浊度仪.ppt

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浊度浊度：

基本概念浊度与溶液中悬浮固体有关，但不是对其直接测量。

浊度测量的是样品散射光的量。

对低浊度样品的测量需要一定的技术与清洁要求。

Turbidity-OutlineWhatisTurbidity?

TurbidityInstrumentationTurbidityStandardsTurbidityMeasurement浊度测量的意义：

浊度，指水中颗粒大小不等的不溶性物质对光透过时所产生的阻碍程度，即通过水样的部分光线被吸收或被散射，而非直接穿透，浊度表示水样的光学性质。

浊度色度色度，由水中的溶解性物质引起的颜色。

浊度测量的意义：

表征水的清澈度表征水中的悬浮固体的浓度水质的重要评价指标之一WhatisTurbidity?

悬浮固体的组成：

泥沙粘土藻类及其它微生物不溶性的有机物质不溶性的无机物质WhatisTurbidity?

引起浊度的悬浮性颗粒对水质造成的负面影响:

为有害微生物提供栖息场所；由于有害微生物被悬浮固体所裹挟，消毒剂无法接触有害微生物，因此大大减弱了消毒效果；浊度较高时，氯消毒剂的消耗量增加，增加了饮用水厂的运行成本；干扰水质的化学或者微生物的分析；感官较差；水质的浊度较高时，一般都无法应用于工业生产中。

WhatisNotTurbidity?

对浊度认识的一些误区：

浊度是用来表征总固体悬浮物的水质分析指标；浊度可用来区分悬浮颗粒的种类；浊度分析的原理是分光光度法。

浊度测量的应用领域：

工业用水生活饮用水其他领域工业用水对浊度的要求冷却水对浊度的要求较宽，50-100度即可；高压锅炉对浊度的要求非常严格；生活饮用水浊度要求很高：

0.1NTU饮用水中产生浊度的颗粒物对供水造成的负面影响如下：

降低消毒效果；裹挟有害微生物；感官较差。

浊度仪的使用方法MeasurementStrategies浊度测量方法的演变过程：

杰克逊烛光浊度计：

目视法，杰克逊浊度单位；光度计：

光透射浊度计：

90o光散射，NTU（NephelometricTurbidityUnit）单位，杰克逊烛光浊度计杰克逊烛光浊度计杰克逊烛光浊度计杰克逊烛光浊度计蜡烛散射光透射比浊法光电比色计分光光度计当光度计开发出来之后，光的透射现象开始应用于浊度的测量。

光度计在浊度测量中存在的问题：

低浊度水样的测量（饮用水）：

透射光强变化值过小，光度计无法测量；高浊水样的测定：

由于产生高浊度的粒子多次散射，干扰了水样对光的吸收。

光散射比浊法浊度仪在光学系统中采用90的设计检测器放在与光源成90o角的位置；测量结果以NTU为单位显示（NTU）.美国EPA认可的测试方法。

Nephelomters悬液浊度计光学系统设计为检测90散射光的浊度计称为悬液浊度计测量结果称为：

悬液法浊度单位（NTU）浊度仪的工作原理：

浊度仪检测器检测到的是样品对光的散射强度。

光度计工作原理透射光浊度计工作原理散射光90o浊度仪0.5NTU0.5NTU光源透镜样品池90o检测器为何采用90检测器原因之一：

影响光散射的因素有很多，包括：

水中颗粒物的尺寸；水中颗粒物的形状；颗粒物的折射系数；颗粒物及流体的颜色；颗粒物浓度。

为保证测量结果的准确性，浊度仪的设计可以最大限度的减少颗粒物尺寸、形状、颜色对测量结果的干扰。

Exampleparticlesize为何采用90度检测器的原因之二：

微小颗粒（0.25）不同颗粒尺寸大小粒子，在90度的方向上光散射强度是相同的（该方向上对光散射对粒径大小不敏感），因此浊度仪测量的是90度方向上的散射光强度。

颗粒尺寸对浊度测量的影响：

样品颜色对浊度测量的影响：

有颜色的物质对入射光产生吸收；如果一部分散射光被吸收，则检测器检测到的散射光将减少，测量的浊度值偏低。

采用比浊计加以修正；在检测系统中额外增加一个水平方向上的检测器，用以检测样品吸收的光强度，从而对测量结果加以校正。

检测器如何消除样品颜色对浊度的影响？

比浊计：

0.5NTU光源透镜样品池90o检测器透射光检测器颗粒物浓度对浊度测量的影响

（1）：

数量较少的大颗粒对光的散射能力与数量较多的小颗粒颗粒相当。

因此NTU值与mg/L之间的可比性较差。

=10NTU当入射光强度相同时，颗粒物浓度越高，它所引起的光散射与吸收将会成倍增加。

当颗粒物浓度过高时，浊度测量的准确度较低。

因此浊度仪测量浊度时，对颗粒物浓度有一定的要求。

颗粒物浓度对浊度测量的影响

（2）：

浊度计的稳定性与测量范围：

为提高浊度计的稳定性及测量范围，额外增设以下两个检测器。

前散射光检测器；后散射光检测器。

0.50灯泡灯泡透镜透镜表计表计光电池光电池样样品品池（剖池（剖面面图）图）90o散射光浊度计原理图散射光浊度计原理图前、后散射光检测器：

0.5NTU光源透镜样品池90o检测器透射光检测器前散射光前散射光检测器检测器后散射光后散射光检测器检测器90o21002100PNEPHELOMETERPNEPHELOMETERTransmittedlight0.50灯泡灯泡透镜透镜表计表计样样品品池（剖池（剖面面图）图）透透射射光光哈哈希希2100P浊浊度度计计90oForwardscatterTransmittedlight21002100NNEPHELOMETERNNEPHELOMETER0.50透镜透镜灯泡灯泡表计表计样样品品池（剖池（剖面面图）图）前前向向散散射射透透射射光光哈哈希希2100N浊浊度度计计90oBackscatterForwardscatterTransmittedlight21002100ANNEPHELOMETERANNEPHELOMETER0.50透镜透镜灯泡灯泡表计表计样样品品池（剖池（剖面面图）图）前前向向散散射射透透射射光光后后向向散散射射哈哈希希2100AN浊浊度度计计USEPA对浊度计设计要求：

碘钨灯工作时火焰颜色的温度为2200-3000K；通过样品池的光程10cm；散射光在9030o的范围内测量；检测器以及滤光片系统的响应值在400-600nm。

浊度标准哈希公司浊度标准物质种类：

FormazinGelexStablCalStablCal校正检验无StablCalStablCal浊度标准物质：

一级标准：

Formazin,StablCal由高纯度的物质配制而成，作为测量结果比对时的标准；二级标准：

Gelex,ICE-PIC（process）与一级标准的浊度值相等，在一级标准的基础上开发而成。

一级标准物质：

将formazin和StablCal作为一级标准的原因在于：

这两种物质中的颗粒物的尺寸、形状不规则；颗粒物的性质更接近天然水体中颗粒物的状态。

一级标准物质：

Formazin标准市场所售大部分为4000NTU高浓度试剂或者实验室自制标准溶液；标准溶液在使用时进行稀释：

稀释后的标准溶液稳定性较差；USEPA认可的浊度标准物质。

一级标准物质：

StablCal用户可以根据需要订购不同浊度值的标准物质：

标准物质的浓度在0.34000NTU。

标准物质无需稀释；该标准物质的存放期为2年；USEPA认可的标准物质。

一级标准物质：

应用：

仪器校正；浊度仪的检验；0.3,0.5,1.0NTUStablCal1020304010203040TRUEAPPARENT二级标准物质：

Gelex二级标准用于实验室仪器的性能检验；ICE-PIC校准模块：

用于1720系列的在线浊度仪；校准模块中的滤光片的透过率是特定浊度读数的模拟量。

二级标准物质：

应用：

浊度仪的校正；如果1720系列浊度计的测量结果无需向USEPA报告，ICE-PIC校准模块可以用于该系列在线浊度计的校正。

浊度的测量浊度的测定：

浊度的测定不同于分光光度法：

无需清零；（测零点的浊度是不可能的）；非相对值；需要对仪器进行校正。

Requirescalibrationonaregularbasis测量实验:

信号平均模式处于开或关的状态（开启）;手动或自动选择范围（自动范围）;转换模式开启或关闭的条件下进行。

一般情况下，测量过程可在自动范围选择、转换模式及信号平均模式处于开启的状态下进行。

当信号平均模式处于开启的状态时，仪器的微处理器将对一系列读数取平均值而得到实验结果。

仪器大约每隔一秒钟计算一次平均值并进行显示。

注意事项操作技巧浊度的测定：

浊度的理论更容易被理解；浊度的实际测定中，准确测量浊度值并非易事：

公认的误差源；缺乏减少误差的技术。

只能轻轻地颠倒摇匀，不能摇晃。

误差产生的原因及解决方法：

样品池状况样品池要匹配去除水样中的气泡测量应在数分钟内完成标准和仪表校准误差产生的原因：

杂散光：

高浊度测量来自于不时系统多余的光htinthesystem（fromanysource）样品池；气泡；不当的校正方法。

1020304010203040TRUEAPPARENT样品池样品池表面有污垢：

无垢会产生光散射，使测量结果的值偏高。

样品池表面有划痕：

划痕会对产生光散射，使测量结果的值偏高。

如何降低因样品池产生的误差？

样品池表面有污垢：

保持样品池的清洁：

用洗涤剂、酸等清洗样品池；超声波清洗；用高纯水冲洗样品池表面。

如何降低因样品池产生的误差？

保持样品池几乎呈透明；样品池出现划痕时：

消除或降低划痕对测量结果的影响：

用硅油擦拭样品池表面；Indexsamplecells如何消除气泡造成的干扰？

气泡的存在会对光产生散射，造成读数值偏高；样品脱除气泡：

样品静置一段时间消除气泡；超声波处理；抽真空。

如何消除杂散光造成的干扰？

杂散光使得多余的散射光进入样品检测器=造成测量结果偏高：

保持样品池组件及光学系统的清洁。

样品池的校正：

不恰当的校正方法可能导致测量结果的不准确：

浊度仪生产厂商应用一级标准进行特定值的校正；哈希公司建议在进行仪器校正时，标准值不应超过20NTU，即使测量值低于1.0NTU。

每三个月校准一次。

为何采用20NTU的标准对浊度仪进行校正?

浊度标准物质的误差一般在0.23NTU：

如此低的误差（0.23）在20NTU的标准物质的校正中不会影响低量程浊度的测量；同样的0.23NTU的误差用0.5NTU标准去测量低浊度的样品时，对测量结果会产生很大的影响。

如果读数在已知的标准值的10%之内，则仪器校准是有效的。

51015202512345101520251234TRUEAPPARENTSumoferror=0.2NTU0.10.20.30.40.50.10.20.30.40.50.60.70.60.7TRUEAPPARENTSumoferror=0.2NTU浊度仪校正时建议：

不建议采用低浊度的浊度标准对仪器进行校正；在低量程浊度测量时，建议采用20NTU浊度标准对浊度计进行校验：

Certified0.3,0.5,and1.0NTUStablCalstandards浊度测量清洁样品池；硅油擦试样品池表面；样品脱气；仪器的维护；严格按照说明书中所描述的步骤对浊度仪进行校正。

TURBIDITY