Като доставчик на турбидиметър съм срещал множество запитвания от клиенти за това как различни фактори влияят върху измерванията на турбидиметъра. Днес ще разгледам един важен фактор, който често минава под радара: вискозитетът на пробата.
Нека започнем с бърза освежителна информация какво представляват мътността и вискозитетът. Мътността измерва мътността или мътността на течността, причинена от голям брой отделни частици, които обикновено са невидими с невъоръжено око. Това е важен параметър в различни индустрии като пречистване на вода, производство на храни и напитки и мониторинг на околната среда. От друга страна, вискозитетът се отнася до съпротивлението на течността срещу потока. Помислете как медът тече много по-бавно от водата - това е, защото медът има по-висок вискозитет.
Сега може би се чудите как вискозитетът на пробата всъщност се обърква с показанията на турбидиметъра? Е, всичко се свежда до това как частиците в пробата се държат в течността и как турбидиметърът измерва разсейването и абсорбцията на светлината от тези частици.
Движение и утаяване на частиците
В течност с нисък вискозитет като вода, частиците могат да се движат относително свободно. Когато турбидиметър освети светлина през пробата, тези свободно движещи се частици разпръскват светлината във всички посоки и детекторът в турбидиметъра измерва тази разсеяна светлина, за да изчисли мътността.
Въпреки това, при течност с висок вискозитет, историята е различна. Плътната консистенция на течността ограничава движението на частиците. Те не се движат толкова свободно, колкото в течност с нисък вискозитет. Това може да доведе до неравномерно разпределение на частиците в пробата. Някои частици могат да се слепят заедно, а други може да се утаят по-бързо на дъното на камерата за проби.
Когато частиците се слепят, общият модел на разсейване се променя. Турбидиметърът е калибриран за измерване на разсейването въз основа на предположението, че частиците са равномерно разпределени и действат независимо. Слепналите частици могат да разпръснат светлината по различен начин, което води до неточни показания за мътност. Например, по-големите бучки могат да разпръснат повече светлина в определена посока, създавайки погрешно впечатление за по-висока мътност.
Уреждането също е голям проблем. Ако частиците се утаят твърде бързо в проба с висок вискозитет, концентрацията на частици близо до дъното на камерата за проби се увеличава, докато концентрацията близо до горната част намалява. Тъй като турбидиметърът измерва разсейването на светлината на определено място в камерата за пробата, това неравномерно разпределение може да причини значителни грешки в измерването.
Разпространение на светлината
Вискозитетът също може да повлияе на това как светлината преминава през пробата. В течност с висок вискозитет светлината може да се абсорбира или разпръсне повече поради по-плътната среда. Самата течност може да действа като допълнителна пречка за светлината, карайки я да загуби интензитет, преди да достигне детектора.
Тази промяна в интензитета на светлината може да бъде погрешно интерпретирана от турбидиметъра като увеличение на мътността. Измерването на мътността се основава на сравнението между падащата светлина и разсеяната или пропусната светлина. Ако интензитетът на светлината се влияе от вискозитета на течността, а не от действителния брой частици, отчитането ще бъде изключено.
Ефекти на срязване
Когато проба се въведе в турбидиметър, често има някаква форма на смесване или поток. При течности с висок вискозитет, силите на срязване, генерирани по време на този процес, са различни в сравнение с течности с нисък вискозитет. Силите на срязване могат да разрушат агрегатите на частиците, което от своя страна променя разпределението на размера на частиците.
Измерването на турбидиметъра е чувствително към размера на частиците. По-малките частици разпръскват светлината по различен начин от по-големите. Така че, ако силите на срязване в проба с висок вискозитет раздробят големите агрегати от частици на по-малки, отчитането на мътността може да се промени значително. Това е друг начин, по който вискозитетът може да хвърли гаечен ключ при точните измервания с турбидиметър.
Работа с вискозни проби
Като доставчик на турбидиметри разбирам, че много от нашите клиенти трябва да измерват мътността на вискозни проби. И така, какво може да се направи, за да се получат точни показания?
Първо, правилната подготовка на пробите е ключова. Това може да включва разреждане на пробата със съвместима течност с нисък вискозитет. Чрез разреждане на пробата можете да намалите нейния вискозитет, като същевременно поддържате представителна концентрация на частици. Въпреки това е важно да се гарантира, че разреждането не променя природата на частиците или въвежда нови замърсители.
Друг подход е да се използва турбидиметър, който е специално проектиран за вискозни проби. Някои от нашитеАнализатор на мътностмоделите имат характеристики като по-голяма камера за проби или подобрени механизми за смесване, които могат да преодолеят някои от предизвикателствата, породени от течности с висок вискозитет.
Редовното калибриране също е от решаващо значение. Когато се работи с вискозни проби, процесът на калибриране трябва да вземе предвид ефектите на вискозитета върху измерването. Това може да включва използване на стандарти за калибриране с подобен вискозитет на пробите, които ще измервате.
Реално - световно въздействие
Неточното измерване на мътността във вискозни проби може да има сериозни последствия в различни индустрии. В хранително-вкусовата промишленост, например, мътността се използва като индикатор за качеството на продукта. Ако измерването на мътността е изключено поради висок вискозитет, това може да доведе до погрешна преценка на качеството на даден продукт, което потенциално да доведе до изтегляне на продукта или недоволство на клиентите.
В пречиствателните станции мътността е критичен параметър за осигуряване безопасността на питейната вода. Неточно измерване в проба от вискозна отпадна вода може да доведе до неправилни процеси на пречистване, излагайки на риск общественото здраве.
Опаковане
И така, ето го. Вискозитетът на дадена проба може да има значително влияние върху измерванията с турбидиметър чрез различни механизми, като например повлияване на движението на частиците, разпространението на светлината и ефектите на срязване. Като адоставчик на турбидиметър, ние се ангажираме да помагаме на нашите клиенти да преодолеят тези предизвикателства. Независимо дали имате нужда отУред за измерване на мътност на водатаза основни приложения или анОнлайн анализатор на сензор за мътностза непрекъснато наблюдение, ние имаме решение за вас.
Ако се занимавате с измерване на мътност във вискозни проби и искате да гарантирате точни резултати, не се колебайте да се свържете с нас. Можем да ви предоставим експертен съвет, подходящо оборудване и постоянна поддръжка, за да отговорим на вашите специфични нужди. Нека работим заедно, за да направим вашите задачи за измерване на мътност възможно най-гладки!
Референции
- APHA, AWWA, WEF. (2017). Стандартни методи за изследване на води и отпадъчни води. 23-то издание.
- ASTM International. (2019 г.). Стандартна практика за определяне на мътност във вода. ASTM D1889 - 19.
- Бартелс, М. (2015). Измерване на мътността в промишлеността: принципи и приложения. Journal of Industrial and Engineering Chemistry, 21, 20 - 26.