کدورت متر (Turbidity) چیست و چگونه کار می کند؟

کدورت متر (Turbidity) چیست و چگونه کار می کند؟

Turbidity، معیار جامدات معلق در مایعات، به عنوان معیاری برای کیفیت آب مورد استفاده قرار می گیرد و می تواند به عنوان راهی برای پردازشگرها برای کاهش ضایعات، بهبود پایداری و کنترل مواد مصرفی مورد استفاده قرار گیرد.

چگونه از کدورت سنج استفاده کنیم؟

با افزایش نگرانی ها در مورد تأثیر صنایع بر محیط زیست، حسگرهای کدورت راه ایده آلی برای کاهش ضایعات و بهبود عملکرد محصول هستند. یک کدورت سنج درون خطی باید در نقاط مزیت فرآیند نصب شود تا تشخیص فوری محیط مایع را تسهیل کند. نمونه های کاربردی برای کدورت سنج عبارتند از:

  جداسازی فازی محصولات (به عنوان مثال آب پنیر – خامه – شیر)

  تغییرات فاز:

  محصول به محصول، محصول به آب و آب به پاک کننده

  خط بازگشت CIP (نظارت بر آب قبل از شستشو)

  برداشت مخمر در کارخانه های آبجوسازی

  کنترل کیفیت

  تشخیص نشتی فیلتر و واشر

  محل دریافت خام

کدورت‌سنج‌ها چگونه کار می‌کنند و کدورت‌سنج چه چیزی را اندازه‌گیری می‌کند؟

کدورت سنج با استفاده از منابع نور LED، سطح ذرات معلق در آب یا سیالات دیگر را تعیین می کند. Anderson-Negele، شریک کدورت ما، کدورت را اینگونه تعریف می کند: «پدیده ای که در آن بخش خاصی از پرتو نوری که از یک محیط مایع عبور می کند توسط ذرات حل نشده منعکس می شود. حسگر نوری را که توسط این ذرات منعکس می‌شود اندازه‌گیری می‌کند تا غلظت آنها را در مایع تعیین کند. به عنوان مثال، آب تصفیه شده دارای ذرات حل نشده تقریباً صفر است. در حالی که مخلوط بستنی دارای غلظت بالایی است.

اصول اندازه گیری کدورت سنج نسبی:

کدورت سنج (Turbidity)

یک دیود مادون قرمز نور مادون قرمز را به رسانه تابش می کند. ذرات موجود در محیط، نور تابیده شده ای را که توسط دایود گیرنده تشخیص داده می شود، منعکس می کنند (اصل پراکندگی برگشتی). الکترونیک کدورت نسبی رسانه را با توجه به سیگنال دریافتی محاسبه می کند.

گزینه های کدورت متر

 حسگرهای Anderson-Negele شریک کدورت ما برای اندازه گیری کدورت درون خطی طراحی و مناسب هستند. کدورت سنج چهار پرتو برای برآوردن نیازهای صنایع غذایی و نوشیدنی سیال طراحی می شود. کدورت سنج Anderson-Negele با طراحی بهداشتی، بالاترین انتظارات را در مورد دقت، دوام و تمیزی برآورده می کند.

برای کاربردهای با کدورت بالا که معمولاً در فرآوری لبنیات یافت می شوند، کدورت سنج ITM-51 ثابت می کند که یک سنسور درج مقرون به صرفه برای موارد زیر است:

بهینه سازی فلاش نهایی

  تغییر محصول

  انتقال فاز

  کنترل CIP قبل از شستشو

هنگامی که اندازه گیری کدورت کم مورد نیاز است، سنسور کدورت 4 پرتو ITM-4 وضوح مورد نیاز را برای استفاده مجدد از آب (COW)، نظارت بر رسانه های سرد و سایر برنامه های کاربردی با خلوص بالا فراهم می کند.

مقدمه ای بر کدورت متر

کدورت سنجی یک تکنیک تحلیلی است که برای اندازه گیری کدورت یا تیرگی نمونه های مایع استفاده می شود.

به عنوان مثال، تفاوت آب شیر و آب رودخانه گل آلود را در نظر بگیرید. آب شیر بی رنگ و شفاف و با کدورت بسیار کم است. از طرفی رودخانه گل آلود قهوه ای و مات است و به همین دلیل کدورت بالایی دارد.

هنگامی که این دو نمونه را در نظر می گیریم و آنچه باعث می شود آب بسیار متفاوت به نظر برسد، باید جامدات معلق را در نظر بگیریم که بر شفافیت آب تأثیر می گذارد. کدورت به جای اندازه گیری میزان جامدات محلول یا معلق در یک نمونه که می تواند توسط رسوبات معدنی، باکتری ها یا رسوبات ایجاد شود، معیار شفافیت یک نمونه است.

Turbidity یک شاخص عالی برای کیفیت آب است، چه در مورد کیفیت آب آشامیدنی یا کیفیت محیط های آبی.

کدورت متر چگونه اندازه گیری می شود؟

اولین معیار شناخته شده کدورت، روش شمع جکسون است که از یک لوله شیشه ای عمودی روی شمع استفاده می کرد. یک نمونه در لوله ریخته شد تا زمانی که کاربر دیگر قادر به دیدن تصویر متمایز از شعله شمع نباشد.

ارتفاع نهایی نمونه اضافه شده منجر به اندازه گیری کدورت متناظر می شود. اگرچه در روش شناسی خام بود، اما ارائه پایه اندازه گیری های کدورت مدرن مهم بود.

روش‌های امروزی برای اندازه‌گیری کدورت شامل استفاده از کدورت‌سنج‌هایی است که شامل یک پرتو نور ثابت، روزنه و آشکارساز است.

در اکثر کدورت سنج های مدرن، نمونه ای به دست می آید، به ویال اضافه می شود و در دستگاه قرار می گیرد. سپس با استفاده از آشکارسازهای نوری که 90 درجه روی نمونه تنظیم شده اند، پرتو نور ثابت به سمت نمونه تابیده می شود تا میزان نور عبوری و میزان پراکندگی اندازه گیری شود.

از طرف دیگر، در ابزارهای دستی، شما ابزار را به نمونه می برید. کاربران یک CuveTip را روی دستگاه قرار می‌دهند و مستقیماً نوک آن را در نمونه فرو می‌کنند تا مطالعه کنند – همانطور که در تصویر زیر نشان داده شده است:

ابزارهای مدرن می توانند کدورت را به دو طریق تعیین کنند، از طریق از دست دادن نور از پرتو عبوری، و اندازه گیری نور پراکنده شده بر روی آشکارسازهای اطراف.

در حضور جامدات معلق و محلول، نور پراکنده می شود و در نتیجه نور از آشکارسازهای نوری تشخیص داده می شود. هرچه غلظت ذرات یا جامدات بیشتر باشد، نور بیشتری پراکنده می‌شود و در نتیجه اندازه‌گیری کدورت بیشتر می‌شود.

اندازه گیری با استفاده از تفاوت شدت نور از پرتو ارسالی معمولاً برای نمونه هایی با غلظت های بالا از جامدات یا کدورت مناسب است، در حالی که پراکندگی نور روش مناسبی برای نمونه هایی با غلظت کم جامد است.

واحدهای کدورت متر

وقتی نوبت به اندازه گیری و گزارش اندازه گیری کدورت می رسد، اغلب نتایج را در NTU یا JTU می بینید.

NTU – واحدهای کدورت نفلومتری – واحد رایجی است که برای گزارش اندازه‌گیری‌ها از ابزارهای کدورت مدرن استفاده می‌شود، در حالی که JTU – واحدهای کدورت جکسون – واحدهای اصلی مورد استفاده از روش تاریخی شمع جکسون هستند که قبلاً توضیح داده شد.

امروزه NTU واحد استانداردی است که برای نشان دادن ابزاری برای اندازه‌گیری نور پراکنده در زاویه 90 درجه از پرتو نور فرودی استفاده می‌شود.

به غیر از NTU و JTU، ممکن است با واحدهای کدورت جایگزین که در زیر ذکر شده است روبرو شوید:

FNU – واحدهای نفلومتریک Formazin – نشان دهنده اندازه گیری کدورت از طریق پراکندگی نور است و هنگام ارجاع به ISO 7027 استفاده می شود.

FTU – واحدهای کدورت فورمازین – مشابه NTU، اما بیشتر در هنگام ارجاع به فرمازین به عنوان استاندارد مرجع اولیه استفاده می شود.

FAU – واحدهای تضعیف فرمازین – نشان دهنده اندازه گیری کدورت از طریق انتقال نور است که معمولاً توسط رنگ سنج ها یا اسپکتروفتومترها اندازه گیری می شود.

از آنجایی که طراحی نوری منبع نور، دیافراگم و ردیاب نوری در ابزارهای مختلف متفاوت است، کالیبراسیون با استاندارد کدورت یا استاندارد NTU همیشه مورد نیاز است.

علل کدورت متر

در تجزیه و تحلیل آب محیطی، منابع متعددی وجود دارد که می‌تواند به اندازه‌گیری کدورت بالا چه از منابع طبیعی و چه از منابع انسانی کمک کند. این می تواند شامل رسوباتی باشد که می تواند مختل و معلق شود. یک رویداد رایج پس از بارندگی

اما سایر علل کدورت بالا شامل رشد جلبک ها و باکتری ها یا آزاد شدن اسیدهای تانیک از ذغال سنگ نارس و باتلاق ها است. این منابع می توانند در اثر فعالیت های انسانی، مانند فرسایش یا آلودگی، تشدید شوند.

اما کدورت همیشه همبستگی مستقیمی با تعداد مواد جامد محلول یا معلق در یک نمونه نیست. اندازه، شکل و ترکیب مواد متخلف همگی تأثیر مستقیمی بر کدورت نهایی دارند که می تواند تشخیص علل کدورت را دشوار کند.

کاربردهای اندازه گیری کدورت متر

از آنجایی که کدورت معیاری برای شفافیت آب است، روشی مفید برای تعیین «کیفیت» آب در نمونه است.

آب آشامیدنی معمولی شفاف و بی رنگ با مقدار کدورت بسیار کم – تقریباً صفر است. اندازه گیری کدورت بالاتر از مقدار معمول ممکن است وجود باکتری، پاتوژن یا ذرات را نشان دهد که ممکن است با چشم غیر مسلح قابل مشاهده نباشد.

از دیگر کاربردهای اندازه گیری کدورت می توان به نظارت بر کیفیت آب در رودخانه ها و نهرها و تأثیرات آن بر زندگی آبزیان یا اندازه گیری کدورت پساب فاضلاب برای نظارت بر وجود پاتوژن های مضر اشاره کرد.

اندازه گیری های کدورت سنجی همچنین در صنایع شیمیایی، صنایع غذایی و آشامیدنی و برای اهداف تحقیقاتی در آزمایشگاه های مختلف استفاده می شود.

سوالات متداول

چگونه کدورت آب را اندازه گیری می کنید؟

اندازه گیری کدورت مستلزم برداشتن نمونه از منبع و استفاده از ابزاری برای آنالیز آن است. مطمئن شوید که کدورت سنج اخیراً با استفاده از استانداردهای کالیبراسیون کدورت کالیبره شده و حداقل دو بار بخوانید.

سطح کدورت خوب در آب آشامیدنی چقدر است؟

در کشورهای غربی، سطح کدورت آب آشامیدنی باید کمتر از 1 NTU باشد، در حالت ایده آل برای اندازه گیری کدورت متوسط 0.2 NTU یا کمتر است. در کشورهای فقیرتر یا کم منابع، هدف برای حفظ کدورت آب آشامیدنی زیر 5 NTU باید باشد.

محدودیت های اندازه گیری کدورت معمولی چیست؟

اندازه گیری کدورت مدرن نیاز به تهیه نمونه و سپس ارسال آن به آزمایشگاه برای تکمیل اندازه گیری دارد. اندازه گیری آزمایشگاه بسیار دقیق است. با این حال، انتقال نمونه می تواند خطاهای بزرگی ایجاد کند. در طول حمل و نقل، جامدات ممکن است تجمع کنند و رسوبات باعث کاهش کدورت شوند یا جلبک ها یا باکتری ها به رشد خود ادامه دهند و باعث افزایش کدورت شوند.

بیشتر بخوانید:

اصل کار آنالیز کدورت روش کالیبراسیون سنسور کدورت

در صورت هرگونه سوال و نظر با مجموعه پرگاران تماس حاصل فرمایید.

جهت کسب اطلاعات بیشتر اینجا کلیک کنید.