Troebelheid is een optisch effect dat het gevolg is van de interactie van licht met zwevende deeltjes in een oplossing, meestal water. Zwevende deeltjes, zoals sediment, klei, algen, organisch materiaal en andere microbiële organismen, verstrooien het licht dat door het watermonster gaat. De verstrooiing van licht door zwevende deeltjes in deze waterige oplossing veroorzaakt troebelheid, wat kenmerkend is voor de mate waarin licht wordt gehinderd bij het passeren van de waterlaag. Troebelheid is geen index om de concentratie van zwevende deeltjes in een vloeistof rechtstreeks te karakteriseren. Het weerspiegelt indirect de concentratie van zwevende deeltjes door de beschrijving van het lichtverstrooiende effect van zwevende deeltjes in de oplossing. Hoe groter de intensiteit van het verstrooide licht, hoe groter de troebelheid van de waterige oplossing.
Methode voor het bepalen van de troebelheid
Troebelheid is een uitdrukking van de optische eigenschappen van een watermonster en wordt veroorzaakt door de aanwezigheid van onoplosbare stoffen in het water, die ervoor zorgen dat licht zich verstrooit en absorbeert in plaats van in een rechte lijn door het watermonster te gaan. Het is een indicator die de fysische eigenschappen van natuurlijk water en drinkwater weerspiegelt. Het wordt gebruikt om de mate van helderheid of troebelheid van water aan te geven, en het is een van de belangrijke indicatoren om de goedheid van de waterkwaliteit te meten.
De troebelheid van natuurlijk water wordt veroorzaakt door fijn zwevend materiaal zoals slib, klei, fijn organisch en anorganisch materiaal, oplosbaar gekleurd organisch materiaal en plankton en andere micro-organismen in het water. Deze zwevende stoffen kunnen bacteriën en virussen adsorberen, dus een lage troebelheid is bevorderlijk voor waterdesinfectie om bacteriën en virussen te doden, wat nodig is om de veiligheid van de watervoorziening te garanderen. Daarom moet een gecentraliseerde watervoorziening met perfecte technische omstandigheden ernaar streven water met een zo laag mogelijke troebelheid te leveren. De troebelheid van het fabriekswater is laag, wat gunstig is voor het verminderen van de geur en smaak van het gechloreerde water; het is nuttig om de reproductie van bacteriën en andere micro-organismen te voorkomen. Het handhaven van een lage troebelheid in het hele waterdistributiesysteem bevordert de aanwezigheid van een geschikte hoeveelheid achtergebleven chloor.
De troebelheid van leidingwater moet worden uitgedrukt in verspreide troebelheidseenheid NTU, die niet hoger mag zijn dan 3NTU en onder speciale omstandigheden niet hoger mag zijn dan 5NTU. Ook de troebelheid van veel proceswater is belangrijk. Drankfabrieken, voedselverwerkingsfabrieken en waterzuiveringsinstallaties die oppervlaktewater gebruiken, zijn over het algemeen afhankelijk van coagulatie, sedimentatie en filtratie om een bevredigend product te garanderen.
Het is moeilijk om een verband te leggen tussen troebelheid en de massaconcentratie van zwevende stoffen, omdat de grootte, vorm en brekingsindex van deeltjes ook de optische eigenschappen van de suspensie beïnvloeden. Bij het meten van de troebelheid moet al het glaswerk dat in contact komt met het monster in schone omstandigheden worden bewaard. Na het reinigen met zoutzuur of oppervlakteactieve stof afspoelen met zuiver water en laten uitlekken. Monsters werden genomen in glazen flesjes met stoppen. Na de bemonstering kunnen sommige zwevende deeltjes neerslaan en coaguleren wanneer ze worden geplaatst, en kunnen ze na veroudering niet meer worden hersteld, en micro-organismen kunnen ook de eigenschappen van vaste stoffen vernietigen, dus dit moet zo snel mogelijk worden gemeten. Als opslag nodig is, moet contact met lucht worden vermeden en moet het in een koude, donkere kamer worden geplaatst, maar niet langer dan 24 uur. Als het monster op een koude plaats wordt bewaard, breng het dan vóór de meting terug naar kamertemperatuur.
Momenteel worden de volgende methoden gebruikt om de troebelheid van water te meten:
(1) Transmissietype (inclusief spectrofotometer en visuele methode): Volgens de wet van Lambert-Beer wordt de troebelheid van het watermonster bepaald door de intensiteit van het doorgelaten licht en de negatieve logaritme van de troebelheid van het watermonster en het licht de transmissie heeft de vorm van een lineaire relatie, hoe hoger de troebelheid, hoe lager de lichttransmissie. Door de interferentie van geel in natuurlijk water bevat het water van meren en reservoirs echter ook organische lichtabsorberende stoffen zoals algen, wat ook de meting verstoort. Kies een golflengte van 680 rim om gele en groene interferentie te voorkomen.
(2) Verstrooiingstroebelheidsmeter: volgens de Rayleigh (Rayleigh) formule (Ir/Io=KD, h is de intensiteit van verstrooid licht, 10 is de intensiteit van menselijke straling), meet u de intensiteit van verstrooid licht onder een bepaalde hoek om dit te bereiken het bepalen van watermonsters met als doel troebelheid. Wanneer het invallende licht wordt verstrooid door deeltjes met een deeltjesgrootte van 1/15 tot 1/20 van de golflengte van het invallende licht, komt de intensiteit overeen met de Rayleigh-formule, en deeltjes met een deeltjesgrootte groter dan 1/2 van de golflengte van het invallende licht reflecteert licht. Deze twee situaties kunnen worden weergegeven door Ir∝D, en het licht onder een hoek van 90 graden wordt doorgaans gebruikt als het karakteristieke licht om de troebelheid te meten.
(3) Troebelheidsmeter voor verstrooiing en transmissie: gebruik Ir/It=KD of Ir/(Ir+It)=KD (Ir is de intensiteit van verstrooid licht, het is de intensiteit van doorgelaten licht) om de intensiteit van doorvallend licht te meten en gereflecteerd licht En om de troebelheid van het monster te meten. Omdat de intensiteit van doorgelaten en verstrooid licht tegelijkertijd wordt gemeten, heeft het een hogere gevoeligheid bij dezelfde intensiteit van invallend licht.
Van de bovengenoemde drie methoden is de verstrooiingstransmissie-troebelheidsmeter beter, met een hoge gevoeligheid, en de kleurkwaliteit in het watermonster interfereert niet met de meting. Vanwege de complexiteit van het instrument en de hoge prijs is het echter moeilijk om het in G te promoten en te gebruiken. De visuele methode wordt sterk beïnvloed door subjectiviteit. G In feite wordt bij het meten van troebelheid meestal gebruik gemaakt van een verstrooiende troebelheidsmeter. De troebelheid van water wordt voornamelijk veroorzaakt door deeltjes zoals sediment in het water, en de intensiteit van verstrooid licht is groter dan die van geabsorbeerd licht. Daarom is de verstrooiende troebelheidsmeter gevoeliger dan de transmissietroebelheidsmeter. En omdat de troebelheidsmeter van het verstrooiingstype wit licht als lichtbron gebruikt, komt de meting van het monster dichter bij de werkelijkheid, maar interfereert de kleurkwaliteit met de meting.
De troebelheid wordt gemeten met de strooilichtmeetmethode. Volgens de norm ISO 7027-1984 kan de troebelheidsmeter worden gebruikt die aan de volgende eisen voldoet:
(1) De golflengte λ van het invallende licht is 860 nm;
(2) De invallende spectrale bandbreedte △λ is kleiner dan of gelijk aan 60 nm;
(3) Parallel invallend licht divergeert niet en de focus bedraagt niet meer dan 1,5°;
(4) De meethoek θ tussen de optische as van het invallende licht en de optische as van het verstrooide licht is 90 ± 25°
(5) De openingshoek ωθ in water is 20°~30°.
en verplichte rapportage van resultaten in formazine-troebelheidseenheden
① Wanneer de troebelheid minder is dan 1 formazineverstrooiende troebelheidseenheid, is deze nauwkeurig tot op 0,01 formazineverstrooiende troebelheidseenheid;
②Wanneer de troebelheid 1-10 formazineverstrooiende troebelheidseenheden bedraagt, is deze nauwkeurig tot op 0,1 formazineverstrooiende troebelheidseenheden;
③ Wanneer de troebelheid 10-100 formazineverstrooiende troebelheidseenheden bedraagt, is deze nauwkeurig tot op 1 formazineverstrooiende troebelheidseenheid;
④ Wanneer de troebelheid groter is dan of gelijk is aan 100 formazineverstrooiende troebelheidseenheden, moet deze nauwkeurig zijn tot op 10 formazineverstrooiende troebelheidseenheden.
1.3.1 Er moet troebelheidsvrij water worden gebruikt voor verdunningsstandaarden of verdunde watermonsters. De bereidingsmethode van troebelheidsvrij water is als volgt: voer gedestilleerd water door een membraanfilter met een poriegrootte van 0,2 μm (het filtermembraan dat wordt gebruikt voor bacteriële inspectie kan niet aan de eisen voldoen), spoel de kolf voor opvang minimaal met gefilterd water tweemaal en gooi de volgende 200 ml weg. Het doel van het gebruik van gedestilleerd water is om de invloed van organisch materiaal in het zuivere water met ionenuitwisseling op de bepaling te verminderen en de groei van bacteriën in het zuivere water te verminderen.
1.3.2 Hydrazinesulfaat en hexamethyleentetramine kunnen vóór het wegen een nacht in een silicagelexsiccator worden geplaatst.
1.3.3 Wanneer de reactietemperatuur tussen 12 en 37°C ligt, is er geen duidelijk effect op het ontstaan van (formazine)troebeling, en wordt er geen polymeer gevormd wanneer de temperatuur lager is dan 5°C. Daarom kan de bereiding van de standaard stockoplossing voor formazinetroebelheid worden uitgevoerd bij normale kamertemperatuur. Maar de reactietemperatuur is laag, de suspensie wordt gemakkelijk door het glaswerk geabsorbeerd en de temperatuur is te hoog, waardoor de standaardwaarde van hoge troebelheid kan dalen. Daarom kan de vormingstemperatuur van formazine het beste worden gecontroleerd op 25±3°C. De reactietijd van hydrazinesulfaat en hexamethyleentetramine was in 16 uur bijna voltooid, en de troebelheid van het product bereikte het maximum na 24 uur reactie, en er was geen verschil tussen 24 en 96 uur. de
1.3.4 Voor de vorming van formazine zijn de deeltjes ringvormig, fijn en uniform wanneer de pH van de waterige oplossing 5,3-5,4 is; wanneer de pH ongeveer 6,0 is, zijn de deeltjes fijn en compact in de vorm van rietbloemen en vlokken; Wanneer de pH 6,6 is, worden grote, middelgrote en kleine sneeuwvlokachtige deeltjes gevormd.
1.3.5 De standaardoplossing met een troebelheid van 400 graden kan een maand worden bewaard (zelfs een half jaar in de koelkast), en de standaardoplossing met een troebelheid van 5-100 graden zal niet binnen een week veranderen.
Posttijd: 19 juli 2023
