Ενσωματωμένος αναλυτής θολότητας για πόσιμο νερό στο διαδίκτυο

Η θολότητα, ένα μέτρο της θολότητας στα υγρά, έχει αναγνωριστεί ως ένας απλός και βασικός δείκτης της ποιότητας του νερού. Χρησιμοποιείται για την παρακολούθηση του πόσιμου νερού, συμπεριλαμβανομένου αυτού που παράγεται με διήθηση εδώ και δεκαετίες. Η μέτρηση της θολότητας περιλαμβάνει τη χρήση μιας δέσμης φωτός, με καθορισμένα χαρακτηριστικά, για τον προσδιορισμό της ημιποσοτικής παρουσίας σωματιδιακού υλικού που υπάρχει στο νερό ή σε άλλο δείγμα υγρού. Η δέσμη φωτός αναφέρεται ως προσπίπτουσα δέσμη φωτός. Το υλικό που υπάρχει στο νερό προκαλεί τη σκέδαση της προσπίπτουσας δέσμης φωτός και αυτό το σκεδαζόμενο φως ανιχνεύεται και ποσοτικοποιείται σε σχέση με ένα ιχνηλάσιμο πρότυπο βαθμονόμησης. Όσο μεγαλύτερη είναι η ποσότητα του σωματιδιακού υλικού που περιέχεται σε ένα δείγμα, τόσο μεγαλύτερη είναι η σκέδαση της προσπίπτουσας δέσμης φωτός και τόσο υψηλότερη είναι η προκύπτουσα θολότητα.

Οποιοδήποτε σωματίδιο μέσα σε ένα δείγμα που διέρχεται από μια καθορισμένη πηγή προσπίπτοντος φωτός (συχνά μια λάμπα πυρακτώσεως, μια δίοδο εκπομπής φωτός (LED) ή μια δίοδο λέιζερ), μπορεί να συμβάλει στη συνολική θολότητα του δείγματος. Ο στόχος της διήθησης είναι η εξάλειψη των σωματιδίων από οποιοδήποτε δεδομένο δείγμα. Όταν τα συστήματα διήθησης λειτουργούν σωστά και παρακολουθούνται με ένα θολόμετρο, η θολότητα των λυμάτων θα χαρακτηρίζεται από χαμηλή και σταθερή μέτρηση. Ορισμένα θολόμετρα καθίστανται λιγότερο αποτελεσματικά σε εξαιρετικά καθαρά νερά, όπου τα μεγέθη των σωματιδίων και τα επίπεδα μέτρησης σωματιδίων είναι πολύ χαμηλά. Για εκείνα τα θολόμετρα που δεν έχουν ευαισθησία σε αυτά τα χαμηλά επίπεδα, οι αλλαγές θολότητας που προκύπτουν από μια ρήξη φίλτρου μπορεί να είναι τόσο μικρές που να μην διακρίνονται από τον βασικό θόρυβο θολότητας του οργάνου.

Αυτός ο θόρυβος αναφοράς έχει διάφορες πηγές, όπως ο εγγενής θόρυβος του οργάνου (ηλεκτρονικός θόρυβος), το σκεδαζόμενο φως του οργάνου, ο θόρυβος του δείγματος και ο θόρυβος στην ίδια την πηγή φωτός. Αυτές οι παρεμβολές είναι αθροιστικές και αποτελούν την κύρια πηγή ψευδώς θετικών αποκρίσεων θολότητας και μπορούν να επηρεάσουν αρνητικά το όριο ανίχνευσης του οργάνου.

Το θέμα των προτύπων στη θολερομετρική μέτρηση περιπλέκεται εν μέρει από την ποικιλία των τύπων προτύπων που χρησιμοποιούνται συνήθως και είναι αποδεκτά για σκοπούς αναφοράς από οργανισμούς όπως η USEPA και οι Τυποποιημένες Μέθοδοι, και εν μέρει από την ορολογία ή τον ορισμό που εφαρμόζεται σε αυτά. Στην 19η Έκδοση των Τυποποιημένων Μεθόδων για την Εξέταση Νερού και Λυμάτων, έγινε διευκρίνιση στον ορισμό των πρωτογενών έναντι των δευτερογενών προτύπων. Οι Τυποποιημένες Μέθοδοι ορίζουν ένα πρωτογενές πρότυπο ως ένα που παρασκευάζεται από τον χρήστη από ιχνηλάσιμα πρώτα υλικά, χρησιμοποιώντας ακριβείς μεθοδολογίες και υπό ελεγχόμενες περιβαλλοντικές συνθήκες. Στη θολότητα, η Φορμαζίνη είναι το μόνο αναγνωρισμένο αληθινό πρωτογενές πρότυπο και όλα τα άλλα πρότυπα ανάγονται στη Φορμαζίνη. Επιπλέον, οι αλγόριθμοι και οι προδιαγραφές των οργάνων για τα θολερόμετρα θα πρέπει να σχεδιαστούν γύρω από αυτό το πρωτογενές πρότυπο.

Οι Τυπικές Μέθοδοι ορίζουν πλέον τα δευτερεύοντα πρότυπα ως εκείνα τα πρότυπα που ένας κατασκευαστής (ή ένας ανεξάρτητος οργανισμός δοκιμών) έχει πιστοποιήσει για να δώσει αποτελέσματα βαθμονόμησης οργάνου ισοδύναμα (εντός ορισμένων ορίων) με τα αποτελέσματα που λαμβάνονται όταν ένα όργανο βαθμονομείται με πρότυπα φορμαζίνης που έχουν παρασκευαστεί από τον χρήστη (πρωτεύοντα πρότυπα). Διατίθενται διάφορα πρότυπα που είναι κατάλληλα για βαθμονόμηση, συμπεριλαμβανομένων εμπορικών εναιωρημάτων αποθέματος φορμαζίνης 4.000 NTU, σταθεροποιημένων εναιωρημάτων φορμαζίνης (StablCal™ Σταθεροποιημένα Πρότυπα Φορμαζίνης, τα οποία αναφέρονται επίσης ως Πρότυπα StablCal, Διαλύματα StablCal ή StablCal) και εμπορικών εναιωρημάτων μικροσφαιρών συμπολυμερούς στυρενίου-διβινυλοβενζολίου.