О качестве питьевой воды сказано не мало. Вопросы чистоты и безопасности обсуждаются как среди населения, так и на законодательном уровне. На сегодняшний день качество питьевой воды в России регулируют всевозможные правила и нормы, которые указывают на то, что питьевая вода должна быть безопасна для человека как в эпидемиологическом, так и в радиационном плане, иметь безвредный химический состав и обладать хорошим вкусом и запахом. Факторы качества питьевой воды подразделяются на органолептические, химические и микробиологические.

Под органолептикой воды понимают ее вкус, запах, мутность и цветность. Проверять данные показатели рекомендуется ежемесячно для воды из рек и озер и не менее четырех раз в год (один раз в сезон) для воды из родников и скважин.

Вкус

На вкус воды влияют растворенные остатки растений и животных, соли, химические вещества и другие загрязнения. Посторонние привкусы могут присутствовать не только в природной воде, но и появиться во время водоподготовки.

Разные группы веществ придают воде свой уникальный привкус: хлорид натрия делает воду соленой, углекислый газ – кислой, сульфат магния – источник горечи.

Запах

Чистая вода не должна иметь никаких запахов. В том случае, если запах в воде все же есть, нужно прислушаться к нему, таким образом, природу загрязнений можно определить самостоятельно. Например, если присутствует запах тухлых яиц – в воде превышена , запах гнили свидетельствует о наличии органических остатков, запах нефтепродуктов – признак того, что в воду попали промышленные отходы.

Запах воды определяют в два этапа: сначала при температуре 20°C, затем 60 °C. Оценивают его по пятибальной шкале, где 0 – полное отсутствие, 5 – сильный запах. По нормам (СанПиН 2.1.4.559-96 ПИТЬЕВАЯ ВОДА. Гигиенические требования к качеству воды
централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества.) максимальный допустимый балл – 2.

Цветность воды

Под цветностью понимают окраску воды, которую вызывают растворенные в ней вещества. Чаще всего причиной цвета являются гуминовые кислоты, а также . Способствовать изменению цвета воды могут и промышленные отходы, попадающие в поверхностные источники вместе с промышленными сточными водами. Уровень цветности определяют по платино-кобальтовой шкале цветности раствора и измеряют в градусах. Допустимая цветность воды по СанПин составляет 20 градусов.

Мутность

Мутность воды характеризуется содержанием в ней взвеси, которой могут быть соли металлов, песок, глина, бактерии и микроорганизмы. Чаще всего образуется в процессе размывания дна водоема, попадания в него талых и сточных вод. Мутность не только создает благоприятные условия для развития бактерий, но и служит преградой при дезинфекции.

Если вода изначально мутная, но после отстаивания светлеет, а на дно выпадает осадок – в ней содержится песок и глина. Если же вода мутнеет не сразу, то, скорее всего она загрязнена солями металлов, которые в процессе соприкосновения с воздухом окисляются.

Согласно СанПин мутность воды не должны превышать 1,5 мг. взвеси на дм3 воды.

Данная группа показателей отвечает за содержание в воде различных химических веществ и подразделяется на следующие виды: интегральные, органические и неорганические.

Интегральные показатели

В интегральные показатели воды входят кислотность, жесткость, окисляемость и сухой остаток. остаток.

Кислотность воды

Кислотность воды определяется водородным показателем pH . В зависимости от уровня pH вода может быть кислая или щелочная. Оптимальный показатель pH питьевой воды по СанПин варьируется от 6 до 9.

Жесткость воды

Жесткость воды характеризуется наличием в ней и солей магния. Вода с повышенным содержанием солей , вода с минимальным их количеством – мягкой. Допустимый показатель солей – 7 ммоль на 1 л. воды.

Различают постоянную и временную жесткость воды. Постоянная жесткость получила название некарбонатной, временная – карбонатной. Временная жесткость вызвана наличием гидрокарбонатов кальция и магния и легко устраняется кипячением, выпадая в осадок. Причина постоянной жесткости – сульфаты и хлориды кальция и магния.

Жесткая вода портит бытовые приборы, приводит к сухости волос и кожи, способствует образованию камней в почках.

Окисляемость воды

Под окисляемостью понимается присутствие в вод веществ, которые окисляются под влиянием химических элементов. Выделяют три вида окисляемости: перманганатную, бихроматную и иодатную. На практике чаще всего используют окисляемость перманганатную, измеряется она в количестве кислорода, затраченного на окисление веществ, предельно допустимый показатель 5 мг/л воды.

Сухой остаток

Сухой остаток – данный показатель указывает на количество растворенных в воде элементов. По СанПин количество взвесей в воде может достигать 1000 мг/л, при большем количестве ухудшаются вкус и запах, а также появляется мутность.

Неорганические показатели качества

подразумевают под собой оптимальное содержание в воде различных металлов.

Железо

Железо в больших концентрациях способно вывести из строя сантехнику, придает неприятный желтоватый оттенок белью в процессе стирки, а также влияет на органолептику: вода приобретает посторонний запах и становится мутной. Кроме того, переизбыток металла в организме приводит к аллергии и дерматиту, становится причиной развития онкологических заболеваний. Оценка питьевой воды на уровень содержания железа не просто прихоть, а необходимость. Согласно СанПин 2.1.4.1074-01, предельная норма железа в воде составляет 0,3 мг/л.

Марганец

Марганец – источник металлического привкуса воды. Вода с превышенным содержанием данного металла образует черный налет на водопроводных трубах, который постепенно отслаивается и выпадает в осадок. Превышенное содержание марганца в организме придает серый цвет ногтям и зубам. Допустимая концентрация элемента ниже, чем у железа и составляет 0,1 мг/л.

Ртуть

Причиной превышения уровня ртути в воде чаще всего являются техногенные аварии. Металл губительно влияет на любую ткань, с которой соприкасается. При регулярном употреблении с высокой концентрацией ртути нарушается психика, теряется чувствительность кожи, ухудшается слух и зрение, возникают проблемы с сердечно-сосудистой системой. Для того, чтобы избежать таких последствий, важно знать предельно допустимую безопасную концентрацию металла, которая по нормам качества питьевой воды составляет 0,0005 мг/л.

Алюминий

Алюминий в большом количестве, превышающем 0,5 мг/л, способствует параличу центральной нервной системы человека, провоцирует артрит и остеопороз.

Сульфаты

Сульфаты содержатся в большей части поверхностных вод. Естественная причина их образования – растворение минералов, содержащих серу и окисление сульфидов серы. Большая часть сульфатов – следствие отмирания растений, а также окисления органических веществ. Другой источник сульфатов – стоки производственных предприятий. Превышение соединений серы в питьевой воде ухудшает органолептические показатели. Взаимодействуя с кальцием и магнием, сульфаты способствуют образованию накипи. Согласно СанПин допускается 500 мг сульфатов на 1 литр воды.

Нитраты

Нитраты в излишнем количестве ведут к кислородному голоданию тканей, что является причиной заболевания «нитратная метгемоглобинемия». Попадают в природные воды данные соединения вместе с химическими и натуральными удобрениями. По СанПин норма нитратов составляет 45 мг/л.

Хлориды

Хлориды в большом количестве, превышающем 350 мг/л, делают воду коррозионно-активной, что ведет к повреждению трубопровода, а также появлению ржавчины на сантехнике.

Анализ содержания органических веществ

О загрязненности воды органическими вещества судят по количеству содержащегося углерода. К органическим веществам относят остатки мертвых растений и животных, выделения водных обитателей, гуминовые кислоты и т.д. Органика ведет к изменению органолептических показателей, в частности, к ухудшению вкуса и запаха.

Микробиологические показатели качества воды

Микробиологическую оценку проводят, анализируя наличие термотолерантных колиформных бактерий, цист лямблий, колифагов, а также оценивая общее микробное число, которое по нормативам не должно превышать 50 на 1 мл. воды.

Санитарные нормы показателей качества питьевой воды

Проверка качества питьевой воды осуществляется по нормам СанПин. В России существуют два ключевых документа: СанПиН 2.1.4.1074-01, выдвигающий список гигиенических требований к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения» и СанПиН 2.1.4.1175-02, в котором перечислены показатели качества воды нецентрализованного водоснабжения, а также отрегулирована санитарная охрана источников. Документы находятся в свободном доступе.

Термины в анализах воды

В СанПин и в результатах анализа воды встречаются следующие термины:

ПДК – предельно-допустимые концентрации вещества, при которых данное вещество не оказывает вреда организму человека. Превышенное количество – стимул к .

ОДУ – ориентировочно допустимый уровень вещества в воде, имеет временный характер, устанавливается по результатам экспериментальных методов прогнозирования токсичности.

Часто в анализах воды указывают класс опасности. Согласно нормативным документам существуют следующие классы опасности:

• 1К – чрезвычайно опасные элементы;
• 2К – высоко опасные вещества;
• 3К – опасные соединения;
• 4К – вещества умеренно опасные.

Другим показателем, отраженным в анализах, является токсичность вещества. Санитарно-токсикологические признаки обозначаются «с-т». В группе органолептических признаков существуют следующие аббревиатуры: зап – вещество изменяет запах воды, окр – элемент окрашивает воду, привк – изменение вкуса и оп – вещество может вызывать опалесценцию. Также в результатах может присутствовать термин «КОЕ», расшифровывающийся как колониеобразующие единицы.

Экспресс анализ питьевой воды

Перечисленные выше вещества можно выявить с помощью экспресс-анализа питьевой воды. Проверку реально провести как в лаборатории, так и . В лаборатории, как правило, оценивают образец по 10-12 показателям. Для того, чтобы результаты были верными, воду необходимо набирать в чистую стеклянную тару, предварительно обработав руки и вентиль крана спиртом. Рекомендуются сначала спустить воду на протяжении 10-15 минут. Доставлять образец в лабораторию лучше в плотном черном пакете.

27.10.2016

2880

Мутность воды обусловлена присутствием в воде тонкодисперсных примесей и взвешенных частиц, являющимися нерастворимыми веществами органического и неорганического происхождения. Очень часто мутность тесно связана с содержанием железа и марганца в воде . Кроме этого, мутность может быть обусловлена гидроокислами алюминия, нерастворимыми карбонатными соединениями, Наиболее существенно мутность подвержена изменению в колодцах. Это обусловлено поступлением в грунтовые воды техногенных загрязнителей и труднорастворимых веществ.
Если вы наблюдаете рыжую воду в скважине или колодце, это обусловлено образующимися окислами железа и марганца. Кроме этого, глинистые и известковые взвеси также зачастую являются причиной высокой мутности воды.
В России мутность воды определяют турбометрически (по ослаблению проходящего через пробу света) путем сравнения проб исследуемой воды со стандартными суспензиями. Результаты измерений обычно выражаеют в ЕМФ – единиц мутности по Формазину.

Согласно СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества» ПДК по мутности: 2,6 – 3,5 ЕМФ

Существует также другая единица измерения – по каолину. В соответствии с гигиеническими требованиями к качеству питьевой воды мутность по каолину не должна быть выше 1,5 мг 3 /дм 3 .
Исследование на мутность проводится в каждом из анализов, представленных на нашем сайте vodalab

Мутность (или турбидность) является одним из самых распространенных «интуитивных» параметров, определяющих качество воды, ведь это её первая очевидная характеристика, заметная даже непрофессионалу в области водоочистки. Действительно, мутность может говорить о многом, от качества обеззараживания воды до состояния наших озёр, океанов, ручьёв и других природных водоёмов.

Что такое мутность?

Если говорить простым языком, под мутностью понимают «облачность» воды. Она, как правило, порождается взвешенными частицами – это, например, фрагменты водорослей, различная грязь, минералы, различные белки и масла или даже бактерии. Измерения мутности осуществляются путём прохождения луча света сквозь образец раствора и определением содержания взвешенных частиц. Чем выше их содержание в образце – тем выше показатель турбидности.

Следует сказать, что, хотя мутность находится в корреляции со взвешенными твёрдыми частицами, её не следует путать с параметрами общего количества взвешенных твёрдых частиц (TSS). Измерения TSS – это количественное измерение массы твёрдых веществ, взвешенных в образце, путем взвешивания разделённых твердых веществ.

Важность определения мутности

Мутность воды также может указывать на загрязнение окружающей среды. Например, после штормов грязная вода может стекать с сельскохозяйственных полей, лесозаготовительных фабрик, строительных объектов и т. д. и быстро наводнять природные воды несвойственными им осадками. Это пагубно сказывается на жизни водных обитателей и растений и требует множества усилий для исправления ситуации. Измерения мутности также практикуются в производстве напитков и продуктов питания.

Как измеряется мутность?

Существует широкий ряд методов анализа мутности, от визуальной оценки до использования полномасштабных приборов количественного измерения содержания взвешенных частиц. Определённые визуальные методы идеально подходят для измерений в полевых условиях. Это, например, так называемый диск Секки. Его опускают на веревке вместе с прикреплённым к нему грузиком в речную воду, с тем, чтобы диск погружался вниз до того момента, пока он перестаёт быть видимым. Расстояние, на которое диск ушёл под воду, и будет считаться мерой мутности воды.

Наилучший способ измерить мутность в обширном спектре образцов – это использование нефелометра (или мутномера – измерителя мутности). В них используется световой и фотодетектор, с помощью которых измеряют степень рассеивания света. Затем эти данные переводят в так называемые нефелометрические единицы мутности (NTU) или единицы мутности по формазину (FTU).

Как уменьшить мутность?

Большинство мер по снижению мутности направлены на сокращение неконтролируемого выхода загрязнённых сточных вод. Между тем, и питьевая и сточная воды проходят специальную обработку для снижения мутности. Для осветления воду перемешивают с коагулянтом – квасцами. Взвешенные частицы обладают отрицательным зарядом, поэтому отталкиваются друг от друга, образуя мелкодисперсные частицы. С попаданием в воду квасцов взвешенный материал нейтрализуется до образования крупных устойчивых частиц, называемых «флоки», которые легко удаляются с помощью систем фильтрации.

Правила допустимого количества взвешенных частиц устанавливаются нормативами для обеспечения безопасности питьевой воды и эффективности её очистки. Так, например, согласно требованиям Агентства по охране окружающей среды США (USEPA), 95% питьевой воды в течение одного месяца должны иметь показатель мутности менее 0.5 NTU, и в то же время ни один отдельно взятый образец этой воды не должен превышать 5 NTU в любой момент времени.

Особенности выбора мутномера

Измерители мутности – это устройства, наделённые источником света, объективом и детектором, который располагается под углом 90° от источника света. В то время, как анализируемый материал помещается между источником света и детектором, находящиеся в нём частицы рассеивают свет так, что он достигает детектора, определяющего интенсивность рассеянного света и сравнивает эти значения со стандартами мутности. Некоторые приборы снабжены дополнительными детекторами для анализа образцов с очень высокой мутностью.

Общепринятые единицы определения мутности

Знание стандартов мутности также служит немаловажной частью измерений. В основном современные стандарты строятся на формазине – синтетическом полимере с частицами однородного размера. Он производится путём реакции сульфата гидразина с гексаметилентетрамином. Благодаря стабильности формазина его признают практически все контролирующие организации, такие как ISO, EPA и ASBC. Данный стандарт носит название FTU.

Большинство других единиц мутности основаны на FTU, но варьируются в зависимости от метода измерения. Вот несколько примеров:

1. Нефелометрические единицы мутности (NTU): единица, сходная с FTU, но используемая при измерении мутности приборами, соответствующими стандартам EPA.

2. Нефелометрическая единица измерения мутности (NTRU): измерения на основе стандарта EPA с применением коэффициентного метода определения мутности.

3. Нефелометрические единицы формазина (FNU): они также сходны с FTU, но характерны для измерителей со стандартами ISO 7027.

4. Шкала цветности, разработанная Американским обществом химиков пивоваренной промышленности (ASBC-FTU): используется измерителями, спроектированными по стандартам ASBC.

Для принятия эффективного решения о выборе стандарта также следует знать, что наиболее распространёнными из них сегодня являются EPA 180.1 и ISO 7027.

EPA-совместимые измерители мутности

Измерители, совместимые с EPA, соответствуют стандарту 180.1 определения мутности в образцах питьевой воды, а также грунтовых вод, стоков, морской воды и поверхностных вод. Они лучше всего работают в промежутке 0-40 NTU. Подобные измерители наделены вольфрамовыми лампами в качестве источников света. Эти лампы функционируют при цветовой температуре между 2200-3000 °К. Общий путь, проделанный падающим и рассеянным светом, не должен быть больше 10 см. Детектор такого прибора центрирован при 90° к падению луча и не допускается выход этого угла за рамки ± 30° от 90°. Прибор также наделяют спектральным пиковым откликом в промежутке 400-600 нм. И, наконец, необходимо, чтобы чувствительность мутномера выявляла разность значений 0.02 NTU и меньше в образцах с турбидностью менее единицы.

Отсюда можно сделать выводы, что EPA-совместимые измерители:

(+) Отлично подходят для измерений образцов с пониженной мутностью, таких как питьевая вода

(+) Признаются всеми стандартами EPA в плане формирования отчётности

(-) Плохо работают с цветными образцами ввиду поглощения белого света

ISO совместимые мутномеры

Эти измерители стоят по своей популярности на втором месте и аналогичны EPA-совместимым, но с некоторыми ключевыми отличиями. Во-первых, в роли источника света здесь выступает инфракрасный 860 нм светодиод. Во-вторых, спектральная ширина излучающей полосы не должна быть больше 60 нм.

ISO-измерители снабжены световыми детекторами примерно на 90° от источника излучения, хотя данный стандарт также поддерживает использование детекторов под другими углами.

В общем и целом, измерители ISO:

(+) Используют инфракрасный светодиод, который устраняет помехи, создаваемые цветностью образца

(+) Повышают точность анализа в более мутных образцах

(-) Неприемлемы стандартом EPA в США для формирования отчётности

Независимо от того, какой тип прибора вы выберете, обязательно проконсультируйтесь с любыми регулирующими организациями, особенно если вам необходимо формировать отчётность по измерениям. Также следует знать, что оба вышеописанных типа приборов могут функционировать в соответствии со стандартами формазина, а также коммерчески доступными стандартами AMCO-AEPA-1, которые признаны USEPA в качестве первичного эталона.

Шесть советов, которые помогут получить точные показатели мутности

Теперь, когда вы знаете, как выполнять измерения и какие мутномеры выбрать, приведём выдержки из лучших измерительных практик:

1. Начинайте измерения с использования качественных кювет

Как и при колориметрических тестах на хлор или ХПК, мы используем для размещения нашего образца для измерений специальные кюветы. Они являются значимой частью исследования, ведь свет проходит сквозь них точно так же, как через образец. Поэтому перед измерениями убедитесь, что ваши кюветы чистые и не содержат царапин, мешающих прохождению света через стекло, что порождает ложно высокие результаты. К счастью, ошибки в измерениях легко исправить, просто заменив кювету с видимыми царапинами на новую.

2. «Умасливайте» ваши кюветы

Так же, как видимые царапины стекла оказывают влияние на показатели мутности, незначительные дефекты тоже могут внести свой негативный вклад в результаты анализа. Эти, казалось бы, микроскопические царапины, оказывают в особенности сильное влияние, если вы работаете с образцами в низком диапазоне – например, с питьевой водой.

Для маскировки мелких дефектов в стекле можно использовать силиконовое масло. Оно имеет тот же показатель преломления, что и стекло, поэтому не будет мешать показаниям. Просто возьмите несколько капель масла, добавьте их в кювету, а затем тщательно протрите ёмкость безворсовой тканью. Если всё было сделано правильно, то «на выходе» вы обнаружите кювету, которая кажется практически сухой, без видимого масла на её поверхности.

Важно отметить, что силиконовое масло эффективно только при заполнении мелких дефектов в стекле. Большие видимые царапины следует рассматривать как повод для замены стекла.

3. Используйте современные калибровочные стандарты

Мы все согласимся с тем, что ключом к точным результатам является точная калибровка, а она, в свою очередь, складывается из надёжных стандартов растворов.

Хотя современные стандарты на основе формазина более стабильны и надежны, чем используемые ранее, сроки их хранения всё ещё сильно ограничены. Так, например, согласно EPA, стандарты 40 НТУ, производимые внутри страны, следует обновлять ежемесячно и готовить новые растворы для каждой новой калибровки, поскольку старые имеют свойство коагулировать и оседать на дно ёмкости.

Чтобы сэкономить время, можно использовать стандарты AMCO-AEPA-1, которые в идеале должны поставляться в виде набора герметично запечатанных флаконов, легко размещаемых в кюветах. Кроме того, эти стандарты намного более устойчивы к хранению, чем формазиновые. Срок их использования может достигать трёх лет.

4. Тщательно очищайте ваши кюветы

Мы можем оставить после еды грязную посуду, чтобы вымыть её позже, но, пожалуйста, не стоит делать того же самого с вашими грязными кюветами. Пятна на кювете могут поглощать или рассеивать свет, что приведёт к тому, что вместе с анализом мутности образца вы будете анализировать и мутность вашего грязного стекла.

Если на стекле появляются пятна, используйте разбавленную кислоту или другой очиститель для их удаления. После чистки обязательно промойте ваши кюветы деионизированной водой высокой чистоты, пропущенной через фильтрующую мембрану ≤ 0.2 мкм.

5. Используйте метод отношения

По мере увеличения количества взвешенных частиц в образце они имеют склонность к перемещению, а кроме того часть света, проходящего сквозь образец высокой мутности, отражается. По этим двум причинам показатели мутности будут отличаться от фактического значения.

Обе эти проблемы можно решить. В первом случае следует разбавить сильно мутные образцы прозрачной жидкостью. После этого образец подлежит исследованию как нормальный, а затем показатели корректируют с учётов коэффициента разбавления. Стандарт EPA 180.1 требует перед измерением разбавлять любые образцы со значениями выше 40 NTU.

Во втором случае используют метод отношения, суть которого – в использовании различных углов падения луча для компенсации потерянного света. Показания мутности в этом случае корректируются математическими расчётными методами изменения угла падения света, изложенными в стандартах 2130B и USEPA.

6. Избегайте конденсата на ваших кюветах

И, наконец, на показатели мутности оказывает влияние конденсат, который может появиться на стекле, особенно в случае, если ваши образцы имеют низкую температуру. Конденсат на внешней стороне стекла препятствует прохождению света через образцы, что приводит к ошибочным показания мутности. Этого можно избежать, просто обтирая кюветы чистым кусочком сухой ткани без ворса.

По материалам статьи Дэйва Масулли, выпускника Колледжа Род-Айленда, обладателя ученой степени по химии и биологии, сотрудника компании Hanna Instruments . Среди главных увлечений Дэйва – научный анализ продуктов питания под чашечку хорошего кофе.

Мутность воды. Определение мутности воды.

Мутность воды - результат взаимодействия между светом и взвешенными в воде частицами. Проходящий через абсолютно чистую жидкость луч света остается практически неизменным, хотя, даже в абсолютно чистой воде, молекулы вызывают рассеяние света на некоторый, хоть и очень малый, угол. В результате, ни один раствор не обладает нулевой мутностью. Если в образце присутствуют взвешенные твердые частицы, то результат взаимодействия образца с проходящим светом зависит от размера, формы и состава частиц, а также от длины волны (цвета) падающего света. Определение мутности важно, поскольку мутность - это простой и неопровержимый показатель изменения качества воды. Внезапное изменение мутности может указывать на дополнительный источник загрязнения (биологический, органический или неорганический) или сигнализировать о проблемах в процессе обработки воды.

Важным показателем качества воды, используемой практически для любой цели является наличие механических примесей - взвешенных веществ, твердых частиц ила, глины, водорослей и других микроорганизмов, и других мелких частиц. Допустимое количество взвешенных веществ колеблется в широких пределах, как и возможное их содержание. Взвешенные в воде твердые частицы нарушают прохождение света через образец воды и создают количественную характеристику воды, называемую мутностью. Мутность можно рассматривать как характеристику относительной прозрачности воды. Измерение мутности - это измерение величины рассеяния света на взвешенных частицах.

Мутность воды повышается при дождях, паводках, таянии ледников. Как правило, зимой уровень мутности в водоёмах наиболее низкий, наиболее высокий весной и во время летних дождей. Следует отметить, что на прозрачность воды влияет не только мутность, но и её цвет. В результате повышенной мутности ухудшается не только внешний вид воды, но и бактериологическая загрязненность, т.к. мутность защищает бактерии и микроорганизмы приультрафиолетовом обеззараживании воды или при любой другой процедуре дезинфекции.

Мутность воды определяют фотометрически (турбидиметрически - по ослаблению проходящего света или нефелометрически - по светорассеянию в отраженном свете), а также визуально - по степени мутности столба высотой 10-12 см в мутномерной пробирке. Результат измерений выражают в мг/дм 3 при использовании основной стандартной суспензии каолина или в ЕМ/дм 3 (единицы мутности на дм 3) при использовании основной стандартной суспензии формазина. Последнюю единицу измерения называют также Единица Мутности по Формазину (ЕМФ) или в западной терминологии FTU (Formazine Turbidity Unit). 1FTU=1ЕМФ=1ЕМ/дм 3 .

В последнее время в качестве основной во всем мире утвердилась фотометрическая методика измерения мутности по формазину, что нашло свое отражение в стандарте ISO 7027. Согласно этому стандарту, единицей измерения мутности является FNU. Агентство по Охране Окружающей Среды США и Всемирная Организация Здравоохранения (ВОЗ) используют единицу измерения мутности NTU.

Соотношение между основными единицами измерения мутности следующее:

1 FTU(ЕМФ)=1 FNU=1 NTU

ВОЗ по показаниям влияния на здоровье мутность не нормирует, однако с точки зрения внешнего вида рекомендует, чтобы мутность была не выше 5 NTU (нефелометрическая единица мутности), а для целей обеззараживания - не более 1 NTU.

Стандарт мутности

Стандарт мутности (син.: международный стандарт мутности, стеклянный стандарт мутности) утвержденный Всемирной организацией здравоохранения первичный эталон мутности для оптической стандартизации бактериальных взвесей, соответствующий мутности взвеси бактерий Борде - Жангу, содержащей 10 9 клеток в 1 мл , т.е. равный 10 единицам мутности; представляет собой взвесь частиц стекла пирекс.

Большинство современных мутномеров определяют рассеяние под углом 90 ° . Такие приборы называются нефелометрами или нефелометрическими турбидиметрами, чтобы показать их отличие от обычных турбидиметров, которые определяют соотношение между количеством прошедшего и поглощенного света. Благодаря своей чувствительности, точности и применимости в широком диапазоне размеров и концентраций частиц, нефелометр был признан в Стандартных методах как предпочтительный прибор для определения мутности воды.

Современные мутномеры должны определять мутность воды от предельно высоких до предельно низких значений в широком диапазоне образцов с частицами различного размера и состава. Возможность прибора определять мутность в широких пределах зависит от конструкции прибора. Три основных узла нефелометра (источник света, детектор рассеянного света и оптическая геометрия), различия в этих узлах влияют на определение мутности прибором. Большинство измерений проводятся в диапазоне 1NTU и ниже. Для этого требуется стабильная работа мутномера, малое количество постороннего света и отличная чувствительность.

В настоящее время в мутномерах применяются различные источники света, но самый распространенный - лампа накаливания. Такие лампы имеют широкий спектр, они просты, недороги и надежны. Свет от лампы количественно характеризуется цветовой температурой - температурой, которую должно иметь идеально черное тело, чтобы светиться таким же цветом. Цветовая температура белого каления и, следовательно, спектр свечения лампы зависят от приложенного к лампе напряжения.

Для корректной работы страницы включите JavaScript в настройках браузера

Измерение мутности – что это такое?

Одним из самых важных интегральных показателей в области аналитической практики является величина мутности. Данный показатель получил применение в различных сферах, таких как водоподготовка, деятельность по водоочистке, химическая и пищевая промышленности.

Мы уже 10 лет производим и поставляем оборудование для определения мутности воды

Данный метод анализа развивался постепенно и включал в себя различные направления, стоит отметить, что величина мутности обладает разносторонними свойствами, также, существуют различные отраслевые стандарты, которые, в свою очередь, имеют узкую специализацию и ориентацию на какую-то определенную технологию (следствием всего вышеперечисленного стало появление большого множества единиц измерения мутности. Что значительно затрудняет выбор нужного анализатора мутности).

Мутномеры и их разновидности

Рассмотрим термины (а также, пояснения к некоторым из них), которые употребляются в контексте данной тематики:

В данной публикации возьмем за основу термин "мутномер", так как в конструкциях наибольшего количества устройств для анализа, используются детекторы (они отстроены для проходящего и рассеянного под различными углами относительно источника излучения).

Конечной целью всех анализов является получение информации о содержащихся в анализируемой субстанции взвешенных веществ (размер, концентрация), обуславливающих мутность, отсюда появляется необходимость узнать единицы измерения.

От чего же зависят результаты проводимых измерений? Рассмотрим их:

• условия, в которых проводятся измерения,
• природа образца,
• конструкция оборудования.

Основные признаки для классификации единиц измерения мутности:

• калибровочные стандарты оборудования,
• источник, производящий излучение,
• количество детекторов и то, как они располагаются.

Классификационная диаграмма изображена на рисунке ниже:

Классификации единиц мутности и ее особенности

Формазиновые стандарты являются наиболее распространенными, так как формазиновая сусупензия обладает уникальными свойствами (предоставляет возможности долгого хранения и воспроизводимость), которые привели к ее широкому использованию как первичного стандарта в калибровочном процессе мутномеров. Единицы мутности на основе формазина:

FTU (ЕМФ - единицы мутности по формазину) – данная единица измерения практически имеет соответствие с концентрацией формазиновой суспензии (в мг/л).

Группа единиц мутности №2 – сюда попали единицы, которые выражают уровень концентрации конкретных веществ, таких как каолин, кремнезем, а может отобразить уровень других стандартов, которые характеризуют тип производства, о котором идет или происходит обеспечение наилучшей корреляции.

Говоря о выше перечисленных единицах мутности, стоит указать, что их регламентируют только используемые стандарты, но не разновидность источника, или метод детектирования.

Нефелометрия: источники излучения

Рассмотрим классификацию по виду источника излучения и методу детектирования (данная классификация относится к группам формазиновых единиц мутности):

Источник излучения

Детектирование (способы)

1. Вольфрамовая лампа (наиболее широкое применение) 2. Источник монохроматического излучения (ближняя ИК-область, где длина волны 860-890 нм – это может быть ИК-светодиод) 3. Источник белого света (при использовании данного вида излучения применяются светофильтры разных видов, так как они могут компенсировать воздействие окраски компонента, который анализируется. Здесь единица турбидиметрической мутности не может существовать, из-за присутствия окраски, привносящей погрешности в результаты измерений.)

Угол позиционирования детекторов: 1 80°, то есть детектор позиционируется той же самой оси, что и источник излучения, с анализом проходящего света (турбидиметрия). Данный детектор должен иметь возможность применения в анализе растворов, которые неокрашены, также возможен вариант с окрашиванием, когда используется ИК-источник (диапазон 5-1000 FTU); 2. 90° - расположение детектора под углом 90° относительно источника излучения, при этом происходит анализ света, который рассеян под прямым углом - нефелометрия. Когда производится анализ низких, а также сверхнизких значений мутности, детектор способен иметь наилучший отклик; 3. 90°+ХХ° - в данном случае, дополнительно применяются несколько (либо один) детекторов, располагающихся под углами 180°, 45°, 135°, если не считать нефелометрический детектор, который расположен под углом 90°. Данная цепочка детекторов дает возможность охвата большого диапазона измерений, а также, происходит частичная компенсация цветности. Существует особый алгоритм обработки сигналов детекторов – здесь происходит разделение на «ноу-хау» различных производителей, результат, по итогу, проявляется в нефелометрических единицах (появляется пометка R или ratio); 4. Если применяются другие углы для расположения детекторов по отношению к источнику излучения, обеспечивается максимальная точность в заложенном диапазоне измерения. Широкую известность получил детектор обратного рассеяния или детектор 260-285°, в данном случае, происходит добавление суффикса BS к единице измерения; зависимость отклика разнообразных детекторов от величины мутности можно отследить на рисунке ниже (используемый для снятия данных нефелометрический детектор может применяться только в ограниченном диапазоне и, обязательно, с турбидиметрическим детектором, что сможет привести к использованию диапазона измерения до 1000 - 1100 FTU. Прибор может использоваться с несколькими установленными на нем детекторами, но здесь стоит учитывать зависимость от режима и измеряемого диапазона, поэтому возможно использование лишь одного или нескольких, а это ведет к получению результатов в различных единицах.

Применение различных единиц мутности на практике

Говоря об индексах, относящихся к обозначениям единиц, стоит отметить, что они опускаются, а это означает, что важно изучить технические спецификации оборудования, чтоб иметь достоверную информацию о методе измерения. Если рассматривать факты формально, то значения FNU, которые были получены, невозможно приравнивать к NTU, так как характерные особенности рассеяния белого света имеют значительные отличия от рассеяния монохроматического излучения в ближней ИК-области. Также, стандарты USEPA и ISO в значительной степени отличаются друг от друга.

Рассмотрим одно из самых важных преимуществ стандарта ISO:

Дополнительное включение нормативов измерения мутности, при использовании нескольких детекторов (например, детектора проходящего света).

Единицы мутности и их сопоставление

В данной части статьи мы рассмотрим самые часто применяемые единицы измерения мутности. Технологии не стоят на месте, а это означает, что многие стандарты перестают использоваться, примером служит JTU. Появляются новые стандарты, которые способны отвечать современным требованиям. Сопоставляя единицы мутности, важно помнить, что:

1) Знак «=» между разными формазиновыми единицами мутности (FTU) возможно установить лишь в точках калибровки (применимо для формазиновой суспензии).

2) Результаты, которые были получены на приборах с разной конструкцией, сравнению не подлежат.

3) Выбор мутномера должен основываться на:

Государственный стандарт,

Отраслевой стандарт,

Корпоративный стандарт.

Либо, необходимо ориентироваться на конкретные задачи.

Всё оборудование сертифицировано на территории РФ и имеет межповерочный интервал до 5-ти лет

Отправить заявку