کدورت در آب های سطحی

کدورت چیست؟
کدورت به میزان انسداد یک محلول برای عبور نور اشاره دارد که شامل پراکندگی نور توسط مواد معلق و جذب نور توسط مولکول های املاح می شود.
کدورت پارامتری است که تعداد ذرات معلق در یک مایع را توصیف می کند. به عواملی مانند محتوا، اندازه، شکل و ضریب شکست مواد معلق در آب مربوط می شود. در تست کیفیت آب، کدورت یک شاخص مهم است که می تواند غلظت مواد معلق در آب را منعکس کند و همچنین یکی از پایه های ارزیابی حسی افراد از کیفیت آب است. کدورت معمولاً با اندازه گیری مقدار نور پراکنده شده توسط ذرات معلق در آب هنگام عبور نور از نمونه آب اندازه گیری می شود. این ذرات معموالً ریز هستند و اندازه آنها معمولاً به ترتیب میکرون و کمتر است. کدورت نمایش داده شده توسط ابزار مدرن معمولا کدورت پراکنده است و واحد NTU (واحد کدورت نفلومتری) است. اندازه‌گیری کدورت برای ارزیابی کیفیت آب آشامیدنی بسیار مهم است، زیرا نه تنها به شفافیت آب مربوط می‌شود، بلکه به‌طور غیرمستقیم سطح غلظت میکروارگانیسم‌ها را در آب منعکس می‌کند و بر اثر گندزدایی تأثیر می‌گذارد.
کدورت یک اندازه گیری نسبی است که با مقدار نور می تواند از یک نمونه آب عبور کند تعیین می شود. هرچه کدورت بیشتر باشد، نور کمتری از نمونه عبور می‌کند و آب ابری‌تر به نظر می‌رسد. سطح کدورت بالاتر ناشی از ذرات جامد معلق در آب است که به جای انتقال نور از طریق آب، نور را پراکنده می کنند. خواص فیزیکی ذرات معلق ممکن است بر کدورت کل تأثیر بگذارد. ذرات با اندازه بزرگتر نور را پراکنده کرده و آن را به سمت جلو متمرکز می کنند و در نتیجه با تداخل در انتقال نور از طریق آب، کدورت را افزایش می دهند. اندازه ذرات نیز بر کیفیت نور تأثیر می گذارد. ذرات بزرگتر طول موجهای نور را راحتتر از طول موجهای کوتاهتر پراکنده می کنند، در حالی که ذرات کوچکتر اثر پراکندگی بیشتری روی طول موجهای کوتاهتر دارند. افزایش غلظت ذرات همچنین عبور نور را کاهش می دهد زیرا نور با تعداد بیشتری از ذرات تماس پیدا می کند و مسافت های کوتاه تری را بین ذرات طی می کند و در نتیجه پراکندگی های متعدد در هر ذره ایجاد می شود.

اصل تشخیص
روش پراکندگی کدورت 90 درجه یک روش رایج برای اندازه گیری کدورت محلول ها است. این روش بر اساس پدیده پراکندگی توصیف شده توسط معادله لورنتز-بولتزمن است. در این روش از فتومتر یا فتومتر برای اندازه گیری شدت نور عبوری از نمونه مورد آزمایش و شدت نور پراکنده شده توسط نمونه در جهت پراکندگی 90 درجه استفاده می شود و کدورت نمونه را بر اساس مقادیر اندازه گیری شده محاسبه می کند. قضیه پراکندگی مورد استفاده در این روش عبارت است از: قانون بیر-لامبرت. این قضیه تصریح می کند که تحت عمل یک موج صفحه یکنواخت تابشی، پاسخ الکترواپتیکی در واحد طول با تابع نمایی طول مسیر نوری، که قانون کلاسیک بیر-لامبرت است، کاهش می یابد. به عبارت دیگر، پرتوهای نوری که به ذرات معلق در محلول برخورد می کنند، چندین بار پراکنده می شوند و برخی از پرتوها در زوایای 90 درجه پراکنده می شوند. هنگام استفاده از این روش، دستگاه نسبت شدت نور پراکنده شده توسط این ذرات را با زاویه 90 درجه به شدت نوری که بدون پراکندگی از نمونه عبور می کند، اندازه گیری می کند. با افزایش غلظت ذرات کدورت، شدت نور پراکنده نیز افزایش می‌یابد و نسبت بزرگتر می‌شود، بنابراین اندازه نسبت با تعداد ذرات موجود در سوسپانسیون متناسب است.
در واقع هنگام اندازه گیری منبع نور به صورت عمودی به نمونه وارد شده و نمونه در موقعیتی با زاویه پراکندگی 90 درجه قرار می گیرد. مقدار کدورت نمونه را می توان با اندازه گیری شدت نور که مستقیماً بدون عبور از نمونه اندازه گیری می شود و شدت نور پراکنده 90 درجه تولید شده در نمونه با فتومتر و ترکیب با روش محاسبه رنگ سنجی بدست آورد.
این روش از دقت بالایی برخوردار بوده و در اندازه گیری کدورت در زمینه های آب، فاضلاب، غذا، دارو و محیط زیست کاربرد فراوانی دارد.

علت اصلی کدورت آب های سطحی چیست؟
کدورت در آب های سطحی در درجه اول ناشی از مواد معلق در آب است. 12
این مواد معلق شامل گل و لای، خاک رس، مواد آلی، مواد معدنی، مواد شناور و میکروارگانیسم ها و ... هستند که از نفوذ نور به بدنه آبی جلوگیری کرده و در نتیجه بدنه آبی را کدر می کنند. این ذرات معلق ممکن است از فرآیندهای طبیعی مانند طوفان، آبشستگی، وزش باد و غیره یا از فعالیت های انسانی مانند انتشارات کشاورزی، صنعتی و شهری منشاء بگیرند. اندازه گیری کدورت معمولاً به نسبت معینی با محتوای جامدات معلق در آب است. با اندازه گیری شدت نور پراکنده، می توان غلظت جامدات معلق در آب را تقریباً درک کرد.
اندازه گیری کدورت
کدورت سنج لیانهوا LH-P305 از روش نور پراکنده 90 درجه با محدوده اندازه گیری 0-2000NTU استفاده می کند. طول موج های دوگانه را می توان به طور خودکار تغییر داد تا از تداخل رنگی آب جلوگیری شود. اندازه گیری ساده است و نتایج دقیق هستند. نحوه اندازه گیری کدورت
1. کدورت سنج دستی LH-P305 را برای پیش گرم کردن روشن کنید، دستگاه NTU است.
2. 2 لوله رنگ سنجی تمیز بردارید.
3. 10 میلی لیتر آب مقطر بردارید و داخل لوله رنگ سنجی شماره 1 بریزید.
4. 10 میلی لیتر نمونه بردارید و داخل لوله رنگ سنجی شماره 2 قرار دهید. دیواره بیرونی را تمیز کنید.
5. مخزن رنگ سنجی را باز کنید، لوله رنگ سنجی شماره 1 را قرار دهید، کلید 0 را فشار دهید و صفحه 0 NTU نشان می دهد.
6. لوله رنگ سنجی شماره 1 را بیرون بیاورید، لوله رنگ سنجی شماره 2 را در آن قرار دهید، دکمه اندازه گیری را فشار دهید و صفحه نتیجه را نشان می دهد.
کاربرد و خلاصه
کدورت معیار مهمی برای سنجش کیفیت آب است زیرا نمایان‌ترین شاخص تمیزی یک منبع آب است. کدورت بالا ممکن است نشان دهنده وجود آلاینده های آب باشد که برای زندگی انسان، حیوان و گیاه مضر هستند، از جمله باکتری ها، تک یاخته ها، مواد مغذی (مانند نیترات و فسفر)، آفت کش ها، جیوه، سرب و سایر فلزات. افزایش کدورت در آب های سطحی، آب را برای مصرف انسان نامناسب می کند و همچنین ممکن است پاتوژن های موجود در آب مانند میکروارگانیسم های بیماری زا را به سطوح موجود در آب برساند. کدورت بالا همچنین می تواند ناشی از فاضلاب سیستم های فاضلاب، رواناب شهری و فرسایش خاک ناشی از توسعه باشد. بنابراین، اندازه گیری کدورت باید به طور گسترده ای به خصوص در زمینه استفاده شود. ابزارهای ساده می توانند نظارت بر شرایط آب توسط واحدهای مختلف را تسهیل کرده و به طور مشترک از توسعه بلندمدت منابع آب محافظت کنند.