濁度儀是測(cè)試水中混濁度最常用的方式。渾濁度是水樣光學(xué)性質(zhì)的一種表達(dá)術(shù)語(yǔ),是由于水中存在不溶性物質(zhì)引起的,它使光散射和吸收,而不是直線透過(guò)水樣。它是反映天然水和飲用水的物理性狀的一項(xiàng)指標(biāo),用以表示水的清澈或渾濁程度,是衡量水質(zhì)良好程度的重要指標(biāo)之一。
天然水的渾濁度是由于水中含有泥沙、粘土、細(xì)微的有機(jī)物和無(wú)機(jī)物、可溶性帶色有機(jī)物以及浮游生物和其它微生物等細(xì)微的懸浮物所造成。這些懸浮物質(zhì)能吸附和病毒,所以渾濁度低有利于水的以殺滅和病毒,對(duì)確保給水的是必要的。因此,具備 完善技術(shù)條件的集中式供水,應(yīng)力求供給渾濁度盡可能低的水。出廠水的渾濁度低,有利于 加氯后的水減少臭和味;有助于防止和其它微生物的重新繁殖。在整個(gè)配水系統(tǒng)中保持低的渾濁度,有利于適量余氯的存在。
自來(lái)水的渾濁度應(yīng)以散射濁度單位NTU表示,不超過(guò)3NTU,特殊情況下也不應(yīng)超過(guò) 5NTU。許多生產(chǎn)用水的渾濁度也頗重要。應(yīng)用地面水的飲料廠、食品加工廠以及水處理廠,一般依靠混凝、沉淀和過(guò)濾來(lái)保證提供滿意的產(chǎn)品。
渾濁度與懸浮物的質(zhì)量濃度難于有相關(guān)關(guān)系,因?yàn)轭w粒的大小、形狀、折射指數(shù)也影響 懸浮體的光學(xué)性質(zhì)。在測(cè)量渾濁度時(shí),與樣品接觸的玻璃器皿都應(yīng)在清潔的條件下保存。可用鹽酸或表面 活性劑清洗后,以純水洗凈、瀝干。用帶有瓶塞的玻璃瓶采樣。采樣后因一些懸浮微粒在放 置時(shí)可沉淀、凝聚,老化后不能還原,微生物也可破壞固體物的性質(zhì),因此要盡快測(cè)定。如果必需儲(chǔ)存,應(yīng)避免與空氣接觸,并應(yīng)放在冷的暗室中,但不得超過(guò)24h。如樣品存放在冷處,測(cè)定前要恢復(fù)到室溫。
1 目前我國(guó)測(cè)定水的渾濁度有以下方法:
(1)透射式(包括分光光度計(jì)與目視法):根據(jù)朗伯一比爾定律,以透過(guò)光的強(qiáng)度來(lái)確定 水樣的渾濁度,水樣渾濁度與透光率的負(fù)對(duì)數(shù)呈線性關(guān)系,渾濁度越高,透光率越小。但受到天然水中存在的黃色的干擾,湖泊、水庫(kù)水還因含有藻類等有機(jī)吸光物質(zhì),對(duì)測(cè)定也有干 擾。選用680rim波長(zhǎng),可避免黃色和綠色的干擾。
(2)散射濁度儀:根據(jù)瑞利(Rayleigh)公式(Ir/Io=KD,h為散射光強(qiáng)度,10為人射光強(qiáng) 度),測(cè)定某一角度上的散射光的強(qiáng)度,以達(dá)到測(cè)定水樣渾濁度的目的。當(dāng)入射光被粒徑為 人射光波長(zhǎng)1/15~l/20的顆粒物所散射,強(qiáng)度符合瑞利公式,粒徑大于l/2入射光波長(zhǎng)的顆粒對(duì)光進(jìn)行反射。這兩種情況均可用Ir∝D來(lái)表示,一般采用90度角的光作為特征光來(lái) 測(cè)定渾濁度。
(3)散射-透射式濁度儀:應(yīng)用Ir/It=KD或Ir/(Ir+It)=KD(Ir為散射光強(qiáng)度,It為透射 光強(qiáng)度),測(cè)定透射光和反射光的強(qiáng)度之和,來(lái)對(duì)樣品渾濁度進(jìn)行測(cè)定。因同時(shí)測(cè)定了透射 和散射光的強(qiáng)度,所以在入射光強(qiáng)度相同的情況下具有較高的靈敏度。
在上述三種方法中,以散射一透射濁度儀較好,靈敏度高,并且水樣中的色度不干擾測(cè) 定。但由于儀器復(fù)雜,價(jià)格昂貴,難于在國(guó)內(nèi)推廣使用。目視法受主觀影響大。上測(cè)定渾濁度多采用散射式濁度儀。水的渾濁度主要由水中泥沙等顆粒物引起,散射光的強(qiáng)度比 吸收光的強(qiáng)度大,因此,散射式濁度儀較透射式濁度儀靈敏度高。且由于散射式濁度儀采用白光為光源,對(duì)樣品進(jìn)行測(cè)定更為接近實(shí)際,但色度對(duì)測(cè)定有干擾。
1.1用散射光測(cè)定法測(cè)定渾濁度,ISO 7027—1984的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定符合下列要求的散射濁度儀均可使用:
(1)入射光的波長(zhǎng)λ為860nm
(2)入射光譜帶寬△λ小于或等于60nm
(3)平行的入射光沒(méi)有發(fā)散,任何聚焦不超過(guò)1.5°
(4)A射光光軸和散射光光軸之間的測(cè)量角θ為90±25°
(5)在水中的張角Ωθ為20°~30°(注:根據(jù)最近研究,張角小于20°)
并規(guī)定以福爾馬肼渾濁度單位報(bào)告結(jié)果
①渾濁度小于1福爾馬肼散射濁度單位時(shí),到0.01福爾馬肼散射濁度單位
②渾濁度為1—10福爾馬肼散射濁度單位時(shí),到0.1福爾馬肼散射濁度單位
③渾濁度為10—100福爾馬肼散射濁度單位時(shí),到l福爾馬肼散射濁度單位
④渾濁度大于或等于100福爾馬肼散射濁度單位時(shí),到10福爾馬肼散射濁度單位
稀釋標(biāo)準(zhǔn)或稀釋水樣應(yīng)使甩玉渾濁度水。無(wú)渾濁度水的制備方法為:將蒸餾水通過(guò)孔徑為0.2μm的薄膜濾片制得(檢驗(yàn)用的濾膜不能滿足要求),用濾過(guò)水淋洗收集用的燒瓶至少兩次,并棄去其后的200mL。使用蒸餾水是為了減少離子交換純水中的有機(jī)物對(duì)測(cè)定的影響,以及減少純水中的生長(zhǎng)。