Измерение мутности – что это такое?
Измерение мутности – что это такое?
Мы уже 10 лет производим и поставляем оборудование для определения мутности воды, качества различных свойств (аммоний, фикоцианин/фикоэритрин, родамин WT, хлорофил, температура и проводимость, pH/ORP, RDO, уровень/давление, плотность, нефтепродукты.)
Одним из самых важных интегральных показателей в области аналитической практики является величина мутности. Данный показатель получил применение в различных сферах, таких как водоподготовка, деятельность по водоочистке, химическая и пищевая промышленности. Данный метод анализа развивался постепенно и включал в себя различные направления, стоит отметить, что величина мутности обладает разносторонними свойствами, также, существуют различные отраслевые стандарты, которые, в свою очередь, имеют узкую специализацию и ориентацию на какую-то определенную технологию (следствием всего вышеперечисленного стало появление большого множества единиц измерения мутности. Что значительно затрудняет выбор нужного анализатора мутности).

Мутномеры и их разновидности

Рассмотрим термины (а также, пояснения к некоторым из них), которые употребляются в контексте данной тематики

В данной публикации возьмем за основу термин "мутномер", так как в конструкциях наибольшего количества устройств для анализа, используются детекторы (они отстроены для проходящего и рассеянного под различными углами относительно источника излучения).

Классификации единиц мутности и ее особенности

Конечной целью всех анализов является получение информации о содержащихся в анализируемой субстанции взвешенных веществ (размер, концентрация), обуславливающих мутность, отсюда появляется необходимость узнать единицы измерения.

От чего же зависят результаты проводимых измерений? Рассмотрим их:

  • условия, в которых проводятся измерения,
  • природа образца,
  • конструкция оборудования.
Основные признаки для классификации единиц измерения мутности:
  • калибровочные стандарты оборудования,
  • источник, производящий излучение,
  • количество детекторов и то, как они располагаются.
Классификационная диаграмма изображена на рисунке ниже: 
Измерение мутности

Классификации единиц мутности и ее особенности

Формазиновые стандарты являются наиболее распространенными, так как формазиновая сусупензия обладает уникальными свойствами (предоставляет возможности долгого хранения и воспроизводимость), которые привели к ее широкому использованию как первичного стандарта в калибровочном процессе мутномеров. Единицы мутности на основе формазина:

FTU (ЕМФ - единицы мутности по формазину) – данная единица измерения практически имеет соответствие с концентрацией формазиновой суспензии (в мг/л).

Группа единиц мутности №2 – сюда попали единицы, которые выражают уровень концентрации конкретных веществ, таких как каолин, кремнезем, а может отобразить уровень других стандартов, которые характеризуют тип производства, о котором идет или происходит обеспечение наилучшей корреляции.

Говоря о выше перечисленных единицах мутности, стоит указать, что их регламентируют только используемые стандарты, но не разновидность источника, или метод детектирования.

Нефелометрия: источники излучения

Рассмотрим классификацию по виду источника излучения и методу детектирования (данная классификация относится к группам формазиновых единиц мутности):

Применение различных единиц мутности на практике

Говоря об индексах, относящихся к обозначениям единиц, стоит отметить, что они опускаются, а это означает, что важно изучить технические спецификации оборудования, чтоб иметь достоверную информацию о методе измерения. Если рассматривать факты формально, то значения FNU, которые были получены, невозможно приравнивать к NTU, так как характерные особенности рассеяния белого света имеют значительные отличия от рассеяния монохроматического излучения в ближней ИК-области. Также, стандарты USEPA и ISO в значительной степени отличаются друг от друга.

Источник излучения Детектирование (способы)

1. Вольфрамовая лампа (наиболее широкое применение)

2. Источник монохроматического излучения (ближняя ИК-область, где длина волны 860-890 нм – это может быть ИК-светодиод)

3. Источник белого света (при использовании данного вида излучения применяются светофильтры разных видов, так как они могут компенсировать воздействие окраски компонента, который анализируется. Здесь единица турбидиметрической мутности не может существовать, из-за присутствия окраски, привносящей погрешности в результаты измерений.)

Угол позиционирования детекторов:

1 80°, то есть детектор позиционируется той же самой оси, что и источник излучения, с анализом проходящего света (турбидиметрия). Данный детектор должен иметь возможность применения в анализе растворов, которые неокрашены, также возможен вариант с окрашиванием, когда используется ИК-источник (диапазон 5-1000 FTU);

2. 90° - расположение детектора под углом 90° относительно источника излучения, при этом происходит анализ света, который рассеян под прямым углом - нефелометрия. Когда производится анализ низких, а также сверхнизких значений мутности, детектор способен иметь наилучший отклик;

3. 90°+ХХ° - в данном случае, дополнительно применяются несколько (либо один) детекторов, располагающихся под углами 180°, 45°, 135°, если не считать нефелометрический детектор, который расположен под углом 90°. Данная цепочка детекторов дает возможность охвата большого диапазона измерений, а также, происходит частичная компенсация цветности. Существует особый алгоритм обработки сигналов детекторов – здесь происходит разделение на «ноу-хау» различных производителей, результат, по итогу, проявляется в нефелометрических единицах (появляется пометка R или ratio);

4. Если применяются другие углы для расположения детекторов по отношению к источнику излучения, обеспечивается максимальная точность в заложенном диапазоне измерения. Широкую известность получил детектор обратного рассеяния или детектор 260-285°, в данном случае, происходит добавление суффикса BS к единице измерения; зависимость отклика разнообразных детекторов от величины мутности можно отследить на рисунке ниже (используемый для снятия данных нефелометрический детектор может применяться только в ограниченном диапазоне и, обязательно, с турбидиметрическим детектором, что сможет привести к использованию диапазона измерения до 1000 - 1100 FTU. Прибор может использоваться с несколькими установленными на нем детекторами, но здесь стоит учитывать зависимость от режима и измеряемого диапазона, поэтому возможно использование лишь одного или нескольких, а это ведет к получению результатов в различных единицах.

Применение различных единиц мутности на практике

Говоря об индексах, относящихся к обозначениям единиц, стоит отметить, что они опускаются, а это означает, что важно изучить технические спецификации оборудования, чтоб иметь достоверную информацию о методе измерения. Если рассматривать факты формально, то значения FNU, которые были получены, невозможно приравнивать к NTU, так как характерные особенности рассеяния белого света имеют значительные отличия от рассеяния монохроматического излучения в ближней ИК-области. Также, стандарты USEPA и ISO в значительной степени отличаются друг от друга.

USEPA 180.1 ISO 7027
Спектральный диапазон Вольфрамовая лампа с температурой цвета 2200 - 3000°К 860 НМ
Ширина спектральной линии Нет определения 60 нм (конус расхождения не более, чем 1,5 градуса)
Угол измерения 90° (± 30°) 90° (± 2.5°)
Апертурный угол Нет определения 20° - 30°
Расстояние, которое было пройдено испускаемым и рассеянным излучением (в образце) 10 сантиметров Нет определения
Стандарты калибровки Формазин, либо AEPA-1 Формазин

Рассмотрим одно из самых важных преимуществ стандарта ISO:

- дополнительное включение нормативов измерения мутности, при использовании нескольких детекторов (например, детектора проходящего света).

Единицы мутности и их сопоставление

В данной части статьи мы рассмотрим самые часто применяемые единицы измерения мутности. Технологии не стоят на месте, а это означает, что многие стандарты перестают использоваться, примером служит JTU. Появляются новые стандарты, которые способны отвечать современным требованиям. Сопоставляя единицы мутности, важно помнить, что:

1) Знак «=» между разными формазиновыми единицами мутности (FTU) возможно установить лишь в точках калибровки (применимо для формазиновой суспензии).

2) Результаты, которые были получены на приборах с разной конструкцией, сравнению не подлежат.

3) Выбор мутномера должен основываться на:

- государственный стандарт,

- отраслевой стандарт,

- корпоративный стандарт.

Либо, необходимо ориентироваться на конкретные задачи.


Всё оборудование сертифицировано на территорииРФ и имеет межповерочный интервал до 5-ти лет

Английская литература по тематике Российская литература по тематике

1. Турбидиметр (прибор, анализирующий мутность, по фотометрическому принципу, который определяет поглощение в слое вещества, подвергаемого анализу, с условием, что источник, от которого исходит излучение, также как детектор, располагаются на одной оси)

2. Турбидиметрия – принцип метода основан на измерении интенсивности света определённой длины волны, прошедшего через кювету содержащую коллоидный раствор, чаще всего через суспензию, образованную частицами определяемого вещества.

1. Мутномер

2. Нефелометр (устройство работает по принципу светорассеяния, которое определяется под углом 90° по отношению к источнику)

3. Анализатор взвешенных частиц

Каталог КИП

Анализаторы качества воды. Измерение мутности
Приборы для определения мутности жидкости.

Для того чтобы определить содержание в непрозрачных жидкостях взвешенных частиц, используют мутномер, он также может носить название турбидиметр. Это прибор, который анализирует проходимость пучка света через образец с исследуемым составом. При этом, чтобы определить степень рассеивания, датчики для измерения мутности устанавливают под углом 90 градусов по отношению друг к другу. 

Многопараметрические зонды In-Situ

Анализ качества воды - аммоний, фикоцианин/фикоэритрин, родамин WT, хлорофил, температура и проводимость, pH/ORP, RDO, уровень/давление, мутность, плотность, нефтепродукты и т. д.
Многопараметрический зонд качества воды Aqua TROLL® 600
Измерение мутности и еще 24 параметров

Читайте по теме

13 Августа 2019
Промышленные очистные сооружения
13 Августа 2019
Системы водоподготовки. От проекта до реализации.
13 Августа 2019
Наше оборудование сделает ваш курорт любимым!
27 Июня 2019
Вредоносное цветение водорослей (ВЦВ) ― новая экологическая напасть планетарного масштаба, вызванная изменением климата.
27 Июня 2019
Телеметрическая система - это телеметрическое устройство на солнечной энергии, которое идеально подходит для высокочастотного отбора проб и мест с несколькими датчиками или скважинами.
1 Июня 2019
Рады сообщить, что с 1 июля 2018 года компания «Полтраф СНГ» стала эксклюзивным представителем In-Situ – американского производителя оборудования для промышленного, аквакультурного и экологического мониторинга воды.
15 Апреля 2019
Гидрохимический мониторинговый буй производства "МераПрибор" – прекрасное решение для наблюдения за состоянием водных объектов. Автоматизированный комплекс МП-МБ-01 собирает, накапливает и передает на удаленный сервер данные о температуре, уровне, мутности, РН, проводимости, окислительно-восстановительном потенциале, содержании растворенного кислорода, хлора, аммония, нитратов. Оборудование позволит Вам иметь полную картину состояния объекта и свойств воды в текущий момент времени.
Нажмите для звонка
8 (800) 333-65-54
Многоканальный
8 (812) 640-36-69
Офис в г. Санкт-Петербург