Визначення каламутності

Каламутність — це оптичний ефект, який виникає в результаті взаємодії світла із зваженими частинками в розчині, найчастіше у воді. Зважені частинки, такі як осад, глина, водорості, органічні речовини та інші мікробні організми, розсіюють світло, проходячи через зразок води. Розсіювання світла зваженими частинками у цьому водному розчині створює каламутність, яка характеризує ступінь перешкоди світла при проходженні через шар води. Каламутність не є показником, який безпосередньо характеризує концентрацію зважених часток у рідині. Він опосередковано відображає концентрацію зважених частинок через опис ефекту світлорозсіювання зважених частинок у розчині. Чим більше інтенсивність розсіяного світла, тим більше каламутність водного розчину.
Метод визначення каламутності
Каламутність є вираженням оптичних властивостей зразка води та спричинена наявністю у воді нерозчинних речовин, які спричиняють розсіювання та поглинання світла, а не проходить через зразок води по прямій лінії. Це показник, який відображає фізичні властивості природної та питної води. Він використовується для вказівки ступеня прозорості або каламутності води, і це один із важливих показників для вимірювання якості води.
Каламутність природної води спричиняється дрібними завислими речовинами, такими як мул, глина, дрібні органічні та неорганічні речовини, розчинні кольорові органічні речовини, а також планктон та інші мікроорганізми у воді. Ці зважені речовини можуть адсорбувати бактерії та віруси, тому низька каламутність сприяє дезінфекції води для знищення бактерій та вірусів, що необхідно для забезпечення безпеки водопостачання. Тому централізоване водопостачання з бездоганними технічними умовами повинно прагнути подавати воду з якомога меншою каламутністю. Каламутність заводської води низька, що сприяє зменшенню запаху та смаку хлорованої води; допомагає запобігти розмноженню бактерій та інших мікроорганізмів. Підтримання низького рівня каламутності в системі розподілу води сприяє наявності відповідної кількості залишкового хлору.
Каламутність водопровідної води повинна бути виражена в одиницях розсіяної каламутності NTU, яка не повинна перевищувати 3NTU, а за особливих обставин не повинна перевищувати 5NTU. Важливе значення має також каламутність багатьох технічних вод. Заводи з виробництва напоїв, харчових продуктів і водоочисних заводів, які використовують поверхневу воду, зазвичай покладаються на коагуляцію, седиментацію та фільтрацію для забезпечення задовільного продукту.
Важко встановити кореляцію між каламутністю і масовою концентрацією суспензії, тому що розмір, форма і показник заломлення частинок також впливають на оптичні властивості суспензії. Під час вимірювання каламутності весь скляний посуд, який контактує зі зразком, повинен міститися в чистоті. Після очищення соляною кислотою або поверхнево-активною речовиною промити чистою водою і злити. Проби відбирали у скляні флакони з пробками. Після відбору проб деякі зважені частинки можуть випадати в осад і коагулювати при розміщенні та не можуть бути відновлені після старіння, а мікроорганізми також можуть зруйнувати властивості твердих речовин, тому їх слід виміряти якомога швидше. При необхідності зберігання слід уникати контакту з повітрям і поміщати в холодне темне приміщення, але не більше ніж на 24 години. Якщо зразок зберігається в холодному місці, поверніть його до кімнатної температури перед вимірюванням.
В даний час для вимірювання каламутності води використовують такі методи:
(1) Тип пропускання (включаючи спектрофотометр і візуальний метод): Відповідно до закону Ламберта-Бера, каламутність зразка води визначається інтенсивністю світла, що проходить, а негативний логарифм каламутності зразка води та світла Коефіцієнт пропускання має форму лінійної залежності: чим вище каламутність, тим нижчий коефіцієнт пропускання світла. Однак через інтерференцію жовтого кольору в природній воді вода озер і водосховищ також містить органічні речовини, що поглинають світло, такі як водорості, що також заважає вимірюванню. Виберіть довжину хвилі обода 680, щоб уникнути жовтих і зелених перешкод.
(2) Турбідиметр розсіювання: відповідно до формули Релея (Ir/Io=KD, h — інтенсивність розсіяного світла, 10 — інтенсивність людського випромінювання), виміряйте інтенсивність розсіяного світла під певним кутом, щоб досягти визначення проб води з метою каламутності. Коли падаюче світло розсіюється частинками з розміром від 1/15 до 1/20 довжини хвилі падаючого світла, інтенсивність відповідає формулі Релея, а частинки з розміром більше 1/2 довжини хвилі падаючого світла відбивають світло. Ці дві ситуації можна представити Ir∝D, і світло під кутом 90 градусів зазвичай використовується як характерне світло для вимірювання каламутності.
(3) Вимірювач каламутності через розсіювання: використовуйте Ir/It=KD або Ir/(Ir+It)=KD (Ir — інтенсивність розсіяного світла, це інтенсивність світла, що пройшло), щоб виміряти інтенсивність світла, що пройшло, і відбите світло А, щоб виміряти каламутність зразка. Оскільки інтенсивність прохідного та розсіяного світла вимірюється одночасно, він має вищу чутливість за однакової інтенсивності падаючого світла.
Серед трьох вищевказаних методів кращим є мутномір з розсіюванням і пропусканням, який має високу чутливість, а кольоровість у зразку води не заважає вимірюванню. Однак через складність інструменту та високу ціну його важко просувати та використовувати в G. На візуальний метод великий вплив має суб’єктивність. G Насправді для вимірювання каламутності здебільшого використовується розсіювальний мутометр. Каламутність води в основному спричинена такими частинками, як осад у воді, і інтенсивність розсіяного світла більша, ніж інтенсивність поглиненого світла. Таким чином, розсіювальний мутномір є більш чутливим, ніж прохідний мутномір. А оскільки мутномір типу розсіювання використовує біле світло як джерело світла, вимірювання зразка ближче до реальності, але кольоровість заважає вимірюванню.
Каламутність вимірюють методом вимірювання розсіяного світла. Відповідно до стандарту ISO 7027-1984 можна використовувати вимірювач каламутності, який відповідає наступним вимогам:
(1) Довжина хвилі λ падаючого світла становить 860 нм;
(2) Ширина спектральної смуги падіння △λ менше або дорівнює 60 нм;
(3) Паралельне падаюче світло не розходиться, і будь-який фокус не перевищує 1,5°;
(4) Кут вимірювання θ між оптичною віссю падаючого світла та оптичною віссю розсіяного світла становить 90±25°
(5) Кут розкриття ωθ у воді становить 20°～30°.
і обов'язкове звітування про результати в одиницях вимірювання каламутності формазину
① Якщо каламутність менша за 1 одиницю каламутності розсіювання формазину, вона відповідає 0,01 одиниці каламутності розсіювання формазину;
②Коли каламутність становить 1-10 одиниць каламутності розсіювання формазину, вона відповідає 0,1 одиниці каламутності розсіювання формазину;
③ Коли каламутність становить 10-100 одиниць каламутності розсіювання формазину, вона відповідає 1 одиниці каламутності розсіювання формазину;
④ Якщо каламутність перевищує або дорівнює 100 одиницям каламутності розсіювання формазину, вона повинна бути з точністю до 10 одиниць каламутності розсіювання формазину.
1.3.1 Для стандартів розведення або зразків розбавленої води слід використовувати вільну від мутності воду. Спосіб приготування очищеної від каламутності води полягає в наступному: пропустити дистильовану воду через мембранний фільтр з розміром пор 0,2 мкм (фільтрувальна мембрана, яка використовується для бактеріального контролю, не відповідає вимогам), промити колбу для збору не менше фільтрованої води. двічі та Викиньте наступні 200 мл. Метою використання дистильованої води є зменшення впливу органічних речовин у іонообмінній чистій воді на визначення та зменшення росту бактерій у чистій воді.
1.3.2 Гідразинсульфат і гексаметилентетрамін можна помістити в ексикатор із силікагелем на ніч перед зважуванням.
1.3.3 Коли температура реакції знаходиться в діапазоні 12-37°C, немає очевидного впливу на утворення (формазину) каламутності, і полімер не утворюється, коли температура нижче 5°C. Таким чином, приготування стандартного основного розчину каламутності формазину можна проводити при нормальній кімнатній температурі. Але температура реакції низька, суспензія легко поглинається скляним посудом, а температура занадто висока, що може призвести до зниження стандартного значення високої каламутності. Тому температуру утворення формазину найкраще контролювати при 25±3°C. Час реакції гідразинсульфату та гексаметилентетраміну був майже завершений через 16 годин, а каламутність продукту досягла максимуму через 24 години реакції, і не було різниці між 24 та 96 годинами. в
1.3.4 Для утворення формазину, коли рН водного розчину становить 5,3-5,4, частинки мають кільцеподібну форму, дрібні та однорідні; коли рН становить близько 6,0, частинки дрібні та щільні у формі язичкових квіток і пластівців; При рН 6,6 утворюються великі, середні та дрібні сніжинкоподібні частинки.
1.3.5 Стандартний розчин з каламутністю 400 градусів можна зберігати один місяць (навіть півроку в холодильнику), а стандартний розчин з каламутністю 5-100 градусів не зміниться протягом тижня.