Determinació de la terbolesa de l'aigua

Qualitat de l'aigua: determinació de la terbolesa (GB 13200-1991)” fa referència a la norma internacional ISO 7027-1984 “Qualitat de l'aigua – Determinació de la terbolesa”. Aquesta norma especifica dos mètodes per determinar la terbolesa de l'aigua. La primera part és l'espectrofotometria, que és aplicable a aigua potable, aigua natural i aigua d'alta terbolesa, amb una terbolesa de detecció mínima de 3 graus. La segona part és la turbidimetria visual, que és aplicable a l'aigua de baixa terbolesa com l'aigua potable i l'aigua de font, amb una terbolesa de detecció mínima d'1 grau. No hi hauria d'haver residus ni partícules fàcils d'enfonsar a l'aigua. Si els utensilis utilitzats no estan nets, o hi ha bombolles dissoltes i substàncies acolorides a l'aigua, interferirà amb la determinació. A una temperatura adequada, el sulfat d'hidrazina i l'hexametilentetramina es polimeritzen per formar un polímer blanc d'alta molècula, que s'utilitza com a solució estàndard de terbolesa i es compara amb la terbolesa de la mostra d'aigua en determinades condicions.

La terbolesa sol ser aplicable a la determinació d'aigua natural, aigua potable i alguna qualitat d'aigua industrial. La mostra d'aigua que s'ha de provar per a la terbolesa s'ha de provar tan aviat com sigui possible, o s'ha de refrigerar a 4 °C i provar-la en 24 hores. Abans de la prova, la mostra d'aigua s'ha de sacsejar vigorosament i tornar a temperatura ambient.
La presència de matèria en suspensió i col·loides a l'aigua, com ara fang, llim, matèria orgànica fina, matèria inorgànica, plàncton, etc., pot fer que l'aigua sigui tèrbol i presenti una certa terbolesa. En l'anàlisi de la qualitat de l'aigua, s'estipula que la terbolesa formada per 1 mg de SiO2 en 1 L d'aigua és una unitat estàndard de terbolesa, anomenada 1 grau. En general, com més gran és la terbolesa, més tèrbol és la solució.
Com que l'aigua conté partícules en suspensió i col·loïdals, l'aigua originalment incolora i transparent es torna tèrbol. El grau de terbolesa s'anomena terbolesa. La unitat de terbolesa s'expressa en "graus", que equival a 1L d'aigua que conté 1 mg. SiO2 (o mg caolí no corbat, terra de diatomeas), el grau de terbolesa produït és d'1 grau, o Jackson. La unitat de terbolesa és JTU, 1JTU=1mg/L de suspensió de caolí. La terbolesa que mostren els instruments moderns és la unitat de terbolesa dispersa NTU, també coneguda com TU. 1NTU=1JTU. Recentment, es creu a nivell internacional que l'estàndard de terbolesa preparat amb sulfat d'hexametilentetramina-hidrazina té una bona reproductibilitat i es selecciona com a FTU estàndard unificat de diversos països. 1FTU=1JTU. La terbolesa és un efecte òptic, que és el grau d'obstrucció de la llum quan passa per la capa d'aigua, que indica la capacitat de la capa d'aigua per dispersar i absorbir la llum. No només està relacionat amb el contingut de matèria en suspensió, sinó també amb la composició, la mida de les partícules, la forma i la reflectivitat superficial de les impureses de l'aigua. El control de la terbolesa és una part important del tractament de l'aigua industrial i un important indicador de qualitat de l'aigua. Segons els diferents usos de l'aigua, hi ha diferents requisits de terbolesa. La terbolesa de l'aigua potable no ha de superar 1NTU; la terbolesa de l'aigua addicional per al tractament de l'aigua de refrigeració circulant ha de ser de 2-5 graus; la terbolesa de l'aigua d'entrada (aigua bruta) per al tractament d'aigua dessalada ha de ser inferior a 3 graus; la terbolesa de l'aigua necessària per a la fabricació de fibres artificials és inferior a 0,3 graus. Com que les partícules en suspensió i col·loïdals que constitueixen la terbolesa són generalment estables i majoritàriament porten càrregues negatives, no s'assentaran sense tractament químic. En el tractament d'aigües industrials, la coagulació, la clarificació i la filtració s'utilitzen principalment per reduir la terbolesa de l'aigua.
Una cosa més a afegir és que, com que els estàndards tècnics del meu país estan alineats amb els estàndards internacionals, el concepte de "terbolesa" i la unitat de "grau" bàsicament ja no s'utilitzen a la indústria de l'aigua. En canvi, s'utilitza el concepte de "terbolesa" i la unitat de "NTU/FNU/FTU".

Mètode turbidimètric o de llum dispersa
La terbolesa es pot mesurar mitjançant turbidimetria o mètode de llum dispersa. el meu país utilitza generalment la turbidimetria per mesurar la terbolesa. La mostra d'aigua es compara amb la solució estàndard de terbolesa preparada amb caolí. La terbolesa no és alta, i s'estipula que un litre d'aigua destil·lada conté 1 mg de diòxid de silici com a unitat de terbolesa. Els valors de mesura de terbolesa obtinguts per diferents mètodes de mesura o diferents estàndards no són necessàriament coherents. El nivell de terbolesa generalment no pot indicar directament el grau de contaminació de l'aigua, però l'augment de la terbolesa causat per les aigües residuals humanes i industrials indica que la qualitat de l'aigua s'ha deteriorat.
1. Mètode colorimètric. La colorimetria és un dels mètodes més utilitzats per mesurar la terbolesa. Utilitza un colorímetre o espectrofotòmetre per determinar la terbolesa comparant la diferència d'absorbància entre la mostra i la solució estàndard. Aquest mètode és adequat per a mostres de baixa terbolesa (generalment menys de 100 NTU).
2. Mètode de dispersió. El mètode de dispersió és un mètode per determinar la terbolesa mitjançant la mesura de la intensitat de la llum dispersa de les partícules. Els mètodes de dispersió comuns inclouen el mètode de dispersió directa i el mètode de dispersió indirecta. El mètode de dispersió directa utilitza un instrument de dispersió de llum o un dispersor per mesurar la intensitat de la llum dispersa. El mètode de dispersió indirecta utilitza la relació entre la llum dispersa generada per les partícules i l'absorbància per obtenir el valor de terbolesa mitjançant la mesura de l'absorbància.

La terbolesa també es pot mesurar amb un mesurador de terbolesa. El mesurador de terbolesa emet llum, la fa passar per una secció de la mostra i detecta la quantitat de llum dispersa per partícules a l'aigua des d'una direcció de 90° fins a la llum incident. Aquest mètode de mesura de la llum dispersa s'anomena mètode de dispersió. Qualsevol terbolesa real s'ha de mesurar d'aquesta manera.

La importància de detectar la terbolesa:
1. En el procés de tractament de l'aigua, mesurar la terbolesa pot ajudar a determinar l'efecte de purificació. Per exemple, durant el procés de coagulació i sedimentació, els canvis de terbolesa poden reflectir la formació i eliminació de flocs. Durant el procés de filtració, la terbolesa pot avaluar l'eficiència d'eliminació de l'element del filtre.
2. Controlar el procés de tractament de l'aigua. La mesura de la terbolesa pot detectar canvis en la qualitat de l'aigua en qualsevol moment, ajudar a ajustar els paràmetres del procés de tractament de l'aigua i mantenir la qualitat de l'aigua dins d'un rang adequat.
3. Predir els canvis en la qualitat de l'aigua. En detectar contínuament la terbolesa, es pot descobrir a temps la tendència dels canvis en la qualitat de l'aigua i es poden prendre mesures per avançat per evitar el deteriorament de la qualitat de l'aigua.