在线仪器及原理：哈希浊度分析技术

1、1 2 浊度世界的领袖浊度世界的领袖 从1964年研发第一台浊度仪起，哈希 在浊度测量领域已有近50年的发展历 史，目前市场占有率居世界第一 从遥远的井场到在世界最大的饮用水 厂 ，哈希被使用与每一个地点（举例） 3 哈希实验室浊度历史哈希实验室浊度历史 4 什么是浊度？什么是浊度？ 相对水体透明度的测量 悬浮固体的测量 水质参数的一个重要指标 浊度不是： 对于类型，尺寸或在水中的悬浮颗粒浓度的一个 直接测量 能够识别颗粒的类型 一个化学属性 一个分光光度分析方法 5 什么是浊度？什么是浊度？ 悬浮颗粒物可能包括 粘土，粉土，砂石 藻类和其他微生物 有机物质 其他细微颗粒 水中的悬浮物 支持有

2、害微生物的增长 减少化学消毒的有效性 干扰化学和生物分析 差的视觉效果 是大多数工业应用不可接受的 6 测量技术的发展史测量技术的发展史 浊度测量的历史进程 杰克逊蜡烛 - 视觉消除 光度计 - 光传输 比浊法 - 90度的光散射 JTU，即杰克逊浊度单位，是一个过去使用的单位，当 时人们利用杰克逊浊度计目测浊度：将待测水样倒入一支 竖直置于火焰正上方的玻璃管中，直到无法看清玻璃管为 止。1JTU=1mg/L的白陶土悬浮体。将水样与用硅藻土(或白 陶土)配制的标准溶液进行比较,以确定水样的浊度.规定1L 蒸馏水中含1mg一定粒度的硅藻土(或白陶土)所产生的浊度 为一个浊度单位,简称度. 7 光

3、度计光度计 自从光度计被开发，光的传播被用来测量浊度 光度计的相关问题 低浊度（饮用水水平） 对测量来说透光率的变化太小 高浊度 多粒子的光散射被光吸收而干扰 8 浊度计浊度计 使用90 设计的光学系统 光源到探测器有90 结果报告为浊度单位（NTU）。 美国EPA的浊度测量标准方法 9 9 散射光浊度仪是应用光线的散射原理制成。 根据丁道尔效应： IkI0nV24 式中：I-散射光强度，I0入射光强度，入射光波长，n指单 位体积内的悬浮颗粒数，V颗粒体积，k常数。 由此可见，散射光强度与悬浮颗粒物的总数存在对应关系，浊度是由 水中的悬浮颗粒所引起的，因此可由散射光强度的变化来反映浊度的 变化

4、情况。 散射光浊度仪测量原理（散射光浊度仪测量原理（1 1） 10 为什么是为什么是9090度？度？ 许多因素会影响光散射： 粒度 颗粒形状 折射率 粒子和流体的颜色 粒子浓度 浊度计试图尽量减少这些因素的影响（大小， 形状，颜色的颗粒)，同时最大限度地提高测量 精度。 例如 - 粒径 11 为什么是为什么是9090度？度？ Small Particles Larger Particles Even Larger Particles 测量90度的光散射来尽量减小颗粒尺度的影响 12 颗粒和溶液的颜色颗粒和溶液的颜色 有色物质吸收光线。 如果光被吸收，则更少的光到达探测器同时被测量的浊 度将会降

5、低 13 颗粒和溶液的颜色颗粒和溶液的颜色 通过比例浊度仪进行改正。 额外的探测器测量被样本吸收的光并进行修正。 Ratio Detector 14 比率浊度计比率浊度计 15 颗颗粒粒浓浓度度 少量的 大颗粒散射的光与许多小颗粒散射的光相 当。 并不是所有的并不是所有的NTU值相同时它的浓度值保持一致的值相同时它的浓度值保持一致的 = 16 浊浊度度仪仪-USEPA-USEPA要求要求 卤钨灯在一个灯丝温度为2200- 3000K下操作 通过样品的光程10厘米 散射光在9030 被检测 检测器和滤光片系统反应峰在400-600nm之间 17 比比浊计浊计 - ISO - ISO要求要求 LE

6、D光源在860 nm的运行 通过样品的光程 10厘米 散射光在90 1被 检测 检测器和过滤系统的响应峰在860 nm（+/ - 30纳米） 18 19 一级标准溶液 高纯度材料作为测量比较的参考 Formazin, StablCal (stabilized formazin in various dilutions) StablCal（各种稀释的稳定的Formazin） Submicron Polymer Suspensions亚微米聚合物悬 浮液 二级标准 可追溯至一级标准的等效标准 Gelex, ICE-PIC (process) 20 Primary Standards - Forma

7、zinPrimary Standards - Formazin EPA认可的 以4000NTU的浓度购买，或由lab4000制备 稀释后立即使用 福尔马肼浊度标准的稳定性限制 400 NTU稳定1年以上 20-400 NTU 稳定一个月 2-20 NTU稳定12-24小时 2 NTU稳定不到1个小时 21 Primary Standards - StablCalPrimary Standards - StablCal EPA 批准 购买所需的NTU值 标准范围从0.3 4000NTU 稀释不是必要的 密封样品瓶：1年的保质期 大瓶溶液：2年的保质期 22 23 测量浊度测量浊度 从理论上讲相对

8、简单易懂 浊度与比色法完全不同 无清零（无法测量零浊度） 不是一个比较测量 需要定期的校正 在实践中，一个准确的测量不是这么简单 - 特别是1.0NTU 识别潜在的错误来源 以减少错误发生的技术 24 24 浊度测量浊度测量 操作步骤及注意事项操作步骤及注意事项 25 25 26 26 27 27 28 28 29 29 30 错误错误源源 样品池 杂散光-系统中的多余灯光（从任何来源） -导致 一个高的浊度测量 - 样品池 气泡 校准不当 10 20 30 40 10203040 TRUE APPARENT 31 样样品池品池 最常见的实验室测量的误差来源 样品池 样品池必须认真清洁 用清洁

9、剂，酸清洗 超声波清洗 去离子过滤水冲洗 样品池的划痕 样品池的划痕可能会散射光线，给出一个错误的积正 读数 隐藏或尽量减少划痕的影响 硅油以掩盖划痕 样本池指数 32 其他错误源其他错误源 气泡 气泡散射光线并给予一个高的读数 样品 时间 - 让样品等候几分钟 超声波清洗 真空提取 杂散光 杂散光让更多的光线到达探测器=虚假的高浊度读数 保持样品间隔和光学器件的清洁 33 浊度测量浊度测量 干净的样品池 使用硅油 脱泡的样品 维护仪器 遵循正确的校准程序 34 2100Q2100Q便携式浊度仪便携式浊度仪 2100N2100N及及2100AN2100AN台式浊度仪台式浊度仪 35 2100Q

10、2100Q便携式浊度仪便携式浊度仪 36 90o 2100Q 便携式便携式浊浊度度仪仪光路光路图图 Transmitted light 灯泡灯泡 透透镜镜 样样 品品 池（剖池（剖 面面 图图） ） 透透 射射 光光 水平方向水平方向 透射光透射光检测检测器器 垂直方向垂直方向 散射光散射光检测检测器器 37 2100Q 2100Q 特色特色 自动选择量程自动选择量程 电池供电，可在野外使用电池供电，可在野外使用 有坚固的手提箱既可存放仪器，又可安全运输有坚固的手提箱既可存放仪器，又可安全运输 拥有信号平均模式拥有信号平均模式 38 2100N2100N台式浊度仪台式浊度仪 39 Forwar

11、d scatter Transmitted light 透透镜镜 灯泡灯泡 表表计计 样样 品品 池（剖池（剖 面面 图图） ） 前向散射光前向散射光 检测检测器器 水平方向水平方向 透射光透射光检测检测器器 垂直方向垂直方向 散射光散射光检测检测器器 2100N 台式浊度仪光路图台式浊度仪光路图 40 2100N 特色特色 自动选择量程自动选择量程 拥有信号平均模式拥有信号平均模式 增强的信号读取模式，提高仪器灵敏度（相比于增强的信号读取模式，提高仪器灵敏度（相比于2100Q） 更大的量程范围（相比于更大的量程范围（相比于2100Q） 多种浊度单位多种浊度单位 灵敏的故障自检功能，可及时提醒

12、使用者发现并排除仪器灵敏的故障自检功能，可及时提醒使用者发现并排除仪器 故障故障 仪器具有数据存储功能，可通过仪器具有数据存储功能，可通过HachLinkTM软件直接下软件直接下 载到电脑载到电脑 41 2100N 台式浊度仪台式浊度仪 标准标准 配置配置 l2100N台式浊度仪台式浊度仪(主机主机) l一套样品瓶，一套样品瓶，6个套个套 l一套一套Stablcal型浊度标准物型浊度标准物 （ 5个浊度水平：个浊度水平：0.1,20,200,1000,4000NTU） l硅油、擦拭布硅油、擦拭布 l仪器操作手册仪器操作手册 42 2100AN2100AN台式浊度台式浊度 仪仪 43 90o B

13、ack scatter Forward scatter Transmitted light 透透镜镜 灯泡灯泡 样样 品品 池（剖池（剖 面面 图图） ） 2100AN 台式浊度仪光路图台式浊度仪光路图 垂直方向垂直方向 散射光散射光检测检测器器 水平方向水平方向 透射光透射光检测检测器器 前向散射光前向散射光 检测检测器器 后向散射光后向散射光 检测检测器器 44 2100AN2100AN台式浊度仪标准配置台式浊度仪标准配置 l2100N台式浊度仪台式浊度仪(主机主机) l一套样品瓶，一套样品瓶，6个套个套 l一套一套Stablcal型浊度标准物型浊度标准物 （6个浊度水平：个浊度水平：0.1,20,200,1000,4000及及7500NTU） l硅油、擦拭布硅油、擦拭布 l仪器操作手册仪器操作手册 l色度专用滤光片色度专用滤光片 45 2100AN2100AN特色特色 自动选择量程自动选择量程 拥有信号平均模式拥有信号平均模式 增强的信号读取模式，提高仪器灵敏度（相比于增强的信号读取模式，提高仪器灵敏度（相比于2100N） 更大的量程范围（相比于更大的量程范围（