Какая мутность?
Мутность относится к степени препятствия раствору прохождению света, которая включает рассеяние света взвешенными веществами и поглощение света молекулами растворенного вещества.
Мутность – параметр, характеризующий количество взвешенных частиц в жидкости. Это связано с такими факторами, как содержание, размер, форма и показатель преломления взвешенных веществ в воде. При проверке качества воды мутность является важным показателем, который может отражать концентрацию взвешенных веществ в воде, а также является одной из основ сенсорной оценки качества воды людьми. Мутность обычно измеряют путем измерения количества света, рассеиваемого твердыми частицами в воде, когда свет проходит через пробу воды. Эти твердые частицы обычно крошечные, их размеры обычно порядка микронов и ниже. Мутность, отображаемая современными приборами, обычно представляет собой мутность рассеяния, и ее единицей является NTU (нефелометрические единицы мутности). Измерение мутности очень важно для оценки качества питьевой воды, поскольку оно не только связано с прозрачностью воды, но и косвенно отражает уровень концентрации микроорганизмов в воде, влияя на обеззараживающий эффект.
Мутность — это относительное измерение, определяемое тем, сколько света может пройти через пробу воды. Чем выше мутность, тем меньше света пройдет через образец, и вода будет казаться «мутнее». Более высокие уровни мутности вызваны взвешенными в воде твердыми частицами, которые рассеивают свет, а не пропускают его через воду. Физические свойства взвешенных частиц могут влиять на общую мутность. Частицы большего размера рассеивают свет и фокусируют его вперед, тем самым увеличивая мутность, мешая прохождению света через воду. Размер частиц также влияет на качество света; более крупные частицы легче рассеивают более длинные волны света, чем более короткие, тогда как более мелкие частицы оказывают большее рассеивающее воздействие на более короткие волны. Повышенная концентрация частиц также снижает коэффициент пропускания света, поскольку свет вступает в контакт с увеличенным количеством частиц и проходит более короткие расстояния между частицами, что приводит к многократному рассеянию на частицу.
Принцип обнаружения
Метод рассеяния на 90 градусов по мутности является широко используемым методом измерения мутности растворов. Этот метод основан на явлении рассеяния, описываемом уравнением Лоренца-Больцмана. В этом методе используется фотометр или фотометр для измерения интенсивности света, проходящего через испытуемый образец, и интенсивности света, рассеянного образцом в направлении рассеяния на 90 градусов, а также рассчитывается мутность образца на основе измеренных значений. Теорема рассеяния, используемая в этом методе: Закон Бера-Ламберта. Эта теорема утверждает, что под действием равномерно излучающей плоской волны электрооптический отклик в пределах единицы длины уменьшается экспоненциальной функцией длины оптического пути, что является классическим законом Бера-Ламберта. Другими словами, лучи света, падающие на частицы, взвешенные в растворе, рассеиваются многократно, причем некоторые лучи рассеиваются под углом 90 градусов. При использовании этого метода прибор будет измерять отношение интенсивности света, рассеянного этими частицами под углом 90 градусов, к интенсивности света, который проходит через образец, не рассеиваясь. По мере увеличения концентрации частиц мути интенсивность рассеянного света также будет увеличиваться, и соотношение будет больше, следовательно, размер соотношения пропорционален количеству частиц в суспензии.
Фактически при измерении источник света вводится в образец вертикально, а образец располагается в положении с углом рассеяния 90°. Значение мутности образца можно получить путем измерения интенсивности света, измеренного непосредственно, без прохождения через образец, и интенсивности рассеянного света под углом 90°, генерируемого в образце, с помощью фотометра, а также в сочетании с методом колориметрического расчета.
Этот метод имеет высокую точность и широко используется при измерении мутности воды, сточных вод, продуктов питания, медицины и окружающей среды.
Какова основная причина мутности поверхностных вод?
Мутность поверхностных вод в первую очередь вызвана взвешенными веществами в воде. 12
Эти взвешенные вещества включают ил, глину, органические вещества, неорганические вещества, плавающие вещества, микроорганизмы и т. д., которые препятствуют проникновению света в водоем, тем самым делая водоем мутным. Эти твердые частицы могут возникать в результате природных процессов, таких как штормы, размывы вод, дуновения ветров и т. д., или в результате деятельности человека, такой как выбросы в сельском хозяйстве, промышленности и городах. Измерение мутности обычно находится в определенной пропорции к содержанию взвешенных веществ в воде. Измерив интенсивность рассеянного света, можно примерно понять концентрацию взвешенных веществ в воде.
Измерение мутности
Измеритель мутности Lianhua LH-P305 использует метод рассеянного света под углом 90° и диапазон измерения 0–2000NTU. Двойные длины волн могут автоматически переключаться, чтобы избежать помех цветности воды. Измерение простое, а результаты точные. Как измерить мутность
1. Включите портативный измеритель мутности LH-P305 для предварительного нагрева, единица измерения — NTU.
2. Возьмите 2 чистые колориметрические пробирки.
3. Возьмите 10 мл дистиллированной воды и поместите ее в колориметрическую пробирку № 1.
4. Возьмите 10 мл образца и поместите его в колориметрическую пробирку № 2. Протрите внешнюю стенку.
5. Откройте колориметрический резервуар, вставьте колориметрическую пробирку № 1, нажмите клавишу 0, и на экране отобразится 0 NTU.
6. Выньте колориметрическую пробирку № 1, вставьте колориметрическую пробирку № 2, нажмите кнопку измерения, и на экране отобразится результат.
Приложение и резюме
Мутность является важным показателем качества воды, поскольку она является наиболее наглядным индикатором того, насколько «чист» источник воды. Высокая мутность может указывать на наличие в воде загрязнителей, вредных для человека, животных и растений, включая бактерии, простейшие, питательные вещества (такие как нитраты и фосфор), пестициды, ртуть, свинец и другие металлы. Повышенная мутность поверхностных вод делает воду непригодной для потребления человеком, а также может привести к попаданию на поверхность воды патогенных микроорганизмов, передающихся через воду, таких как болезнетворные микроорганизмы. Высокая мутность также может быть вызвана сточными водами из канализационных систем, городскими стоками и эрозией почвы в результате застройки. Поэтому измерение мутности должно широко использоваться, особенно в полевых условиях. Простые инструменты могут облегчить наблюдение за состоянием воды различными подразделениями и совместно обеспечить долгосрочное развитие водных ресурсов.
Время публикации: 30 апреля 2024 г.
