Extrait des archives de la PMA. Cet article conserve sa date de publication d'origine ; la disponibilité des produits, leurs caractéristiques techniques et les coordonnées peuvent avoir changé.
La turbidité est depuis longtemps l'un des indicateurs clés permettant de déterminer la qualité de l'eau. Cependant, il est largement admis dans le secteur que, en raison de l'influence de la conception des appareils sur les mesures, des appareils différents peuvent donner des résultats différents pour un même échantillon. Plusieurs raisons expliquent ce phénomène : certaines sont liées à l'angle de détection de la lumière incidente et de la lumière diffusée par les appareils, d'autres à la manière dont l'échantillon est présenté à l'appareil.
La turbidité peut être une mesure complexe à faire, en particulier aux niveaux très bas requis dans la production d'eau potable au Royaume-Uni. La mesure peut être affectée par la taille et la forme du matériau qui diffuse la lumière, la couleur de l'échantillon, puis la distribution du matériau dans l'échantillon.
Pour remédier à ces problèmes, un nouvel appareil de mesure de la turbidité, le PTV1000, a été mis au point par une équipe d’experts dirigée par Mike Sadar, spécialiste de renommée mondiale en matière de turbidité. L’appareil en ligne qu’ils ont conçu visait à résoudre les problèmes courants liés à la présentation de l’échantillon à l’appareil.
Les défis de la mesure de la turbidité:
| Cause | Effet |
|---|---|
| Bulles | Résultats élevés |
| Variations de cellules d'échantillon | Résultats élevés ou faibles. L'impact de ce problème est plus grave lorsqu'on mesure la turbidité de bas niveau. |
| Lumière errante | Résultats élevés |
| Contamination | Des résultats élevés. Résulte de l'accumulation de particules/écailles dans l'instrument, ou de l'encrassement microbiologique. |
| Aspects optiques de l'instrument | Résultats élevés ou faibles. Dégradation des composants optiques à l'intérieur de l'instrument et l'effet de l'étalonnage |
| Absorption des particules colorées | Faibles résultats |
| Couleur de l'échantillon | Faibles résultats (si vous utilisez une longueur d'onde dans la région visible) |
| Taille de particule | Résultats élevés ou faibles (en fonction de la longueur d'onde) Les grosses particules diffusent plus facilement les longueurs d'onde de lumière plus longues que les petites particules Les petites particules diffusent plus efficacement les longueurs d'onde courtes que les longues. |
| Sédimentation des particules | Résultats élevés ou faibles. A tendance à être un problème avec l'instrumentation portable plutôt que en ligne. |
| Densité des particules | Faibles résultats |
Table adaptée de Sadar. M "turbidité instrumentation-un aperçu de la technologie d'aujourd'hui" atelier de turbidité fisc. Sponsered par l'US Geological Survey, Reno, Nevada, 2002
Une nouvelle façon de mesurer la turbidité a été développée, le PTV1000 de Lovibond, qui intègre l'expertise d'une équipe avec plus de 100 ans d'expérience dans la mesure de la turbidité.
Bulles
Les bulles sont le fléau de la mesure de la turbidité et un certain nombre de méthodes de les enlever de l'échantillon avant la mesure ont été tentés par les fabricants au fil des ans. Pour éliminer les bulles de pénétrer dans la chambre de mesure, la nouvelle conception d'instrument incorpore un mécanisme breveté de piège à bulles intégré, utilisant le débit horizontal et vertical pour piéger et enlever même les micro bulles de l'instrument avant le mesurage.
Vue latérale
Cellule témoin
Toute surface qui se trouve entre la lumière incidente et le détecteur n'est pas idéal, la mesure de la turbidité benchtop est intrinsèquement sujettes à des défauts sur la cellule causée par le nettoyage et l'utilisation, ce qui provoque de fausses résultats de la turbidité positive, alors pourquoi les utiliser en ligne Instrumentation si vous n'en avez pas besoin. Les cellules en verre sont sujettes aux éraflures et à l'encrassement.
Ajouté à cela est la question de la condensation, un problème particulier lors de l'utilisation des cellules en verre, mais aussi des effets en ligne des instruments qui ne sont pas lorsque la condensation s'accumule autour de la source de lumière.
Pour éviter ces problèmes, les experts n'ont tout simplement pas utilisé de cellules en verre et incorporé une source de lumière contrôlée par la température pour éviter la condensation sur l'optique.
Lumière errante
La lumière parasite est un autre problème qui peut être atténué grâce à une conception bien pensée de l'instrument. Il s'agit essentiellement de la lumière détectée par l'instrument qui n'est pas liée à la diffusion provoquée par les particules présentes dans l'échantillon à ce moment-là. Là encore, la mesure de la turbidité à très faible niveau est sujette à des erreurs dues à la moindre quantité de lumière se réfléchissant dans la chambre d'échantillonnage.
Le nouveau PTV1000 a été conçu pour canaliser la lumière parasite vers le bas, loin du détecteur et en direction d’un « collecteur de lumière parasite ». Ce composant spécialement développé capte la lumière parasite et l’empêche de se propager dans la chambre de mesure et de provoquer des résultats faussement positifs.
Contamination
Le PTV1000 intègre des pièces en contact avec le fluide spécialement conçues, et la chambre de mesure présente une surface entièrement lisse afin de réduire au minimum les zones propices à l'accumulation de sédiments. De plus, la chambre de mesure est conçue pour être facilement accessible, car faciliter le nettoyage pour les opérateurs est essentiel pour éviter tout problème de contamination.
Aspects optiques de l'instrument
Grâce à sa source lumineuse à LED, le PTV1000 offre des performances durables et stables dans le temps. Afin de vérifier le système optique, un étalon solide a été mis au point pour permettre aux opérateurs de contrôler leur système, mais l'équipe d'experts a souhaité aller plus loin et permettre l'étalonnage sur la solution d'étalonnage primaire pour les instruments de mesure de la turbidité, la formazine.
L'étalonnage de la turbidité est basé sur la réponse de l'instrument à la Formazin. Formazin a été spécialement développé pour l'étalonnage des instruments de turbidité et est un polymère qui a des propriétés de diffusion de lumière relativement constantes. Elle et est la seule vraie norme d'étalonnage primaire disponible, toutes les autres normes que vous pouvez obtenir pour un instrument de turbidité est une norme secondaire qui se rapporte à Formazin et ne devrait vraiment être utilisé pour la vérification. Malheureusement, Formazin a deux inconvénients majeurs en ce qu'il n'est pas très agréable à manipuler et d'autre part, il n'est pas terriblement stable dans la solution diluée. Étant donné que les travaux d'eau potable travaillent au-dessous de 1NTU alors les solutions que vous utiliseriez pour étalonner devraient être faits frais avant utilisation.
Couleur d'échantillon/particules absorbantes colorées
Il n'y a toutefois pas grand-chose à faire concernant l'absorption de la lumière par la couleur, car celle-ci a tendance à affecter les appareils utilisant une longueur d'onde inférieure à 800 nm. Étant donné que la plupart des appareils de mesure de la turbidité utilisés au Royaume-Uni sont conçus pour être conformes à la norme ISO 7027, qui spécifie qu'il convient d'utiliser une longueur d'onde dans le proche infrarouge, ce problème est moins important.
Granulométrie/densité
Là encore, il n'y a pas grand-chose à faire concernant la manière dont l'instrument gère les différentes propriétés de diffusion des particules de tailles et de densités variées. L'utilisateur doit décider s'il souhaite pouvoir détecter des particules plus petites en utilisant une longueur d'onde plus courte (et donc courir le risque d'interférences de couleur) ou utiliser la version de l'instrument conforme à la norme ISO, qui utilise une longueur d'onde plus longue. Le nouvel instrument est disponible dans ces deux versions. En ce qui concerne la sédimentation des particules, là encore, il n'y a pas grand-chose à faire au niveau de la conception de l'instrument, mais cela mérite d'être noté lorsque l'on compare les résultats obtenus avec des instruments en ligne et des instruments portables.
En conclusion, une nouvelle méthode de mesure de la turbidité a été mise au point : le PTV 1000 de Lovibond, qui s'appuie sur le savoir-faire d'une équipe cumulant plus de 100 ans d'expérience dans le domaine de la mesure de la turbidité.
Tout en surmontant de nombreux problèmes techniques liés à la mesure de la turbidité, l'équipe a également conçu le PTV1000 en pensant à l'opérateur de l'usine de traitement des eaux. Il s'agissait de s'assurer que seuls de petits volumes d'échantillons étaient nécessaires pour réduire la consommation d'eau et d'introduire une interface basée sur l'application pour le fonctionnement sur un dispositif intelligent lorsque cela est souhaitable.
Un nouvel étalon pour la mesure de la turbidité a été mis au point avec le PTV1000.
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