Duļķainības definīcija

Duļķainība ir optisks efekts, kas rodas gaismas mijiedarbības rezultātā ar suspendētām daļiņām šķīdumā, visbiežāk ūdenī. Suspendētās daļiņas, piemēram, nogulumi, māls, aļģes, organiskās vielas un citi mikrobiālie organismi, izkliedē gaismu, kas iet cauri ūdens paraugam. Gaismas izkliede no suspendētajām daļiņām šajā ūdens šķīdumā rada duļķainību, kas raksturo to, cik lielā mērā gaisma tiek kavēta, tai izejot cauri ūdens slānim. Duļķainība nav rādītājs, kas tieši raksturo suspendēto daļiņu koncentrāciju šķidrumā. Tā netieši atspoguļo suspendēto daļiņu koncentrāciju, aprakstot suspendēto daļiņu gaismas izkliedes efektu šķīdumā. Jo lielāka ir izkliedētās gaismas intensitāte, jo lielāka ir ūdens šķīduma duļķainība.
Duļķainības noteikšanas metode
Duļķainība ir ūdens parauga optisko īpašību izpausme, un to izraisa nešķīstošu vielu klātbūtne ūdenī, kas izraisa gaismas izkliedi un absorbciju, nevis tās taisnu caurlaidību ūdens paraugam. Tas ir indikators, kas atspoguļo dabiskā ūdens un dzeramā ūdens fizikālās īpašības. To izmanto, lai norādītu ūdens dzidruma vai duļķainības pakāpi, un tas ir viens no svarīgākajiem rādītājiem ūdens kvalitātes mērīšanai.
Dabiskā ūdens duļķainību izraisa smalkas suspendētas vielas, piemēram, dūņas, māls, smalkas organiskās un neorganiskās vielas, šķīstošas ​​krāsainas organiskās vielas, kā arī planktons un citi mikroorganismi ūdenī. Šīs suspendētās vielas var adsorbēt baktērijas un vīrusus, tāpēc zema duļķainība veicina ūdens dezinfekciju, lai iznīcinātu baktērijas un vīrusus, kas ir nepieciešams, lai nodrošinātu ūdensapgādes drošību. Tāpēc centralizētai ūdensapgādei ar perfektu tehnisko stāvokli jācenšas piegādāt ūdeni ar pēc iespējas zemāku duļķainību. Rūpnīcas ūdens zemā duļķainība ir labvēlīga hlorētā ūdens smakas un garšas samazināšanai; tas palīdz novērst baktēriju un citu mikroorganismu vairošanos. Zemas duļķainības uzturēšana visā ūdens sadales sistēmā veicina atbilstoša atlikušā hlora daudzuma klātbūtni.
Krāna ūdens duļķainība jāizsaka izkliedētās duļķainības vienībā NTU, kas nedrīkst pārsniegt 3 NTU un īpašos apstākļos nedrīkst pārsniegt 5 NTU. Svarīga ir arī daudzu tehnoloģisko ūdeņu duļķainība. Dzērienu rūpnīcas, pārtikas pārstrādes rūpnīcas un ūdens attīrīšanas iekārtas, kas izmanto virszemes ūdeni, parasti izmanto koagulāciju, sedimentāciju un filtrāciju, lai nodrošinātu apmierinošu produktu.
Ir grūti noteikt korelāciju starp duļķainību un suspendēto vielu masas koncentrāciju, jo daļiņu izmērs, forma un refrakcijas indekss ietekmē arī suspensijas optiskās īpašības. Mērot duļķainību, visi stikla trauki, kas nonāk saskarē ar paraugu, jāuzglabā tīros apstākļos. Pēc tīrīšanas ar sālsskābi vai virsmaktīvo vielu noskalojiet ar tīru ūdeni un noteciniet. Paraugi tika ņemti stikla flakonos ar aizbāžņiem. Pēc paraugu ņemšanas dažas suspendētās daļiņas var nogulsnēties un koagulēt, un pēc novecošanas tās vairs nevar atjaunot, un mikroorganismi var arī iznīcināt cietvielu īpašības, tāpēc mērījumi jāveic pēc iespējas ātrāk. Ja uzglabāšana ir nepieciešama, jāizvairās no saskares ar gaisu un jāuzglabā aukstā, tumšā telpā, bet ne ilgāk kā 24 stundas. Ja paraugs tiek uzglabāts aukstā vietā, pirms mērīšanas tas jāatdzesē līdz istabas temperatūrai.
Pašlaik ūdens duļķainības mērīšanai tiek izmantotas šādas metodes:
(1) Caurlaidības veids (ieskaitot spektrofotometru un vizuālo metodi): Saskaņā ar Lamberta-Bīra likumu ūdens parauga duļķainību nosaka caurlaidīgās gaismas intensitāte, un ūdens parauga duļķainības un gaismas caurlaidības negatīvais logaritms ir lineāras attiecības veidā – jo augstāka duļķainība, jo zemāka gaismas caurlaidība. Tomēr dabiskā ūdenī esošās dzeltenās krāsas traucējumu dēļ ezeru un rezervuāru ūdenī ir arī organiskas gaismu absorbējošas vielas, piemēram, aļģes, kas arī traucē mērījumus. Izvēlieties 680rim viļņa garumu, lai izvairītos no dzeltenās un zaļās krāsas traucējumiem.
(2) Izkliedētās gaismas turbidimetrs: Saskaņā ar Releja (Rayleigh) formulu (Ir/Io=KD, h ir izkliedētās gaismas intensitāte, 10 ir cilvēka starojuma intensitāte), mēra izkliedētās gaismas intensitāti noteiktā leņķī, lai noteiktu ūdens paraugu duļķainību. Ja krītošo gaismu izkliedē daļiņas, kuru daļiņu izmērs ir no 1/15 līdz 1/20 no krītošās gaismas viļņa garuma, intensitāte atbilst Releja formulai, un daļiņas, kuru daļiņu izmērs ir lielāks par 1/2 no krītošās gaismas viļņa garuma, atstaro gaismu. Šīs divas situācijas var attēlot ar Ir∝D, un gaisma 90 grādu leņķī parasti tiek izmantota kā raksturīgā gaisma duļķainības mērīšanai.
(3) Izkliedētās gaismas caurlaidības duļķainības mērītājs: izmantojiet Ir/It=KD vai Ir/(Ir+It)=KD (Ir ir izkliedētās gaismas intensitāte, It ir caurlaidīgās gaismas intensitāte), lai izmērītu caurlaidīgās un atstarotās gaismas intensitāti, un parauga duļķainības mērīšanai izmantojiet formulu Ir/It=KD.
Starp iepriekšminētajām trim metodēm izkliedes-transmisijas turbidimetrs ir labāks, tam ir augsta jutība, un ūdens parauga hromatisms netraucē mērījumiem. Tomēr instrumenta sarežģītības un augstās cenas dēļ to ir grūti reklamēt un izmantot G. Vizuālo metodi lielā mērā ietekmē subjektivitāte. G Faktiski duļķainības mērīšanai galvenokārt izmanto izkliedes-turbidimetru. Ūdens duļķainību galvenokārt izraisa ūdenī esošās daļiņas, piemēram, nogulumi, un izkliedētās gaismas intensitāte ir lielāka nekā absorbētās gaismas intensitāte. Tāpēc izkliedes-turbidimetrs ir jutīgāks nekā transmisijas turbidimetrs. Un tā kā izkliedes-turbidimetrs kā gaismas avotu izmanto balto gaismu, parauga mērījums ir tuvāks realitātei, bet hromatisms traucē mērījumiem.
Duļķainību mēra ar izkliedētās gaismas mērīšanas metodi. Saskaņā ar standartu ISO 7027-1984 var izmantot duļķainības mērītāju, kas atbilst šādām prasībām:
(1) Krītošās gaismas viļņa garums λ ir 860 nm;
(2) Ienākošā spektra joslas platums △λ ir mazāks vai vienāds ar 60 nm;
(3) Paralēli krītošā gaisma neatšķiras, un jebkurš fokuss nepārsniedz 1,5°;
(4) Mērījuma leņķis θ starp krītošās gaismas optisko asi un izkliedētās gaismas optisko asi ir 90±25°.
(5) Atvēršanās leņķis ωθ ūdenī ir 20°～30°.
un obligātu rezultātu ziņošanu formazīna duļķainības mērvienībās
① Ja duļķainība ir mazāka par 1 formazīna izkliedes duļķainības vienību, tā ir precīza ar 0,01 formazīna izkliedes duļķainības vienību;
②Kad duļķainība ir 1–10 formazīna izkliedes duļķainības vienības, tā ir precīza ar 0,1 formazīna izkliedes duļķainības vienību;
③ Ja duļķainība ir 10–100 formazīna izkliedes duļķainības vienības, tā ir precīza ar 1 formazīna izkliedes duļķainības vienību;
④ Ja duļķainība ir lielāka vai vienāda ar 100 formazīna izkliedes duļķainības vienībām, tai jābūt precīzai ar 10 formazīna izkliedes duļķainības vienībām.
1.3.1 Atšķaidīšanas standartiem vai atšķaidīta ūdens paraugiem jāizmanto duļķainības nesaturošs ūdens. Duļķainības nesaturoša ūdens sagatavošanas metode ir šāda: destilētu ūdeni izlaiž caur membrānas filtru ar poru izmēru 0,2 μm (baktēriju pārbaudei izmantotā filtra membrāna neatbilst prasībām), savākšanas kolbu vismaz divas reizes izskalo ar filtrētu ūdeni un nākamos 200 ml izlej. Destilēta ūdens izmantošanas mērķis ir samazināt jonu apmaiņas tīrā ūdenī esošo organisko vielu ietekmi uz noteikšanu un samazināt baktēriju augšanu tīrā ūdenī.
1.3.2 Hidrazīna sulfātu un heksametilēntetramīnu pirms svēršanas var uz nakti ievietot silikagela eksikatorā.
1.3.3 Kad reakcijas temperatūra ir 12–37 °C diapazonā, nav acīmredzamas ietekmes uz (formazīna) duļķainības veidošanos, un, ja temperatūra ir zemāka par 5 °C, polimērs neveidojas. Tādēļ formazīna duļķainības standarta šķīduma pagatavošanu var veikt normālā istabas temperatūrā. Taču reakcijas temperatūra ir zema, suspensija viegli uzsūcas stikla traukos, un temperatūra ir pārāk augsta, kas var izraisīt augstas duļķainības standarta vērtības samazināšanos. Tāpēc formazīna veidošanās temperatūru vislabāk kontrolēt 25 ± 3 °C temperatūrā. Hidrazīna sulfāta un heksametilēntetramīna reakcijas laiks gandrīz pilnībā beidzās 16 stundās, un produkta duļķainība sasniedza maksimumu pēc 24 stundām pēc reakcijas sākuma, un nebija atšķirības starp 24 un 96 stundām.
1.3.4 Formazīna veidošanās procesā, kad ūdens šķīduma pH ir 5,3–5,4, daļiņas ir gredzenveida, smalkas un vienmērīgas; kad pH ir aptuveni 6,0, daļiņas ir smalkas un blīvas niedru ziedu un pārslu veidā; kad pH ir 6,6, veidojas lielas, vidējas un mazas sniegpārslām līdzīgas daļiņas.
1.3.5 Standarta šķīdumu ar duļķainību 400 grādi var uzglabāt vienu mēnesi (pat pusgadu ledusskapī), un standarta šķīdums ar duļķainību 5–100 grādi nemainīsies nedēļas laikā.