TURBIDITATEA

2005-2013 Liliana Tudoreanu 1

Determinarea turbiditii

Introducere

Determinarea turbiditii i culoriiproduselor alimentare sunt doudintre cele mai importantemsurtori n controlul calitii produselor alimentare din domeniulbuturilor alcoolice inealcoolice, industria zahrului, dar i pentru alte produsealimentare.


Difuzia luminii Atunci cnd o radiaie electromagnetic strbate

un fluid ce conine diverse particule n suspensie, apar simultan mai multe fenomene, i anume: difuzia radiaiei, absorbia, reflexia i /sau difracia radiaiei incidente, fluorescena.

n funcie de condiiile particulare ale mediului respectiv se poate calcula probabilitatea de apariie a fiecrui fenomen n parte

Indiferent de mrimea particulelor componente ale mediului traversat de radiaie, n cazul difuziei luminii, radiaia ce lovete o particul induce un moment dipolar asupra acesteia, transformnd-o n surs secundar de radiaii. Particula va emite astfel radiaii n toate direciile.


Difuzia luminii n cazul fenomenului de difuzie a luminii se

disting trei tipuri de fenomene: difuzia Raman (lumina radiat de particul

are o lungime de und diferit de cea care a lovit particula);

difuzia Reyleigh (lungimea de und a radiaiei ce lovete particula este mult mai mare dect diametrul particulei aflate n suspensie n fluid);

difuzia Mie (lungimea de und a radiaiei ce lovete particula este egal cu diametrul particulei aflate n suspensie n fluid).

Difuzia luminii se mai numete i difuzie elastic dac radiaia emis de particul este de aceeai lungime de und cu cea care a lovit particula (difuzia Reileigh i difuzia Mie) sau difuzie inelastic dac lungimea de und emis de particul difer de lungimea de und a radiaiei care a lovit particula.



Turbiditatea mediilor lichide

n mediile lichide pot exista substane de dimensiuni mici aflate n suspensie . Datorit acestor particule, pe direcia de inciden a radiaiilor apare o atenuare a radiaiilor ce strbat lichidul. n acelai timp aceste neomogeniti acioneaz ca surse de radiaii secundare, de la care radiaiile sunt retransmise mai departe n toate direciile.

Difuzia luminii


Mrimi fizice caracteristice

Pentu o prob lichid relaia ntre scderea intensitii luminii ce traverseaz proba i dimensiunea probei are forma:

I = I0e -l

unde Io este intensitatea radiaiei incidente, I = intensitatea fasciculului transmis (pe directia iniial) dup strbaterea unui strat de grosime iniial l, iar = turbiditatea sau difuzia total.

Din relaia anterioara se poate obine relaia de definiie a turbiditii, adic:

Definiie: Turbiditatea reprezint intensitatea luminii difuzate de 1 ml de soluie sub un unghi solid de 4 steradiani.

( )0ln /I Il

=

Difuzia luminii


Exprimarea intensitii luminii difuzate n funcie de unghiul fcut de radiaia difuzat n raport cu direcia fasciculului incident definete raportul Rayleigh, dat de relaia:

unde I(r,) este intensitatea radiaiei difuzate sub un unghi , iar r este distana de la particula difuzant (centrul de mprtiere) la observator.

Se poate demonstra c intensitatea luminii difuzate de ctre o molecul (considerat drept surs secundar independent de radiaie) are expresia:

unde este polarizabilitatea particulei difuzante, = unghiul dintre direcia de propagare a luminii incidente i direcia celei difuzate, iar = lungimea de und a radiaiilor incidente.

( )0

2 I

r,IrR =

( )42

224

0,

rcos18II +=

Difuzialuminii


Pentru un numr N de molecule, pentru care se neglijeaz interaciunile reciproce intensitatea luminii difuzate va fi:

( ) 22

2

4

4

0, cos18

N

rII N

+=

Difuzia luminii

Modul in care lumina difuzeazadepinde de marimea particuleloraflate in suspensie.Nu se poate face o distinctieintre sunstantele aflate in suspensie si cele dizolvate. Particulele mai mici de 0.45 microni sunt considerate substante dizolvate, desi chiar siaceste particule provoaca difuzialuminii. Pariculele mai mici de 0.05 microni vor imprastialumina in mod egal in toatedirectiile. Cu cat marimeaparticulelelor creste cu atatimprastierea va avea loc pedirectii preferentiale .


Factori care influenteaza lumina difuzata si care influenteazarezultatele analizelor prin difuzia luminii.

- Culoarea particulelor.Pentru filtrarea apei sunt folosite doua tipuri de parturi filtrante. Unul de nisip si altul de carbon. Particulele de carbon care vor fi antrenata in apa vor avea tendinta de a absorbi lumina si deci vor produce o luminadifuzata slaba, spre deosebire de particulele de nisip. - Forma particulelor- Diferenta dintre indicele de refractie al lichidului si al particulelor aflatein lichid. Cu cat aceasta diferenta este mai mare cu atat intensitatea luminiidifuzate este mai mare.- Unghiul fata de directia de incidenta a lunii,sub care se face detectialuminii difuzate- Apertura fasciculului luminos- Lunginea de unda a luminii incidente- Sensibilitatea fotocelulelor folosite.


Absorbia molecular are loc att n domeniul U.V. apropiat, vizibil, ct i n I.R. apropiat adic pentru lungimi de und (n aer) cuprinse ntre180nm i 1000nm.

Pentru deducerea legii care guverneaz fenomenul de absorbie (fig), se consider un strat de grosime infinit mic dx care determin o atenuare a radiaiei cu dI. ntre aceste mrimi exist relaia:

dI = - aIdx

unde a este o constant care depinde de frecvena radiaiei, de natura i starea substanei strbtut de radiaii, numit coeficient de absorbie, iar I este intensitatea Prin integrarea expresieianterioare se obine expresia legiiLambert

Absorbia molecular

Traversarea unui lichid de ctre un fascicul luminos genereaz att un fenomen de difuzie a luminii ct i un fenomen de absorbie a acesteia.


Legea lui Lambert

I = I0e-ax

Unde:a - este o constant care depinde de

frecvena radiaiei, de natura i starea substanei strbtut de radiaii, numit coeficient de absorbie

I - este intensitatea radiaieitransmise,

I0 - intensitatea radiaiei incidente pe stratul de substan considerat

x grosimea stratului absorbant


Legea Lamber-Bouguer Cand un fascicul de radiaii monocromatic

paralel de flux 0 traverseaz sub incidennormal un mediu absorbant cu fee plane paralele, omogen, izotrop, neluminiscent inedifuzant avnd un parcurs optic b, fluxul transmis tr este dat de relaia:

tr = 0 exp (-kb) unde : k = coeficientul de extinctie

Aceasta formul este rezultatul integrrii relaiei:

dtr=-k dr dx cu x aparinnd intervalului [0,b] iar dtr reprezint scderea fluxului energetic n lungul parcursului optic de lungime dx, iar r este fluxul n lungul direciei x.


Absorbia i difuzia luminiiprin lichide

La traversarea substanei de ctre radiaii au loc n realitate dou procese:- absorbie propriu-zis - mprtiere a radiaiei,

fiecare proces fiind caracterizat de un coeficient de absorbie (a1), respectiv coeficient de mprtiere (a2)

a = a1 + a2 Gradul de absorbie al mediului depinde de

numrul de molecule din unitatea de volum adic de concentraia acestora (c).


Pentru soluii diluate ale unui absorbant dintr-un solvent neabsorbant, exsist relaia:

a = c (legea lui Beer)unde este coeficientul de extincie al radiaiei,

care depinde de lungimea de und a acesteia. Mrimea este un parametru ce permite caracterizarea intensitii absorbiei.

Scderea intensitii radiaiilor prin absorbia radiaiilor de ctre o substan n stare lichid (legea Lambert Bouguer) este descris de relaia:

I = I0 e-cxunde I este intensitatea undei luminoase

monocromatice la ieirea dintr-un strat absorbant.


Cu ajutorul marimilor fizice anterioare se mai definesc i urmtorii parametri

Transmitana (T) sau coeficientul de transmisie:

T = (I/I0 )100 (%)

Absorbana (A) sau coeficientul de absorbie:

A = 100 = (1 T) (%)

Extincia E, se definete prin relaia:

Produsul cx se mai numete i densitate optic a probei


0

0

III

cxaxllln

T1lnE 0 ====

Uniti de msur pentruturbiditate

Pentru aprecierea turbiditii diverselor probe se folosesc uniti de msur specifice:

1) Unitate de turbiditate de formazin (1 U.T.F sau 1 F.N.U.) Reprezintdispersia razei incidente la trecerea acesteia printr-o suspensie de formazin ce conine 0,5 mg formazin ntr-un decimetru cub de ap. Formazina este o substan ce se prepar n laborator prin amestecul unei soluii de hexametilentetramina (C6H12N4) n apa de turbiditate neglijabil (obinut printr-o filtrare foarte fin i repetat) n anumite proporii i concentraii.

2) Gradul de turbiditate sau miligramele de dioxid de siliciu (SiO2) la un decimetru cub de apa. Un grad de turbiditate reprezint difuzia (dispersia) razei incidente la trecerea ei printr-o suspensie ce conine 1mg de dioxid de siliciu ntr-un centimetru cub de ap.

Indiferent de metoda de lucru a aparaturii (difuzie sau absorbie) probele se compar cu soluii etalon (etaloane), care au valori cunoscute ale turbiditii.


TurbidimetreTurbidimetrele sunt alctuite din:- surs de lumin,- celul cu proba sau containerul probei - senzorii electronici (fotodedetectori) care vor nregistra lumina difuzat


Schema de principu a unui

turbidimetru

1. Sursa de lumin

Pentru tipurile mai vechi de aparate, sursa de lumin este alctuit dintr-o lamp cu incandescen cu filament de tungsten. Aceste lmpi au caracteristicile spectrale dependente de tensiunea de alimentare a lmpii i de durata de utilizare, necesitnd un stabilizator de tensiune, dar i recalibrri frecvente pe msur ce lampa se uzeaz. Spectrul larg al lmpilor cu incandescen poate pune mari probleme n cazul absorbiei unor radiaii emise de acestea de ctre particulele prezente n prob.

Pentru nlturarea acestor inconveniente se folosesc n prezent turbidimetre cu surse monocromatice de lumin.

Sursa spectral se alege n funcie de natura particulelor din prob dar i de numrul particulelor din prob (de exemplu, probele cu valori mici ale turbiditii i necolorate vor fi mai bine analizate cu aparate prevzute cu lmpi de tungsten).



2. Fotodetectorii

Fotodetectorii au rolul de a detecta lumina difuzat de prob. Fotodetectorii folosii n construcia turbidimetrelor pot fi de mai multe categorii n funcie de sursa de lumin folosit la constructia aparatului.

De exemplu:- fotomultiplicatorii folosii n special pentru aparatele

care au ca surs lmpi de tungsten;- fotodiode siliconice - folosite n special pentru particule

de dimensiuni mari fiind sensibile pentru radiaii cu lugimi de und mari;

- fotodiode cu vid - folosite n special pentru lungimi de und mici i dimensiuni mici ale particulelor n suspensie;

- fotodiode cu disulfat de cadmiu detectori care au un domeniu de sensibilitate situat ntre cel al fotomultiplicatorilor i cel al diodelor siliconice.

Turbidimetre

Turbidimetrele monofascicul au o precizie sczut n cazul probelor de turbiditate ridicat.

Turbidimetrele care detecteza lumina transmisaprintr-o prob nu msoar de fapt doar turbiditatea n NFU. Aceste aparate msoar lumina absorbit (sau eventual transmitana) i nu cea difuzat de o prob ise mai numesc si spectrofotometre de absorbie molecular.

Turbidimetrele difereniale permit efectuarea de msurtori de precizie n cazul probelor colorate.


TurbidimetreSchema unui turbidimetru diferenial


Turbidimetre


TurbidimetreTurbidimetru Micro 1000 IR

Este destinat msurtorilor n industriabuturilor i a produselor alimentare. Domeniude msurare 0 -10 000 NTU, sursa de lumin esteo lamp tip LED, poate funciona cu compensarei n sistem diferenial pe domeniul 1000 -10000 NTU.


Turbidimetre

TurbidimetrulHF SCIENTIFIC DRT-15CE are o rezoluie de 0,001NTU ipoate fi folositpan la valoride 1000 NTU fiind adaptabilpentru laboratori msurtori nsitu.


Turbidimetre

Turbidimetru portabil Lamotte este un turbidimetru cu multifascicule modulate. Are ca domeniu de msurare 0-1,100 NTU i o rezolutie de 0,001NTU.


Metode calitative i semicantitative de msurare a turbiditii apei

Prepararea etaloanelor

Ce sunt etaloanele ? n general, orice etalon (solid,lichid) este o mostra ce

poate reproduce cat mai fidel, pe cale artificiala(determinata constient de experimentator) proprietatile fizice i chimice ale unei probe curente. n cazul nostru probele curente sunt probe de apa, iar etaloanele pe care le realizam n laborator trebuiesa reproduca cat mai fidel caracteristicile fizico-chimice ale acestor probe.


De ce sunt necesare etaloanele?

Metoda de analiza are drept scop determinarea unuiparametru (de exemplu concentratia de Fe sau Fe2O3 napa, cantitatea de suspensii ce sunt retinute de hartia de filtru dintr-un volum determinat de apa, turbiditatea, etc). Aparatele de masura n general stabilesc o relatie intreparametrul pe care dorim sa-l dozam (masuram) i o altamarime fizica.

Pentru turbiditate se stabileste prin conventie un etalon de 400 U.T.F. De la aceste etalon, prin dilutii se obtin alteetaloane de valori cunoscute. Aparatul va masura atenuareaunui flux luminos constant ce a trecut prin fiecar etalon, se observa astfel valori diferite pentru absorbanta n functie de numarul de unitati de formazina ce se gasesc n fiecareetalon. Reprezentand grafic pe OYabsorbana citit iar peOX valoarea cunoscut a turbiditii n uniti UTF se obineo curb de etalonare.


Aspectul curbei este determinat de dependentaabsorbtiei de lungimea de unda a radiatiei folosite. Daca se va lua o proba de apa i se va masuraabsorbanta fluxului luminos ce trece prin ea se vagasi o valoare careia ii va corespunde un o valoarex (masurata n U.T.F) a turbiditatii citita pe curbade etalonare.

Dupa modul n care dorim sa etalonam aparatul cu care lucram sau n functie de modul n care dorimsa comunicam rezultatele (n U.T.F sau SiO2) putem prepara mai multe tipuri de etaloane. -Etaloane de formazina

-Etaloane de SiO2 -Etaloane de caolin Etalonul din care, prin dilutie, se obtin i celelalte

etaloane se numeste etalon primar


Obtinerea apei de turbiditate neglijabila

Apa de turbiditate neglijabila se obtine n felulurmator: umectati o membrana filtranta de tipul celor utilizate n bacteriologie,timp de 1h n 100ml de apa (dublu)distilata. Dupa aceeafiltrati prin ea 250ml de apa distilata. Aruncatiapa rezultata n urma filtrarii. Filtrati prinaceeasi membrana n continuare de doua oriun volum de 500ml de apa distilata. Aceastaapa va fi apa distilata cu turbiditate neglijabilai va putea fi folosita n preparareaetaloanelor.


Prepararea etalonului primar de formazina

Formazina nu este o substanta ce se poateobtine direct prin achizitionare de la depozitelede specializate. Ea se prepara astfel:se dizolva10,0g de hexametilentetramina (C6H12N4) napa dublu filtrata intr-un balon cotat de 100ml. Balonul adus la semn cu apa dublu filtrata (adicaapa de turbiditate neglijabila). Dizolvarea se vaface separat intr-un pahar, solutia se va turna nbalon. Se va spala paharul foarte bine cu ajutorul unei pisete. Apa rezultata din mai multespalari se va adauga n balon avand grija sa nu depaseasca semnul. Solutia de hexametilentetramina va forma solutia A.


Solutia B se obtine prin dizolvarea a 1,0g de sulfat de hidrazina(N2H6SO4) n apa prinacelasi procedeu. Se va completa cu apabifiltrata intr-un balon de 100cm3(ml). Se vor amesteca intr-un balon de 100 cm3: 5ml solutieA + 5ml solutie B, rezultand etalonulprimar de formazina de 400 F.N.U. sau U.T.F.

Se va lasa timp de 24 deore la o temperatura de 25oC+/- 3oC. Apoi se va completa n balon (pinala 100ml) cu apa dublu filtrata. Acest etalon primar (solutie primar) nu estestabil decat maxim 4 saptmni.


Pentru a obine rezultate corecte se vor prepara etaloanea caror valoare a turbiditatii n U.T.F. sa acopere cat mai bine domeniul de masura. Fiecare domeniu trebuiesa cuprinda cel putin 5 puncte pe curba.

Exemplu: Pentru un domeniu cuprins intre 0,1U.T.F. i 5 U.T.F. se vor prepara etaloane care sa prezinte urmatoarelevalori ale turbiditatii: 0,1U.T.F.;1U.T.F.; 2U.T.F.;3U.T.F. i5U.T.F.Valoarea zero(0 U.T.F.)a turbiditatii nu poate fiobtinuta datorita fenomenului de difuzie a luminii de catre moleculele lichidului chiar n stare optic pura(adica fara nici un fel de impuritati care ar putea genera o difuzie). Aceste etaloane secundare se vor obtine prin diluareasolutiei primare (etalonul primar) cu ajutorul pipetelorgradate. n literatura de specialitate de limba englezase va intalni denumirea de FNU ( FormazinNefelometric Unity)


Obinerea etaloanelor secundare

ntr-un balon cotat de 200 cm3 se introduc 50cm3de suspensie de formazina(etalon primar de 400 UTF) i se aduce la semn cu apa de turbiditateneglijabil Se omogenizeaza prin agitare energica.

Suspensia se prepar sptmnal i se agitnainte de ntrebuinare. Acesta este etalonul de 100 U.T.F..

n mod curent se vor mai folosi urmatoarele 7 etaloane: n 7 baloane cotate de 100cm3 se introduc prin pipetare urmatoarele cantitati de suspensie de formazina de 100 U.T.F.:1cm3;2cm3;5cm3;10cm3;20cm3;40cm3;60cm3i se aduc la semn cu apa de turbiditate neglijabila(1UTF reprezint atenuarea suferit de o radiie -datorit fenomenului de difuzie - la trecerea printr-o suspensie de 0,5mg formazin n 1dm3 de ap).


Etaloanele secundare sunt stabile doar o saptamana.

Inainte de orice masurare se omogenizeazasolutiile prin agitare.

Soluiile astfel obinute (cele 7) se vorexpune la aparat, se va trasa curba de etalonare nscriind pe ordonatabsorbana iar pe abscis unitatea de turbiditate exprimata n U.T.F. Pe aceastacurba se vor citi turbiditatile probelorcurente (rezultatele nu pot fi comparate de la un aparat la altul).


Prepararea etaloanelor de dioxid de siliciu (Sio2)

Prepararea unei suspensii de dioxid de siliciu se vaface asemanator cu suspensia de formazina. Se vorcantari 0,1 g de substanta pura dioxid de siliciu(pulbere foarte fina) i se va turna intr-un balon cotatde 100 cm3. Balonul se va umple pina la semn cu apde turbiditate neglijabila. Acest etalon este un etalon de 1 grad de turbiditate sau de 1 U.T.F. Pentru obtinerea unor grade mai mari de turbiditatese vor cantari valorile corespunzatoare de dioxid de siliciu. Pentru balonul de 3 grade turbiditate, se vorcantarii 0,3 g de substanta pura dioxid de siliciu i se vor pune tot intr-un balon de 100cm3, etc pina la obtinerea celor 7 etaloane. Etalonarea aparatului se face identic, valorile obtinute vor fi insa dozate ngrade de turbiditate i nu n U.T.F.


Prepararea etaloanelor suspensie de caolin

Etaloanele suspensie de caolin necesita un timp indelungat pentru elaborare, metodafiind laborioasa i implicand o dotarecorespunzatoare a laboratorului. Pentrurealizarea acestor etaloane sunt necesarebaloane cotate cu capacitatea de 100cm3 i1000cm3, o capsula de porelan cu diametrulde 10cm, pahare de laborator termicrezistente i capacitatea de 2000cm3, hrtiede filtru cu porozitate mic, ap cu turbiditateneglijabil.

Prepararea are loc n doua etape.


Etapa I - Prepararea etalonului A

Se usuca intr-o etuva la o temperatura de cca105+/- 20Celsius, 25g caolin.

Dupa racirea lui intr-un exicator , se marunteste fin intr-un mojar de agat i apoi se trece printr-o sita cu ochiuri de 0,1mm.

Se cantaresc 20g din pulberea cernuta i se amesteca energic intr-un pahar de laboratoradecvat cu 2dm3 apa bifiltrata, dupa care se lasa n repaus 24 de ore. n acest timp o parte din caolin se va depune iar alta parte varmne n suspensie.


Dup 24 de ore se sifoneaza stratul din mijloc al lichidului, fr a agita sau deranja ct de putin sedimentul.

Suspensia sifonat se aeaz ntr-un vas de laborator ise pastreaz.

Peste sedimentul rmas se adauga 1-1,5 dm3 de ap cu turbiditate neglijabila, se agita puternic i se lasa inca 24 de ore n repaus.

Se sifoneaza din nou coloana din mijloc i se adauga iaceasta cantitate de suspensie peste prima.

Suspensiile colectate n pahar se agita puternic i se lasasa se sedimenteze timp de 3 zile.

Dupa scurgerea celor 3 zile se sifoneaza tot lichidul de deasupra iar sedimentul se agita cu 1 dm3 de apa dupacare se lasa n repaus.

Suspensia sifonat de aceast dat constituie etalonul A.


Etapa a II-a Determinarea concentraiei de caolin a suspensiei etalon A

Se aduce la mas constant o capsula de porelan

Se nclzeste o capsul de porelan pe bec de gaz (Teclu)

Se rcete n exicator. Se cantareste dupa racire i se noteaza

valoarea masei. Se repeta operatiile de incalzire, racire i

cantarire pana se obtin 3 valori succesiveidentice ale masei capsulei m1.

Se agita energic suspensia A i se se extrag cu ajutorul unei pipete 100cm3 care se varsa intr-o capsula de portelan adusa la masa constanta.


Suspensia se evapora pe baia de ap(pentru a nu depsi 1000Celsius n timpulevaporarii) i apoi se usuca n etuva la 105+/-2C pn la mas constant (se continua uscarea n etuva pana la obtinereamasei constante dupa metoda prezentatamai sus).Se noteaza masa capsulei cu caolinm2

Diferenta m2 - m1 = x dintre masa capsuleicu caolin i masa capsulei goale va constituimasa de caolin ce se gaseste n 100cm3 de suspensie, deci suspensia etalon A va aveao concentratie de 'x' grame caolin la 100cm3de suspensie deci de 'x' g %.


Etalon B, suspensie cu turbiditate de 100mg dioxid de siliciu/ml

Aceasta suspensie etalon se poate prepara doar daca n prealabilaparatul pe care se fac citirile a fost etalonat cu etaloanesuspensie de formazina

Intr-un balon cotat de 100ml se introduce un volum de etalon A (bine omogenizat n prealabil), astfel incat, prin aducere la semncu apa de turbiditate neglijabila sa poate fi citita pe curba de etalonare o valoare a turbiditatii corespunzatoare la o concentratie de 100mg de dioxid de siliciu/ml.

Etalonul B se prepara n cantitatile necesare i se conserva prinadaugarea a 1 ml solutie saturata de clorura de mercur la 999 ml suspensie. i n cazul acestui etalon B de caolin se pot preparacele 7 etaloane cu valori de 1, 2, 5, 10, 20, 40, 60 grade turbiditateprin aceeasi metoda a pipetarilor ca n cazul suspensiei de formazina.Trasarea curbei de etalonare i masuratorile suntidentice cu cele prezentate n metoda suspensiilor de formazina.Turbiditatea n acest caz se va exprima n grade de turbiditate, valorile fiind citite direct pe curba.


Metode de analiza a turbiditatii apei

Metodele de analiza se impart in:- Metode calitative- Metode semicantitative- Metode cantitative


Mertoda calitativa

Principiul metodei: apa de analizat se compar cu apabidistilat.

Materiale necesare: tuburi colorimetrice, cilindrii

Mod de lucru: ntr-un tub colorimetric (cilindru) se introduc10ml ap de analizat iar ntr-un alt tub identic se introduc100ml ap bidistilat.Turbiditatea se apreciaz privindcomparativ cele dou eprubete pe vertical n jos pe un fond alb. Exprimarea rezultatelor:se face n functie de intensitateatulburarii cu urmatorii termeni:

-limpede-opalescent -tulbure-opac


Metode semicantitativeMetoda etaloanelor pe baza de colodiu

Principul metodei

Se compara apa de analizat cu etaloaneleobinute din ap distilat la care se adaug cu picatura o soluie de colodiu

Materiale necesare2 cilindrii gradati de aceleasi dimensiuni


Metode semicantitativeMetoda etaloanelor pe baza de colodiu

Mod de lucru

ntr-unul din cilindrii gradai se introduce apa de analizat iar n al doileaap distilat. Ambii cilindrii vor conine acelai volum de lichid. n apadistilat se picur soluie de colodiu pn cnd soluiile din ambii cilindriiprezint aceeai opalescen. Observaiile se fac cu ajutorul unuicomparator fotometric sau cu ochiul liber.

Exprimarea rezultatelor

Unitatea de masur a turbiditatii n acest caz se exprim n pri pemilion (ppm) de colodiu. Dac volumul soluiilor este de 50ml,o picturde colodiu adaugat la 50ml corespunde la 0,02mg adica la 0,4mg la 1l (0,4 ppm colodiu).

Se consider ap potabil din punct de vedere al turbiditatii dac nu depseste 15 picaturi de colodiu (pentru 50ml analizati n cilindru) adic nu depaete 6 ppm de colodiu.


Metode semicantitativeMetoda colmatarii

Principiul metodeiSe apreciaz turbiditatea (n special nlegatura cu materialele n suspensie) prinfiltrabilitate sau prin putere de colmatare. Apase trece printr-un filtru. La inceput particulelefine trec de acest filtru, dar pe masuraastuparii porilor filtrului (colmatarii), dup un anumit timp apa nu mai trece prin filtrulrespectiv.

Materiale necesare i aparaturFiltru special din panza de otel inoxidabil.


Metode semicantitativeMetoda colmatarii

Tehnica de lucru

Pentru un filtru dat, indicele de filtrabilitate reprezintavolumul de apa, n litri, capabila sa traverseze filtrul pana la oprire sub o presiune de 10 centimetrii cubi pe centimetrupatrat de suprafata i la temperatura de 25o C. Puterea de colmatare este cu atat mai slaba cu cat volumul care exprima indicele de filtrabilitate este mai mare, adica esteegala cu 1/V n care V este volumul de apa trecut prin filtru, exprimat n litri.

Filtrabilitatea = eficacitatea aparatelor de filtrare pentru a obtine o apa limpede, lipsita de orice turbiditate.

Pentru apa potabila, puterea de colmatare nu trebuie sadepaseasca valoarea de 0,1, adica trebuie sa treaca prinfiltru cel putin 10 litri de apa pina la obtinerea colmatariicomplete.


Metode semicantitativeMetoda tubului colorimetric de evaluare a transparentei

Principiul metodeiPrincipiul metodei consta n evaluarea claritatii apei prinvizualizarea unui reper aflat pe fundul unui tub calorimetric.

Materiale necesare i aparaturTuburi colorimetrice de sticla incolora de 600+/-10mm lungime i de 25mm diametrul interior gradat din 10 n10mm.Tubul este infasurat cu o camasa ce trebuie sa-l protejeze de lumina laterala.Reperul situat pe fundultubului este alcatuit dintr-un semn negru pe fond alb de inaltime de 1mm i latime de 0,35mm sau imprimat direct pe tub.Sursa luminoasa este o lampa de wolfram de tensiune mica i 3W destinata luminarii semnului.


Metode semicantitativeMetoda tubului colorimetric de evaluare a transparentei Tehnica de lucru

Se amestec energic proba i apoi se transvaseaztreptat proba n tubul colorimetric observand npermanenta reperul pn n momentul n care semnul sau reperul rmne clar vizibil. Se noteazanlimea lichidului n funcie marcajele de pe tub.

Comunicarea rezultatelorPentru aceasta metoda rezultatele se transmit princomunicarea tipului de tub folosit i a inaltimiicoloanei de lichid n mm. Pentru obtinerea unorrezultate concludente se fac etalonari n prealabil cu ajutorul unui turbidimetru. 2005-2013 Liliana Tudoreanu 50

Metode cantitative Proprittile fizice ale apei

Apa poate fi gasita n cele 3 stari de agregare, trecerea ntre aceste stari se face la temperaturi bine definite. Parametrii fizici ai apei sunt: -densitatea max 0,999 (g/cm3 la o temperatura de +3,98C -cresterea volumului la solidificare-tensiune superficiala foarte ridicata-caldura specifica foarte mare c=0,97386 (cal/gC) la 20C -caldura latenta de topire-conductivitate k= 0,60475 (W/m K) la 20C -viscozitate dinamica la 20C de 9,7720 x 10-4(kg/ms) -putere ionizanta considerabila-mare putere de dizolvare-capacitatea de a se combina-proprietati oxidanteAceste proprietati i n plus cele mecanice, magnetice i electrice pot fi explicate de structura moleculara a apei. Pentru a afla valorile diversilor parametrii fizici aiapei la diferite temperaturi poate fi consultat pagina universitatii din IOWA (SUA) : http://css.engineering.uiowa.edu/fluidslab/referenc/units.html


Turbiditatea apei

Turbiditatea apei reprezinta una din cele 5 proprietati organoleptice ale apei potabile. Proprietatile organoleptice ale apei sunt: 1-Aspectul 2-Turbiditatea 3-Culoarea 4-Mirosul 5-Gustul

n lichide, turbiditatea rezulta n urma prezenei substanelornedizolvate aflate n suspensie. Apele foarte bogate n bicarbonati de calciu se tulbur ca urmare a tendintei bioxidului de carbon de a prsisolutia. De asemenea, apa potabil distribuit prin canalizare se poatetulbura la iesirea din robinet din cauza suprasaturarii n oxigen, care sub forma de bule mici paraseste solutia pentru echilibrareasistemului.


Turbiditatea apei

Apele din fntni se pot tulbura dupa o perioada secetoasadeoarece pamantul se fisureaza la suprafata i din acest motivnu mai reine suficien particulele solide antrenate de apa din precipitatii infiltrat n sol.O astfel de ap este caracterizatprintr-un coeficient de nesiguran deoarece poate conine igermeni periculosi proveniti de la suprafaa solului.

O alt cauz a turbiditatii apelor o constituie i fierul bivalent existent n apele subterane. Aceste ape, odata ajunse la suprafata sau n fntni, permit fierului bivalent dizsolvat soxideze la fier trivalent. Astfel apare o pronunat tendin de precipitare a acestuia. Turbiditatatea datorata particulelorgazoase, n general, nu este perceput de aparatura uzualdeoarece ea nu persist


Turbiditatea apei

Metodele cantitative de determinare tin cont de proprietatile radiatiei luminoase ce traverseaza un mediu lichid. O serie de aparate sunt construite peprincipiul masurarii difuziei luminii implicit a turbiditatii, altele folosesc ca metoda de determinare masurareaatenuarii radiatiei incidente la trecerea acesteia prinproba lichid.

Ca mrime fizic, turbiditatea () se masoarea n

uniti nefelometrice de formazina (F.N.U. n sistemulISO) - n cazul aparatelor ce folosesc determinrilenefelometrice. n ara noastr. denumirea acesteiunitti de masura este U.T.F. adica unitati de turbiditatede formazina i sunt echivalente cu cele adoptate de I.S.O.(International Standard Organization).


Determinarea turbidittii apei cu turbidimetrul de laborator 2100P

Materiale necesareEtaloane de fomazin adecvate n domeniul de

valori ale turbidittii probei. Probele de ap. Aparatur necesarTurbidimetrul portabil 2100P (Hach Company) cu

citire directa n UTF .

Tehnica de lucru Se calibeaz aparatura folosind etaloane de

formazin n domeniul de msurare al probei iapoi se fac citirile.


Determinarea turbidittii apei cu turbidimetrul de laborator 2100P


Schema de principiu a turbidimetrului2100P Hach

Turbidimetrul2100P

Determinarea calitatii apelor Determinarea calitatii apelor de suprafata si

din pnzele freatice se poate realiza cu ajutorul sondelor pentru apa. Sonda pentruapa U-10 contine att senzori pentrudeterminarea turbiditatii , a oxigenuluidizolvat, a pH -ului, temperaturii ct si pentrudeterminarea conductivitatii apei.

Modul de lucru cu sonda de apa U-10 Pentru sonda de apa U-10 se poate face o

calibrare automat cu un singur etalon. Se imerseaz sonda (senzorul complex) ntr-un vas cu etalon i se apas butonul de calibrare. Se poate opta pentru citiri cu diverse precizii.



Determinarea turbiditii IntroducereDifuzia luminiiDifuzia luminiiSlide Number 5Slide Number 6Slide Number 7Slide Number 8Slide Number 9Slide Number 10Slide Number 11Legea lui LambertLegea Lamber-Bouguer Absorbia i difuzia luminii prin lichideSlide Number 15Slide Number 16Uniti de msur pentru turbiditateTurbidimetre Slide Number 19Slide Number 20Turbidimetre Turbidimetre Turbidimetre Turbidimetre Turbidimetre Turbidimetre Metode calitative i semicantitative de msurare a turbiditii apei Slide Number 28Slide Number 29Slide Number 30Slide Number 31Slide Number 32Slide Number 33Slide Number 34Slide Number 35Slide Number 36Slide Number 37Slide Number 38Slide Number 39Slide Number 40Slide Number 41Slide Number 42Metode de analiza a turbiditatii apeiMertoda calitativaMetode semicantitative Metoda etaloanelor pe baza de colodiu Metode semicantitative Metoda etaloanelor pe baza de colodiu Metode semicantitative Metoda colmatarii Metode semicantitative Metoda colmatarii Metode semicantitative Metoda tubului colorimetric de evaluare a transparentei Metode semicantitative Metoda tubului colorimetric de evaluare a transparentei Metode cantitativeTurbiditatea apei Turbiditatea apeiTurbiditatea apeiDeterminarea turbidittii apei cu turbidimetrul de laborator 2100P Determinarea turbidittii apei cu turbidimetrul de laborator 2100P Determinarea calitatii apelor Slide Number 58

Documents

TURBIDITATEA