HANNA Instruments Logo

Zamućenost

Share on linkedin
Share on facebook
Share on twitter
Share on whatsapp
Zamućenost vode optičko je svojstvo koje uzrokuje raspršivanje i apsorbiranje svjetlosti, a ne propuštanje.

Zamućenost vode optičko je svojstvo koje uzrokuje raspršivanje i apsorbiranje svjetlosti, a ne propuštanje. Raspršivanje svjetlosti koja prolazi kroz tekućinu uzrokuju prvenstveno suspendirane krute tvari. Što je veća zamućenost, veća je količina raspršene svjetlosti. Čak će i vrlo čista tekućina do određene mjere raspršiti svjetlost; nijedna otopina neće imati nultu zamućenost.

Postoje različiti standardi mjerenja koji se koriste na temelju primjena, a s tim se normama primjenjuju jedinice. ISO standard prihvatio je FNU (Formazin Nephelometric Unit) dok EPA koristi NTU (Nephelometric Unit of Turbidity). Ostale jedinice uključuju JTU (Jackson-ova turbiditetna jedinica), FTU (Formazinova turbiditetna jedinica), EBC (Europska konvencija o pivskoj konvenciji zamućenosti) i dijatomejsku zemlju (mg/L SiO₂).

Praćenje opskrbe prirodnom vodom

U prirodnoj vodi mjerenja zamućenosti uzimaju se radi mjerenja opće kvalitete vode i njene kompatibilnosti u aplikacijama gdje postoje vodeni organizmi. Utvrđeno je da postoji jaka povezanost između zamućenosti i vrijednosti BPK (biokemijska potrošnja kisika). Štoviše, po definiciji, zamućenost ometa svjetlost, smanjujući na taj način rast morskih biljaka, jaja i ličinki koje se obično nalaze u donjim razinama vodenog ekosustava.

Pročišćavanje otpadnih voda i zamućenost

Povijesno gledano, zamućenost je jedan od glavnih parametara praćen u otpadnim vodama. Zapravo, postupak praćenja i tretiranja nekada se temeljio samo na kontroli zamućenja. Trenutno je mjerenje zamućenosti na kraju procesa obrade otpadnih voda potrebno da bi se potvrdilo da li su vrijednosti unutar regulatornih standarda. Općenito govoreći, vrijednost zamućenosti mora biti između 0 i 50 FTU, s točnošću od ± 3 FTU ovisno o fazi postupka pročišćavanja otpadnih voda. Nadgledanjem razine zamućenosti može se utvrditi jesu li različite faze postupka, posebno u fazama filtracije i pročišćavanja, pravilno završene.

Hannino rješenje

Postoje tri analitičke metode ispitivanja zamućenja:

  • ISO 7027 „Kvaliteta vode: Određivanje mutnoće“
  • USEPA metoda br. 180.1, „Zamućenost“
  • Morska i otpadna voda br. 2130, „Zamućenost“

Za svaku se metodu preporučuju određene valne duljine. For the USEPA and Standard Methods, the wavelength in the visible range of the spectrum is recommended, where the European ISO method requires an infrared light source.

Infracrvena metoda (ISO 7027)

Standard ISO 7027 određuje ključne parametre optičkog sustava za mjerenje zamućenosti pitke i površinske vode, koristeći metričku metodu koja se temelji na formazinu. Prijenosni turbidimetar HI98713 zadovoljava ili premašuje kriterije definirane u ISO 7027 standardu.

ISO mjerači mutnoće djeluju tako što propuštaju snop infracrvenog svjetla kroz bočicu koja sadrži uzorak za ispitivanje. Izvor svjetlosti je infracrveni LED s visokom emisijom. Senzor smješten na 90 ° s obzirom na smjer svjetlosti detektira količinu svjetlosti raspršenu nerazrijeđenim česticama prisutnim u uzorku. Mikroprocesor pretvara ta očitanja u FTU (FNU) vrijednosti.

Odobrena metoda Američke Agencije za zaštitu okoliša (180.1)

USEPA metoda 180.1 određuje ključne parametre optičkog sustava za mjerenje zamućenosti za pitku, fiziološku i površinsku vodu u rasponu od 0 do 40 NTU, koristeći nefelometrijsku metodu.

Mjerači koji su u skladu s EPA odobrenim metodama dizajnirani su tako da zadovoljavaju ili prelaze kriterije određene USEPA metodom 180.1 i Standardnom metodom 2130 B.

Princip rada

Svjetlosni snop koji prolazi kroz uzorak raspršen je u svim smjerovima. Na intenzitet i oblik raspršene svjetlosti utječu mnoge varijable, poput valne duljine upadne svjetlosti, veličine i oblika čestica, indeksa loma i boje. Optički sustav uključuje volframovu žarulju sa žarnom niti ili IR LED, detektor raspršenog svjetla (90°) i detektor prosljeđene svjetlosti (180°).

U rasponu omjer turbidimetara, mikroprocesor instrumenta izračunava vrijednost mutnoće iz signala koji dopiru do dva detektora pomoću učinkovitog algoritma. Ovaj algoritam ispravlja i nadoknađuje smetnje u boji, čineći turbidimetre kompenziranim u boji. Optički sustav i tehnika mjerenja također nadoknađuju fluktuaciju jačine svjetiljke ili LED-a minimizirajući potrebu za čestim umjeravanjem.

U ne-omjeru turbidimetra, vrijednost zamućenosti izračunava se iz signala na detektoru raspršene svjetlosti (90°). Ova metoda nudi veliku linearnost u malom rasponu, ali je osjetljivija na fluktuacije intenziteta svjetiljke ili LED-a.

Donja granica detekcije turbidimetara određena je zalutalom svjetlošću. Zalutala svjetlost je svjetlost koju detektiraju senzori i koja nije uzrokovana raspršenjem svjetlosti iz suspendiranih čestica. Optički sustavi turbidimetara dizajnirani su tako da imaju vrlo malo svjetla zalutalog, pružajući točne rezultate za uzorke male zamućenosti.

Standardizacija

Nefelometrijski mjerač zamućenja zamišljen je da se rutinski standardizira s poznatim standardom raspršivanja svjetlosti. Kao i kod svih analitičkih standarda ili referentnih materijala, i standard zamućenosti trebao bi biti u mogućnosti izvesti sljedeće: pružiti sljedivost, pokazati točnost rezultata, kalibrirati opremu i metodologiju, nadzirati performanse korisnika, potvrditi ispitivanja i olakšati usporedivost; to osigurava da će se, nakon što se slijede ispravni postupci, istim analizama istih materijala dobiti rezultati koji se međusobno slažu kad god se izvode.

Standardi i referentni materijali trebali bi se proizvesti i karakterizirati na tehnički kompetentan način te bi trebali biti homogeni, stabilni, certificirani i dostupni su na raspolaganju poznata nesigurnost mjerenja. Trenutačno su najmanje dva standarda priznata i odobrena od strane USEPA-a, standardnih metoda, ASTM-a i drugih regulatornih agencija; Ovo su formazin i AMCO AEPA-1.

Formazin

Formazin je vodena suspenzija netopljivog polimera koji nastaje kondenzacijskom reakcijom između hydrazina sulfata i heksametilentetraminom Iako je formazin predložen kao standard zamućenja, kao i 1926, ima mnoga ograničenja, kao što su njegova visoka toksičnost, niski vijek trajanja, brza stopa naseljavanje i lako aglomeracija. Također, otapalo za formazin standarde mora biti bez zamućenosti vode. To je često teško dobiti, posebno u polju situaciji.

AMCO AEPA-1 standard

Srećom, od 1982, postoji standard dostupan koji prevladava nedostatke formazina. To je razvijeno od strane Američke tvrtke, napredni polimeri sustava, te je suspendirana smjesa stiren divinilbenzena polimerne sfere. Ovi standardi imaju sljedeće karakteristike:

Stabilnost: Norme AMCO AEPA-1 zamućenosti su stabilizirana suspenzija križno vezanog stirirena divinylbenzena kopolimera u ultračistoj vodi. Ove perle su kemijski inertne i zadržavaju svoj kemijski balans u mediju vode bez obzira na koncentraciju.

Veličina raspršeni perle samo varira od 0,06 do 0,2 mikrona. Ova mala veličina uzima u obzir nasumične Brownianske pokrete tih kuglica u suspenziji, držeći ih u stalnom pokretu i potpuno raspršena unutar matrice ultra čiste vode.

Fizička svojstva: Veličina čestica, ujednačeni oblik i indeks loma čine ove sfere idealnim za karakteriziranje apsorpcije svjetlosti i raspršenje za 90° ponašanje u rasponu UV-VIS. Osim toga, kuglica sferni oblik i veličina ometa aglomeraciju ili taloženje standarda. Iz tih razloga, standardi AMCO AEPA-1 su vrlo stabilni.

Pouzdanost: Ovi standardi su pripremljeni i flaširana u čistoj sobi postrojenja. Oni su testirani za točnost i stabilnost, potpuno potvrđene prije punjenja, i bez bilo toksičnih ili kancerogenih kemikalija ili spojeva.

Standardi za kalibraciju zamućenosti Hanne pripremljeni su iz referentnih materijala NIST koji se mogu pratiti. Svi pripremljeni standardi su uspoređeni s formazin standardom zamućenost. Vrijednosti zabilježene na Hanna certifikatu o analizi rezultati su dobiveni na datum analize. Procjena tih podataka temelji se na standardnim metodama.

Pročišćavanje vode za piće

Zamućenost jedan je od najvažnijih parametara koji se koristi za utvrđivanje kvalitete vode za piće. Javni dobavljači vode moraju tretirati svoju vodu kako bi uklonili zamućenost. U Sjedinjenim Američkim Državama, za sustave koji koriste konvencionalne ili izravne metode filtracije, zamućenost ne može biti viša od 1,0 jedinica nephelometrijske turbidnosti (NTU) u postrojenju, a svi uzorci za zamućenost moraju biti manji ili jednaki 0,3 NTU za najmanje 95 uzoraka u bilo kojem mjesecu. Primjereno tretirana površinska voda obično ne predstavlja problem zamućenosti. Svjetska zdravstvena organizacija ukazuje na 5 NTU kao referentnu vrijednost vode za trgovinu. Ova vrijednost je osnovana na temelju estetskih karakteristika vode. Iz higijenskog stajališta, 1 NTU je Preporučena vrijednost. Brojni komunalne vode za piće nastoje postići razine kao niska kao 0,1 NTU.

Zamućenost je pokazatelj i neće dati rezultate za određene onečišćujuće tvari. Međutim, ona će pružiti informacije o stupnju ukupne kontaminacije. Grafikon protoka za proces obrade vode u vodi za piće pokazuje referentne vrijednosti zamućenosti za svaku fazu.

Tipični izvori zamućenosti u vodi za piće uključuju sljedeće:

  • Pražnjenje otpada
  • Oticanje iz vododjelnice, posebno one koji su poremećeni ili erodirani
  • Alge ili vodeni korov i proizvodi njihove razlaganje u rezervoarima, rijekama ili jezerima
  • Huminske kiseline i ostali organski spojevi nastali propadanjem biljaka, lišća, itd. u izvorima vode
  • Visoke koncentracije željeza koji daju vodi crvenu boja (uglavnom u podzemnim vodama i podzemnim vodama pod izravnim utjecajem površinske vode)
  • Mjehurići zraka i čestice od tretiranja

Proces tretiranja vode za piće

Neka ideja?

Pregledajte ostale postove

Najnoviji postovi

Prijava

Prijavite se na svoj račun ili ga kreirajte odmah kako biste pristupili našem ekskluzivnom sadržaju.