Definícia zákalu

Zákal je optický efekt, ktorý vzniká interakciou svetla so suspendovanými časticami v roztoku, najčastejšie vo vode. Suspendované častice, ako sú sediment, hlina, riasy, organická hmota a iné mikrobiálne organizmy, rozptyľujú svetlo prechádzajúce vzorkou vody. Rozptyl svetla suspendovanými časticami v tomto vodnom roztoku vytvára zákal, ktorý charakterizuje mieru, do akej je svetlo bránené pri prechode cez vrstvu vody. Zákal nie je index, ktorý by priamo charakterizoval koncentráciu suspendovaných častíc v kvapaline. Nepriamo odráža koncentráciu suspendovaných častíc prostredníctvom popisu efektu rozptylu svetla suspendovaných častíc v roztoku. Čím väčšia je intenzita rozptýleného svetla, tým väčší je zákal vodného roztoku.
Metóda stanovenia zákalu
Zákal je vyjadrením optických vlastností vzorky vody a je spôsobený prítomnosťou nerozpustných látok vo vode, ktoré spôsobujú, že svetlo sa skôr rozptýli a absorbuje, než aby prešlo vzorkou vody v priamom smere. Je to ukazovateľ, ktorý odráža fyzikálne vlastnosti prírodnej vody a pitnej vody. Používa sa na označenie stupňa čírosti alebo zákalu vody a je jedným z dôležitých ukazovateľov na meranie kvality vody.
Zákal prírodnej vody je spôsobený jemnými suspendovanými látkami, ako sú bahno, íl, jemné organické a anorganické látky, rozpustné farebné organické látky a planktón a iné mikroorganizmy vo vode. Tieto suspendované látky môžu adsorbovať baktérie a vírusy, takže nízky zákal prispieva k dezinfekcii vody na ničenie baktérií a vírusov, čo je nevyhnutné na zaistenie bezpečnosti dodávky vody. Preto by sa centralizované zásobovanie vodou s dokonalými technickými podmienkami malo snažiť dodávať vodu s čo najnižším zákalom. Zákal továrenskej vody je nízky, čo je prospešné na zníženie zápachu a chuti chlórovanej vody; pomáha predchádzať množeniu baktérií a iných mikroorganizmov. Udržiavanie nízkeho zákalu v celom systéme rozvodu vody podporuje prítomnosť primeraného množstva zvyškového chlóru.
Zákal vody z vodovodu by mal byť vyjadrený v jednotkách rozptýleného zákalu NTU, ktorý by nemal prekročiť 3 NTU a za zvláštnych okolností by nemal presiahnuť 5 NTU. Dôležitý je aj zákal mnohých procesných vôd. Nápojové závody, závody na spracovanie potravín a úpravne vody, ktoré používajú povrchovú vodu, sa vo všeobecnosti spoliehajú na koaguláciu, sedimentáciu a filtráciu, aby zabezpečili uspokojivý produkt.
Je ťažké nájsť koreláciu medzi zákalom a hmotnostnou koncentráciou suspendovaných látok, pretože veľkosť, tvar a index lomu častíc tiež ovplyvňujú optické vlastnosti suspenzie. Pri meraní zákalu by sa všetky sklenené predmety, ktoré sú v kontakte so vzorkou, mali udržiavať v čistote. Po vyčistení kyselinou chlorovodíkovou alebo povrchovo aktívnou látkou opláchnite čistou vodou a sceďte. Vzorky sa odoberali do sklenených fľaštičiek so zátkou. Po odbere vzoriek sa môžu niektoré suspendované častice pri umiestnení vyzrážať a koagulovať a po starnutí sa nedajú obnoviť a mikroorganizmy môžu tiež zničiť vlastnosti pevných látok, preto by sa malo merať čo najskôr. Ak je potrebné skladovanie, malo by sa zabrániť kontaktu so vzduchom a malo by byť umiestnené v chladnej tmavej miestnosti, ale nie dlhšie ako 24 hodín. Ak je vzorka skladovaná na chladnom mieste, pred meraním ju vráťte na izbovú teplotu.
V súčasnosti sa na meranie zákalu vody používajú tieto metódy:
(1) Typ prenosu (vrátane spektrofotometra a vizuálnej metódy): Podľa Lambert-Beerovho zákona je zákal vzorky vody určený intenzitou prechádzajúceho svetla a záporným logaritmom zákalu vzorky vody a svetla. priepustnosť je vo forme lineárneho vzťahu, čím vyššia je zákal, tým nižšia je priepustnosť svetla. Kvôli interferencii žltej v prírodnej vode však voda jazier a nádrží obsahuje aj organické látky pohlcujúce svetlo, ako sú riasy, ktoré tiež rušia meranie. Vyberte vlnovú dĺžku 680 rim, aby ste sa vyhli žltému a zelenému rušeniu.
(2) Rozptylový turbidimeter: Podľa Rayleighovho (Rayleighovho) vzorca (Ir/Io=KD, h je intenzita rozptýleného svetla, 10 je intenzita ľudského žiarenia), zmerajte intenzitu rozptýleného svetla pod určitým uhlom, aby ste dosiahli stanovenie zákalu vzoriek vody. Keď je dopadajúce svetlo rozptýlené časticami s veľkosťou častíc 1/15 až 1/20 vlnovej dĺžky dopadajúceho svetla, intenzita zodpovedá Rayleighovmu vzorcu a častice s veľkosťou častíc väčšou ako 1/2 vlnovej dĺžky dopadajúceho svetla odrážať svetlo. Tieto dve situácie môžu byť reprezentované Ir∝D a svetlo pod uhlom 90 stupňov sa všeobecne používa ako charakteristické svetlo na meranie zákalu.
(3) Merač rozptylového zákalu: použite Ir/It=KD alebo Ir/(Ir+It)=KD (Ir je intenzita rozptýleného svetla, je to intenzita prechádzajúceho svetla) na meranie intenzity prechádzajúceho svetla a odrazené svetlo A na meranie zákalu vzorky. Pretože intenzita prepusteného a rozptýleného svetla sa meria súčasne, má vyššiu citlivosť pri rovnakej intenzite dopadajúceho svetla.
Spomedzi vyššie uvedených troch metód je rozptylovo-transmisný turbidimeter lepší, s vysokou citlivosťou a chromatickosť vo vzorke vody neinterferuje s meraním. Pre zložitosť nástroja a vysokú cenu je však ťažké ho presadiť a použiť v G. Vizuálna metóda je značne ovplyvnená subjektivitou. G V skutočnosti sa pri meraní zákalu väčšinou používa rozptylový merač zákalu. Zákal vody spôsobujú najmä častice, ako sú usadeniny vo vode, pričom intenzita rozptýleného svetla je väčšia ako intenzita absorbovaného svetla. Preto je rozptylový zákalomer citlivejší ako transmisný zákalomer. A keďže turbidimeter rozptylového typu využíva ako zdroj svetla biele svetlo, meranie vzorky je bližšie k realite, ale farebnosť ruší meranie.
Zákal sa meria metódou merania rozptýleného svetla. Podľa normy ISO 7027-1984 je možné použiť zákalomer, ktorý spĺňa nasledujúce požiadavky:
(1) Vlnová dĺžka λ dopadajúceho svetla je 860 nm;
(2) Dopadajúca spektrálna šírka pásma △λ je menšia alebo rovná 60 nm;
(3) Paralelné dopadajúce svetlo sa nerozbieha a žiadne ohnisko nepresahuje 1,5°;
(4) Uhol merania θ medzi optickou osou dopadajúceho svetla a optickou osou rozptýleného svetla je 90 ± 25°.
(5) Uhol otvorenia ωθ vo vode je 20°～30°.
a povinné hlásenie výsledkov v jednotkách zákalu formazínu
① Keď je zákal menší ako 1 jednotka zákalu rozptylu formazínu, je presná na 0,01 jednotky zákalu rozptylu formazínu;
②Keď je zákal 1-10 jednotiek zákalu rozptylu formazínu, je to presné na 0,1 jednotiek zákalu rozptylu formazínu;
③ Keď je zákal 10 – 100 jednotiek zákalu rozptylu formazínu, je to presné na 1 jednotku zákalu rozptylu formazínu;
④ Keď je zákal väčší alebo rovný 100 jednotkám zákalu rozptylu formazínu, musí byť presný na 10 jednotiek zákalu rozptylu formazínu.
1.3.1 Na riedenie štandardov alebo zriedených vzoriek vody by sa mala použiť voda bez zákalu. Spôsob prípravy nezakalenej vody je nasledovný: prefiltrujte destilovanú vodu cez membránový filter s veľkosťou pórov 0,2 μm (filtračná membrána použitá na bakteriálnu kontrolu nevyhovuje), banku na odber prepláchnite filtrovanou vodou min. dvakrát a zlikvidujte ďalších 200 ml. Účelom použitia destilovanej vody je znížiť vplyv organických látok v čistej vode s iónovou výmenou na stanovenie a znížiť rast baktérií v čistej vode.
1.3.2 Hydrazín sulfát a hexametyléntetramín sa môžu pred vážením umiestniť cez noc do silikagélového exsikátora.
1.3.3 Keď je reakčná teplota v rozsahu 12-37 °C, nie je zjavný vplyv na vytváranie (formazínového) zákalu a pri teplote nižšej ako 5 °C sa netvorí žiadny polymér. Preto sa príprava štandardného zásobného roztoku formazínového zákalu môže uskutočňovať pri normálnej izbovej teplote. Ale reakčná teplota je nízka, suspenzia je ľahko absorbovaná skleneným tovarom a teplota je príliš vysoká, čo môže spôsobiť pokles štandardnej hodnoty vysokého zákalu. Preto je teplota tvorby formazínu najlepšie kontrolovaná pri 25 ± 3 °C. Reakčný čas hydrazínsulfátu a hexametyléntetramínu bol takmer ukončený za 16 hodín a zákal produktu dosiahol maximum po 24 hodinách reakcie a medzi 24 a 96 hodinami nebol žiadny rozdiel. na
1.3.4 Na tvorbu formazínu, keď je pH vodného roztoku 5,3 až 5,4, častice sú prstencového tvaru, jemné a rovnomerné; keď je pH približne 6,0, častice sú jemné a husté vo forme trstinových kvetov a vločiek; Keď je pH 6,6, tvoria sa veľké, stredné a malé častice podobné snehovým vločkám.
1.3.5 Štandardný roztok so zákalom 400 stupňov možno skladovať jeden mesiac (aj pol roka v chladničke) a štandardný roztok so zákalom 5-100 stupňov sa do týždňa nezmení.