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A turbidez tem sido, desde há muito, um dos principais indicadores para determinar a qualidade da água. No entanto, é amplamente reconhecido no setor que, devido ao efeito do design dos instrumentos nas leituras, diferentes instrumentos podem apresentar resultados distintos na mesma amostra. Existem várias razões para tal, algumas relacionadas com o ângulo de deteção da luz incidente e da luz difusa dos instrumentos e outras relacionadas com a forma como a amostra é apresentada ao instrumento.
Turvação pode ser uma medida complexa para fazer, especialmente nos níveis muito baixos exigidos na produção de água potável do Reino Unido. A medida pode ser afetada pelo tamanho e a forma do material que espalha a luz, a cor da amostra e então a distribuição do material na amostra.
Para superar estes problemas, foi desenvolvido um novo instrumento de medição da turbidez, o PTV1000, criado por uma equipa de especialistas liderada por Mike Sadar, especialista em turbidez de renome mundial. O instrumento em linha que conceberam teve como objetivo resolver os problemas comuns relacionados com a introdução da amostra no instrumento.
Os desafios da medição da turvação:
| Porque | Efeito |
|---|---|
| Bolhas | Resultados elevados |
| Variações de células de amostra | Resultados altos ou baixos. O impacto desta edição é o mais severo ao medir a turvação do baixo-nível. |
| Luz dispersa | Resultados elevados |
| Contaminação | Resultados elevados. Resultados da acumulação de partículas/escala dentro do instrumento, ou de incrustação microbiológica. |
| Aspectos ópticos do instrumento | Resultados altos ou baixos. Degradação dos componentes ópticos dentro do instrumento e o efeito da calibração |
| Absorvendo partículas coloridas | Resultados baixos |
| Amostra de cor | Baixos resultados (se estiver usando um comprimento de onda na região visível) |
| Tamanho da partícula | Resultados elevados ou baixos (dependentes do comprimento de onda) As partículas grandes dispersam os comprimentos de onda mais longos da luz com maior facilidade do que as partículas pequenas As partículas pequenas dispersam os comprimentos de onda mais curtos de forma mais eficiente do que os comprimentos de onda mais longos |
| Assentamento de partículas | Resultados altos ou baixos. Tende a ser um problema com instrumentação portátil ao invés de on-line. |
| Densidade de partículas | Resultados baixos |
Tabela adaptada de Sadar. M "a instrumentação turvação-uma visão geral da tecnologia de hoje" Workshop de turvação fisc. Sponsered pela pesquisa geological dos EUA, Reno, Nevada, 2002
Uma nova forma de medir a turvação foi desenvolvida, a PTV1000 de Lovibond, que incorpora a expertise de uma equipe com mais de 100 anos de experiência em medição de turvação.
Bolhas
As bolhas são a amargura da medição da turvação e um número de métodos de removê-los da amostra antes da medida foram tentados por fabricantes sobre os anos. Para eliminar as bolhas de entrar na câmara de medição, o novo design do instrumento incorpora um mecanismo de armadilha de bolhas patenteado integral, usando o fluxo horizontal e vertical para interceptar e remover mesmo micro bolhas do instrumento antes da mensuração.
Vista lateral
Célula de amostra
Qualquer superfície que vem entre a luz incidente eo detector não é ideal, medição de turvação bancada é inerentemente propensos a defeitos na célula causada pela limpeza e uso, estes causam resultados de turvação positivo falso, então por que usá-los em linha Instrumentação se você não precisar. As células de vidro são propensas a arranhar e sujar.
Adicionado a esta é a questão da condensação, um problema particular ao usar células de vidro, mas também efeitos instrumentos on-line que não quando a condensação se acumula em torno da fonte de luz.
Para evitar estas edições, os peritos simplesmente não usaram as pilhas de vidro e incorporaram uma fonte luminosa controlada temperatura para impedir a condensação na óptica.
Luz dispersa
A luz difusa é outro problema que pode ser reduzido através de um projeto de instrumento bem concebido. Essencialmente, trata-se da luz detetada pelo instrumento que não está associada à dispersão causada pelas partículas na amostra naquele momento. Mais uma vez, a medição de turbidez a níveis muito baixos está sujeita a erros devido até mesmo às mais ínfimas quantidades de luz que ricocheteiam na câmara de amostragem.
O novo PTV1000 foi concebido para canalizar a luz difusa para baixo, afastando-a do detetor e direcionando-a para um «dispersor de luz difusa». Este componente, especialmente desenvolvido, capta a luz difusa e impede que esta ricocheteie pela câmara de medição, causando resultados falsos positivos.
Contaminação
No PTV1000 são utilizadas peças em contacto com o fluido especialmente concebidas para o efeito e o design da câmara de medição é totalmente liso, de modo a minimizar quaisquer locais onde se possam acumular sedimentos. Além disso, a câmara de medição foi concebida para ser de fácil acesso, uma vez que facilitar a limpeza aos operadores é fundamental para evitar problemas de contaminação.
Aspectos ópticos do instrumento
Ao utilizar uma fonte de luz LED, o PTV1000 oferece um desempenho duradouro e estável ao longo do tempo. Para verificar o sistema ótico, foi desenvolvido um padrão sólido que permite aos operadores verificar o seu sistema; no entanto, a equipa de especialistas quis ir um passo além e permitir a calibração com a solução de calibração primária para instrumentos de medição da turbidez: a formazina.
A calibração da turvação é toda baseada em torno da resposta do instrumento ao formazin. Formazin foi especialmente desenvolvida para a calibração de instrumentos de turvação e é um polímero que tem propriedades de dispersão de luz relativamente consistente. Ele e é o único padrão de calibração primária real disponível, cada outro padrão que você pode obter para um instrumento de turvação é um padrão secundário que se relaciona com formazin e só deve realmente ser usado para verificação. Infelizmente, formazin tem dois grandes desvantagens em que não é muito bom para lidar e em segundo lugar, não é terrivelmente estável em solução diluída. Dado que as obras de água potável estão trabalhando abaixo 1NTU, em seguida, as soluções que você usaria para calibrar teria que ser feita de fresco antes de usar.
Amostra de cor/partículas absorventes coloridas
Pouco se pode fazer em relação à absorção da luz pela cor, uma vez que esta tende a afetar os instrumentos que utilizam um comprimento de onda inferior a 800 nm. Como a maioria dos instrumentos de medição da turbidez utilizados no Reino Unido foi concebida para cumprir a norma ISO 7027, que especifica que deve ser utilizado um comprimento de onda no infravermelho próximo, esta questão reveste-se de menor importância.
Tamanho de partícula/densidade
Mais uma vez, pouco se pode fazer quanto à forma como o instrumento lida com as diferentes propriedades de dispersão de partículas de diferentes tamanhos e densidades. O utilizador deve decidir se pretende ser capaz de detetar partículas mais pequenas utilizando um comprimento de onda mais curto (e, consequentemente, correr o risco de interferência de cor) ou utilizar a versão do instrumento com comprimento de onda mais longo, em conformidade com a norma ISO. O novo instrumento está disponível em ambas as versões. No que diz respeito à sedimentação das partículas, mais uma vez, não há muito que se possa fazer ao nível do design do instrumento, mas vale a pena ter isso em conta quando se comparam os resultados de instrumentos online e portáteis.
Em conclusão, foi desenvolvido um novo método de medição da turbidez, o PTV 1000 da Lovibond, que incorpora os conhecimentos especializados de uma equipa com mais de 100 anos de experiência na medição da turbidez.
Ao mesmo tempo que supera muitas das questões técnicas associadas à medição de turbidez, a equipe também projetou o PTV1000 pensando no operador da obra de tratamento de água. Isto significava garantir que apenas pequenos volumes de amostra eram necessários para reduzir o consumo de água e introduzir uma interface baseada em App para operação em um dispositivo inteligente onde isto é desejável.
Um novo padrão para medição de turbidez foi desenvolvido com o PTV1000.
