Opredelitev motnosti

Motnost je optični učinek, ki nastane zaradi interakcije svetlobe s suspendiranimi delci v raztopini, najpogosteje v vodi. Suspendirani delci, kot so usedline, glina, alge, organske snovi in ​​drugi mikrobni organizmi, sipajo svetlobo, ki prehaja skozi vzorec vode. Sipanje svetlobe na suspendiranih delcih v tej vodni raztopini povzroča motnost, ki označuje stopnjo oviranosti svetlobe pri prehodu skozi vodno plast. Motnost ni indeks, ki bi neposredno označeval koncentracijo suspendiranih delcev v tekočini. Posredno odraža koncentracijo suspendiranih delcev z opisom učinka sipanja svetlobe suspendiranih delcev v raztopini. Večja kot je intenzivnost sipane svetlobe, večja je motnost vodne raztopine.
Metoda določanja motnosti
Motnost je izraz optičnih lastnosti vzorca vode in jo povzroča prisotnost netopnih snovi v vodi, zaradi katerih se svetloba razprši in absorbira, namesto da bi prehajala skozi vzorec vode v ravni črti. Je kazalnik, ki odraža fizikalne lastnosti naravne in pitne vode. Uporablja se za označevanje stopnje bistrosti ali motnosti vode in je eden pomembnih kazalnikov za merjenje kakovosti vode.
Motnost naravne vode povzročajo fine suspendirane snovi, kot so mulj, glina, fine organske in anorganske snovi, topne barvne organske snovi ter plankton in drugi mikroorganizmi v vodi. Te suspendirane snovi lahko adsorbirajo bakterije in viruse, zato nizka motnost prispeva k dezinfekciji vode, da se uničijo bakterije in virusi, kar je potrebno za zagotovitev varnosti oskrbe z vodo. Zato si mora centralizirana oskrba z vodo z odličnimi tehničnimi pogoji prizadevati za oskrbo z vodo s čim nižjo motnostjo. Nizka motnost tovarniške vode je koristna za zmanjšanje vonja in okusa klorirane vode; pomaga preprečiti razmnoževanje bakterij in drugih mikroorganizmov. Ohranjanje nizke motnosti v celotnem sistemu za distribucijo vode spodbuja prisotnost ustrezne količine preostalega klora.
Motnost vode iz pipe je treba izraziti v enoti razpršene motnosti NTU, ki ne sme presegati 3 NTU in v posebnih okoliščinah ne sme presegati 5 NTU. Pomembna je tudi motnost mnogih procesnih voda. Obrati za proizvodnjo pijač, obrati za predelavo hrane in čistilne naprave, ki uporabljajo površinsko vodo, se za zagotovitev zadovoljivega izdelka običajno zanašajo na koagulacijo, sedimentacijo in filtracijo.
Težko je vzpostaviti korelacijo med motnostjo in masno koncentracijo suspendiranih snovi, saj velikost, oblika in lomni količnik delcev vplivajo tudi na optične lastnosti suspenzije. Pri merjenju motnosti je treba vso steklovino, ki je v stiku z vzorcem, hraniti v čistih pogojih. Po čiščenju s klorovodikovo kislino ali površinsko aktivno snovjo sperite s čisto vodo in odcedite. Vzorci so bili odvzeti v steklenih vialah z zamaški. Po vzorčenju se lahko nekateri suspendirani delci oborijo in strdijo, ko so postavljeni v vzorec, in jih po staranju ni mogoče obnoviti, mikroorganizmi pa lahko uničijo tudi lastnosti trdnih snovi, zato jih je treba izmeriti čim prej. Če je shranjevanje potrebno, se je treba izogibati stiku z zrakom in ga postaviti v hladen temen prostor, vendar ne več kot 24 ur. Če je vzorec shranjen na hladnem mestu, ga pred meritvijo ohladite na sobno temperaturo.
Trenutno se za merjenje motnosti vode uporabljajo naslednje metode:
(1) Vrsta prenosa (vključno s spektrofotometrom in vizualno metodo): V skladu z Lambert-Beerjevim zakonom je motnost vzorca vode določena z intenzivnostjo prepuščene svetlobe, negativni logaritem motnosti vzorca vode in prepustnosti svetlobe pa ima linearno obliko, pri čemer višja kot je motnost, nižja je prepustnost svetlobe. Zaradi motnosti rumene barve v naravni vodi pa voda v jezerih in rezervoarjih vsebuje tudi organske snovi, ki absorbirajo svetlobo, kot so alge, kar prav tako moti meritev. Izberite valovno dolžino 680 rim, da se izognete motnjam rumene in zelene barve.
(2) Merilnik motnosti razprševanja: Za določanje motnosti vzorca vode se intenzivnost razpršene svetlobe meri po Rayleighovi formuli (Ir/Io=KD, kjer je h intenzivnost razpršene svetlobe, 10 je intenzivnost človeškega sevanja). Ko vpadno svetlobo razpršijo delci z velikostjo delcev od 1/15 do 1/20 valovne dolžine vpadne svetlobe, intenzivnost ustreza Rayleighovi formuli, delci z velikostjo delcev, večjo od 1/2 valovne dolžine vpadne svetlobe, pa svetlobo odbijajo. Ta dva primera lahko predstavimo z Ir∝D, pri čemer se svetloba pod kotom 90 stopinj običajno uporablja kot karakteristična svetloba za merjenje motnosti.
(3) Merilnik motnosti s sipanjem in prenosom: za merjenje intenzivnosti prepuščene in odbite svetlobe uporabite Ir/It=KD ali Ir/(Ir+It)=KD (Ir je intenzivnost razpršene svetlobe, It pa intenzivnost prepuščene svetlobe). Ker se intenzivnost prepuščene in razpršene svetlobe meri hkrati, ima večjo občutljivost pri enaki intenzivnosti vpadne svetlobe.
Med zgornjimi tremi metodami je sipalno-transmisijski turbidimeter boljši, saj ima visoko občutljivost, kromatičnost vzorca vode pa ne moti meritve. Vendar pa ga je zaradi kompleksnosti instrumenta in visoke cene težko promovirati in uporabljati v G. Na vizualno metodo močno vpliva subjektivnost. G Pravzaprav se za merjenje motnosti večinoma uporablja sipalni turbidimeter. Motnost vode povzročajo predvsem delci, kot so usedline v vodi, intenzivnost sipane svetlobe pa je večja od intenzivnosti absorbirane svetlobe. Zato je sipalni turbidimeter občutljivejši od transmisijskega turbidimetra. Ker sipalni turbidimeter kot vir svetlobe uporablja belo svetlobo, je meritev vzorca bližje realnosti, vendar kromatičnost moti meritev.
Motnost se meri z metodo merjenja razpršene svetlobe. V skladu s standardom ISO 7027-1984 se lahko uporablja merilnik motnosti, ki izpolnjuje naslednje zahteve:
(1) Valovna dolžina λ vpadne svetlobe je 860 nm;
(2) Vpadna spektralna pasovna širina △λ je manjša ali enaka 60 nm;
(3) Vzporedna vpadna svetloba se ne razhaja in nobeno ostrenje ne presega 1,5°;
(4) Merilni kot θ med optično osjo vpadne svetlobe in optično osjo razpršene svetlobe je 90±25°.
(5) Kot odpiranja ωθ v vodi je 20°～30°.
in obvezno poročanje o rezultatih v enotah motnosti formazina
① Ko je motnost manjša od 1 enote motnosti razprševanja formazina, je natančna na 0,01 enote motnosti razprševanja formazina;
②Ko je motnost 1–10 enot motnosti razprševanja formazina, je natančna na 0,1 enote motnosti razprševanja formazina;
③ Ko je motnost 10–100 enot motnosti razprševanja formazina, je natančna na 1 enoto motnosti razprševanja formazina;
4. Ko je motnost večja ali enaka 100 enotam motnosti, razpršenim po formazinu, mora biti natančna na 10 enot motnosti, razpršenih po formazinu.
1.3.1 Za standarde redčenja ali vzorce razredčene vode je treba uporabiti vodo brez motnosti. Postopek priprave vode brez motnosti je naslednji: destilirano vodo precedite skozi membranski filter z velikostjo por 0,2 μm (membranski filter, ki se uporablja za bakterijski pregled, ne more izpolnjevati zahtev), bučko za odvzem vsaj dvakrat sperite s filtrirano vodo in naslednjih 200 ml zavrzite. Namen uporabe destilirane vode je zmanjšati vpliv organskih snovi v čisti vodi, pridobljeni z ionskim izmenjevalcem, na določanje in zmanjšati rast bakterij v čisti vodi.
1.3.2 Hidrazin sulfat in heksametilentetramin lahko pred tehtanjem čez noč postavimo v eksikator s silikagelom.
1.3.3 Ko je reakcijska temperatura v območju 12–37 °C, ni očitnega vpliva na nastanek motnosti (formazinske raztopine) in pri temperaturi nižji od 5 °C se ne tvori polimer. Zato lahko pripravo standardne osnovne raztopine za motnost formazina izvedemo pri normalni sobni temperaturi. Če pa je reakcijska temperatura nizka, se suspenzija zlahka absorbira v steklovino in je temperatura previsoka, lahko pride do znižanja standardne vrednosti visoke motnosti. Zato je temperaturo nastajanja formazina najbolje nadzorovati pri 25 ± 3 °C. Reakcijski čas hidrazin sulfata in heksametilentetramina je bil skoraj končan v 16 urah, motnost produkta pa je dosegla maksimum po 24 urah reakcije, med 24 in 96 urami pa ni bilo razlike.
1.3.4 Za tvorbo formazina so delci pri pH vodne raztopine 5,3–5,4 obročaste oblike, drobni in enakomerni; pri pH približno 6,0 so delci drobni in gosti v obliki trstičnih cvetov in kosmičev; pri pH 6,6 nastanejo veliki, srednji in majhni delci, podobni snežinkam.
1.3.5 Standardna raztopina z motnostjo 400 stopinj se lahko hrani en mesec (v hladilniku celo pol leta), standardna raztopina z motnostjo 5–100 stopinj pa se ne bo spremenila v enem tednu.