Определение мутности

Мутность — это оптический эффект, возникающий в результате взаимодействия света со взвешенными частицами в растворе, чаще всего в воде. Взвешенные частицы, такие как осадок, глина, водоросли, органические вещества и другие микробные организмы, рассеивают свет, проходящий через пробу воды. Рассеяние света взвешенными частицами в этом водном растворе вызывает мутность, которая характеризует степень затруднения света при прохождении через слой воды. Мутность не является показателем, напрямую характеризующим концентрацию взвешенных частиц в жидкости. Он косвенно отражает концентрацию взвешенных частиц посредством описания эффекта светорассеяния взвешенных частиц в растворе. Чем больше интенсивность рассеянного света, тем больше мутность водного раствора.
Метод определения мутности
Мутность является выражением оптических свойств пробы воды и вызвана наличием в воде нерастворимых веществ, которые заставляют свет рассеиваться и поглощаться, а не проходить через пробу воды по прямой линии. Это показатель, отражающий физические свойства природной и питьевой воды. Он используется для обозначения степени прозрачности или мутности воды и является одним из важных показателей качества воды.
Мутность природной воды вызвана наличием в воде мелких взвешенных веществ, таких как ил, глина, мелкие органические и неорганические вещества, растворимые цветные органические вещества, а также планктон и другие микроорганизмы. Эти взвешенные вещества могут адсорбировать бактерии и вирусы, поэтому низкая мутность способствует дезинфекции воды для уничтожения бактерий и вирусов, что необходимо для обеспечения безопасности водоснабжения. Поэтому централизованное водоснабжение при идеальном техническом состоянии должно стремиться к подаче воды как можно меньшей мутности. Мутность заводской воды низкая, что способствует уменьшению запаха и вкуса хлорированной воды; полезно предотвратить размножение бактерий и других микроорганизмов. Поддержание низкой мутности во всей системе распределения воды способствует наличию соответствующего количества остаточного хлора.
Мутность водопроводной воды должна выражаться в единицах рассеянной мутности NTU, которые не должны превышать 3 NTU и не должны превышать 5 NTU при особых обстоятельствах. Мутность многих технологических вод также важна. Заводы по производству напитков, предприятия по переработке пищевых продуктов и водоочистные сооружения, использующие поверхностные воды, обычно полагаются на коагуляцию, осаждение и фильтрацию для обеспечения удовлетворительного качества продукта.
Установить корреляцию между мутностью и массовой концентрацией взвеси сложно, поскольку размер, форма и показатель преломления частиц также влияют на оптические свойства суспензии. При измерении мутности вся стеклянная посуда, контактирующая с пробой, должна содержаться в чистоте. После очистки соляной кислотой или поверхностно-активным веществом промойте чистой водой и слейте воду. Пробы отбирали в стеклянные флаконы с пробками. После отбора проб некоторые взвешенные частицы могут осаждаться и коагулировать при помещении и не могут быть восстановлены после старения, а микроорганизмы также могут разрушать свойства твердых веществ, поэтому их следует измерить как можно скорее. Если хранение необходимо, его следует избегать контакта с воздухом и помещать в холодное темное помещение, но не более чем на 24 часа. Если образец хранится в холодном месте, перед измерением верните его в комнатную температуру.
В настоящее время для измерения мутности воды используются следующие методы:
(1) Тип пропускания (включая спектрофотометр и визуальный метод): Согласно закону Ламберта-Бера, мутность пробы воды определяется интенсивностью проходящего света и отрицательным логарифмом мутности пробы воды и света. Коэффициент пропускания имеет форму линейной зависимости: чем выше мутность, тем ниже коэффициент пропускания света. Однако из-за интерференции желтого цвета в природную воду вода озер и водохранилищ также содержит органические светопоглощающие вещества, такие как водоросли, что также мешает измерению. Выберите длину волны 680rim, чтобы избежать помех желтого и зеленого цвета.
(2) Турбидиметр рассеяния: По формуле Рэлея (Релея) (Ir/Io=KD, h — интенсивность рассеянного света, 10 — интенсивность излучения человека) измеряют интенсивность рассеянного света под определенным углом для достижения определение проб воды с целью мутности. При рассеянии падающего света частицами с размером частиц от 1/15 до 1/20 длины волны падающего света интенсивность соответствует формуле Рэлея, а частицы с размером частиц более 1/2 длины волны падающего света отражают свет. Эти две ситуации можно представить как Ir∝D, а свет под углом 90 градусов обычно используется в качестве характеристического света для измерения мутности.
(3) Измеритель мутности рассеяния-пропускания: используйте Ir/It=KD или Ir/(Ir+It)=KD (Ir — интенсивность рассеянного света, Это интенсивность проходящего света) для измерения интенсивности проходящего света и отраженный свет А, для измерения мутности образца. Поскольку интенсивность проходящего и рассеянного света измеряется одновременно, он имеет более высокую чувствительность при одинаковой интенсивности падающего света.
Среди трех вышеперечисленных методов турбидиметр рассеяния-пропускания лучше, обладает высокой чувствительностью, а цветность в пробе воды не мешает измерению. Однако из-за сложности инструмента и высокой цены его сложно продвигать и использовать в G. На визуальный метод сильно влияет субъективизм. G Фактически, для измерения мутности в основном используется рассеивающий мутномер. Мутность воды в основном вызвана такими частицами, как осадок в воде, а интенсивность рассеянного света больше, чем интенсивность поглощенного света. Таким образом, рассеивающий измеритель мутности более чувствителен, чем трансмиссионный измеритель мутности. А поскольку турбидиметр рассеивающего типа использует белый свет в качестве источника света, измерение образца ближе к реальности, но цветность мешает измерению.
Мутность измеряют методом рассеянного света. Согласно стандарту ISO 7027-1984 может использоваться измеритель мутности, отвечающий следующим требованиям:
(1) Длина волны падающего света λ составляет 860 нм;
(2) Ширина падающей спектральной полосы △λ меньше или равна 60 нм;
(3) Параллельно падающий свет не расходится и угол фокусировки не превышает 1,5°;
(4) Угол измерения θ между оптической осью падающего света и оптической осью рассеянного света составляет 90±25°.
(5) Угол раскрытия ωθ в воде составляет 20°～30°.
и обязательная отчетность о результатах в формазиновых единицах мутности
① Когда мутность меньше 1 единицы мутности рассеяния формазина, точность составляет 0,01 единицы мутности рассеяния формазина;
②Когда мутность составляет 1-10 единиц мутности рассеяния формазина, точность составляет 0,1 единиц мутности рассеяния формазина;
③ Когда мутность составляет 10-100 единиц мутности рассеяния формазина, точность составляет 1 единицу мутности рассеяния формазина;
④ Если мутность превышает или равна 100 единицам мутности рассеяния формазина, точность измерения должна составлять 10 единиц мутности рассеяния формазина.
1.3.1. Для разбавления стандартов или разбавленных проб воды следует использовать воду без мутности. Способ приготовления очищенной от мутности воды заключается в следующем: дистиллированную воду пропускают через мембранный фильтр с размером пор 0,2 мкм (фильтрующая мембрана, используемая для бактериологического контроля, не отвечает требованиям), промывают колбу для сбора не менее чем фильтрованной водой. дважды и выбросьте следующие 200 мл. Целью использования дистиллированной воды является уменьшение влияния органических веществ в ионообменной чистой воде на определение, а также уменьшение роста бактерий в чистой воде.
1.3.2 Сульфат гидразина и гексаметилентетрамин можно поместить в эксикатор с силикагелем на ночь перед взвешиванием.
1.3.3 Когда температура реакции находится в диапазоне 12-37°С, очевидного влияния на образование (формазиновой) мутности не наблюдается, а при температуре менее 5°С полимер не образуется. Таким образом, приготовление стандартного раствора мутности формазина можно проводить при нормальной комнатной температуре. Но температура реакции низкая, суспензия легко впитывается стеклянной посудой, а температура слишком высокая, что может привести к падению стандартного значения высокой мутности. Поэтому температуру образования формазина лучше всего контролировать на уровне 25±3°С. Время реакции гидразинсульфата и гексаметилентетрамина почти завершилось за 16 часов, а мутность продукта достигла максимума через 24 часа реакции, при этом не было разницы между 24 и 96 часами. тот
1.3.4 При образовании формазина при рН водного раствора 5,3-5,4 частицы имеют кольцеобразную форму, мелкие и однородные; когда pH составляет около 6,0, частицы мелкие и плотные в виде язычковых цветков и хлопьев; При pH 6,6 образуются крупные, средние и мелкие частицы, похожие на снежинки.
1.3.5 Стандартный раствор с мутностью 400 градусов может храниться один месяц (даже полгода в холодильнике), а стандартный раствор с мутностью 5-100 градусов не изменится в течение недели.