Definicija mutnoće

Mutnoća je optički efekt koji nastaje interakcijom svjetlosti sa suspendiranim česticama u otopini, najčešće vodi. Suspendirane čestice, poput sedimenta, gline, algi, organske tvari i drugih mikrobnih organizama, raspršuju svjetlost koja prolazi kroz uzorak vode. Raspršivanje svjetlosti suspendiranim česticama u ovoj vodenoj otopini stvara mutnoću, koja karakterizira stupanj u kojem je svjetlost blokirana pri prolasku kroz sloj vode. Mutnoća nije indeks koji izravno karakterizira koncentraciju suspendiranih čestica u tekućini. Ona neizravno odražava koncentraciju suspendiranih čestica kroz opis učinka raspršenja svjetlosti suspendiranih čestica u otopini. Što je veći intenzitet raspršene svjetlosti, to je veća mutnoća vodene otopine.
Metoda određivanja mutnoće
Mutnoća je izraz optičkih svojstava uzorka vode i uzrokovana je prisutnošću netopljivih tvari u vodi, koje uzrokuju raspršivanje i apsorpciju svjetlosti umjesto da prolazi kroz uzorak vode u ravnoj liniji. To je pokazatelj koji odražava fizikalna svojstva prirodne vode i vode za piće. Koristi se za označavanje stupnja bistrine ili mutnoće vode i jedan je od važnih pokazatelja za mjerenje kvalitete vode.
Mutnoću prirodne vode uzrokuju fine suspendirane tvari poput mulja, gline, finih organskih i anorganskih tvari, topljivih obojenih organskih tvari te planktona i drugih mikroorganizama u vodi. Ove suspendirane tvari mogu adsorbirati bakterije i viruse, pa niska mutnoća pogoduje dezinfekciji vode radi ubijanja bakterija i virusa, što je potrebno za osiguranje sigurnosti opskrbe vodom. Stoga bi centralizirana vodoopskrba s besprijekornim tehničkim uvjetima trebala težiti opskrbi vodom s što nižom mutnoćom. Mutnoća tvorničke vode je niska, što je korisno za smanjenje mirisa i okusa klorirane vode; korisno je za sprječavanje razmnožavanja bakterija i drugih mikroorganizama. Održavanje niske mutnoće u cijelom sustavu distribucije vode pogoduje prisutnosti odgovarajuće količine rezidualnog klora.
Mutnoću vode iz slavine treba izraziti u jedinici raspršene mutnoće NTU, koja ne smije prelaziti 3 NTU, a pod posebnim okolnostima ne smije prelaziti 5 NTU. Mutnoća mnogih procesnih voda također je važna. Tvornice pića, pogoni za preradu hrane i pogoni za pročišćavanje vode koji koriste površinsku vodu općenito se oslanjaju na koagulaciju, sedimentaciju i filtraciju kako bi osigurali zadovoljavajući proizvod.
Teško je uspostaviti korelaciju između mutnoće i masene koncentracije suspendirane tvari, jer veličina, oblik i indeks loma čestica također utječu na optička svojstva suspenzije. Prilikom mjerenja mutnoće, svo stakleno posuđe u kontaktu s uzorkom treba čuvati u čistim uvjetima. Nakon čišćenja klorovodičnom kiselinom ili surfaktantom, isprati čistom vodom i ocijediti. Uzorci su uzeti u staklenim bočicama s čepovima. Nakon uzorkovanja, neke suspendirane čestice mogu se istaložiti i koagulirati kada se stave, te se ne mogu obnoviti nakon starenja, a mikroorganizmi također mogu uništiti svojstva krutih tvari, stoga ih treba izmjeriti što je prije moguće. Ako je skladištenje potrebno, treba izbjegavati kontakt sa zrakom i treba ga staviti u hladnu tamnu prostoriju, ali ne dulje od 24 sata. Ako se uzorak čuva na hladnom mjestu, prije mjerenja ga treba vratiti na sobnu temperaturu.
Trenutno se za mjerenje mutnoće vode koriste sljedeće metode:
(1) Vrsta prijenosa (uključujući spektrofotometar i vizualnu metodu): Prema Lambert-Beerovom zakonu, mutnoća uzorka vode određena je intenzitetom propuštene svjetlosti, a negativni logaritam mutnoće uzorka vode i propusnosti svjetlosti ima linearni oblik odnosa, što je veća mutnoća, to je niža propusnost svjetlosti. Međutim, zbog interferencije žute boje u prirodnoj vodi, voda jezera i akumulacija također sadrži organske tvari koje apsorbiraju svjetlost, poput algi, što također ometa mjerenje. Odaberite valnu duljinu od 680 rim kako biste izbjegli interferenciju žute i zelene boje.
(2) Turbidimetar raspršenja: Prema Rayleighovoj (Rayleigh) formuli (Ir/Io=KD, h je intenzitet raspršene svjetlosti, 10 je intenzitet ljudskog zračenja), mjeri se intenzitet raspršene svjetlosti pod određenim kutom kako bi se postigla svrha određivanja mutnoće uzorka vode. Kada se upadna svjetlost rasprši na česticama veličine čestica od 1/15 do 1/20 valne duljine upadne svjetlosti, intenzitet odgovara Rayleighovoj formuli, a čestice veličine čestica veće od 1/2 valne duljine upadne svjetlosti reflektiraju svjetlost. Ove dvije situacije mogu se prikazati s Ir∝D, a svjetlost pod kutom od 90 stupnjeva općenito se koristi kao karakteristična svjetlost za mjerenje mutnoće.
(3) Mjerač mutnoće raspršenja i transmisije: koristite Ir/It=KD ili Ir/(Ir+It)=KD (Ir je intenzitet raspršene svjetlosti, It je intenzitet propuštene svjetlosti) za mjerenje intenziteta propuštene i reflektirane svjetlosti. A za mjerenje mutnoće uzorka koristite Ir/It=KD ili Ir/(Ir+It)=KD. Budući da se intenzitet propuštene i raspršene svjetlosti mjeri istovremeno, ima veću osjetljivost pri istom intenzitetu upadne svjetlosti.
Među gore navedene tri metode, raspršno-transmisijski turbidimetar je bolji, s visokom osjetljivošću, a kromatičnost u uzorku vode ne ometa mjerenje. Međutim, zbog složenosti instrumenta i visoke cijene, teško ga je promovirati i koristiti u G. Vizualna metoda je uvelike pod utjecajem subjektivnosti. G Zapravo, mjerenje mutnoće uglavnom koristi raspršujući turbidimetar. Mutnoću vode uglavnom uzrokuju čestice poput sedimenta u vodi, a intenzitet raspršene svjetlosti je veći od intenziteta apsorbirane svjetlosti. Stoga je raspršujući turbidimetar osjetljiviji od transmisijskog turbidimetra. A budući da raspršujući turbidimetar koristi bijelo svjetlo kao izvor svjetlosti, mjerenje uzorka je bliže stvarnosti, ali kromatičnost ometa mjerenje.
Mutnoća se mjeri metodom mjerenja raspršene svjetlosti. Prema standardu ISO 7027-1984, može se koristiti mjerač mutnoće koji ispunjava sljedeće zahtjeve:
(1) Valna duljina λ upadne svjetlosti je 860 nm;
(2) Upadna spektralna širina pojasa △λ je manja ili jednaka 60 nm;
(3) Paralelna upadna svjetlost se ne divergira, a bilo koji fokus ne prelazi 1,5°;
(4) Kut mjerenja θ između optičke osi upadne svjetlosti i optičke osi raspršene svjetlosti iznosi 90±25°
(5) Kut otvaranja ωθ u vodi je 20°～30°.
i obvezno izvještavanje o rezultatima u jedinicama za mutnoću formazina
① Kada je mutnoća manja od 1 jedinice mutnoće raspršenja formazina, točnost je 0,01 jedinice mutnoće raspršenja formazina;
②Kada je mutnoća 1-10 jedinica mutnoće raspršenja formazina, točnost je 0,1 jedinica mutnoće raspršenja formazina;
③ Kada je mutnoća 10-100 jedinica mutnoće raspršenja formazina, točnost je 1 jedinice mutnoće raspršenja formazina;
4 Kada je mutnoća veća ili jednaka 100 jedinica mutnoće raspršenja formazina, mora biti točna na 10 jedinica mutnoće raspršenja formazina.
1.3.1 Za standarde razrjeđivanja ili uzorke razrijeđene vode treba koristiti vodu bez mutnoće. Metoda pripreme vode bez mutnoće je sljedeća: destiliranu vodu propustiti kroz membranski filter s veličinom pora od 0,2 μm (membrana filtera koja se koristi za bakterijski pregled ne može zadovoljiti zahtjeve), isprati tikvicu za sakupljanje filtriranom vodom najmanje dva puta i baciti sljedećih 200 mL. Svrha korištenja destilirane vode je smanjiti utjecaj organske tvari u čistoj vodi dobivenoj ionskom izmjenom na određivanje i smanjiti rast bakterija u čistoj vodi.
1.3.2 Hidrazin sulfat i heksametilentetramin mogu se staviti u eksikator sa silika gelom preko noći prije vaganja.
1.3.3 Kada je temperatura reakcije u rasponu od 12-37°C, nema očitog učinka na stvaranje (formazinske) zamućenosti, a polimer se ne stvara kada je temperatura niža od 5°C. Stoga se priprema standardne otopine za zamućenost formazina može provesti na normalnoj sobnoj temperaturi. Međutim, temperatura reakcije je niska, suspenzija se lako apsorbira u stakleno posuđe, a temperatura je previsoka, što može uzrokovati pad standardne vrijednosti visoke zamućenosti. Stoga je temperaturu stvaranja formazina najbolje kontrolirati na 25±3°C. Vrijeme reakcije hidrazin sulfata i heksametilentetramina gotovo je završeno za 16 sati, a zamućenost produkta dosegla je maksimum nakon 24 sata reakcije i nije bilo razlike između 24 i 96 sati.
1.3.4 Za stvaranje formazina, kada je pH vodene otopine 5,3-5,4, čestice su prstenastog oblika, fine i ujednačene; kada je pH oko 6,0, čestice su fine i guste u obliku trstičnih cvjetova i pahuljica; Kada je pH 6,6, formiraju se velike, srednje i male čestice nalik pahuljicama.
1.3.5 Standardna otopina s mutnoćom od 400 stupnjeva može se čuvati jedan mjesec (čak i pola godine u hladnjaku), a standardna otopina s mutnoćom od 5-100 stupnjeva neće se promijeniti unutar tjedan dana.