تعریف کدورت

کدورت یک اثر نوری است که از برهمکنش نور با ذرات معلق در یک محلول، معمولاً آب، حاصل می شود. ذرات معلق مانند رسوبات، خاک رس، جلبک ها، مواد آلی و سایر موجودات میکروبی، نور عبوری از نمونه آب را پراکنده می کنند. پراکندگی نور توسط ذرات معلق در این محلول آبی باعث ایجاد کدورت می شود که مشخص کننده درجه ای است که نور هنگام عبور از لایه آب مانع می شود. کدورت شاخصی برای مشخص کردن مستقیم غلظت ذرات معلق در مایع نیست. این به طور غیر مستقیم غلظت ذرات معلق را از طریق توصیف اثر پراکندگی نور ذرات معلق در محلول منعکس می کند. هر چه شدت نور پراکنده بیشتر باشد، کدورت محلول آبی بیشتر می شود.
روش تعیین کدورت
کدورت بیانی از خواص نوری یک نمونه آب است و به دلیل وجود مواد نامحلول در آب ایجاد می شود که باعث پراکندگی و جذب نور به جای عبور از نمونه آب در یک خط مستقیم می شود. این شاخصی است که خواص فیزیکی آب طبیعی و آب آشامیدنی را منعکس می کند. برای نشان دادن میزان شفافیت یا کدورت آب استفاده می شود و یکی از شاخص های مهم برای سنجش کیفیت خوب آب است.
کدورت آب طبیعی ناشی از مواد معلق ریز مانند سیلت، خاک رس، مواد آلی و معدنی ریز، مواد آلی رنگی محلول و پلانکتون ها و سایر میکروارگانیسم های موجود در آب است. این مواد معلق می توانند باکتری ها و ویروس ها را جذب کنند، بنابراین کدورت کم منجر به ضدعفونی آب برای از بین بردن باکتری ها و ویروس ها می شود، که برای اطمینان از ایمنی تامین آب ضروری است. بنابراین، تامین آب متمرکز با شرایط فنی عالی باید تلاش کند تا آبی را با کدورت کمتری که ممکن است تامین کند. کدورت آب کارخانه کم است که برای کاهش بو و طعم آب کلردار مفید است. برای جلوگیری از تولید مثل باکتری ها و سایر میکروارگانیسم ها مفید است. حفظ کدورت کم در سراسر سیستم توزیع آب، وجود مقدار مناسبی از کلر باقیمانده را مورد حمایت قرار می دهد.
کدورت آب لوله کشی باید با واحد کدورت پراکنده NTU بیان شود که نباید از 3NTU تجاوز کند و در شرایط خاص نباید از 5NTU تجاوز کند. کدورت بسیاری از آب های فرآیندی نیز مهم است. کارخانه‌های نوشیدنی، کارخانه‌های فرآوری مواد غذایی و تصفیه‌خانه‌های آب که از آب سطحی استفاده می‌کنند، معمولاً برای اطمینان از محصول رضایت‌بخش به انعقاد، رسوب‌گذاری و فیلتراسیون متکی هستند.
ارتباط بین کدورت و غلظت جرمی مواد معلق دشوار است، زیرا اندازه، شکل و ضریب شکست ذرات نیز بر خواص نوری سوسپانسیون تأثیر می گذارد. هنگام اندازه گیری کدورت، تمام ظروف شیشه ای در تماس با نمونه باید در شرایط تمیز نگهداری شوند. پس از تمیز کردن با اسید هیدروکلریک یا سورفکتانت، با آب خالص بشویید و آبکش کنید. نمونه ها در ویال های شیشه ای با درپوش گرفته شد. پس از نمونه برداری، برخی از ذرات معلق در هنگام قرار دادن می توانند رسوب کرده و منعقد شوند و پس از پیری قابل ترمیم نیستند و میکروارگانیسم ها نیز می توانند خواص جامدات را از بین ببرند، بنابراین باید در اسرع وقت اندازه گیری شود. در صورت لزوم، باید از تماس با هوا اجتناب کرد و باید در اتاق تاریک سرد قرار داده شود، اما حداکثر 24 ساعت. اگر نمونه در جای سرد نگهداری می شود، قبل از اندازه گیری به دمای اتاق برگردید.
در حال حاضر برای اندازه گیری کدورت آب از روش های زیر استفاده می شود:
(1) نوع انتقال (شامل اسپکتروفتومتر و روش بصری): طبق قانون لامبرت بیر، کدورت نمونه آب با شدت نور عبوری و لگاریتم منفی کدورت نمونه آب و نور تعیین می شود. انتقال به صورت رابطه خطی است، هر چه کدورت بیشتر باشد، عبور نور کمتر است. اما به دلیل تداخل رنگ زرد در آب طبیعی، آب دریاچه ها و مخازن نیز حاوی مواد آلی جاذب نور مانند جلبک است که در اندازه گیری نیز اختلال ایجاد می کند. برای جلوگیری از تداخل زرد و سبز، طول موج 680 را انتخاب کنید.
(2) کدورت سنج پراکندگی: طبق فرمول ریلی (Rayleigh) (Ir/Io=KD، h شدت نور پراکنده، 10 شدت تابش انسان است)، شدت نور پراکنده شده را در یک زاویه معین اندازه گیری کنید تا به دست آورید. هدف تعیین کدورت نمونه های آب هنگامی که نور فرودی توسط ذراتی با اندازه ذرات 1/15 تا 1/20 طول موج نور فرودی پراکنده می شود، شدت با فرمول رایلی مطابقت دارد و ذرات با اندازه ذرات بزرگتر از 1/2 طول موج نور فرودی نور را منعکس می کند. این دو حالت را می توان با Ir∝D نشان داد و نور در زاویه 90 درجه عموماً به عنوان نور مشخصه برای اندازه گیری کدورت استفاده می شود.
(3) کدورت سنج پراکندگی-انتقال: از Ir/It=KD یا Ir/(Ir+It)=KD (Ir شدت نور پراکنده است، شدت نور عبوری است) برای اندازه گیری شدت نور عبوری و نور منعکس شده و برای اندازه گیری کدورت نمونه. از آنجایی که شدت نور عبوری و پراکنده به طور همزمان اندازه گیری می شود، در شدت نور فرودی یکسان از حساسیت بالاتری برخوردار است.
در بین سه روش فوق، کدورت سنج پراکندگی-انتقال بهتر است و حساسیت بالایی دارد و رنگی بودن نمونه آب در اندازه گیری اختلال ایجاد نمی کند. اما به دلیل پیچیدگی ساز و قیمت بالا، تبلیغ و استفاده از آن در G دشوار است. روش بصری بسیار تحت تأثیر ذهنیت است. G در واقع برای اندازه گیری کدورت بیشتر از کدورت سنج پراکنده استفاده می شود. کدورت آب عمدتاً ناشی از ذراتی مانند رسوب در آب است و شدت نور پراکنده بیشتر از نور جذب شده است. بنابراین کدورت سنج پراکندگی حساسیت بیشتری نسبت به کدورت سنج انتقالی دارد. و چون کدورت سنج پراکنده از نور سفید به عنوان منبع نور استفاده می کند، اندازه گیری نمونه به واقعیت نزدیک تر است، اما رنگی بودن در اندازه گیری اختلال ایجاد می کند.
کدورت با روش اندازه گیری نور پراکنده اندازه گیری می شود. طبق استاندارد ISO 7027-1984 می توان از کدورت متری که شرایط زیر را برآورده می کند استفاده کرد:
(1) طول موج λ نور فرودی 860 نانومتر است.
(2) پهنای باند طیفی برخوردی △λ کمتر یا برابر با 60nm است.
(3) نور فرودی موازی واگرا نمی شود، و هر کانونی از 1.5 درجه تجاوز نمی کند.
(4) زاویه اندازه گیری θ بین محور نوری نور فرودی و محور نوری نور پراکنده 90±25 درجه است.
(5) زاویه باز شدن ωθ در آب 20 تا 30 درجه است.
و گزارش اجباری نتایج در واحدهای کدورت فرمازین
① زمانی که کدورت کمتر از 1 واحد کدورت پراکندگی فرمازین باشد، دقت آن تا 0.01 واحد کدورت پراکندگی فرمازین است.
②زمانی که کدورت 1-10 واحد کدورت پراکندگی فرمازین باشد، دقت آن تا 0.1 واحد کدورت پراکندگی فرمازین است.
③ هنگامی که کدورت 10-100 واحد کدورت پراکندگی فرمازین است، به 1 واحد کدورت پراکندگی فرمازین دقیق است.
④ زمانی که کدورت بزرگتر یا مساوی 100 واحد کدورت پراکندگی فرمازین باشد، باید تا 10 واحد کدورت پراکندگی فرمازین دقیق باشد.
1.3.1 آب بدون کدورت باید برای استانداردهای رقیق سازی یا نمونه های آب رقیق استفاده شود. روش تهیه آب بدون کدورت به شرح زیر است: آب مقطر را از فیلتر غشایی با اندازه منافذ 0.2 میکرومتر عبور دهید (غشای فیلتری که برای بازرسی باکتری استفاده می شود نمی تواند الزامات را برآورده کند)، فلاسک را برای جمع آوری حداقل با آب فیلتر شده شستشو دهید. دو بار، و 200 میلی لیتر بعدی را دور بریزید. هدف از استفاده از آب مقطر کاهش تأثیر مواد آلی در آب خالص تبادل یونی بر تعیین و کاهش رشد باکتری ها در آب خالص است.
1.3.2 سولفات هیدرازین و هگزامتیلن تترامین را می توان یک شبه قبل از توزین در خشک کن سیلیکا ژل قرار داد.
1.3.3 هنگامی که دمای واکنش در محدوده 12-37 درجه سانتیگراد است، هیچ اثر آشکاری در ایجاد کدورت (فورمازین) وجود ندارد و هنگامی که دما کمتر از 5 درجه سانتیگراد باشد پلیمری تشکیل نمی شود. بنابراین تهیه محلول استوک استاندارد کدورت فرمازین را می توان در دمای معمولی اتاق انجام داد. اما دمای واکنش پایین است، سوسپانسیون به راحتی توسط ظروف شیشه ای جذب می شود و دما بسیار بالا است، که می تواند باعث کاهش مقدار استاندارد کدورت بالا شود. بنابراین دمای تشکیل فرمازین در دمای 3±25 درجه سانتی گراد به بهترین شکل کنترل می شود. زمان واکنش سولفات هیدرازین و هگزا متیلن تترامین تقریباً در 16 ساعت کامل شد و کدورت محصول پس از 24 ساعت واکنش به حداکثر رسید و بین 24 و 96 ساعت تفاوتی وجود نداشت. را
1.3.4 برای تشکیل فرمازین، زمانی که PH محلول آبی 5.3-5.4 باشد، ذرات حلقه ای شکل، ریز و یکنواخت هستند. هنگامی که PH حدود 6.0 است، ذرات ریز و متراکم به شکل گل های نی و لخته هستند. وقتی PH 6.6 باشد، ذرات بزرگ، متوسط ​​و کوچک برف مانند تشکیل می شوند.
1.3.5 محلول استاندارد با کدورت 400 درجه یک ماه (حتی نیم سال در یخچال) قابل نگهداری است و محلول استاندارد با کدورت 5-100 درجه در عرض یک هفته تغییر نمی کند.