加载中…
个人资料
  • 博客等级:
  • 博客积分:
  • 博客访问:
  • 关注人气:
  • 获赠金笔:0支
  • 赠出金笔:0支
  • 荣誉徽章:
正文 字体大小:

水质分析仪——测量浊度的几种方法

(2020-08-11 13:44:43)
标签:

环保

水质

土壤

仪器

  测量浊度的历史方法是Jackson浊度计。该仪器由一个蜡烛和一个平底玻璃管制成,是一个多世纪以前开发的。就像透明管一样,将水倒入该管中,直到不再清晰可见烛光为止。光不会完全消失,只有火焰的图像会消失。当透射光的强度等于由水中的颗粒散射的光的量时,会发生这种情况。水越混浊,火焰图像消失得越快。

http://www.walsingreen.cn/uploads/ueditor/20200811/1-200Q11340141H.jpg

  杰克逊烛浊度仪是量化浊度的首次实际尝试。除了该仪器之外,还开发了一种标准的悬架,可以将管子“校准”到使用者的眼睛。虽然浊度计的标度为ppm二氧化硅,但该仪器的单位称为杰克逊浊度单位(JTU)。1926年发明了甲maz之后,它被用作该方法的新校准标准,并采用甲maz浊度单位(FTU)。但是,即使标准有所提高,该方法的范围也受到限制。杰克逊烛光浊度仪无法检测到低于25 JTU的浊度。这也是非常主观的,因为读数基于人类观察。这引入了基于个人感知和判断的错误。还开发了其他基于消光的浊度仪,但它们仍然依赖于人类的视力。如今,人们认为这些方法已经过时了,因为浊度仪(例如仪表和传感器)具有更大的测量范围和更高的精度。

 

用浊度计测量浊度

  测量浊度的较常见方法之一是使用浊度计。浊度仪可以是手持式,可以现场使用,也可以用于实验室台式。这些仪器使用光源和一个或多个检测器来测量由水样中的颗粒散射的光。

 

光散射

  光被水中的颗粒散射并吸收。由于溶解的颗粒和分子的存在,即使是清澈的水也会有微小的光散射。该散射可以在任何方向上发生,并且在任何给定方向上的强度都取决于光源和粒子的大小。当粒子远小于光束时,散射在所有方向上都是相当对称的。但是,粒子越大,向前散射(远离光束)的光越多。

  波长也会影响光散射。通常,对于相同的粒径,较短的波长将比较长的波长散射更多。较短的波长也更容易被样品中的有色分子吸收。近红外光很少被吸收,因此溶解的有色物质不会对其产生影响。这就是通过不同方法进行浊度测量通常无法进行比较的原因之一-如果光源不同,则光散射也会不同。尽管在计算中考虑了这一点,但可以保证获得等效结果。

  散射光传播的距离也会影响浊度读数。光源和光电探测器之间的光路越长,在低浊度水平下仪器的分辨率越好。最长的路径长度为90度和180度。但是,增加路径长度会牺牲测量范围。EPA 180.1和ISO 7027方法都将光路长度限制为总共10厘米。减小的路径长度(例如,基于反向散射的光电探测器)会增加浊度测量的上限。

  但是,样品中存在的颗粒越多,光的散射越多。浊度计测量以特定角度散射的光量,并将该读数转换为浊度测量值。一些浊度计设计用于补偿颜色吸收和高浊度,而另一些浊度计旨在在非常低的浊度水平下获得精确的读数。尽管存在衰减和比率测量仪器,但大多数浊度计都使用浊度计技术。

比浊法

  比浊法是指将光源和光电检测器设置为彼此成90度角。不论颗粒大小,都认为该角度对光散射最敏感。但是,它仅限于较低的浊度水平(低于40 NTU),并且容易受到溶解的有色材料的干扰。由于光散射和浊度之间的关系,准确的浊度法测量值限于0-40 NTU。在该范围内,光散射和浊度具有线性关系。当浊度水平上升到40 NTU以上时,此线性度消失。

 

  尽管存在这些缺点,但该技术是最常用于浊度检测角度的技术,并且是许多浊度仪器设计的基础。比浊法设计可以符合EPA方法180.1或ISO 7027,具体取决于所使用的光源。如果光源是钨丝灯,则该仪器符合EPA方法180.1的规定,应使用浊度浊度单位(NTU)。ISO 7027浊度仪使用近红外LED光源,建议使用Formazin浊度仪(FNU)。

比浊法技术基于以下算法:

 

T = a * I 90
T =浊度,以NTU单位(0 – 40)
=校准常数
90 九十度检测器电流

  如上所述,仅建议将浊度比浊设计用于0-40 NTU之间的浊度样品。在较高的浊度下,光散射会在传播过程中撞击多个粒子,从而降低了光强度。随着光强度的降低,仪器的精度也会降低。为了补偿这种影响,可以将样品稀释到40 NTU以下。由于EPA方法180.1和ISO 7027都允许样品稀释,因此根据所选方法的建议,可以使用更高的浊度。由于它容易受颜色干扰,并且在较高浊度下不可靠,因此许多仪器都在此设计上进行了扩展。通过将比浊法技术与衰减检测器或其他倾斜检测器结合使用,可以提高仪器的准确性和灵敏度。


0

阅读 收藏 喜欢 打印举报/Report
  

新浪BLOG意见反馈留言板 欢迎批评指正

新浪简介 | About Sina | 广告服务 | 联系我们 | 招聘信息 | 网站律师 | SINA English | 产品答疑

新浪公司 版权所有