o que é necesario para garantir a seguridade do abastecemento de auga. Polo tanto, o abastecemento de auga centralizado cunhas condicións técnicas perfectas debe esforzarse por subministrar auga coa menor turbidez posible. A turbidez da auga da fábrica é baixa, o que é beneficioso para reducir o cheiro e o sabor da auga clorada; é útil para evitar a reprodución de bacterias e outros microorganismos. Manter unha baixa turbidez en todo o sistema de distribución de auga favorece a presenza dunha cantidade adecuada de cloro residual.
A turbidez da auga da billa debe expresarse en unidade de turbidez dispersa NTU, que non debe exceder de 3 NTU e non debe exceder de 5 NTU en circunstancias especiais. Tamén é importante a turbidez de moitas augas de proceso. As plantas de bebidas, as plantas de procesamento de alimentos e as plantas de tratamento de auga que utilizan augas superficiais adoitan depender da coagulación, sedimentación e filtración para garantir un produto satisfactorio.
É difícil ter unha correlación entre a turbidez e a concentración de masa da materia en suspensión, porque o tamaño, a forma e o índice de refracción das partículas tamén afectan ás propiedades ópticas da suspensión. Ao medir a turbidez, todo o vidro en contacto coa mostra debe manterse en condicións de limpeza. Despois da limpeza con ácido clorhídrico ou tensioactivo, enxágüe con auga pura e escorra. Tomáronse mostras en frascos de vidro con tapón. Despois da mostraxe, algunhas partículas en suspensión poden precipitarse e coagularse cando se colocan, e non se poden restaurar despois do envellecemento, e os microorganismos tamén poden destruír as propiedades dos sólidos, polo que debe medirse o antes posible. Se é necesario o almacenamento, debe evitar o contacto co aire e debe colocarse nun cuarto frío e escuro, pero non máis de 24 horas. Se a mostra se almacena nun lugar frío, volve á temperatura ambiente antes da medición.
Na actualidade, utilízanse os seguintes métodos para medir a turbidez da auga:
(1) Tipo de transmisión (incluíndo espectrofotómetro e método visual): segundo a lei de Lambert-Beer, a turbidez da mostra de auga está determinada pola intensidade da luz transmitida e o logaritmo negativo da turbidez da mostra de auga e da luz. transmitancia é en forma de relación lineal, canto maior sexa a turbidez, menor será a transmitancia da luz. Non obstante, debido á interferencia do amarelo na auga natural, a auga dos lagos e encoros tamén contén substancias orgánicas que absorben a luz, como as algas, que tamén interfiren coa medición. Escolla unha lonxitude de onda do borde 680 para evitar interferencias amarelas e verdes.
(2) Turbidímetro de dispersión: segundo a fórmula de Rayleigh (Rayleigh) (Ir/Io=KD, h é a intensidade da luz dispersa, 10 é a intensidade da radiación humana), mide a intensidade da luz dispersa nun determinado ángulo para conseguir a determinación de mostras de auga propósito de turbidez. Cando a luz incidente é dispersa por partículas cun tamaño de partícula de 1/15 a 1/20 da lonxitude de onda da luz incidente, a intensidade axústase á fórmula de Rayleigh e as partículas cun tamaño de partícula superior a 1/2 da lonxitude de onda. da luz incidente reflicte a luz. Estas dúas situacións pódense representar mediante Ir∝D, e a luz nun ángulo de 90 graos úsase xeralmente como luz característica para medir a turbidez.
(3) Medidor de turbidez de transmisión por dispersión: use Ir/It=KD ou Ir/(Ir+It)=KD (Ir é a intensidade da luz dispersa, é a intensidade da luz transmitida) para medir a intensidade da luz transmitida e luz reflectida E, para medir a turbidez da mostra. Dado que a intensidade da luz transmitida e dispersa mide ao mesmo tempo, ten maior sensibilidade baixo a mesma intensidade de luz incidente.
Entre os tres métodos anteriores, o turbidímetro de transmisión de dispersión é mellor, con alta sensibilidade e a cromaticidade da mostra de auga non interfire coa medición. Non obstante, debido á complexidade do instrumento e ao alto prezo, é difícil promocionalo e utilizalo en G. O método visual está moi influenciado pola subxectividade. G De feito, a medición da turbidez emprega principalmente un medidor de turbidez de dispersión. A turbidez da auga é causada principalmente por partículas como sedimentos na auga, e a intensidade da luz dispersa é maior que a da luz absorbida. Polo tanto, o medidor de turbidez de dispersión é máis sensible que o medidor de turbidez de transmisión. E debido a que o turbidímetro de tipo dispersión utiliza luz branca como fonte de luz, a medición da mostra está máis próxima á realidade, pero a cromaticidade interfire coa medición.
A turbidez mídese polo método de medición de luz dispersa. Segundo a norma ISO 7027-1984, pódese utilizar o medidor de turbidez que cumpra os seguintes requisitos:
(1) A lonxitude de onda λ da luz incidente é de 860 nm;
(2) O ancho de banda espectral incidente △λ é inferior ou igual a 60 nm;
(3) A luz incidente paralela non diverxe e ningún foco non supera os 1,5°;
(4) O ángulo de medición θ entre o eixe óptico da luz incidente e o eixe óptico da luz dispersa é de 90 ± 25 °
(5) O ángulo de apertura ωθ na auga é de 20°~30°.
e informes obrigatorios de resultados en unidades de turbidez da formazina
① Cando a turbidez é inferior a 1 unidade de turbidez de dispersión de formazina, a precisión é de 0,01 unidade de turbidez de dispersión de formazina;
②Cando a turbidez é de 1-10 unidades de turbidez de dispersión da formazina, a precisión é de 0,1 unidades de turbidez de dispersión da formazina;
③ Cando a turbidez é de 10-100 unidades de turbidez de dispersión de formazina, a precisión é de 1 unidade de turbidez de dispersión de formazina;
④ Cando a turbidez sexa maior ou igual a 100 unidades de turbidez de dispersión de formazina, será preciso a 10 unidades de turbidez de dispersión de formazina.
1.3.1 Debe utilizarse auga sen turbidez para os patróns de dilución ou as mostras de auga diluída. O método de preparación da auga sen turbidez é o seguinte: pasar auga destilada a través dun filtro de membrana cun tamaño de poro de 0,2 μm (a membrana filtrante utilizada para a inspección bacteriana non pode cumprir os requisitos), enxágüe o matraz para a súa recollida con auga filtrada polo menos. dúas veces e descarta os seguintes 200 ml. O obxectivo do uso de auga destilada é reducir a influencia da materia orgánica na auga pura de intercambio iónico na determinación e reducir o crecemento de bacterias na auga pura.
1.3.2 O sulfato de hidrazina e a hexametilentetramina pódense colocar nun desecador de xel de sílice durante a noite antes de pesar.
1.3.3 Cando a temperatura de reacción está no rango de 12-37 °C, non hai ningún efecto obvio sobre a xeración de turbidez (formazina) e non se forma polímero cando a temperatura é inferior a 5 °C. Polo tanto, a preparación da solución estándar de turbidez de formazina pódese facer a temperatura ambiente normal. Pero a temperatura de reacción é baixa, a suspensión é facilmente absorbida pola vidro e a temperatura é demasiado alta, o que pode provocar que o valor estándar de alta turbidez caia. Polo tanto, a temperatura de formación da formazina é mellor controlada a 25 ± 3 °C. O tempo de reacción do sulfato de hidrazina e a hexametilentetramina case completouse en 16 horas, e a turbidez do produto alcanzou o máximo despois de 24 horas de reacción e non houbo diferenzas entre 24 e 96 horas. o
1.3.4 Para a formación de formazina, cando o pH da solución acuosa é 5,3-5,4, as partículas teñen forma de anel, finas e uniformes; cando o pH é duns 6,0, as partículas son finas e densas en forma de flores de cana e flóculos; Cando o pH é 6,6, fórmanse partículas grandes, medianas e pequenas semellantes a copos de neve.
1.3.5 A solución estándar cunha turbidez de 400 graos pódese almacenar durante un mes (mesmo medio ano na neveira) e a solución estándar cunha turbidez de 5-100 graos non cambiará nunha semana.