De betekenis van troebelheid in een vloeistof
De troebelheid van een vloeistof is de mate waarin kleine deeltjes in die vloeistof het licht dat erdoor valt verstrooien, zo krijgt u een ondoorzichtige vloeistof. Onopgeloste zwevende deeltjes die niet waarneembaar zijn met het blote oog beïnvloeden de troebelheid. Een troebelheidssensor meet de juiste concentratie.
- Troebelheid is geen fysieke grootte.
- Een troebelheids-uitzichtpaneel moest vroeger bepalen hoe troebel een bepaalde stof was.
- Vandaag de dag gebruiken ze de troebelheidsnorm formazine om dit aan te geven.
In welke processen pas ik een troebelheidsmeting toe?
Troebelheidsmetingen zijn toepasbaar in de dranken-, voedsel- en zuivelindustrie, maar ook in de chemische- en farmaceutische industrie om continu toezicht te houden op de procesresultaten. De absorptie meting is waarschijnlijk één van de meest gebruikte methodes om troebelheid te meten. Dit is door het brede meetbereik en de verschillende types van onderdompel sondes. Enkele van de meest voorkomende applicaties zijn:
- fasescheiding tussen verschillende producten
- metingen van de gistconcentratie
- detecteren van olie in water en andersom
- centrifuge bewaking
- afvalwater metingen
Wat gebeurt er tijdens het schijnen van licht door vloeistoffen?
Wanneer licht door een vloeistof schijnt gaat er een deeltje van verloren. Dat deeltje licht is dan geabsorbeerd. 100% transmissie betekent dat geen licht verloren gaat, 0% transmissie betekent dat geen licht tot bij de lichtdetector komt. De transmissie is weergegeven in percentage (%T)
De wet van Lambert-Beer omschrijft de relatie tussen de absorptie en de transmissie van licht als volgt: wanneer een lichtbundel met een zekere intensiteit door een absorberend materiaal valt, zal de bundel bij het verlaten van het materiaal een lagere intensiteit hebben. Een deel van de lichtbundel is namelijk geabsorbeerd. De grootheid in afname is afhankelijk van de absorberende stof in het materiaal, de moleculaire concentratie van die absorberende stof en de materiaaldikte.
Een voorbeeld van de Lambert-Beer law, een groene laser schijnt licht in een oplossing van Rhodamine 6B. De straal wordt zwakker als het verder in de oplossing schijnt.
Conclusie: Verhoging van troebelheid in het medium verhoogt onvermijdelijk de absorptie.
Fomazine, wat is dit nu?
Een lichtbron stuurt een gebundelde lichtstraal door de vloeistof. De lichtdetectoren registreren de lichtstraal die zich op de partikels verspreidt. Tegelijkertijd meten ze ook het verstuurde licht. Het quotiënt van het verspreide licht en het verstuurde licht is de troebelheidswaarde. Er zijn vier verschillende methodes om de troebelheidswaarde te meten.
- Doorgelaten-licht-methode: meet de verzwakking van het doorgestuurde licht bij een hoek van 180°. Voornamelijk geschikt bij hoge troebelheid en stoffen met grote partikels. De meetresultaten zijn weergegeven in FAU (Formazine attenuation units)
Verstrooid-licht-methode (Nephelometrie): meet de intensiteit van het verstrooid licht bij een hoek van 90°, hoe meer licht er is gemeten, hoe meer er door de partikels is weerkaatst. Deze methode is voornamelijk geschikt bij lage troebelheid. De meetresultaten zijn weergegeven in FNU (Formazine Nephelometric Units) of NTU (Nephelometric Turbidity Units)
Reflectie-meting: meet de intensiteit van het gereflecteerde licht direct gereflecteerd van het medium. De lichtbron en detector staan naast elkaar opgesteld en het licht is in een hoek van 180° gereflecteerd. Bij een beperkt meetbereik en hoge troebelheidswaarde vanaf 2000NTU is dit de aangewezen methode. De meetresultaten zijn ook in NTU weergegeven.
Ratio-methode: toont de relatie tussen doorgelaten lichtmeting en verstrooid lichtmeting. Deze methode is niet in overeenstemming met internationale standaarden.
