Турбидиметрия

Приборы для измерения мутности

Для измерения мутности суспензий существуют два типа приборов: турбидиметры и нефелометры. Разница между ними заключается в том, какой свет и под каким углом детектируется. Турбидиметр работает по принципу фотометра и определяет поглощение в слое вещества при расположении источника излучения и детектора на одной оси. В нефелометрах происходит измерение рассеянного света, при этом ось детектора располагается под углом 90° по отношению к оси источника излучения. В современных турбидиметрах также часто совмещаются оба принципа работы, при этом устанавливаются два детектора – на проходящее и на рассеянное под различными углами к источнику излучения.

Классификация единиц измерения мутности и соотношение между ними

Разнообразие применяемых на практике единиц мутности обусловлено особенностями конкретного способа ее измерения и определяется:

- типом стандарта, используемого при калибровке;
- типом источника излучения;
- схемой расположения и количеством детекторов.

Наиболее часто используемым стандартом мутности является формазиновая суспензия. Формазин представляет собой нетоксичное полимерное вещество красного цвета, образуещееся при взаимодействии сульфата гидразина и гексаметилентетрамина. В ходе реакции формальдегид из гексаметилентетрамина реагирует с гидразином из сульфата. Формазиновая суспензия обладает особыми свойствами, обусловливающими удобство применения формазиновых стандартов: воспроизводимость, возможность длительного хранения, дешевизна получения, нетоксичность. Основное название единиц мутности на основе формазина – FTU (Formazin Turbidity Unit), или ЕМФ – единицы мутности по формазину, которая фактически соответствует концентрации формазиновой суспензии, выраженной в мг/л. В международных стандартах ISO данные единицы называются как FNU (Formazin Nephelometric Units).

Единицы мутности, используемые при калибровке нефелометра, принято называть NTU (Nephelometric Turbidity Units). Однако в каждом конкретном случае количество рассеянного света зависит от свойств частиц, таких как их форма, цвет и коэффициент отражения. К тому же, следует учитывать, что более тяжелые частицы быстро оседают и не вносят вклад в результат. Поэтому корреляция между количеством твердых взвешенных частиц и показателем мутности не является однозначной. Вторая группа единиц мутности - это единицы, выражающие концентрацию конкретных веществ (каолина, кремнезема или любого другого стандарта, характерного для данного типа производства или обеспечивающего наилучшую корреляцию, например, с гравиметрическим методом анализа). Для данных единиц кроме используемых стандартов не регламентируется ни тип источника, ни способ детектирования. В этой связи, практически невозможно обеспечить совпадение результатов, полученных в одних единицах, но на приборах различных конструкций, за исключением точек калибровки.