A zavarosság meghatározása

A zavarosság egy optikai hatás, amely a fény és az oldatban, leggyakrabban vízben szuszpendált részecskék kölcsönhatásából ered. A szuszpendált részecskék, például az üledék, az agyag, az algák, a szerves anyagok és más mikrobiális organizmusok, szórják a vízmintán áthaladó fényt. A vizes oldatban szuszpendált részecskék általi fényszórás zavarosságot okoz, amely azt jellemzi, hogy a fény milyen mértékben akadályozott áthaladni a vízrétegen. A zavarosság nem olyan mutató, amely közvetlenül jellemezné a folyadékban szuszpendált részecskék koncentrációját. Közvetve tükrözi a szuszpendált részecskék koncentrációját az oldatban szuszpendált részecskék fényszórási hatásán keresztül. Minél nagyobb a szórt fény intenzitása, annál nagyobb a vizes oldat zavarossága.
Zavarosságmeghatározási módszer
A zavarosság a vízminta optikai tulajdonságainak kifejezője, amelyet a vízben lévő oldhatatlan anyagok jelenléte okoz, amelyek miatt a fény szóródik és elnyelődik, ahelyett, hogy egyenes vonalban áthaladna a vízmintán. Ez egy olyan mutató, amely a természetes víz és az ivóvíz fizikai tulajdonságait tükrözi. A víz tisztaságának vagy zavarosságának jelzésére használják, és az egyik fontos mutató a vízminőség mérésére.
A természetes víz zavarosságát a vízben lévő finom szuszpendált anyagok, például iszap, agyag, finom szerves és szervetlen anyagok, oldható színes szerves anyagok, valamint plankton és más mikroorganizmusok okozzák. Ezek a szuszpendált anyagok képesek adszorbeálni a baktériumokat és vírusokat, így az alacsony zavarosság elősegíti a víz fertőtlenítését a baktériumok és vírusok elpusztítása érdekében, ami a vízellátás biztonságának garantálásához szükséges. Ezért a tökéletes műszaki feltételekkel rendelkező központosított vízellátásnak törekednie kell a lehető legalacsonyabb zavarosságú vízellátásra. A gyári víz zavarossága alacsony, ami előnyös a klórozott víz szagának és ízének csökkentése szempontjából; segít megakadályozni a baktériumok és más mikroorganizmusok szaporodását. Az alacsony zavarosság fenntartása a vízellátó rendszerben elősegíti a megfelelő mennyiségű maradék klór jelenlétét.
A csapvíz zavarosságát szórt zavarossági egységben (NTU) kell kifejezni, amely nem haladhatja meg a 3 NTU-t, és különleges körülmények között sem haladhatja meg az 5 NTU-t. Számos technológiai víz zavarossága is fontos. Az italgyártó üzemek, az élelmiszer-feldolgozó üzemek és a felszíni vizet felhasználó víztisztító telepek általában a koagulációra, az ülepítésre és a szűrésre támaszkodnak a megfelelő termék biztosítása érdekében.
Nehéz összefüggést találni a zavarosság és a szuszpendált anyag tömegkoncentrációja között, mivel a részecskék mérete, alakja és törésmutatója is befolyásolja a szuszpenzió optikai tulajdonságait. A zavarosság mérésekor a mintával érintkezésbe kerülő összes üvegeszközt tiszta körülmények között kell tartani. Sósavval vagy felületaktív anyaggal történő tisztítás után tiszta vízzel öblítsük le és csöpögtessük le. A mintákat dugóval ellátott üvegcsékbe vettük. Mintavétel után egyes szuszpendált részecskék kicsapódhatnak és koagulálódhatnak elhelyezéskor, és az öregítés után nem állíthatók vissza, a mikroorganizmusok is tönkretehetik a szilárd anyagok tulajdonságait, ezért a mérést a lehető leghamarabb el kell végezni. Ha tárolás szükséges, kerülni kell a levegővel való érintkezést, és hideg, sötét helyiségben kell elhelyezni, de legfeljebb 24 órán át. Ha a mintát hideg helyen tároljuk, mérés előtt hagyjuk szobahőmérsékletre melegedni.
Jelenleg a következő módszereket alkalmazzák a víz zavarosságának mérésére:
(1) Átvitel típusa (beleértve a spektrofotométert és a vizuális módszert): A Lambert-Beer törvénye szerint a vízminta zavarosságát az áteresztő fény intenzitása határozza meg, és a vízminta zavarosságának és a fényáteresztésnek a negatív logaritmusa lineáris összefüggés formájában van, minél nagyobb a zavarosság, annál kisebb a fényáteresztés. A természetes vizekben található sárga szín interferenciája miatt azonban a tavak és víztározók vize szerves fényelnyelő anyagokat, például algákat is tartalmaz, amelyek szintén zavarják a mérést. A sárga és zöld interferencia elkerülése érdekében válasszon 680rim hullámhosszt.
(2) Szórásos turbidiméter: A Rayleigh-képlet (Ir/Io=KD, ahol h a szórt fény intenzitása, 10 az emberi sugárzás intenzitása) szerint a szórt fény intenzitását egy bizonyos szögben mérve lehet meghatározni a vízminták zavarosságát. Amikor a beeső fényt a beeső fény hullámhosszának 1/15-1/20-ad részének megfelelő részecskeméretű részecskék szórják, az intenzitás megfelel a Rayleigh-képletnek, és a beeső fény hullámhosszának 1/2-énél nagyobb részecskeméretű részecskék visszaverik a fényt. Ezt a két helyzetet Ir∝D-vel ábrázolhatjuk, és a 90 fokos szögben érkező fényt általában a zavarosság mérésére szolgáló karakterisztikus fényként használják.
(3) Szórás-transzmissziós zavarosságmérő: az Ir/It=KD vagy Ir/(Ir+It)=KD képlettel mérhető az áteresztett és a visszavert fény intenzitása, illetve a minta zavarossága. Mivel az áteresztett és a szórt fény intenzitását egyszerre méri, azonos beeső fényintenzitás mellett nagyobb az érzékenysége.
A fenti három módszer közül a szórásos-transzmissziós turbidiméter a jobb, nagy érzékenységgel rendelkezik, és a vízminta színárnyalata nem zavarja a mérést. A műszer bonyolultsága és a magas ára miatt azonban nehéz népszerűsíteni és használni G-ben. A vizuális módszert nagymértékben befolyásolja a szubjektivitás. G Valójában a zavarosság mérésére többnyire szórásos turbidimétert használnak. A víz zavarosságát főként a vízben lévő részecskék, például az üledék okozzák, és a szórt fény intenzitása nagyobb, mint az elnyelt fényé. Ezért a szórásos turbidiméter érzékenyebb, mint a transzmissziós turbidiméter. És mivel a szórásos típusú turbidiméter fehér fényt használ fényforrásként, a minta mérése közelebb áll a valósághoz, de a színárnyalat zavarja a mérést.
A zavarosságot a szórt fény mérési módszerével mérik. Az ISO 7027-1984 szabvány szerint a következő követelményeknek megfelelő zavarosságmérő használható:
(1) A beeső fény hullámhossza λ 860 nm;
(2) A beeső spektrális sávszélesség △λ kisebb vagy egyenlő, mint 60 nm;
(3) A párhuzamosan beeső fény nem szóródik szét, és a fókusz szöge nem haladja meg az 1,5°-ot;
(4) A beeső fény optikai tengelye és a szórt fény optikai tengelye közötti θ mérési szög 90±25°.
(5) A ωθ nyitási szög vízben 20°～30°.
és az eredmények kötelező jelentése formazin turbiditásmérő egységekben
① Ha a turbiditás kisebb, mint 1 formazinszórási turbiditási egység, akkor a pontossága 0,01 formazinszórási turbiditási egység;
②Ha a turbiditás 1-10 formazinszórási turbiditási egység között van, akkor a pontosság 0,1 formazinszórási turbiditási egység;
③ Amikor a turbiditás 10-100 formazinszórási turbiditási egység, akkor a pontosság 1 formazinszórási turbiditási egység;
④ Ha a turbiditás nagyobb vagy egyenlő, mint 100 formazinszórási turbiditási egység, akkor a pontosságának 10 formazinszórási turbiditási egységnek kell lennie.
1.3.1 Hígítási standardokhoz vagy hígított vízmintákhoz zavarosságmentes vizet kell használni. A zavarosságmentes víz előkészítési módja a következő: a desztillált vizet 0,2 μm pórusméretű membránszűrőn kell átengedni (a baktériumvizsgálathoz használt szűrőmembrán nem felel meg a követelményeknek), a gyűjtőlombikot legalább kétszer szűrt vízzel kell átöblíteni, majd a következő 200 ml-t el kell távolítani. A desztillált víz használatának célja az ioncserélő tiszta vízben lévő szerves anyagok meghatározásra gyakorolt ​​hatásának csökkentése, valamint a baktériumok szaporodásának csökkentése a tiszta vízben.
1.3.2 A hidrazin-szulfátot és a hexametilén-tetramint egy éjszakán át szilikagél exszikkátorban lehet tárolni a mérés előtt.
1.3.3 Amikor a reakcióhőmérséklet 12-37°C tartományban van, nincs egyértelmű hatása a (formazin) turbiditásának kialakulására, és 5°C alatti hőmérsékleten nem képződik polimer. Ezért a formazin turbiditási standard törzsoldat elkészítése normál szobahőmérsékleten is elvégezhető. Azonban a reakcióhőmérséklet alacsony, a szuszpenzió könnyen felszívódik az üvegeszközökbe, és a hőmérséklet túl magas, ami a magas turbiditás standard értékének csökkenését okozhatja. Ezért a formazin képződési hőmérsékletét a legjobb 25±3°C-on szabályozni. A hidrazin-szulfát és a hexametilén-tetramin reakcióideje majdnem teljesen befejeződött 16 óra alatt, és a termék turbiditása 24 óra reakció után érte el a maximumát, és nem volt különbség a 24 és 96 óra között.
1.3.4 A formazin képződéséhez, amikor a vizes oldat pH-ja 5,3-5,4, a részecskék gyűrű alakúak, finomak és egyenletesek; amikor a pH körülbelül 6,0, a részecskék finomak és sűrűek, nádvirágok és pelyhek formájában; amikor a pH 6,6, nagy, közepes és kicsi, hópehelyszerű részecskék képződnek.
1.3.5 A 400 fokos zavarosságú standard oldat egy hónapig (hűtőszekrényben akár fél évig is) tárolható, az 5-100 fokos zavarosságú standard oldat pedig egy héten belül nem változik.