10 razones la medición de turbidez es un reto, y cómo superar estos problemas.

Del archivo de la PMA. Este artículo conserva su fecha de publicación original; es posible que la disponibilidad de los productos, las especificaciones y los datos de contacto hayan cambiado.

La turbidez ha sido durante mucho tiempo uno de los indicadores clave para determinar la calidad del agua. Sin embargo, en el sector se reconoce ampliamente que, debido a la influencia que tiene el diseño de los instrumentos en las lecturas, distintos instrumentos pueden ofrecer resultados diferentes con una misma muestra. Esto se debe a varias razones, algunas relacionadas con el ángulo de detección de la luz incidente y la luz dispersa de los instrumentos, y otras con la forma en que se presenta la muestra al instrumento.

La turbiedad puede ser una medida compleja para hacer, especialmente en los niveles muy bajos requeridos en la producción de agua potable británica. La medida se puede afectar por el tamaño y la forma del material que dispersa la luz, el color de la muestra y entonces la distribución del material en la muestra.

Para superar estos problemas, se ha desarrollado un nuevo instrumento de medición de la turbidez, el PTV1000, creado por un equipo de expertos dirigido por Mike Sadar, un experto en turbidez de renombre mundial. El instrumento en línea que diseñaron tenía como objetivo resolver los problemas habituales relacionados con la introducción de la muestra en el instrumento.

Los desafíos de la medición de turbidez:

Causa	Efecto
Burbujas	Altos resultados
Variaciones de celda de muestra	Resultados altos o bajos. El impacto de este problema es más severo cuando se mide la turbidez de bajo nivel.
Luz perdida	Altos resultados
Contaminación	Altos resultados. Resultados de la acumulación de partículas/de la escala dentro del instrumento, o de ensuciar microbiológico.
Aspectos ópticos del instrumento	Resultados altos o bajos. Degradación de los componentes ópticos dentro del instrumento y el efecto de la calibración
Absorber partículas coloreadas	Resultados bajos
Color de la muestra	Resultados bajos (si se usa una longitud de onda en la región visible)
Tamaño de partícula	Resultados altos o bajos (dependiendo de la longitud de onda) Las partículas grandes dispersan las longitudes de onda más largas de la luz con mayor facilidad que las partículas pequeñas. Las partículas pequeñas dispersan las longitudes de onda más cortas con mayor eficacia que las longitudes de onda más largas.
Sedimentación de partículas	Resultados altos o bajos. Tiende a ser un problema con la instrumentación portátil en lugar de en línea.
Densidad de partículas	Resultados bajos

Mesa adaptada de Sadar. M "instrumentación de turbidez – una visión general de la tecnología de hoy" taller de turbidez de FISC. Patrocinado by the US Geological Survey, Reno, Nevada, 2002

Se ha desarrollado una nueva forma de medir la turbidez, la PTV1000 de Lovibond, que incorpora la pericia de un equipo con más de 100 años de experiencia en medición de turbidez.

Burbujas

Las burbujas son la perdición de la medición de turbidez y una serie de métodos para eliminarlos de la muestra antes de la medición han sido intentados por los fabricantes a lo largo de los años. Para eliminar burbujas de entrar en la cámara de medición, el nuevo diseño del instrumento incorpora un mecanismo de trampa de burbujas patentado integral, utilizando tanto el flujo horizontal como vertical para atrapar y eliminar incluso las micro burbujas del instrumento antes de Measurment.

Vista lateral

Celda de muestra

Cualquier superficie que se interpone entre la luz incidente y el detector no es ideal, la medición de turbidez de la mesa de banco es inherentemente propensa a los defectos en la célula causada por la limpieza y el uso, estos causan resultados falsos positivos de turbidez, por lo que utilizarlos en línea instrumentación si no es necesario. Las células de vidrio son propensas a rascarse y ensuciarse.

A esto se suma la cuestión de la condensación, un problema particular cuando se utilizan las células de vidrio, pero también los instrumentos en línea de efectos que no cuando la condensación se acumula alrededor de la fuente de luz.

Para evitar estos problemas, los expertos simplemente no utilizaron las células de cristal y incorporaron una fuente de luz controlada por temperatura para evitar la condensación en la óptica.

Luz perdida

La luz parásita es otro problema que puede reducirse mediante un diseño del instrumento bien pensado. Básicamente, se trata de la luz que detecta el instrumento y que no está relacionada con la dispersión provocada por las partículas de la muestra en ese momento. Una vez más, la medición de la turbidez a niveles muy bajos es propensa a errores debido incluso a las cantidades más ínfimas de luz que rebotan en la cámara de muestra.

El nuevo PTV1000 se ha diseñado para canalizar la luz parásita hacia abajo, alejándola del detector y dirigiéndola hacia un «drenaje de luz parásita». Este componente, desarrollado específicamente para este fin, captura la luz parásita y evita que rebote por la cámara de medición y provoque resultados falsos positivos.

Contaminación

En el PTV1000 se utilizan piezas en contacto con el fluido especialmente diseñadas, y el diseño de la cámara de medición es totalmente liso para reducir al mínimo los puntos en los que puedan acumularse sedimentos. Además, la cámara de medición está diseñada para que sea fácil acceder a ella, ya que facilitar la limpieza a los operarios es fundamental para evitar problemas de contaminación.

Aspectos ópticos del instrumento

Gracias al uso de una fuente de luz LED, el PTV1000 ofrece un rendimiento duradero y estable a lo largo del tiempo. Para verificar el sistema óptico, se ha desarrollado un patrón sólido que permite a los operadores comprobar su sistema; sin embargo, el equipo de expertos quiso ir un paso más allá y permitir la calibración con la solución de calibración primaria para los instrumentos de turbidez: la formazina.

La calibración de turbidez se basa en la respuesta del instrumento a formacina. Formacina fue desarrollado especialmente para la calibración de los instrumentos de la turbiedad y es un polímero que tiene características relativamente constantes de la dispersión de la luz. Y es el único estándar de calibración primaria real disponible, cualquier otro estándar que usted puede conseguir para un instrumento de turbidez es un estándar secundario que se relaciona de nuevo a formacina y sólo debe realmente ser utilizado para la verificación.  Desafortunadamente, formacina tiene dos principales inconvenientes en que no es muy agradable de manejar y, en segundo lugar, no es terriblemente estable en la solución diluida. Dado que las obras de agua potable están trabajando por debajo de 1NTU entonces las soluciones que usaría para calibrar tendrían que ser frescas antes de su uso.

Color de la muestra/partículas absorbentes coloreadas

No hay mucho que se pueda hacer respecto a la absorción de la luz por el color; sin embargo, esto suele afectar a los instrumentos que utilizan una longitud de onda inferior a 800 nm. Dado que la mayoría de los instrumentos de medición de la turbidez que se utilizan en el Reino Unido están diseñados para cumplir con la norma ISO 7027, que especifica que debe utilizarse una longitud de onda del infrarrojo cercano, esto no supone un gran problema.

Tamaño de partícula/densidad

Una vez más, no hay mucho que se pueda hacer respecto al tratamiento que da el instrumento a las diferentes propiedades de dispersión de las partículas de distintos tamaños y densidades. El usuario debe decidir si prefiere detectar partículas más pequeñas utilizando una longitud de onda más corta (y, por lo tanto, correr el riesgo de que se produzcan interferencias de color) o utilizar la versión del instrumento que cumple con la norma ISO y que emplea una longitud de onda más larga. El nuevo instrumento está disponible en ambas versiones. En cuanto a la sedimentación de las partículas, de nuevo, no hay mucho que se pueda hacer en el diseño del instrumento, pero es importante tenerlo en cuenta a la hora de comparar los resultados de los instrumentos en línea y los portátiles.

En conclusión, se ha desarrollado un nuevo método para medir la turbidez: el PTV 1000 de Lovibond, que incorpora los conocimientos de un equipo con más de 100 años de experiencia en la medición de la turbidez.

Aunque superando muchos de los problemas técnicos asociados a la medición de la turbidez, el equipo también diseñó el PTV1000 teniendo en cuenta al operador de la planta de tratamiento de aguas. Esto significó asegurar que sólo se requirieran pequeños volúmenes de muestra para reducir el consumo de agua e introducir una interfaz basada en la aplicación para el funcionamiento en un dispositivo inteligente cuando esto fuera deseable.

Se ha desarrollado un nuevo estándar para la medición de la turbidez con el PTV1000.