Drumstumo apibrėžimas

Drumstumas yra optinis efektas, atsirandantis dėl šviesos sąveikos su tirpale, dažniausiai vandenyje, suspenduotomis dalelėmis. Suspenduotos dalelės, tokios kaip nuosėdos, molis, dumbliai, organinės medžiagos ir kiti mikrobiniai organizmai, išsklaido šviesą, praeinančią per vandens mėginį. Dėl suspenduotų dalelių šviesos sklaidos šiame vandeniniame tirpale susidaro drumstumas, kuris apibūdina šviesos trukdymo laipsnį prasiskverbiant per vandens sluoksnį. Drumstumas nėra rodiklis, tiesiogiai apibūdinantis suspenduotų dalelių koncentraciją skystyje. Jis netiesiogiai atspindi suspenduotų dalelių koncentraciją, aprašydamas suspenduotų dalelių šviesos sklaidos efektą tirpale. Kuo didesnis išsklaidytos šviesos intensyvumas, tuo didesnis vandeninio tirpalo drumstumas.
Drumstumo nustatymo metodas
Drumstumas yra vandens mėginio optinių savybių išraiška ir atsiranda dėl vandenyje esančių netirpių medžiagų, dėl kurių šviesa išsisklaido ir sugeria, o ne praeina pro vandens mėginį tiesia linija. Tai rodiklis, atspindintis natūralaus vandens ir geriamojo vandens fizines savybes. Jis naudojamas vandens skaidrumo ar drumstumo laipsniui nurodyti ir yra vienas iš svarbių vandens kokybės gerumo rodiklių.
Natūralaus vandens drumstumą sukelia smulkios suspenduotos medžiagos, tokios kaip dumblas, molis, smulkios organinės ir neorganinės medžiagos, tirpios spalvotos organinės medžiagos, planktonas ir kiti vandenyje esantys mikroorganizmai. Šios suspenduotos medžiagos gali adsorbuoti bakterijas ir virusus, todėl mažas drumstumas yra palankus vandens dezinfekcijai, siekiant sunaikinti bakterijas ir virusus, o tai būtina vandens tiekimo saugumui užtikrinti. Todėl centralizuotas vandens tiekimas su tobulomis techninėmis sąlygomis turėtų stengtis tiekti vandenį su kuo mažesniu drumstumu. Gamyklos vandens drumstumas yra mažas, o tai naudinga mažinant chloruoto vandens kvapą ir skonį; padeda užkirsti kelią bakterijų ir kitų mikroorganizmų dauginimuisi. Išlaikant mažą drumstumą visoje vandens paskirstymo sistemoje, susidaro tinkamas likutinio chloro kiekis.
Vandens iš čiaupo drumstumas turi būti išreikštas išsklaidyto drumstumo vienetais NTU, kuris neturėtų viršyti 3 NTU, o esant ypatingoms aplinkybėms – ne didesnis kaip 5 NTU. Taip pat svarbus daugelio technologinių vandenų drumstumas. Gėrimų gamyklos, maisto perdirbimo įmonės ir vandens valymo įrenginiai, kuriuose naudojamas paviršinis vanduo, paprastai priklauso nuo koaguliacijos, sedimentacijos ir filtravimo, kad būtų užtikrintas patenkinamas produktas.
Sunku nustatyti ryšį tarp drumstumo ir skendinčios medžiagos masės koncentracijos, nes dalelių dydis, forma, lūžio rodiklis taip pat turi įtakos optinėms suspensijos savybėms. Matuojant drumstumą, visi stikliniai indai, kurie liečiasi su mėginiu, turi būti švarūs. Išvalę vandenilio chlorido rūgštimi arba paviršinio aktyvumo medžiaga, nuplaukite švariu vandeniu ir nusausinkite. Mėginiai buvo paimti į stiklinius buteliukus su kamščiais. Po mėginių paėmimo kai kurios suspenduotos dalelės gali nusodinti ir koaguliuoti, kai jos dedamos, o po senėjimo negali būti atkurtos, o mikroorganizmai taip pat gali sunaikinti kietųjų medžiagų savybes, todėl ją reikia kuo greičiau išmatuoti. Jei reikia saugoti, jis turi vengti sąlyčio su oru ir turi būti dedamas į šaltą tamsią patalpą, bet ne ilgiau kaip 24 val. Jei mėginys laikomas šaltoje vietoje, prieš matavimą grįžkite į kambario temperatūrą.
Šiuo metu vandens drumstumui matuoti naudojami šie metodai:
(1) Perdavimo tipas (įskaitant spektrofotometrą ir vizualinį metodą): pagal Lambert-Beer dėsnį vandens mėginio drumstumą lemia skleidžiamos šviesos intensyvumas ir neigiamas vandens mėginio ir šviesos drumstumo logaritmas. pralaidumas yra tiesinio ryšio forma, kuo didesnis drumstumas, tuo mažesnis šviesos pralaidumas. Tačiau dėl geltonos spalvos įsiterpimo į natūralų vandenį ežerų ir rezervuarų vandenyje taip pat yra organinių šviesą sugeriančių medžiagų, tokių kaip dumbliai, kurios taip pat trukdo matavimui. Pasirinkite 680 ratlankio bangos ilgį, kad išvengtumėte geltonos ir žalios spalvos trukdžių.
(2) Sklaidos drumstometras: pagal Rayleigh (Rayleigh) formulę (Ir/Io = KD, h yra išsklaidytos šviesos intensyvumas, 10 yra žmogaus spinduliuotės intensyvumas), išmatuokite išsklaidytos šviesos intensyvumą tam tikru kampu, kad pasiektumėte. vandens mėginių drumstumo tikslo nustatymas. Kai krintanti šviesa yra išsklaidyta dalelių, kurių dalelių dydis yra 1/15–1/20 krintančios šviesos bangos ilgio, intensyvumas atitinka Rayleigh formulę, o dalelės, kurių dalelių dydis yra didesnis nei 1/2 bangos ilgio. krintančios šviesos atspindi šviesą. Šios dvi situacijos gali būti pavaizduotos Ir∝D, o šviesa 90 laipsnių kampu paprastai naudojama kaip būdinga šviesa drumstumui matuoti.
(3) Sklaidos-perdavimo drumstumo matuoklis: naudokite Ir/It=KD arba Ir/(Ir+It)=KD (Ir yra išsklaidytos šviesos intensyvumas, tai yra perduodamos šviesos intensyvumas), norėdami išmatuoti perduodamos šviesos intensyvumą ir atspindėta šviesa Ir, norint išmatuoti mėginio drumstumą. Kadangi perduodamos ir išsklaidytos šviesos intensyvumas matuojamas tuo pačiu metu, ji turi didesnį jautrumą esant tokiam pačiam krintančios šviesos intensyvumui.
Iš pirmiau minėtų trijų metodų sklaidos perdavimo drumstometras yra geresnis, pasižymi dideliu jautrumu, o vandens mėginio spalvingumas netrukdo matavimui. Tačiau dėl instrumento sudėtingumo ir didelės kainos jį sunku reklamuoti ir naudoti G. Vizualiniam metodui didelę įtaką daro subjektyvumas. G Tiesą sakant, drumstumui matuoti dažniausiai naudojamas sklaidos drumstumo matuoklis. Vandens drumstumą daugiausia sukelia tokios dalelės kaip nuosėdos vandenyje, o išsklaidytos šviesos intensyvumas yra didesnis nei sugertos šviesos. Todėl sklaidos drumstumo matuoklis yra jautresnis nei transmisijos drumstumo matuoklis. Ir kadangi sklaidos tipo drumstometras naudoja baltą šviesą kaip šviesos šaltinį, mėginio matavimas yra arčiau tikrovės, tačiau spalvingumas trukdo matavimui.
Drumstumas matuojamas išsklaidytos šviesos matavimo metodu. Pagal ISO 7027-1984 standartą gali būti naudojamas drumstumo matuoklis, kuris atitinka šiuos reikalavimus:
(1) krintančios šviesos bangos ilgis λ yra 860 nm;
(2) krintančio spektro juostos plotis △λ yra mažesnis arba lygus 60 nm;
(3) lygiagrečiai krintanti šviesa nesiskiria ir joks židinys neviršija 1,5°;
(4) Matavimo kampas θ tarp krintančios šviesos optinės ašies ir išsklaidytos šviesos optinės ašies yra 90±25°.
(5) Atidarymo kampas ωθ vandenyje yra 20°～30°.
ir privalomas rezultatų ataskaitos formazino drumstumo vienetais
① Kai drumstumas yra mažesnis nei 1 formazino sklaidos drumstumo vienetas, jo tikslumas yra 0,01 formazino sklaidos drumstumo vieneto;
②Kai drumstumas yra 1-10 formazino sklaidos drumstumo vienetų, tai tikslumas yra 0,1 formazino sklaidos drumstumo vieneto;
③ Kai drumstumas yra 10-100 formazino sklaidos drumstumo vienetų, jis yra tikslus iki 1 formazino sklaidos drumstumo vieneto;
④ Kai drumstumas yra didesnis arba lygus 100 formazino sklaidos drumstumo vienetų, jis turi atitikti 10 formazino sklaidos drumstumo vienetų.
1.3.1 Vanduo be drumstumo turi būti naudojamas skiedimo standartams arba atskiesto vandens mėginiams. Vandens be drumstumo paruošimo būdas yra toks: distiliuotą vandenį perleiskite per membraninį filtrą, kurio porų dydis 0,2 μm (bakterijų patikrinimui naudojama filtro membrana neatitinka reikalavimų), kolbą surinkimui praplaukite bent jau filtruotu vandeniu. du kartus, o kitus 200 ml išmeskite. Distiliuoto vandens naudojimo tikslas – sumažinti jonų mainų gryname vandenyje esančių organinių medžiagų įtaką nustatymui ir sumažinti bakterijų dauginimąsi gryname vandenyje.
1.3.2 Hidrazino sulfatas ir heksametilentetraminas prieš svėrimą gali būti dedami į eksikatorių silikageliu per naktį.
1.3.3 Kai reakcijos temperatūra yra 12-37°C, nėra akivaizdaus poveikio (formazino) drumstumui susidaryti, o polimeras nesusidaro, kai temperatūra yra žemesnė nei 5°C. Todėl formazino drumstumo standartinis pradinis tirpalas gali būti ruošiamas normalioje kambario temperatūroje. Tačiau reakcijos temperatūra yra žema, suspensiją lengvai sugeria stikliniai indai, o temperatūra yra per aukšta, todėl standartinė didelio drumstumo vertė gali sumažėti. Todėl formazino susidarymo temperatūra geriausiai kontroliuojama esant 25±3°C. Hidrazino sulfato ir heksametilentetramino reakcijos laikas buvo beveik baigtas per 16 valandų, o produkto drumstumas pasiekė maksimalų po 24 valandų reakcijos ir nebuvo skirtumo tarp 24 ir 96 valandų. į
1.3.4 Formazinui susidaryti, kai vandeninio tirpalo pH yra 5,3-5,4, dalelės yra žiedo formos, smulkios ir vienodos; kai pH yra apie 6,0, dalelės yra smulkios ir tankios nendrių žiedų ir pūslelių pavidalu; Kai pH yra 6,6, susidaro didelės, vidutinės ir mažos į snaigę panašios dalelės.
1.3.5 Standartinis tirpalas, kurio drumstumas 400 laipsnių, gali būti laikomas vieną mėnesį (net pusmetį šaldytuve), o standartinis, kurio drumstumas 5-100 laipsnių, per savaitę nepasikeis.