Kekeruhan adalah efek optik yang dihasilkan dari interaksi cahaya dengan partikel tersuspensi dalam suatu larutan, biasanya air. Partikel tersuspensi, seperti sedimen, tanah liat, ganggang, bahan organik, dan organisme mikroba lainnya, menyebarkan cahaya yang melewati sampel air. Hamburan cahaya oleh partikel tersuspensi dalam larutan berair ini menghasilkan kekeruhan, yang mencirikan sejauh mana cahaya terhalang ketika melewati lapisan air. Kekeruhan bukanlah indeks yang secara langsung mengkarakterisasi konsentrasi partikel tersuspensi dalam suatu cairan. Ini secara tidak langsung mencerminkan konsentrasi partikel tersuspensi melalui deskripsi efek hamburan cahaya dari partikel tersuspensi dalam larutan. Semakin besar intensitas cahaya yang tersebar, semakin besar kekeruhan larutan berair.
Metode Penentuan Kekeruhan
Kekeruhan merupakan ekspresi sifat optik suatu sampel air dan disebabkan oleh adanya zat-zat yang tidak larut dalam air, sehingga menyebabkan cahaya menyebar dan menyerap daripada melewati sampel air dalam garis lurus. Merupakan indikator yang mencerminkan sifat fisik air alami dan air minum. Ini digunakan untuk menunjukkan tingkat kejernihan atau kekeruhan air, dan merupakan salah satu indikator penting untuk mengukur kebaikan kualitas air.
Kekeruhan air alami disebabkan oleh bahan tersuspensi halus seperti lanau, tanah liat, bahan organik dan anorganik halus, bahan organik berwarna yang larut, serta plankton dan mikroorganisme lain di dalam air. Zat tersuspensi ini dapat menyerap bakteri dan virus, sehingga kekeruhan yang rendah kondusif untuk desinfeksi air untuk membunuh bakteri dan virus, yang diperlukan untuk menjamin keamanan pasokan air. Oleh karena itu, penyediaan air terpusat dengan kondisi teknis yang sempurna harus diupayakan untuk menyediakan air dengan kekeruhan serendah mungkin. Kekeruhan air pabrik rendah, yang bermanfaat untuk mengurangi bau dan rasa air yang mengandung klor; berguna untuk mencegah reproduksi bakteri dan mikroorganisme lainnya. Mempertahankan kekeruhan yang rendah di seluruh sistem distribusi air akan mendukung adanya sisa klorin dalam jumlah yang sesuai.
Kekeruhan air keran harus dinyatakan dalam satuan kekeruhan tersebar NTU, yang tidak boleh melebihi 3NTU, dan tidak boleh melebihi 5NTU dalam keadaan khusus. Kekeruhan pada banyak perairan proses juga penting. Pabrik minuman, pabrik pengolahan makanan, dan pabrik pengolahan air yang menggunakan air permukaan umumnya mengandalkan koagulasi, sedimentasi, dan filtrasi untuk memastikan produk yang memuaskan.
Sulit untuk mengetahui korelasi antara kekeruhan dan konsentrasi massa zat tersuspensi, karena ukuran, bentuk, dan indeks bias partikel juga mempengaruhi sifat optik suspensi. Saat mengukur kekeruhan, semua peralatan gelas yang bersentuhan dengan sampel harus dijaga dalam kondisi bersih. Setelah dibersihkan dengan asam klorida atau surfaktan, bilas dengan air murni dan tiriskan. Sampel diambil dalam botol kaca dengan sumbat. Setelah pengambilan sampel, beberapa partikel tersuspensi dapat mengendap dan menggumpal ketika ditempatkan, dan tidak dapat dipulihkan setelah penuaan, dan mikroorganisme juga dapat merusak sifat-sifat padatan, sehingga harus diukur sesegera mungkin. Jika penyimpanan diperlukan, hindari kontak dengan udara, dan harus ditempatkan di ruangan gelap yang dingin, tetapi tidak lebih dari 24 jam. Jika sampel disimpan di tempat yang dingin, kembalikan ke suhu kamar sebelum pengukuran.
Saat ini, metode berikut digunakan untuk mengukur kekeruhan air:
(1) Jenis transmisi (termasuk spektrofotometer dan metode visual): Menurut hukum Lambert-Beer, kekeruhan sampel air ditentukan oleh intensitas cahaya yang ditransmisikan, dan logaritma negatif dari kekeruhan sampel air dan cahaya transmitansinya berbentuk hubungan Linear, semakin tinggi kekeruhan maka transmitansi cahayanya semakin rendah. Namun karena adanya gangguan warna kuning pada air alami, air danau dan waduk juga mengandung zat organik penyerap cahaya seperti alga, sehingga juga mengganggu pengukuran. Pilih panjang gelombang 680rim untuk menghindari interferensi kuning dan hijau.
(2) Turbidimeter hamburan: Menurut rumus Rayleigh (Rayleigh) (Ir/Io=KD, h adalah intensitas cahaya yang tersebar, 10 adalah intensitas radiasi manusia), ukur intensitas cahaya yang tersebar pada sudut tertentu untuk mencapai penentuan tujuan kekeruhan sampel air. Ketika cahaya datang dihamburkan oleh partikel dengan ukuran partikel 1/15 hingga 1/20 panjang gelombang cahaya datang, intensitasnya sesuai dengan rumus Rayleigh, dan partikel dengan ukuran partikel lebih besar dari 1/2 panjang gelombang cahaya datang memantulkan cahaya. Kedua situasi ini dapat diwakili oleh Ir∝D, dan cahaya pada sudut 90 derajat umumnya digunakan sebagai cahaya karakteristik untuk mengukur kekeruhan.
(3) Pengukur kekeruhan transmisi hamburan: gunakan Ir/It=KD atau Ir/(Ir+It)=KD (Ir adalah intensitas cahaya yang tersebar, Ini adalah intensitas cahaya yang ditransmisikan) untuk mengukur intensitas cahaya yang ditransmisikan dan cahaya yang dipantulkan Dan, untuk mengukur kekeruhan sampel. Karena intensitas cahaya yang ditransmisikan dan dihamburkan diukur pada waktu yang sama, maka sensitivitasnya lebih tinggi pada intensitas cahaya datang yang sama.
Di antara ketiga metode di atas, turbidimeter transmisi hamburan lebih baik, sensitivitasnya tinggi, dan kromatisitas sampel air tidak mengganggu pengukuran. Namun karena kerumitan instrumen dan mahalnya harga, sulit untuk dipromosikan dan digunakan di G. Metode visual sangat dipengaruhi oleh subjektivitas. G Faktanya, pengukuran kekeruhan sebagian besar menggunakan alat pengukur kekeruhan hamburan. Kekeruhan air terutama disebabkan oleh partikel seperti sedimen di dalam air, dan intensitas cahaya yang tersebar lebih besar dibandingkan dengan cahaya yang diserap. Oleh karena itu, pengukur kekeruhan hamburan lebih sensitif dibandingkan pengukur kekeruhan transmisi. Dan karena turbidimeter tipe hamburan menggunakan cahaya putih sebagai sumber cahaya, maka pengukuran sampel lebih mendekati kenyataan, namun kromatisitas mengganggu pengukuran.
Kekeruhan diukur dengan metode pengukuran cahaya tersebar. Menurut standar ISO 7027-1984, pengukur kekeruhan yang memenuhi persyaratan berikut dapat digunakan:
(1) Panjang gelombang λ dari cahaya datang adalah 860nm;
(2) Bandwidth spektral kejadian △λ kurang dari atau sama dengan 60nm;
(3) Cahaya datang paralel tidak menyimpang, dan fokus apa pun tidak melebihi 1,5°;
(4) Sudut pengukuran θ antara sumbu optik cahaya datang dan sumbu optik cahaya tersebar adalah 90±25°
(5) Sudut bukaan ωθ di dalam air adalah 20°～30°.
dan pelaporan hasil yang diamanatkan dalam unit kekeruhan formazin
① Bila kekeruhan kurang dari 1 satuan kekeruhan hamburan formazin, maka akurat hingga 0,01 satuan kekeruhan hamburan formazin;
②Jika kekeruhannya 1-10 satuan kekeruhan hamburan formazin, maka akurat hingga 0,1 satuan kekeruhan hamburan formazin;
③ Bila kekeruhannya 10-100 satuan kekeruhan hamburan formazin, maka akurat untuk 1 satuan kekeruhan hamburan formazin;
④ Jika kekeruhan lebih besar atau sama dengan 100 satuan kekeruhan hamburan formazin, maka kekeruhan tersebut harus akurat hingga 10 satuan kekeruhan hamburan formazin.
1.3.1 Air bebas kekeruhan harus digunakan untuk standar pengenceran atau sampel air yang diencerkan. Cara pembuatan air bebas kekeruhan adalah sebagai berikut: melewatkan air suling melalui filter membran dengan ukuran pori 0,2 μm (membran filter yang digunakan untuk pemeriksaan bakteri tidak dapat memenuhi persyaratan), bilas labu untuk pengumpulan dengan air yang disaring setidaknya dua kali, dan Buang 200 mL berikutnya. Tujuan penggunaan air suling adalah untuk mengurangi pengaruh bahan organik dalam air murni pertukaran ion terhadap penentuan, dan untuk mengurangi pertumbuhan bakteri dalam air murni.
1.3.2 Hidrazin sulfat dan heksametilenatetramina dapat ditempatkan dalam desikator gel silika semalaman sebelum ditimbang.
1.3.3 Ketika suhu reaksi berada dalam kisaran 12-37°C, tidak ada efek nyata pada pembentukan kekeruhan (formazin), dan tidak ada polimer yang terbentuk ketika suhu kurang dari 5°C. Oleh karena itu, pembuatan larutan stok standar kekeruhan formazin dapat dilakukan pada suhu ruangan normal. Namun suhu reaksi yang rendah, suspensi mudah diserap oleh peralatan gelas, dan suhu yang terlalu tinggi dapat menyebabkan nilai standar kekeruhan tinggi turun. Oleh karena itu, suhu pembentukan formazin paling baik dikontrol pada 25±3°C. Waktu reaksi hidrazin sulfat dan heksametilenatetramina hampir selesai dalam 16 jam, dan kekeruhan produk mencapai maksimum setelah 24 jam reaksi, dan tidak ada perbedaan antara 24 dan 96 jam. itu
1.3.4 Untuk pembentukan formazin, ketika pH larutan berair 5,3-5,4, partikelnya berbentuk cincin, halus dan seragam; bila pH sekitar 6,0, partikelnya halus dan padat dalam bentuk bunga buluh dan flok; Ketika pH 6,6, partikel seperti kepingan salju besar, sedang dan kecil terbentuk.
1.3.5 Larutan standar dengan kekeruhan 400 derajat dapat disimpan selama satu bulan (bahkan setengah tahun di lemari es), dan larutan standar dengan kekeruhan 5-100 derajat tidak akan berubah dalam waktu seminggu.
Waktu posting: 19 Juli-2023
