Định nghĩa độ đục

Độ đục là hiệu ứng quang học do sự tương tác của ánh sáng với các hạt lơ lửng trong dung dịch, phổ biến nhất là nước. Các hạt lơ lửng, chẳng hạn như trầm tích, đất sét, tảo, chất hữu cơ và các vi sinh vật khác, phân tán ánh sáng đi qua mẫu nước. Sự tán xạ ánh sáng bởi các hạt lơ lửng trong dung dịch nước này tạo ra độ đục, đặc trưng cho mức độ cản trở ánh sáng khi đi qua lớp nước. Độ đục không phải là chỉ số mô tả trực tiếp nồng độ của các hạt lơ lửng trong chất lỏng. Nó gián tiếp phản ánh nồng độ của các hạt lơ lửng thông qua việc mô tả hiệu ứng tán xạ ánh sáng của các hạt lơ lửng trong dung dịch. Cường độ ánh sáng tán xạ càng lớn thì độ đục của dung dịch nước càng lớn.
Phương pháp xác định độ đục
Độ đục là sự biểu hiện tính chất quang học của mẫu nước và được gây ra bởi sự có mặt của các chất không hòa tan trong nước, khiến ánh sáng bị tán xạ và hấp thụ thay vì truyền qua mẫu nước theo đường thẳng. Nó là chỉ tiêu phản ánh tính chất vật lý của nước tự nhiên và nước uống. Nó được sử dụng để biểu thị mức độ trong hoặc độ đục của nước và là một trong những chỉ số quan trọng để đo lường chất lượng nước.
Độ đục của nước tự nhiên là do các chất lơ lửng mịn như bùn, đất sét, chất hữu cơ và vô cơ mịn, chất hữu cơ có màu hòa tan, sinh vật phù du và các vi sinh vật khác trong nước. Các chất lơ lửng này có khả năng hấp phụ vi khuẩn và vi rút nên độ đục thấp có lợi cho việc khử trùng nước để tiêu diệt vi khuẩn và vi rút, cần thiết để đảm bảo an toàn cấp nước. Vì vậy, việc cấp nước tập trung với điều kiện kỹ thuật hoàn hảo nên cố gắng cung cấp nước có độ đục càng thấp càng tốt. Độ đục của nước nhà máy thấp, có lợi cho việc giảm mùi, vị của nước clo; nó rất hữu ích để ngăn chặn sự sinh sản của vi khuẩn và các vi sinh vật khác. Việc duy trì độ đục thấp trong toàn bộ hệ thống phân phối nước sẽ tạo điều kiện thuận lợi cho sự hiện diện của lượng clo dư thích hợp.
Độ đục của nước máy phải được biểu thị bằng đơn vị độ đục rải rác NTU, không vượt quá 3NTU và không vượt quá 5NTU trong những trường hợp đặc biệt. Độ đục của nhiều loại nước xử lý cũng rất quan trọng. Các nhà máy nước giải khát, nhà máy chế biến thực phẩm và nhà máy xử lý nước sử dụng nước mặt thường dựa vào quá trình đông tụ, lắng và lọc để đảm bảo sản phẩm đạt yêu cầu.
Rất khó để có mối tương quan giữa độ đục và nồng độ khối lượng của chất lơ lửng, vì kích thước, hình dạng và chiết suất của các hạt cũng ảnh hưởng đến tính chất quang học của huyền phù. Khi đo độ đục, tất cả các dụng cụ thủy tinh tiếp xúc với mẫu phải được giữ trong điều kiện sạch sẽ. Sau khi làm sạch bằng axit clohydric hoặc chất hoạt động bề mặt, rửa sạch bằng nước tinh khiết và để ráo nước. Mẫu được lấy trong lọ thủy tinh có nút đậy. Sau khi lấy mẫu, một số hạt lơ lửng có thể kết tủa và đông lại khi đặt, không thể phục hồi sau khi lão hóa, đồng thời vi sinh vật cũng có thể phá hủy tính chất của chất rắn, vì vậy cần đo càng sớm càng tốt. Nếu cần bảo quản thì nên tránh tiếp xúc với không khí và nên đặt trong phòng tối lạnh, nhưng không quá 24 giờ. Nếu mẫu được bảo quản ở nơi lạnh, hãy đưa mẫu trở về nhiệt độ phòng trước khi đo.
Hiện nay, các phương pháp sau được sử dụng để đo độ đục của nước:
(1) Loại truyền dẫn (bao gồm máy quang phổ và phương pháp trực quan): Theo định luật Lambert-Beer, độ đục của mẫu nước được xác định bởi cường độ ánh sáng truyền qua và logarit âm của độ đục của mẫu nước và ánh sáng độ truyền qua ở dạng quan hệ tuyến tính, độ đục càng cao thì độ truyền ánh sáng càng thấp. Tuy nhiên, do sự can thiệp của màu vàng trong nước tự nhiên nên nước hồ, hồ chứa còn chứa các chất hữu cơ hấp thụ ánh sáng như tảo cũng gây trở ngại cho việc đo. Chọn bước sóng 680rim để tránh nhiễu màu vàng và xanh lục.
(2) Máy đo độ đục tán xạ: Theo công thức Rayleigh (Rayleigh) (Ir/Io=KD, h là cường độ ánh sáng tán xạ, 10 là cường độ bức xạ của con người), đo cường độ ánh sáng tán xạ ở một góc nhất định để đạt được việc xác định mục đích độ đục của mẫu nước. Khi ánh sáng tới bị tán xạ bởi các hạt có kích thước hạt bằng 1/15 đến 1/20 bước sóng của ánh sáng tới thì cường độ tuân theo công thức Rayleigh, còn các hạt có kích thước hạt lớn hơn 1/2 bước sóng của ánh sáng tới phản xạ ánh sáng. Hai tình huống này có thể được biểu diễn bằng Ir∝D và ánh sáng ở góc 90 độ thường được sử dụng làm ánh sáng đặc trưng để đo độ đục.
(3) Máy đo độ đục truyền tán xạ: sử dụng Ir/It=KD hoặc Ir/(Ir+It)=KD (Ir là ​​cường độ ánh sáng tán xạ, là cường độ ánh sáng truyền qua) để đo cường độ ánh sáng truyền qua và ánh sáng phản xạ Và, để đo độ đục của mẫu. Do cường độ ánh sáng truyền qua và tán xạ được đo cùng lúc nên nó có độ nhạy cao hơn trong cùng cường độ ánh sáng tới.
Trong số ba phương pháp trên, máy đo độ đục truyền tán xạ tốt hơn, có độ nhạy cao và màu sắc của mẫu nước không ảnh hưởng đến phép đo. Tuy nhiên, do tính phức tạp của nhạc cụ và giá thành cao nên rất khó để quảng bá và sử dụng nó ở G. Phương pháp trực quan bị ảnh hưởng rất nhiều bởi tính chủ quan. G Trên thực tế, việc đo độ đục chủ yếu sử dụng máy đo độ đục tán xạ. Độ đục của nước chủ yếu là do các hạt như trầm tích trong nước gây ra, cường độ ánh sáng tán xạ lớn hơn cường độ ánh sáng bị hấp thụ. Vì vậy, máy đo độ đục tán xạ có độ nhạy cao hơn máy đo độ đục truyền qua. Và do máy đo độ đục loại tán xạ sử dụng ánh sáng trắng làm nguồn sáng nên phép đo mẫu gần với thực tế hơn nhưng màu sắc lại cản trở phép đo.
Độ đục được đo bằng phương pháp đo ánh sáng tán xạ. Theo tiêu chuẩn ISO 7027-1984, có thể sử dụng máy đo độ đục đáp ứng các yêu cầu sau:
(1) Bước sóng λ của ánh sáng tới là 860nm;
(2) Băng thông phổ tới △λ nhỏ hơn hoặc bằng 60nm;
(3) Ánh sáng tới song song không phân kỳ và bất kỳ tiêu điểm nào cũng không vượt quá 1,5°;
(4) Góc đo giữa trục quang của ánh sáng tới và trục quang của ánh sáng tán xạ là 90±25°
(5) Góc mở ωθ trong nước là 20°～30°.
và bắt buộc phải báo cáo kết quả trong các đơn vị đo độ đục formazin
① Khi độ đục nhỏ hơn 1 đơn vị độ đục tán xạ formazin thì chính xác đến 0,01 đơn vị độ đục tán xạ formazin;
②Khi độ đục là 1-10 đơn vị độ đục tán xạ formazin, độ chính xác là 0,1 đơn vị độ đục tán xạ formazin;
③ Khi độ đục là 10-100 đơn vị độ đục tán xạ formazin thì chính xác đến 1 đơn vị độ đục tán xạ formazin;
④ Khi độ đục lớn hơn hoặc bằng 100 đơn vị độ đục tán xạ formazin thì phải chính xác đến 10 đơn vị độ đục tán xạ formazin.
1.3.1 Nên sử dụng nước không đục cho các dung dịch chuẩn pha loãng hoặc mẫu nước pha loãng. Phương pháp pha chế nước không đục như sau: cho nước cất qua màng lọc có kích thước lỗ 0,2 μm (màng lọc dùng để kiểm tra vi khuẩn không đáp ứng được yêu cầu), rửa sạch bình để thu gom ít nhất bằng nước lọc. hai lần và loại bỏ 200 mL tiếp theo. Mục đích của việc sử dụng nước cất là để giảm ảnh hưởng của chất hữu cơ trong nước tinh khiết trao đổi ion đến quá trình xác định và làm giảm sự phát triển của vi khuẩn trong nước tinh khiết.
1.3.2 Hydrazine sulfat và hexamethylenetetramine có thể được đặt trong bình hút ẩm silica gel qua đêm trước khi cân.
1.3.3 Khi nhiệt độ phản ứng nằm trong khoảng 12-37°C thì không có ảnh hưởng rõ rệt đến việc tạo ra độ đục (formazin) và không hình thành polyme khi nhiệt độ nhỏ hơn 5°C. Do đó, việc chuẩn bị dung dịch gốc chuẩn độ đục formazin có thể được thực hiện ở nhiệt độ phòng bình thường. Nhưng nhiệt độ phản ứng thấp, huyền phù dễ dàng được hấp thụ bởi dụng cụ thủy tinh và nhiệt độ quá cao có thể làm giảm giá trị tiêu chuẩn của độ đục cao. Vì vậy, nhiệt độ hình thành của formazin được kiểm soát tốt nhất ở 25±3°C. Thời gian phản ứng của hydrazine sulfate và hexamethylenetetramine gần như hoàn thành sau 16 giờ, độ đục của sản phẩm đạt tối đa sau 24 giờ phản ứng và không có sự khác biệt giữa 24 và 96 giờ. cái
1.3.4 Để tạo thành formazin, khi pH của dung dịch nước là 5,3-5,4 các hạt có dạng vòng, mịn và đồng đều; khi pH khoảng 6,0 thì các hạt mịn, đậm đặc ở dạng hoa sậy và bông cặn; Khi độ pH là 6,6, các hạt lớn, vừa và nhỏ giống như bông tuyết được hình thành.
1.3.5 Dung dịch chuẩn có độ đục 400 độ có thể bảo quản được một tháng (thậm chí nửa năm trong tủ lạnh), dung dịch chuẩn có độ đục 5-100 độ sẽ không thay đổi trong vòng một tuần.