Kao dobavljač turbidimetra, naišao sam na brojne upite kupaca o tome kako različiti čimbenici utječu na mjerenja turbidimetra. Danas ću se pozabaviti jednim važnim faktorom koji često proleti ispod radara: viskoznošću uzorka.
Počnimo s kratkim osvježavanjem o tome što su zamućenost i viskoznost. Zamućenost mjeri zamućenost ili zamućenost tekućine uzrokovanu velikim brojem pojedinačnih čestica koje su općenito nevidljive golim okom. To je važan parametar u raznim industrijama poput obrade vode, proizvodnje hrane i pića te praćenja okoliša. S druge strane, viskoznost se odnosi na otpor tekućine protoku. Razmislite o tome kako med teče mnogo sporije od vode – to je zato što med ima veću viskoznost.
Sada se možda pitate kako se viskoznost uzorka zapravo miješa s očitanjima turbidimetra? Pa, sve se svodi na to kako se čestice u uzorku ponašaju unutar tekućine i kako turbidimetar mjeri raspršenje i apsorpciju svjetlosti tih čestica.
Gibanje i slijeganje čestica
U tekućini niske viskoznosti poput vode, čestice se mogu kretati relativno slobodno. Kada turbidimetar prosvijetli uzorak, te čestice koje se slobodno kreću raspršuju svjetlost u svim smjerovima, a detektor u turbidimetru mjeri to raspršeno svjetlo kako bi izračunao zamućenost.
Međutim, u tekućini visoke viskoznosti priča je drugačija. Gusta konzistencija tekućine ograničava kretanje čestica. Ne kreću se slobodno kao u tekućini niske viskoznosti. To može dovesti do neravnomjerne raspodjele čestica unutar uzorka. Neke se čestice mogu skupiti, a druge se mogu brže taložiti na dno komore za uzorke.
Kada se čestice skupe, cjelokupni obrazac raspršenja se mijenja. Turbidimetar je kalibriran za mjerenje raspršenja na temelju pretpostavke da su čestice ravnomjerno raspoređene i djeluju neovisno. Zgrudane čestice mogu različito raspršiti svjetlost, što dovodi do netočnih očitanja zamućenosti. Na primjer, veće nakupine mogu raspršiti više svjetla u određenom smjeru, ostavljajući lažni dojam veće zamućenosti.
Naseljavanje je također veliki problem. Ako se čestice prebrzo talože u uzorku visoke viskoznosti, koncentracija čestica pri dnu komore za uzorke se povećava, dok se koncentracija pri vrhu smanjuje. Budući da turbidimetar mjeri raspršenje svjetlosti na određenom mjestu u komori za uzorke, ova neravnomjerna raspodjela može uzrokovati značajne pogreške u mjerenju.
Širenje svjetlosti
Viskoznost također može utjecati na to kako svjetlost putuje kroz uzorak. U tekućini visoke viskoznosti, svjetlost se može više apsorbirati ili raspršiti zbog gušćeg medija. Sama tekućina može djelovati kao dodatna prepreka za svjetlost, uzrokujući da ona izgubi intenzitet prije nego što stigne do detektora.
Ovu promjenu intenziteta svjetlosti turbidimetar može pogrešno protumačiti kao povećanje zamućenosti. Mjerenje zamućenosti temelji se na usporedbi između upadne svjetlosti i raspršene ili propuštene svjetlosti. Ako na intenzitet svjetla utječe viskoznost tekućine, a ne stvarni broj čestica, očitanje će biti isključeno.
Učinci smicanja
Kada se uzorak unese u turbidimetar, često postoji neki oblik miješanja ili protoka. U tekućinama visoke viskoznosti, posmične sile nastale tijekom ovog procesa razlikuju se od tekućina niske viskoznosti. Smične sile mogu razbiti agregate čestica, što zauzvrat mijenja raspodjelu veličine čestica.
Mjerenje turbidimetra osjetljivo je na veličinu čestica. Manje čestice drugačije raspršuju svjetlost od većih. Dakle, ako posmične sile u uzorku visoke viskoznosti razbiju agregate velikih čestica na manje, očitanje zamućenosti može se značajno promijeniti. Ovo je još jedan način na koji viskoznost može utjecati na točna mjerenja turbidimetra.
Rad s viskoznim uzorcima
Kao dobavljač turbidimetara, razumijem da mnogi naši kupci trebaju mjeriti zamućenost viskoznih uzoraka. Dakle, što se može učiniti da se dobiju točna očitanja?
Prvo, pravilna priprema uzorka je ključna. To može uključivati razrjeđivanje uzorka kompatibilnom tekućinom niske viskoznosti. Razrjeđivanjem uzorka možete smanjiti njegovu viskoznost uz zadržavanje reprezentativne koncentracije čestica. Međutim, važno je osigurati da razrjeđivanje ne promijeni prirodu čestica ili uvede nove kontaminante.
Drugi pristup je korištenje turbidimetra koji je posebno dizajniran za viskozne uzorke. Neki od našihAnalizator zamućenostimodeli imaju značajke poput veće komore za uzorke ili poboljšanih mehanizama za miješanje koji mogu prevladati neke od izazova koje predstavljaju tekućine visoke viskoznosti.
Redovita kalibracija također je ključna. Kada se radi o viskoznim uzorcima, postupak kalibracije treba uzeti u obzir učinke viskoznosti na mjerenje. To može uključivati korištenje kalibracijskih standarda slične viskoznosti uzorcima koje ćete mjeriti.
Utjecaj u stvarnom svijetu
Netočno mjerenje zamućenosti u viskoznim uzorcima može imati ozbiljne posljedice u različitim industrijama. U industriji hrane i pića, na primjer, zamućenost se koristi kao pokazatelj kvalitete proizvoda. Ako je mjerenje zamućenosti isključeno zbog visoke viskoznosti, to može dovesti do pogrešne procjene kvalitete proizvoda, što potencijalno može rezultirati povlačenjem proizvoda ili nezadovoljstvom kupaca.
U postrojenjima za pročišćavanje vode, zamućenost je kritičan parametar za osiguranje sigurnosti vode za piće. Netočno mjerenje u uzorku viskozne otpadne vode moglo bi dovesti do nepravilnih procesa obrade, ugrožavajući javno zdravlje.
Zamotavanje
Dakle, eto vam ga. Viskoznost uzorka može imati značajan utjecaj na mjerenja turbidimetra kroz različite mehanizme kao što je utjecaj na kretanje čestica, širenje svjetlosti i efekte smicanja. Kao adobavljač turbidimetra, predani smo pomaganju našim klijentima u prevladavanju ovih izazova. Trebate li aMjerač mutnoće vodeza osnovne aplikacije ili anOnline analizator senzora zamućenostiza kontinuirani nadzor, imamo rješenje za vas.
Ako imate posla s mjerenjem zamućenosti u viskoznim uzorcima i želite osigurati točne rezultate, nemojte se ustručavati kontaktirati nas. Možemo vam pružiti stručne savjete, odgovarajuću opremu i stalnu podršku kako bismo zadovoljili vaše specifične potrebe. Radimo zajedno kako bismo vaše zadatke mjerenja zamućenosti učinili što lakšim!
Reference
- APHA, AWWA, WEF. (2017). Standardne metode za ispitivanje vode i otpadnih voda. 23. izdanje.
- ASTM International. (2019). Standardna praksa za određivanje mutnoće u vodi. ASTM D1889 - 19.
- Bartels, M. (2015). Mjerenje zamućenosti u industriji: principi i primjena. Časopis za industrijsku i inženjersku kemiju, 21, 20 - 26.