Definizione di torbidità

La torbidità è un effetto ottico che risulta dall'interazione della luce con le particelle sospese in una soluzione, più comunemente acqua. Le particelle sospese, come sedimenti, argilla, alghe, materia organica e altri organismi microbici, diffondono la luce che passa attraverso il campione d'acqua. La diffusione della luce da parte delle particelle sospese in questa soluzione acquosa produce torbidità, che caratterizza il grado in cui la luce viene ostacolata nel passaggio attraverso lo strato d'acqua. La torbidità non è un indice per caratterizzare direttamente la concentrazione delle particelle sospese in un liquido. Riflette indirettamente la concentrazione delle particelle sospese attraverso la descrizione dell'effetto di diffusione della luce delle particelle sospese nella soluzione. Maggiore è l'intensità della luce diffusa, maggiore è la torbidità della soluzione acquosa.
Metodo di determinazione della torbidità
La torbidità è un'espressione delle proprietà ottiche di un campione d'acqua ed è causata dalla presenza di sostanze insolubili nell'acqua, che causano la dispersione e l'assorbimento della luce anziché passare attraverso il campione d'acqua in linea retta. È un indicatore che riflette le proprietà fisiche dell'acqua naturale e dell'acqua potabile. Viene utilizzato per indicare il grado di limpidezza o torbidità dell'acqua, ed è uno degli indicatori importanti per misurare la bontà della qualità dell'acqua.
La torbidità dell'acqua naturale è causata da sostanze fini sospese come limo, argilla, sostanze organiche e inorganiche fini, sostanze organiche colorate solubili, plancton e altri microrganismi presenti nell'acqua. Queste sostanze sospese possono assorbire batteri e virus, quindi una bassa torbidità favorisce la disinfezione dell'acqua per uccidere batteri e virus, necessaria per garantire la sicurezza dell'approvvigionamento idrico. Pertanto, l'approvvigionamento idrico centralizzato con condizioni tecniche perfette dovrebbe cercare di fornire acqua con la minore torbidità possibile. La torbidità dell'acqua della fabbrica è bassa, il che è utile per ridurre l'odore e il sapore dell'acqua clorata; è utile per prevenire la riproduzione di batteri e altri microrganismi. Mantenere una bassa torbidità in tutto il sistema di distribuzione dell'acqua favorisce la presenza di un'adeguata quantità di cloro residuo.
La torbidità dell'acqua del rubinetto deve essere espressa in unità di torbidità diffusa NTU, che non deve superare 3 NTU e in circostanze speciali non deve superare 5 NTU. Anche la torbidità di molte acque di processo è importante. Gli stabilimenti di bevande, gli impianti di lavorazione alimentare e gli impianti di trattamento delle acque che utilizzano l'acqua di superficie generalmente si affidano alla coagulazione, alla sedimentazione e alla filtrazione per garantire un prodotto soddisfacente.
È difficile avere una correlazione tra la torbidità e la concentrazione di massa della materia sospesa, perché anche la dimensione, la forma e l'indice di rifrazione delle particelle influenzano le proprietà ottiche della sospensione. Quando si misura la torbidità, tutta la vetreria a contatto con il campione deve essere mantenuta pulita. Dopo la pulizia con acido cloridrico o tensioattivo, sciacquare con acqua pura e scolare. I campioni sono stati prelevati in fiale di vetro con tappo. Dopo il campionamento, alcune particelle sospese possono precipitare e coagularsi quando vengono posizionate e non possono essere ripristinate dopo l'invecchiamento, inoltre i microrganismi possono anche distruggere le proprietà dei solidi, quindi è necessario misurarle il prima possibile. Se è necessario conservarlo, evitare il contatto con l'aria e collocarlo in una stanza fredda e buia, ma non per più di 24 ore. Se il campione viene conservato in un luogo freddo, riportarlo a temperatura ambiente prima della misurazione.
Attualmente, per misurare la torbidità dell'acqua vengono utilizzati i seguenti metodi:
(1) Tipo di trasmissione (incluso spettrofotometro e metodo visivo): secondo la legge di Lambert-Beer, la torbidità del campione d'acqua è determinata dall'intensità della luce trasmessa e dal logaritmo negativo della torbidità del campione d'acqua e della luce la trasmittanza è sotto forma di relazione lineare, maggiore è la torbidità, minore è la trasmissione della luce. Tuttavia, a causa dell'interferenza del giallo nell'acqua naturale, l'acqua dei laghi e dei bacini artificiali contiene anche sostanze organiche che assorbono la luce, come le alghe, che interferiscono anch'esse con la misurazione. Scegli la lunghezza d'onda 680rim per evitare interferenze gialle e verdi.
(2) Turbidimetro a diffusione: secondo la formula di Rayleigh (Rayleigh) (Ir/Io=KD, h è l'intensità della luce diffusa, 10 è l'intensità della radiazione umana), misurare l'intensità della luce diffusa ad un certo angolo per ottenere la determinazione della torbidità dei campioni d'acqua. Quando la luce incidente viene diffusa da particelle con una dimensione delle particelle compresa tra 1/15 e 1/20 della lunghezza d'onda della luce incidente, l'intensità è conforme alla formula di Rayleigh e le particelle con una dimensione delle particelle maggiore di 1/2 della lunghezza d'onda della luce incidente riflettono la luce. Queste due situazioni possono essere rappresentate da Ir∝D e la luce con un angolo di 90 gradi viene generalmente utilizzata come luce caratteristica per misurare la torbidità.
(3) Torbidimetro a trasmissione diffusa: utilizzare Ir/It=KD o Ir/(Ir+It)=KD (Ir è l'intensità della luce diffusa, è l'intensità della luce trasmessa) per misurare l'intensità della luce trasmessa e luce riflessa E, per misurare la torbidità del campione. Poiché l'intensità della luce trasmessa e diffusa viene misurata contemporaneamente, ha una sensibilità maggiore con la stessa intensità di luce incidente.
Tra i tre metodi precedenti, il torbidimetro a trasmissione-scattering è migliore, con un'elevata sensibilità e la cromaticità nel campione d'acqua non interferisce con la misurazione. Tuttavia, a causa della complessità dello strumento e del prezzo elevato, è difficile promuoverlo e utilizzarlo in Sol. Il metodo visivo è fortemente influenzato dalla soggettività. G Infatti, la misurazione della torbidità utilizza principalmente un torbidimetro a dispersione. La torbidità dell'acqua è causata principalmente da particelle come i sedimenti nell'acqua e l'intensità della luce diffusa è maggiore di quella della luce assorbita. Pertanto, il torbidimetro a dispersione è più sensibile del torbidimetro a trasmissione. E poiché il torbidimetro a diffusione utilizza la luce bianca come sorgente luminosa, la misurazione del campione è più vicina alla realtà, ma la cromaticità interferisce con la misurazione.
La torbidità viene misurata con il metodo di misurazione della luce diffusa. Secondo la norma ISO 7027-1984 è possibile utilizzare il torbidimetro che soddisfa i seguenti requisiti:
(1) La lunghezza d'onda λ della luce incidente è 860 nm;
(2) La larghezza di banda spettrale incidente △λ è inferiore o uguale a 60 nm;
(3) La luce incidente parallela non diverge e l'eventuale messa a fuoco non supera 1,5°;
(4) L'angolo di misurazione θ tra l'asse ottico della luce incidente e l'asse ottico della luce diffusa è 90±25°
(5) L'angolo di apertura ωθ nell'acqua è 20°～30°.
e reporting obbligatorio dei risultati nelle unità di torbidità alla formazina
① Quando la torbidità è inferiore a 1 unità di torbidità di diffusione della formazina, la precisione è pari a 0,01 unità di torbidità di diffusione della formazina;
②Quando la torbidità è pari a 1-10 unità di torbidità diffuse dalla formazina, la precisione è pari a 0,1 unità di torbidità diffuse dalla formazina;
③ Quando la torbidità è pari a 10-100 unità di torbidità di diffusione della formazina, la precisione è pari a 1 unità di torbidità di diffusione della formazina;
④ Quando la torbidità è maggiore o uguale a 100 unità di torbidità di diffusione della formazina, la precisione sarà pari a 10 unità di torbidità di diffusione della formazina.
1.3.1 Per gli standard di diluizione o i campioni di acqua diluiti deve essere utilizzata acqua priva di torbidità. Il metodo di preparazione dell'acqua priva di torbidità è il seguente: far passare l'acqua distillata attraverso un filtro a membrana con una dimensione dei pori di 0,2 μm (la membrana filtrante utilizzata per l'ispezione batterica non può soddisfare i requisiti), sciacquare il pallone per la raccolta almeno con acqua filtrata due volte ed eliminare i successivi 200 ml. Lo scopo dell'utilizzo dell'acqua distillata è quello di ridurre l'influenza della materia organica presente nell'acqua pura a scambio ionico sulla determinazione e di ridurre la crescita dei batteri nell'acqua pura.
1.3.2 Il solfato di idrazina e l'esametilentetrammina possono essere posti in un essiccatore di gel di silice durante la notte prima della pesatura.
1.3.3 Quando la temperatura di reazione è compresa tra 12 e 37°C, non vi è alcun effetto evidente sulla generazione di torbidità (formazina) e non si forma alcun polimero quando la temperatura è inferiore a 5°C. Pertanto, la preparazione della soluzione madre standard di torbidità alla formazina può essere effettuata a temperatura ambiente normale. Ma la temperatura di reazione è bassa, la sospensione viene facilmente assorbita dalla vetreria e la temperatura è troppo alta, il che può causare un calo del valore standard di elevata torbidità. Pertanto, la temperatura di formazione della formazina viene controllata meglio a 25±3°C. Il tempo di reazione dell'idrazina solfato e dell'esametilentetrammina fu quasi completato in 16 ore, e la torbidità del prodotto raggiunse il massimo dopo 24 ore di reazione, e non vi fu alcuna differenza tra 24 e 96 ore. IL
1.3.4 Per la formazione della formazina, quando il pH della soluzione acquosa è 5,3-5,4, le particelle sono a forma di anello, fini e uniformi; quando il pH è intorno a 6,0 le particelle sono fini e dense sotto forma di fiori e fiocchi di canna; Quando il pH è 6,6 si formano particelle grandi, medie e piccole simili a fiocchi di neve.
1.3.5 La soluzione standard con una torbidità di 400 gradi può essere conservata per un mese (anche sei mesi in frigorifero) e la soluzione standard con una torbidità di 5-100 gradi non cambierà entro una settimana.