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Trübungsmessung leicht gemacht

Tipps für die Trübungsmessung in der Wasseranalytik

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Trübungsmessung will gelernt sein

Leider ist gerade die Vergleichbarkeit von Messergebnissen ein großes Problem bei Trübungsmessungen. Wegen der unterschiedlichen Verfahren (z.B. Infrarot oder lichtoptische Messung) sind nicht einmal die zur Verfügung stehenden Messeinheiten miteinander vergleichbar (siehe Kasten). Darüber hinaus sind Trübungsmessgeräte hochempfindliche Instrumente. Um zuverlässige und exakte Ergebnisse zu erhalten, sind drei gewichtige Einflussfaktoren zu berücksichtigen: die korrekte Gerätekalibrierung, die Beschaffenheit der Messküvetten sowie die Eigenschaften der Probe selbst.

Kalibrierung bezeichnet einen zweistufigen Prozess. Zunächst wird mithilfe eines zertifizierten Standards die Abweichung des Messwertes gegenüber dem Standardwert unter Berücksichtigung von dessen Genauigkeit ermittelt, anschließend diese Abweichung mathematisch korrigiert. Grundsätzlich sind nur Ergebnisse von Geräten vergleichbar, die gemäß den gleichen Normen arbeiten (ISO oder EPA) und mit dem gleichen Standardtyp kalibriert sind. Das Kalibrierintervall ist situationsbezogen vom Anwender selbst zu erkennen. Wenn Trübungsmessgeräte beispielsweise thermischen Schwankungen ausgesetzt sind, die die Messung beeinflussen, ist in solchen Fällen eine zeitlich engmaschige Kalibrierung wichtig.

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Alle Messobjekte befinden sich stets in Küvetten im Strahlengang eines Trübungsmessgerätes. Diese bestehen in der Regel aus speziellem optischem Glas, das lediglich einen minimalen Einfluss auf die Ergebnisse nimmt. Das Licht erreicht die Proben somit, indem es die Küvette durchstrahlt. Für korrekte und vergleichbare Messungen, gerade im niedrigen Bereich, muss der Anwender seine Küvetten daher sorgsam pflegen, besonders wenn er mit mehreren messen möchte.

Nach einer Reinigung mit Leitungswasser sollten Küvetten sorgfältig und mehrfach mit deionisiertem oder destilliertem Wasser abgespült werden. Die Trocknung sollte einfach an der Luft stattfinden, um störende Kalkablagerungen zu verhindern. Es empfiehlt sich, Küvetten von Zeit zu Zeit auch mit verdünnter Salzsäure zu reinigen und nur getrennt, mit Deckeln verschlossen so zu lagern, dass sie weder verschmutzen noch sich gegenseitig verkratzen.

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NTU: Genutzte Detektoren und Einheiten hängen vom verwendeten Messmodus ab. Die beschriebenen Trübungsmessungen von 90°-gestreuten Lichts werden als nephelometrische (von griechisch nephelos, Wolke) oder Non-Ratio-Messung bezeichnet und in der normierten Einheit NTU (nephelometric turbidity unit) gemessen. FNU: Analog zu den amerikanischen Methoden verwendet die ISO zudem die Einheit FNU (formazine nephelometric unit). FAU: Bei der Durchlichtmessung (Turbidimetrie) dagegen errechnen Geräte die Trübung auf Basis des Signals, das den Detektor erreicht. Die Messung erfolgt in einer Einheit für die Schwächung des transmittierten Lichts: FAU (formazine attenuation unit).

Im Ratio (Verhältnis)-Trübungsbereich berechnet der Prozessor eines Messinstruments den Trübungswert in NTU aus den Signalen beider Detektoren. Hanna Instruments verwendet in seinen EPA-konformen Trübungsmessgeräten einen zusätzlichen Photodetektor und einen Algorithmus, um eventuelle Farbinterferenzen zu korrigieren und Messwerte entsprechend zu kompensieren.

All diese Einheiten basieren auf dem wegen Giftigkeit und Instabilität nicht mehr verwendeten Trübungsstandard Formazin, einem wasserunlöslichen Polymer. Inzwischen sind unbedenklichere Kalibrierstandards gefunden, wie die von Hanna Instruments verwendeten Suspensionen von Styroldivinylbenzol-Polymerkügelchen.

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