Meranie zákalu

Zákal sa vzťahuje na stupeň prekážky, ktorá roztoku bráni priechodu svetla, čo zahŕňa rozptyl svetla suspendovanými látkami a absorpciu svetla molekulami rozpustenej látky. Zákal vody nesúvisí len s obsahom suspendovaných látok vo vode, ale aj s ich veľkosťou, tvarom a indexom lomu. Jednotkou je NTU.
Meranie zákalu je zvyčajne vhodné na stanovenie kvality prírodnej vody, pitnej vody a niektorých priemyselných vôd. Suspendované pevné látky a koloidy, ako je pôda, kaly, jemné organické látky, anorganické látky a planktón vo vode, môžu spôsobiť zakalenie vody a určitý stupeň zákalu. Podľa analýzy kvality vody je zákal vytvorený 1 mg SiO2 v 1 litri vody jednou štandardnou jednotkou zákalu, označovanou ako 1 stupeň. Vo všeobecnosti platí, že čím vyšší je zákal, tým je roztok zakalenejší. Kontrola zákalu je dôležitou súčasťou priemyselnej úpravy vody a dôležitým ukazovateľom kvality vody. V závislosti od rôznych použití vody existujú rôzne požiadavky na zákal. Zákal pitnej vody by nemal presiahnuť 1 NTU; zákal doplnkovej vody na úpravu cirkulujúcej chladiacej vody by mal byť 2 až 5 stupňov; prítoková voda (surová voda) na úpravu odsolenej vody je zakalená, pričom stupeň zákalu by mal byť menší ako 3 stupne; Výroba umelých vlákien vyžaduje, aby zákal vody bol menší ako 0,3 stupňa. Keďže suspendované a koloidné častice, ktoré tvoria zákal, sú vo všeobecnosti stabilné a väčšinou negatívne nabité, bez chemickej úpravy sa neusadia. Pri priemyselnej úprave vody sa na zníženie zákalu vody používajú najmä metódy koagulácie, čírenia a filtrácie.

Meranie zákalu
Zákal sa dá merať aj nefelometrom. Nefelometer vysiela svetlo cez časť vzorky a meria, koľko svetla sa rozptýli na časticiach vo vode pod uhlom 90° k dopadajúcemu svetlu. Táto metóda merania rozptýleného svetla sa nazýva metóda rozptylu. Akýkoľvek skutočný zákal sa musí merať týmto spôsobom. Zákalomer je vhodný na meranie v teréne aj v laboratóriu, ako aj na nepretržité monitorovanie 24 hodín denne.

Existujú tri metódy na detekciu zákalu: formazínové nefelometrické jednotky (FNU) v norme ISO 7027, nefelometrické jednotky zákalu (NTU) v metóde USEPA 180.1 a nefelometria v norme HJ1075-2019. Normy ISO 7027 a FNU sa najpoužívajú v Európe, zatiaľ čo NTU sa najpoužíva v Spojených štátoch a ďalších krajinách. Norma ISO 7027 poskytuje metódy na stanovenie zákalu v kvalite vody. Používa sa na stanovenie koncentrácie suspendovaných častíc vo vzorke vody meraním dopadajúceho svetla rozptýleného v pravom uhle od vzorky. Rozptýlené svetlo je zachytené fotodiódou, ktorá generuje elektrický signál, ktorý sa potom prevedie na zákal. Norma HJ1075-2019 kombinuje metódy noriem ISO 7029 a 180.1 a používa systém detekcie s dvoma lúčmi. V porovnaní s jednolúčovým systémom detekcie systém s dvoma lúčmi zlepšuje presnosť vysokého a nízkeho zákalu. V norme sa odporúča zvoliť turbidimeter s dopadajúcim svetlom 400 – 600 nm pre vzorky pod 10 NTU a turbidimeter s dopadajúcim svetlom 860 nm ± 30 nm pre farebné vzorky. Na tento účel spoločnosť Lianhua navrhla...LH-NTU2M (V11)Modifikovaný prístroj využíva 90° rozptylový turbidimeter s automatickým prepínaním bieleho svetla a dvojitých infračervených lúčov. Pri detekcii vzoriek pod 10 NTU sa používa svetelný zdroj s vlnovou dĺžkou 400 – 600 nm. Pri detekcii zákalu nad 10 NTU sa používa svetelný zdroj s vlnovou dĺžkou 860 nm, automatická identifikácia a automatické prepínanie vlnových dĺžok sú inteligentnejšie a presnejšie.

1. Norma EPA180.1 vydáva Agentúra na ochranu životného prostredia USA. Ako zdroj svetla používa volfrámovú lampu a je vhodná na meranie vzoriek s nízkym zákalom, ako je voda z vodovodu a pitná voda. Nie je vhodná pre farebné roztoky vzoriek. Používa sa vlnová dĺžka 400 – 600 nm.
2. ISO7027 je norma vydaná Medzinárodnou organizáciou pre normalizáciu. Rozdiel oproti EPA180.1 spočíva v tom, že ako zdroj svetla sa používajú nano-LED diódy a na zabránenie chýb merania spôsobených interferenciou chromatičnosti vzorky vody alebo rozptýleným svetlom je možné použiť viacero fotodetektorov. Vlnová dĺžka 860±30nm.
3. Norma HJ 1075-2019 vydáva Ministerstvo ekológie a životného prostredia mojej krajiny a kombinuje normu ISO7027 a normu EPA 180.1. S vlnovou dĺžkou 400 – 600 nm a 860 ± 30 nm je možné detegovať vysoké a nízke koncentrácie zákalu v pitnej vode, riečnej vode, vode z plaveckých bazénov a odpadovej vode.