Sameus pintavedessä

Mikä on sameus?
Sameudella tarkoitetaan liuoksen estymisastetta valon kulkua varten, mikä sisältää valon sironnan suspendoituneessa aineessa ja valon absorptiota liuenneiden aineiden molekyylien toimesta.
Sameus on parametri, joka kuvaa nesteessä suspendoituneiden hiukkasten määrää. Se liittyy sellaisiin tekijöihin kuin vedessä olevien suspendoituneiden aineiden pitoisuus, koko, muoto ja taitekerroin. Veden laadun testauksessa sameus on tärkeä indikaattori, joka voi heijastaa veden suspendoituneen kiintoaineen pitoisuutta ja on myös yksi perusta ihmisten aistinvaraiselle arvioinnille veden laadusta. Sameutta mitataan yleensä mittaamalla hiukkasten hajottaman valon määrä vedessä, kun valo kulkee vesinäytteen läpi. Nämä hiukkaset ovat yleensä pieniä, ja niiden koko on yleensä mikrometrien luokkaa tai pienempi. Nykyaikaisten laitteiden näyttämä sameus on yleensä sirontasameutta, ja yksikkö on NTU (Nephelometric Turbidity Units). Sameuden mittaaminen on erittäin tärkeää juomaveden laadun arvioinnissa, koska se ei liity pelkästään veden kirkkauteen, vaan heijastelee epäsuorasti myös mikro-organismien pitoisuutta vedessä, mikä vaikuttaa desinfiointivaikutukseen.
Sameus on suhteellinen mitta, joka määräytyy sen mukaan, kuinka paljon valoa pääsee vesinäytteen läpi. Mitä korkeampi sameus, sitä vähemmän valoa kulkee näytteen läpi ja vesi näyttää "samemmalta". Suurempi sameus johtuu veteen suspendoituneista kiinteistä hiukkasista, jotka hajottavat valoa sen sijaan, että välittäisivät sitä veden läpi. Suspendoituneiden hiukkasten fysikaaliset ominaisuudet voivat vaikuttaa kokonaissameuteen. Suuremmat hiukkaset sirottavat valoa ja keskittävät sen eteenpäin, mikä lisää sameutta häiritsemällä valon siirtymistä veden läpi. Hiukkaskoko vaikuttaa myös valon laatuun; Suuremmat hiukkaset sirottavat valoa pidempiä aallonpituuksia helpommin kuin lyhyemmät aallonpituudet, kun taas pienemmillä hiukkasilla on suurempi sirontavaikutus lyhyemmille aallonpituuksille. Lisääntynyt hiukkaskonsentraatio vähentää myös valon läpäisykykyä, kun valo joutuu kosketuksiin lisääntyneen hiukkasten määrän kanssa ja kulkee lyhyempiä matkoja hiukkasten välillä, mikä johtaa useisiin sironoihin per hiukkanen.

Havaitsemisperiaate
Sameus 90 asteen sirontamenetelmä on yleisesti käytetty menetelmä liuosten sameuden mittaamiseen. Tämä menetelmä perustuu Lorentz-Boltzmann-yhtälön kuvaamaan sirontailmiöön. Tämä menetelmä mittaa fotometrillä tai fotometrillä testattavan näytteen läpi kulkevan valon voimakkuutta ja näytteen 90 asteen sirontasuunnassa sironneen valon voimakkuutta ja laskee näytteen sameuden mitattujen arvojen perusteella. Tässä menetelmässä käytetty sirontalause on: Beer-Lambertin laki. Tämä teoreema määrää, että tasaisesti säteilevän tasoaallon vaikutuksesta sähköoptinen vaste yksikköpituuden sisällä pienenee optisen reitin pituuden eksponentiaalisen funktion myötä, mikä on klassinen Beer-Lambertin laki. Toisin sanoen valonsäteet, jotka osuvat liuokseen suspendoituneisiin hiukkasiin, siroavat useita kertoja, ja jotkut säteet ovat sironneet 90 asteen kulmissa. Tätä menetelmää käytettäessä laite mittaa näiden hiukkasten 90 asteen kulmassa siroaman valon intensiteetin suhteen valon voimakkuuteen, joka kulkee näytteen läpi ilman sirontaa. Sameushiukkasten pitoisuuden kasvaessa myös sironneen valon intensiteetti kasvaa ja suhde on suurempi, joten suhteen koko on verrannollinen suspensiossa olevien hiukkasten lukumäärään.
Itse asiassa mitattaessa valonlähde viedään pystysuoraan näytteeseen ja näyte asetetaan asentoon, jossa sirontakulma on 90°. Näytteen sameusarvo saadaan mittaamalla suoraan ilman näytteen läpi kulkemista mitattu valon intensiteetti ja näytteeseen syntyvä 90° hajavalointensiteetti fotometrillä ja yhdistetty kolorimetriseen laskentamenetelmään.
Tällä menetelmällä on korkea tarkkuus ja sitä käytetään laajalti sameuden mittaamiseen vedessä, jätevedessä, elintarvikkeissa, lääketieteessä ja ympäristössä.

Mikä on pintaveden sameuden pääasiallinen syy?
Pintaveden sameus johtuu ensisijaisesti vedessä olevasta suspendoituneesta aineesta. 12
Näitä suspendoituneita aineita ovat liete, savi, orgaaniset aineet, epäorgaaniset aineet, kelluvat aineet ja mikro-organismit jne., jotka estävät valon tunkeutumisen vesistöihin ja tekevät vesistöstä samean. Nämä hiukkaset voivat olla peräisin luonnollisista prosesseista, kuten myrskyistä, vesihanasta, tuulesta jne., tai ihmisen toiminnasta, kuten maatalouden, teollisuuden ja kaupunkien päästöistä. Sameuden mittaus on yleensä tietyssä suhteessa veden suspendoituneen kiintoaineen pitoisuuteen. Hajavalon intensiteettiä mittaamalla voidaan karkeasti ymmärtää vedessä olevien suspendoituneiden kiintoaineiden pitoisuus.
Sameuden mittaus
Lianhuan sameusmittari LH-P305 käyttää 90° hajavalomenetelmää, mittausalueella 0-2000NTU. Kaksoisaallonpituudet voidaan vaihtaa automaattisesti veden värikkyyden häiriöiden välttämiseksi. Mittaus on yksinkertainen ja tulokset ovat tarkkoja. Kuinka mitata sameutta
1. Käynnistä kädessä pidettävä sameusmittari LH-P305 esilämmittääksesi, yksikkö on NTU.
2. Ota 2 puhdasta kolorimetristä putkea.
3. Ota 10 ml tislattua vettä ja laita se kolorimetriseen putkeen nro 1.
4. Ota 10 ml näytettä ja laita se kolorimetriseen putkeen nro 2. Pyyhi ulkoseinä puhtaaksi.
5. Avaa kolorimetrinen säiliö, laita kolorimetrinen putki nro 1 sisään, paina 0-näppäintä ja näytössä näkyy 0 NTU.
6. Ota kolorimetrinen putki nro 1 ulos, laita kolorimetrinen putki nro 2 sisään, paina mittauspainiketta ja näyttöön tulee tulos.
Hakemus ja yhteenveto
Sameus on tärkeä veden laadun mitta, koska se on näkyvin mittari veden lähteen "puhtaudesta". Korkea sameus voi viitata veden saasteisiin, jotka ovat haitallisia ihmisille, eläimille ja kasveille, mukaan lukien bakteerit, alkueläimet, ravinteet (kuten nitraatit ja fosfori), torjunta-aineet, elohopea, lyijy ja muut metallit. Pintaveden lisääntynyt sameus tekee vedestä ihmisravinnoksi kelpaamattoman ja voi myös levittää veden välityksellä leviäviä taudinaiheuttajia, kuten sairauksia aiheuttavia mikro-organismeja, veden pinnoille. Korkea sameus voi johtua myös viemäriverkostojen jätevedestä, kaupunkien valumasta ja maaperän eroosiosta kehityksestä. Siksi sameusmittausta tulisi käyttää laajalti, erityisesti kentällä. Yksinkertaisilla välineillä voidaan helpottaa eri yksiköiden vesiolosuhteiden valvontaa ja yhdessä turvata vesivarojen pitkän aikavälin kehitystä.