ĐỘ ĐỤC
A.

Giới thiệu
1.

2.

Nguồn và ý nghĩa.
Độ tinh khiết của nước rất quan trọng trong việc sản xuất các
sản phẩm dành cho tiêu dùng của con người và trong nhiều
hoạt động sản xuất. Các nhà sản xuất đồ uống, các nhà chế biến
thực phẩm và các nhà máy xử lý nước uống nỗ lực từ nguồn
nước mặt thường dựa vào các quy trình tách chất lỏng như
lắng đọng và lọc để tăng độ trong suốt và đảm bảo một sản
phẩm có thể chấp nhận. Sự rõ ràng của một cơ thể tự nhiên
của nước là một yếu tố quan trọng quyết định tình trạng và
năng suất của nó.
Độ đục trong nước là do chất lơ lửng và chất keo như đất sét,
bùn, phân hữu cơ và vô cơ, và phiêu sinh vật và các vi sinh vật
khác. Độ đục là một biểu hiện của các tính chất quang học gây
ra ánh sáng được phân tán và hấp thụ hơn là truyền không có
thay đổi theo hướng hoặc cấp thông qua mẫu. Sự tương quan
của độ đục với trọng lượng hoặc nồng độ hạt của chất lơ lửng
là rất khó bởi vì kích thước, hình dạng và chiết suất của các hạt
ảnh hưởng đến tính chất tán xạ ánh sáng của hệ thống treo. Khi
có nồng độ đáng kể, các hạt bao gồm vật liệu hấp thụ ánh sáng
như than hoạt tính gây nhiễu âm. Ở nồng độ thấp các hạt này
có khuynh hướng có ảnh hưởng tích cực bởi vì chúng góp phần
làm tăng độ đục. Sự có mặt của các chất hòa tan, màu gây hấp
thụ ánh sáng có thể gây nhiễu âm. Một số dụng cụ thương mại

có thể có khả năng hoặc sửa chữa cho một sự can thiệp màu
nhẹ hoặc tẩy trắng quang học ra hiệu ứng màu sắc.
Lựa chọn Phương pháp


Theo lịch sử, phương pháp tiêu chuẩn để xác định độ đục dựa
trên nến turbidimeter của Jackson; Tuy nhiên, giá trị độ đục
thấp nhất có thể được đo trực tiếp trên thiết bị này là 25 đơn vị
Đan Mạch Jackson (JTU). Vì sự biến động của nước được xử lý
bởi quá trình tách hạt chất lỏng thông thường thường nằm
trong khoảng từ 0 đến 1 đơn vị, các phương pháp gián tiếp lần
thứ hai được phát triển để ước lượng độ đục. Máy đo
nephelometers điện tử là dụng cụ đo độ đục.
Hầu hết các turbidimet thương mại được thiết kế để đo độ đục
thấp cho chỉ số tương đối tốt về cường độ ánh sáng rải rác theo
một hướng đặc biệt, chủ yếu ở góc phải của ánh sáng tới.
Turbidimetry với phân tán ánh sáng dò nằm ở 90 ° so với chùm
tia tới được gọi là nephelometry. Nephelometers tương đối
không bị ảnh hưởng bởi sự khác biệt nhỏ trong các thông số
thiết kế và do đó được xác định như là công cụ chuẩn để đo độ
đục thấp. Các công cụ tạo mẫu và mô hình khác nhau có thể
khác nhau. † # (16) Tuy nhiên, sự biến đổi liên cơ thể có thể
không đáng kể nếu các kỹ thuật đo lường tốt được sử dụng và
các đặc tính của các hạt trong các dung dịch được cho là giống
nhau. Kỹ thuật đo lường kém có thể có ảnh hưởng lớn hơn đến
sai số đo lường so với những khác biệt nhỏ trong thiết kế dụng
cụ. Turbidimet của thiết kế không chuẩn, chẳng hạn như thiết
bị tán xạ thuận, có thể nhạy hơn nephelometers với sự hiện
diện của các hạt lớn hơn. Mặc dù có thể không phù hợp để so
sánh đầu ra của chúng với thiết bị chuẩn, nhưng chúng vẫn có

thể hữu ích cho quá trình giám sát.
n nhân khác của sự khác biệt trong phân tích độ đục là sử dụng
các chất chiết suất của các dạng hạt khác nhau để hiệu chỉnh


thiết bị. Giống như các mẫu nước, các hợp chất chuẩn bị có các
tính chất quang học khác nhau tùy thuộc vào sự phân bố kích
thước hạt, hình dạng và chỉ số khúc xạ. Một tiêu chuẩn liên
quan tới sự gián đoạn có tính chất tán xạ ánh sáng được xác
định để hiệu chuẩn nephelometer.

3.

B.

Độ chính xác, độ nhạy và khả năng ứng dụng của nó trong
phạm vi độ đục rộng làm cho phương pháp nephelometric
thích hợp hơn với các phương pháp trực quan. Báo cáo các kết
quả đo nephelometric như đơn vị độ đục nephelometric (NTU).
Lưu trữ mẫu.
Xác định độ đục càng sớm càng tốt sau khi lấy mẫu. Nhẹ nhàng
trộn lẫn tất cả các mẫu trước khi kiểm tra để đảm bảo một
phép đo đại diện. Việc bảo quản mẫu không thực tế; Bắt đầu
phân tích nhanh chóng. Làm lạnh hoặc làm nguội đến 4 ° C, để
giảm thiểu phân hủy vi sinh vật rắn, nếu cần thiết. Để có kết
quả tốt nhất, đo độ đục ngay lập tức mà không làm thay đổi các
điều kiện mẫu ban đầu như nhiệt độ hoặc độ pH.

Phương pháp Nephelometric.
1.


Thảo luận chung
a. Nguyên tắc: Phương pháp này dựa trên sự so sánh cường độ
ánh sáng rải rác bởi mẫu trong các điều kiện được xác định
với cường độ ánh sáng rải rác bằng hệ thống treo tiêu chuẩn
chuẩn trong cùng điều kiện. Cường độ ánh sáng phân tán
cao hơn, độ đục càng cao. Formazin polymer được sử dụng
làm hệ thống treo tiêu chuẩn chính. Độ đục của một nồng độ
quy định của dung dịch formazin được định nghĩa là 4000
NTU.


Sự can thiệp: Độ đục có thể được xác định đối với bất kỳ
mẫu nước nào không có các mảnh vụn và giải quyết nhanh
chóng trầm tích thô. Bụi thủy tinh và sự hiện diện của bong
bóng không khí cho kết quả sai. Màu thực, nghĩa là màu
nước do các chất hoà tan hấp thụ ánh sáng, làm cho độ đục
đo được thấp. Tác dụng này thường không có ý nghĩa đối với
nước được xử lý.
Thiết bị
a. Phòng thí nghiệm hoặc phương pháp Nephelometer bao
gồm một nguồn ánh sáng để chiếu sáng mẫu và một hoặc
nhiều máy dò quang điện với một thiết bị đọc để chỉ ra
cường độ ánh sáng rải rác ở 90 ° tới đường ánh sáng tới. Sử
dụng thiết bị được thiết kế để giảm thiểu ánh sáng đi lạc tới
máy dò khi không có độ đục và không bị trôi nổi sau một
thời gian ngắn. Độ nhạy của thiết bị nên cho phép phát hiện
sự khác biệt về độ đục của 0,02 NTU hoặc thấp hơn trong
phạm vi thấp nhất trong nước có độ đục dưới 1 NTU. Có thể
cần một vài dãy để đạt được độ bao phủ đầy đủ và độ nhạy

đủ cho độ đục thấp. Sự khác biệt trong thiết kế dụng cụ sẽ
tạo ra sự khác biệt trong các giá trị đo cho độ đục mặc dù
cùng một hệ thống treo được sử dụng để hiệu chuẩn. Để
giảm thiểu những khác biệt này, hãy tuân theo các tiêu
chuẩn thiết kế sau đây:
1)
Nguồn sáng - Đèn Tungsten hoạt động ở nhiệt
độ màu từ 2200 đến 3000 ° K.
2)
Khoảng cách đi qua ánh sáng tới và ánh sáng
phân tán trong ống mẫu-Tổng cộng không
được vượt quá 10 cm.
b.

2.


Góc chấp nhận ánh sáng bằng máy dò - Trung
tâm ở 90 ° tới đường ánh sáng tới và không
vượt quá ± 30 ° so với 90 °. Hệ thống máy dò và
bộ lọc, nếu được sử dụng, sẽ có đáp ứng đỉnh
cao từ 400 đến 600 nm.
Các tế bào mẫu: Sử dụng các tế bào mẫu hoặc các ống thủy
tinh, nhựa hoặc kính không màu. Giữ cho tế bào sạch toàn
bộ, cả bên trong lẫn bên ngoài, và bỏ đi nếu bị xước hoặc
khắc. Không bao giờ xử lý chúng, nơi các chùm sáng của
dụng cụ sẽ đánh chúng. Sử dụng các ống có chiều dài đủ dài,
hoặc với một vỏ bảo vệ, để chúng có thể được sử dụng đúng
cách. Điền vào các tế bào với các mẫu và tiêu chuẩn đã được
kích động triệt để và cho phép đủ thời gian cho các bong

bóng để thoát khỏi.
3)

b.

Làm sạch các tế bào mẫu bằng cách rửa kỹ bằng xà bông
trong phòng thí nghiệm bên trong và bên ngoài, sau đó rửa
nhiều lần bằng nước cất hoặc dejon hoá; Để các tế bào
không khí khô. Chỉ xử lý ô mẫu ở phía trên để tránh vết bẩn
và dấu vân tay trong đường dẫn ánh sáng.
Các tế bào có thể được phủ bên ngoài bằng một lớp silicone
mỏng để che dấu những khuyết điểm nhỏ và những vết trầy
xước có thể góp phần làm sáng bóng. Sử dụng dầu silicone
có cùng chiết suất như thủy tinh. Tránh dầu dư thừa bởi vì
nó có thể thu hút bụi bẩn và làm ô nhiễm khoang mẫu của
dụng cụ. Sử dụng vải mềm, không có xơ vải, truyền dầu đều
và lau dư thừa. Các tế bào dường như gần khô với ít dầu
hoặc nhìn thấy không có dầu.


3.

Bởi vì sự khác biệt nhỏ giữa các tế bào mẫu ảnh hưởng đáng
kể việc đo lường, sử dụng các cặp kết hợp của tế bào hoặc
cùng một tế bào cho cả tiêu chuẩn và đo mẫu.
Thuốc thử
a. Nước pha loãng: Nước có độ tinh khiết cao sẽ gây ra một số
tán xạ ánh sáng, được phát hiện bởi nephelometers như độ
đục. Để có được độ đục nước thấp để pha loãng, giá trị danh
định 0,02 NTU, đi qua nước tinh khiết trong phòng thí

nghiệm thông qua một bộ lọc có kích thước lỗ nhỏ đủ để
loại bỏ tất cả các hạt lớn hơn 0,1 μm; (17) bộ lọc màng thông
thường dùng cho vi trùng học Kiểm tra không đạt yêu cầu.
Rửa lại bình ít nhất hai lần với nước đã lọc và loại bỏ 200 mL
tiếp theo.

b.

Một số vùng nước khử khoáng đóng chai thương mại có độ
đục thấp. Chúng có thể được sử dụng khi lọc không thực tế
hoặc không có một loại nước tốt để lọc trong phòng thí
nghiệm. Kiểm tra độ đục của nước đóng chai để đảm bảo nó
thấp hơn mức có thể đạt được trong phòng thí nghiệm.
Tiêu chuẩn cơ bản chuẩn formazin:
1) Dung dịch I: Hòa tan 1.000 g hydrazin sulfat, (NH 2) 2⋅H 2
SO 4, trong nước cất và pha loãng tới 100 mL trong bình
định mức. THẬN TRỌNG: Hydrazine sulfate là một chất
gây ung thư; Tránh hít phải, nuốt phải, và tiếp xúc với da.
Các chất huyền phù Formazin có thể chứa dư hydrazin
sulfat.
2) Dung dịch II: Hòa tan 10.00 g hexamethylenetetramine,
(CH2) 6N4, trong nước cất và pha loãng tới 100 mL trong
bình định mức.


Trong bình, trộn 5,0 mL dung dịch I và 5,0 mL dung dịch II.
Cho đứng trong 24 giờ ở 25 ± 3 ° C. Kết quả là đình chỉ
4000 NTU. Chuyển cổ phần treo vào kính hổ phách hoặc
các loại lọai tia cực tím khác để bảo quản. Thực hiện các
pha loãng từ hệ thống treo cổ phiếu này. Việc đình chỉ

chứng khoán ổn định trong vòng 1 năm khi được bảo
quản đúng cách.
Dung dịch pha loãng pha loãng: Pha loãng 4000 NTU theo
chuẩn gốc với nước pha loãng chất lượng cao. Chuẩn bị ngay
trước khi sử dụng và loại bỏ sau khi sử dụng.
Tiêu chuẩn thứ cấp: Các tiêu chuẩn thứ cấp là các tiêu chuẩn
mà nhà sản xuất (hoặc tổ chức kiểm định độc lập) xác nhận
sẽ cho kết quả hiệu chuẩn của dụng cụ tương đương (trong
một số giới hạn nhất định) cho các kết quả thu được khi
dụng cụ được định cỡ theo tiêu chuẩn chính là formazin do
người dùng chuẩn bị . Các tiêu chuẩn thứ cấp có sẵn bao
gồm: thương mại cổ phiếu treo 4000 NTU formazin, thương
mại bị đình chỉ các chất cầu của copolymer styrenedivinylbenzene, † # (18) và các mặt hàng được cung cấp bởi
các nhà sản xuất dụng cụ, ví dụ như mẫu niêm phong ô chứa
đầy hỗn hợp latex hoặc oxit kim loại Các hạt trong một gel
polymer. Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ1 chỉ định
formazin do người sử dụng chuẩn bị, các chất treo styrenedivinylbenzene thương mại như là các 'tiêu chuẩn sơ cấp', và
giữ nguyên "tiêu chuẩn thứ cấp" cho các tiêu chuẩn kín được
đề cập ở trên.
3)

c.

d.

Các tiêu chuẩn thứ cấp được làm bằng các chất kết tinh của
copolyme styrene-divinylbenzene thường ổn định như


formazin cô đặc và ổn định hơn so với formazin pha loãng.

Những gián đoạn có thể là công cụ cụ thể; Do đó, chỉ sử
dụng các dung dịch pha loãng cho loại nephelometer đang
được sử dụng. Các tiêu chuẩn thứ cấp do nhà sản xuất dụng
cụ cung cấp (đôi khi được gọi là tiêu chuẩn '' vĩnh viễn '') có
thể là cần thiết để chuẩn hóa một số dụng cụ trước mỗi lần
đọc và trong các thiết bị khác chỉ như kiểm tra hiệu chuẩn để
xác định khi hiệu chuẩn với tiêu chuẩn chính là cần thiết.

4.

Tất cả các tiêu chuẩn thứ cấp, thậm chí còn được gọi là các
tiêu chuẩn "vĩnh viễn", thay đổi theo thời gian. Thay thế
chúng khi tuổi của chúng vượt quá thời hạn sử dụng. Sự suy
giảm có thể được phát hiện bằng cách đo độ đục của tiêu
chuẩn sau khi hiệu chuẩn thiết bị bằng hệ thống treo
formazin hoặc microsphere tươi. Nếu có nghi ngờ về tính
toàn vẹn hoặc độ mờ của bất kỳ tiêu chuẩn thứ cấp nào, hãy
kiểm tra hiệu chuẩn của thiết bị trước bằng một tiêu chuẩn
thứ cấp và sau đó nếu cần thiết với formazin do người sử
dụng chuẩn bị. Hầu hết các tiêu chuẩn thứ cấp đã được nhà
sản xuất chuẩn bị kỹ lưỡng và nên, nếu được sử dụng đúng
cách, có sự đồng ý tốt với formazin. Chuẩn bị mẫu chuẩn
formazin chỉ như là phương án cuối cùng. Áp dụng đúng các
tiêu chuẩn thứ cấp là cụ thể cho từng mẫu và mô hình của
nephelometer. Không phải tất cả các tiêu chuẩn thứ hai phải
loại bỏ khi so sánh với tiêu chuẩn chính cho thấy giá trị độ
đục của chúng đã thay đổi. Trong một số trường hợp, tiêu
chuẩn thứ cấp nên được chỉ định lại với giá trị độ đục mới.
Luôn luôn làm theo hướng dẫn của nhà sản xuất.
Thủ tục



a.

Các kỹ thuật đo lường chung: Các kỹ thuật đo lường thích
hợp rất quan trọng trong việc giảm thiểu các ảnh hưởng của
các biến cụ cũng như các bọt khí nhẹ và không khí lạc. Bất kể
dụng cụ nào được sử dụng, phép đo sẽ chính xác hơn, và có
thể lặp lại được nếu được quan tâm sát sao đến các kỹ thuật
đo lường thích hợp.
Đo độ đục ngay lập tức để tránh thay đổi nhiệt độ và sự kết
tụ hạt và lắng đọng từ thay đổi đặc tính mẫu. Nếu
flocculation là rõ ràng, phá vỡ tập hợp bởi kích động. Tránh
pha loãng bất cứ khi nào có thể. Các hạt bị lơ lửng trong mẫu
ban đầu có thể hòa tan hoặc thay đổi các đặc tính khi nhiệt
độ thay đổi hoặc khi mẫu pha loãng.
Di chuyển không khí hay khí cuốn khác trong mẫu trước khi
đo. Tốt hơn là thoa ngay cả khi không có bong bóng nào có
thể nhìn thấy. Degas bằng cách áp dụng chân không một
phần, thêm một chất hoạt động bề mặt không có foam, sử
dụng bồn siêu âm, hoặc áp dụng nhiệt. Trong một số trường
hợp, có thể kết hợp hai hoặc nhiều kỹ thuật này để loại bỏ
bong bóng hiệu quả hơn. Ví dụ, có thể cần phải kết hợp
thêm một chất hoạt động bề mặt với việc sử dụng bồn tắm
siêu âm trong một số điều kiện khắc nghiệt. Bất kỳ kỹ thuật
nào trong số này, nếu được áp dụng sai, có thể làm thay đổi
độ đục mẫu; Sử dụng cẩn thận. Nếu việc khử khí không thể
được áp dụng, sự hình thành bong bóng sẽ được giảm thiểu
nếu các mẫu được duy trì ở nhiệt độ và áp suất của nước
trước khi lấy mẫu.



Không loại bỏ bong bóng khí bằng cách để mẫu đứng trong
một khoảng thời gian vì trong quá trình đứng, các hạt bụi
gây mốc có thể lắng xuống và nhiệt độ mẫu có thể thay đổi.
Cả hai điều kiện này làm thay đổi độ đục mẫu, kết quả là một
phép đo không đại diện.

b.

c.

d.

Sự ngưng tụ có thể xảy ra trên bề mặt bên ngoài của một tế
bào mẫu khi một mẫu lạnh đang được đo trong một môi
trường ấm, ẩm ướt. Điều này cản trở đo lường độ đục. Hủy
bỏ tất cả độ ẩm từ bên ngoài của mẫu tế bào trước khi đặt
tế bào trong dụng cụ. Nếu mờ sương trở lại, để cho ấm mẫu
hơi bằng cách để nó yên ở nhiệt độ phòng hoặc bằng một
phần ngâm nó trong một bồn tắm nước ấm trong một thời
gian ngắn. Đảm bảo mẫu lại được trộn lẫn.
Hiệu chuẩn Nephelometer: Làm theo hướng dẫn vận hành
của nhà sản xuất. Chạy ít nhất một tiêu chuẩn trong mỗi
phạm vi dụng cụ sẽ được sử dụng. Đảm bảo nephelometer
cho phép đọc ổn định ở tất cả các phạm vi độ nhạy được sử
dụng. Thực hiện theo các kỹ thuật được phác thảo trong 2b
và 4a về chăm sóc và xử lý tế bào mẫu, khử khí và xử lý
ngưng tụ.
Đo độ đục: Lắc nhẹ mẫu. Chờ cho đến khi bong bóng không

khí biến mất và đổ mẫu vào trong tế bào. Khi có thể, đổ mẫu
hỗn hợp vào tế bào và nhúng nó trong một bồn tắm siêu âm
từ 1 đến 2 giây hoặc áp dụng khử khí bằng chân không, làm
cho bọt thoát hoàn toàn. Đọc độ đục trực tiếp từ màn hình
hiển thị.
Hiệu chuẩn các màn hình đo độ đục liên tục: Hiệu chỉnh các
đơn vị đo độ đục liên tục cho độ đục thấp bằng cách xác


5.

định độ đục của nước chảy ra từ chúng, sử dụng một
nephelometer mô hình trong phòng thí nghiệm, hoặc hiệu
chỉnh các thiết bị theo hướng dẫn của nhà sản xuất với tiêu
chuẩn chính chuẩn Formazin hoặc tiêu chuẩn thứ cấp thích
hợp.
Giải thích kết quả.
Báo cáo độ đục đo như sau:
Phạm vi độ đục(NTU)
0–1.0
1-10
10–40
40-100
100–400
400-1000
>1000

6.

7.


Báo cáo gần nhất(NTU)
0.05
0.1
1
5
10
50
100

Khi so sánh hiệu quả xử lý nước, không ước tính độ đục chặt
chẽ hơn quy định ở trên. Không chắc chắn và sự khác biệt trong
các phép đo độ đục làm cho nó không chắc rằng kết quả có thể
được nhân đôi với độ chính xác cao hơn so với quy định.
Tài liệu tham khảo
CƠ QUAN BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG Hoa Kỳ. 1993. Phương pháp
xác định các chất vô cơ trong các mẫu môi trường. EPA-600 /
R / 93/100 - Bản nháp. Phòng Nghiên cứu Hệ thống Giám sát
Môi trường, Cincinnati, Ohio.
Tài liệu tham khảo
HACH, C.C., R.D. VANOUS & J.M. HEER. 1985. Understanding
Turbidity Measurement. Hach Co., Technical Information Ser.,
Booklet 11, Loveland, Colo.


KATZ, E.L. 1986. The stability of turbidity in raw water and its
relationship to chlorine demand. J. Amer. Water Works Assoc.
78:72.
MCCOY, W.F. & B.H. OLSON. 1986. Relationship among turbidity,
particle counts and bacteriological quality within water

distribution lines. Water Res. 20:1023.
BUCKLIN, K.E., G.A. MCFETERS & A. AMIRTHARAJAH. 1991.
Penetration of coliform through municipal drinking water
filters. Water Res. 25: 1013.
HERNANDEZ, E., R.A. BAKER & P.C. CRANDALL. 1991. Model for
evaluating turbidity in cloudy beverages. J. Food Sci. 56:747.
HART, V.S., C.E. JOHNSON & R.D. LETTERMAN. 1992. An analysis
of low-level turbidity measurements. J. Amer. Water Works
Assoc., 84(12): 40.
LECHEVALLIER, M.W. & W.D. NORTON. 1992. Examining
relationship between particle counts and Giardia,
Cryptosporidium, and turbidity. J. Amer. Water Works Assoc.
84(12):54.