Ορισμός Θολότητας

Η θολότητα είναι ένα οπτικό φαινόμενο που προκύπτει από την αλληλεπίδραση του φωτός με τα αιωρούμενα σωματίδια σε ένα διάλυμα, συνήθως νερό. Τα αιωρούμενα σωματίδια, όπως τα ιζήματα, ο πηλός, τα φύκια, η οργανική ύλη και άλλοι μικροβιακοί οργανισμοί, διασκορπίζουν το φως που περνά μέσα από το δείγμα νερού. Η σκέδαση του φωτός από τα αιωρούμενα σωματίδια σε αυτό το υδατικό διάλυμα παράγει θολότητα, η οποία χαρακτηρίζει τον βαθμό στον οποίο παρεμποδίζεται το φως όταν διέρχεται από το στρώμα νερού. Η θολότητα δεν είναι δείκτης για τον άμεσο χαρακτηρισμό της συγκέντρωσης των αιωρούμενων σωματιδίων σε ένα υγρό. Αντανακλά έμμεσα τη συγκέντρωση των αιωρούμενων σωματιδίων μέσω της περιγραφής της επίδρασης σκέδασης φωτός των αιωρούμενων σωματιδίων στο διάλυμα. Όσο μεγαλύτερη είναι η ένταση του σκεδαζόμενου φωτός, τόσο μεγαλύτερη είναι η θολότητα του υδατικού διαλύματος.
Μέθοδος Προσδιορισμού Θολότητας
Η θολότητα είναι μια έκφραση των οπτικών ιδιοτήτων ενός δείγματος νερού και προκαλείται από την παρουσία αδιάλυτων ουσιών στο νερό, οι οποίες προκαλούν τη διασπορά και την απορρόφηση του φωτός αντί να περνά μέσα από το δείγμα νερού σε ευθεία γραμμή. Είναι ένας δείκτης που αντικατοπτρίζει τις φυσικές ιδιότητες του φυσικού νερού και του πόσιμου νερού. Χρησιμοποιείται για να δείξει τον βαθμό διαύγειας ή θολότητας του νερού και είναι ένας από τους σημαντικούς δείκτες για τη μέτρηση της καλής ποιότητας του νερού.
Η θολότητα του φυσικού νερού προκαλείται από λεπτή αιωρούμενη ύλη όπως λάσπη, άργιλος, λεπτή οργανική και ανόργανη ύλη, διαλυτή έγχρωμη οργανική ύλη και πλαγκτόν και άλλους μικροοργανισμούς στο νερό. Αυτές οι αιωρούμενες ουσίες μπορούν να προσροφήσουν βακτήρια και ιούς, επομένως η χαμηλή θολότητα ευνοεί την απολύμανση του νερού για να σκοτωθούν βακτήρια και ιούς, κάτι που είναι απαραίτητο για τη διασφάλιση της ασφάλειας της παροχής νερού. Επομένως, η κεντρική παροχή νερού με άρτιες τεχνικές συνθήκες θα πρέπει να προσπαθεί να παρέχει νερό με όσο το δυνατόν χαμηλότερη θολότητα. Η θολότητα του νερού του εργοστασίου είναι χαμηλή, γεγονός που είναι ευεργετικό για τη μείωση της οσμής και της γεύσης του χλωριωμένου νερού. είναι χρήσιμο για την πρόληψη της αναπαραγωγής βακτηρίων και άλλων μικροοργανισμών. Η διατήρηση χαμηλής θολότητας σε όλο το σύστημα διανομής νερού ευνοεί την παρουσία κατάλληλης ποσότητας υπολειμματικού χλωρίου.
Η θολότητα του νερού της βρύσης πρέπει να εκφράζεται σε μονάδα διάσπαρτης θολότητας NTU, η οποία δεν πρέπει να υπερβαίνει το 3NTU και δεν πρέπει να υπερβαίνει το 5NTU υπό ειδικές συνθήκες. Η θολότητα πολλών υδάτων διεργασίας είναι επίσης σημαντική. Οι μονάδες παραγωγής ποτών, οι μονάδες επεξεργασίας τροφίμων και οι μονάδες επεξεργασίας νερού που χρησιμοποιούν επιφανειακά ύδατα βασίζονται γενικά στην πήξη, την καθίζηση και τη διήθηση για να εξασφαλίσουν ένα ικανοποιητικό προϊόν.
Είναι δύσκολο να υπάρξει συσχέτιση μεταξύ της θολότητας και της συγκέντρωσης μάζας της αιωρούμενης ύλης, επειδή το μέγεθος, το σχήμα και ο δείκτης διάθλασης των σωματιδίων επηρεάζουν επίσης τις οπτικές ιδιότητες του αιωρήματος. Κατά τη μέτρηση της θολότητας, όλα τα γυάλινα σκεύη που έρχονται σε επαφή με το δείγμα πρέπει να διατηρούνται σε καθαρές συνθήκες. Μετά τον καθαρισμό με υδροχλωρικό οξύ ή επιφανειοδραστικό, ξεπλύνετε με καθαρό νερό και στραγγίστε. Τα δείγματα ελήφθησαν σε γυάλινα φιαλίδια με πώματα. Μετά τη δειγματοληψία, ορισμένα αιωρούμενα σωματίδια μπορούν να κατακρημνιστούν και να πήξουν όταν τοποθετηθούν και δεν μπορούν να αποκατασταθούν μετά τη γήρανση, ενώ οι μικροοργανισμοί μπορούν επίσης να καταστρέψουν τις ιδιότητες των στερεών, επομένως θα πρέπει να μετρηθούν το συντομότερο δυνατό. Εάν είναι απαραίτητη η αποθήκευση, θα πρέπει να αποφεύγεται η επαφή με τον αέρα και θα πρέπει να τοποθετείται σε κρύο σκοτεινό δωμάτιο, αλλά όχι περισσότερο από 24 ώρες. Εάν το δείγμα φυλάσσεται σε ψυχρό μέρος, επιστρέψτε σε θερμοκρασία δωματίου πριν από τη μέτρηση.
Επί του παρόντος, χρησιμοποιούνται οι ακόλουθες μέθοδοι για τη μέτρηση της θολότητας του νερού:
(1) Τύπος μετάδοσης (συμπεριλαμβανομένου του φασματοφωτόμετρου και της οπτικής μεθόδου): Σύμφωνα με το νόμο του Lambert-Beer, η θολότητα του δείγματος νερού καθορίζεται από την ένταση του εκπεμπόμενου φωτός και τον αρνητικό λογάριθμο της θολότητας του δείγματος νερού και του φωτός Η διαπερατότητα έχει τη μορφή Γραμμικής σχέσης, όσο μεγαλύτερη είναι η θολότητα, τόσο χαμηλότερη είναι η διαπερατότητα του φωτός. Ωστόσο, λόγω της παρεμβολής του κίτρινου στο φυσικό νερό, το νερό των λιμνών και των δεξαμενών περιέχει επίσης οργανικές ουσίες που απορροφούν το φως, όπως τα φύκια, τα οποία επίσης παρεμποδίζουν τη μέτρηση. Επιλέξτε μήκος κύματος 680 χείλους για να αποφύγετε κίτρινες και πράσινες παρεμβολές.
(2) Θολόμετρο σκέδασης: Σύμφωνα με τον τύπο Rayleigh (Rayleigh) (Ir/Io=KD, h είναι η ένταση του σκεδαζόμενου φωτός, 10 είναι η ένταση της ανθρώπινης ακτινοβολίας), μετρήστε την ένταση του σκεδαζόμενου φωτός σε μια ορισμένη γωνία για να επιτύχετε ο προσδιορισμός των δειγμάτων νερού σκοπός της θολότητας. Όταν το προσπίπτον φως σκεδάζεται από σωματίδια με μέγεθος σωματιδίων από το 1/15 έως το 1/20 του μήκους κύματος του προσπίπτοντος φωτός, η ένταση συμμορφώνεται με τον τύπο Rayleigh και σωματίδια με μέγεθος σωματιδίων μεγαλύτερο από το 1/2 του μήκους κύματος του προσπίπτοντος φωτός αντανακλούν το φως. Αυτές οι δύο καταστάσεις μπορούν να αναπαρασταθούν με Ir∝D και το φως υπό γωνία 90 μοιρών χρησιμοποιείται γενικά ως το χαρακτηριστικό φως για τη μέτρηση της θολότητας.
(3) Θολόμετρο σκέδασης μετάδοσης: χρησιμοποιήστε Ir/It=KD ή Ir/(Ir+It)=KD (Ir είναι η ένταση του σκεδαζόμενου φωτός, Είναι η ένταση του μεταδιδόμενου φωτός) για να μετρήσετε την ένταση του εκπεμπόμενου φωτός και ανακλώμενο φως Και, για τη μέτρηση της θολότητας του δείγματος. Επειδή η ένταση του εκπεμπόμενου και του σκεδαζόμενου φωτός μετριέται ταυτόχρονα, έχει μεγαλύτερη ευαισθησία κάτω από την ίδια ένταση προσπίπτοντος φωτός.
Μεταξύ των τριών παραπάνω μεθόδων, το θολόμετρο σκέδασης-μετάδοσης είναι καλύτερο, με υψηλή ευαισθησία και η χρωματικότητα στο δείγμα νερού δεν παρεμβαίνει στη μέτρηση. Ωστόσο, λόγω της πολυπλοκότητας του οργάνου και της υψηλής τιμής, είναι δύσκολο να προωθηθεί και να χρησιμοποιηθεί στο G. Η οπτική μέθοδος επηρεάζεται σε μεγάλο βαθμό από την υποκειμενικότητα. G Στην πραγματικότητα, η μέτρηση της θολότητας χρησιμοποιεί ως επί το πλείστον έναν μετρητή θολότητας σκέδασης. Η θολότητα του νερού προκαλείται κυρίως από σωματίδια όπως τα ιζήματα στο νερό και η ένταση του σκεδαζόμενου φωτός είναι μεγαλύτερη από αυτή του απορροφούμενου φωτός. Επομένως, το θολόμετρο σκέδασης είναι πιο ευαίσθητο από το θολόμετρο μετάδοσης. Και επειδή το θολόμετρο τύπου σκέδασης χρησιμοποιεί λευκό φως ως πηγή φωτός, η μέτρηση του δείγματος είναι πιο κοντά στην πραγματικότητα, αλλά η χρωματικότητα παρεμβαίνει στη μέτρηση.
Η θολότητα μετράται με τη μέθοδο μέτρησης του σκεδαζόμενου φωτός. Σύμφωνα με το πρότυπο ISO 7027-1984, μπορεί να χρησιμοποιηθεί ο μετρητής θολότητας που πληροί τις ακόλουθες απαιτήσεις:
(1) Το μήκος κύματος λ του προσπίπτοντος φωτός είναι 860 nm.
(2) Το προσπίπτον φασματικό εύρος ζώνης △λ είναι μικρότερο ή ίσο με 60 nm.
(3) Το παράλληλο προσπίπτον φως δεν αποκλίνει και οποιαδήποτε εστίαση δεν υπερβαίνει την 1,5°.
(4) Η γωνία μέτρησης θ μεταξύ του οπτικού άξονα του προσπίπτοντος φωτός και του οπτικού άξονα του σκεδαζόμενου φωτός είναι 90±25°
(5) Η γωνία ανοίγματος ωθ στο νερό είναι 20°~30°.
και υποχρεωτική αναφορά των αποτελεσμάτων σε μονάδες θολότητας φορμαζίνης
① Όταν η θολότητα είναι μικρότερη από 1 μονάδα θολότητας σκέδασης φορμαζίνης, είναι ακριβής σε 0,01 μονάδα θολότητας σκέδασης φορμαζίνης.
②Όταν η θολότητα είναι 1-10 μονάδες θολότητας σκέδασης φορμαζίνης, είναι ακριβής σε 0,1 μονάδες θολότητας σκέδασης φορμαζίνης.
③ Όταν η θολότητα είναι 10-100 μονάδες θολότητας σκέδασης φορμαζίνης, είναι ακριβής σε 1 μονάδα θολότητας σκέδασης φορμαζίνης.
④ Όταν η θολότητα είναι μεγαλύτερη ή ίση με 100 μονάδες θολότητας σκέδασης φορμαζίνης, πρέπει να είναι ακριβής σε 10 μονάδες θολότητας σκέδασης φορμαζίνης.
1.3.1 Θα πρέπει να χρησιμοποιείται νερό χωρίς θολότητα για πρότυπα αραίωσης ή δείγματα αραιωμένου νερού. Η μέθοδος παρασκευής νερού χωρίς θολότητα είναι η εξής: περάστε το απεσταγμένο νερό μέσα από ένα φίλτρο μεμβράνης με μέγεθος πόρων 0,2 μm (η μεμβράνη φίλτρου που χρησιμοποιείται για βακτηριακή επιθεώρηση δεν μπορεί να πληροί τις απαιτήσεις), ξεπλύνετε τη φιάλη για συλλογή με τουλάχιστον φιλτραρισμένο νερό δύο φορές και Απορρίψτε τα επόμενα 200 mL. Ο σκοπός της χρήσης απεσταγμένου νερού είναι να μειώσει την επίδραση της οργανικής ύλης στο καθαρό νερό ανταλλαγής ιόντων στον προσδιορισμό και να μειώσει την ανάπτυξη βακτηρίων στο καθαρό νερό.
1.3.2 Η θειική υδραζίνη και η εξαμεθυλενοτετραμίνη μπορούν να τοποθετηθούν σε ξηραντήρα πυριτικής πηκτής κατά τη διάρκεια της νύχτας πριν από τη ζύγιση.
1.3.3 Όταν η θερμοκρασία της αντίδρασης είναι στην περιοχή 12-37°C, δεν υπάρχει εμφανής επίδραση στη δημιουργία θολότητας (φορμαζίνης) και δεν σχηματίζεται πολυμερές όταν η θερμοκρασία είναι μικρότερη από 5°C. Επομένως, η παρασκευή του τυπικού μητρικού διαλύματος θολότητας φορμαζίνης μπορεί να γίνει σε κανονική θερμοκρασία δωματίου. Αλλά η θερμοκρασία αντίδρασης είναι χαμηλή, το εναιώρημα απορροφάται εύκολα από τα γυάλινα σκεύη και η θερμοκρασία είναι πολύ υψηλή, γεγονός που μπορεί να προκαλέσει πτώση της τυπικής τιμής της υψηλής θολότητας. Επομένως, η θερμοκρασία σχηματισμού φορμαζίνης ελέγχεται καλύτερα στους 25±3°C. Ο χρόνος αντίδρασης της θειικής υδραζίνης και της εξαμεθυλενοτετραμίνης ολοκληρώθηκε σχεδόν σε 16 ώρες και η θολότητα του προϊόντος έφτασε στο μέγιστο μετά από 24 ώρες αντίδρασης και δεν υπήρχε διαφορά μεταξύ 24 και 96 ωρών. ο
1.3.4 Για το σχηματισμό φορμαζίνης, όταν το pH του υδατικού διαλύματος είναι 5,3-5,4, τα σωματίδια έχουν σχήμα δακτυλίου, λεπτά και ομοιόμορφα. Όταν το pH είναι περίπου 6,0, τα σωματίδια είναι λεπτά και πυκνά με τη μορφή λουλουδιών καλαμιών και κροκίδων. Όταν το pH είναι 6,6, σχηματίζονται μεγάλα, μεσαία και μικρά σωματίδια που μοιάζουν με νιφάδες χιονιού.
1.3.5 Το πρότυπο διάλυμα με θολότητα 400 μοιρών μπορεί να αποθηκευτεί για ένα μήνα (ακόμη και μισό χρόνο στο ψυγείο) και το πρότυπο διάλυμα με θολότητα 5-100 βαθμών δεν θα αλλάξει μέσα σε μια εβδομάδα.