Elektronik Allgemeine Information zur Trübungsmessung in Flüssigkeiten Trübung ist keine physikalische Größe sondern ein subjektiver optischer Eindruck. Sie ist ein Maß für die verringerte Durchsichtigkeit von Flüssigkeiten, im wesentlichen verursacht durch ungelöste Substanzen. Diese Partikel (ungelöste Substanzen) besitzen eine vom Trägerstoff abweichende Brechzahl oder sorgen für eine Absorption des einfallenden Lichts und trüben damit die Flüssigkeit. Bei der Trübung handelt es sich um eine alltägliche Erscheinung, die mit Attributen wie: - schlecht durchsichtig - kontrastvermindernd - seitlich leuchtend - farbgebend - usw. beschrieben wird. Früher wurde die Trübung einer Flüssigkeit in einem durchsichtigen Behälter gemessen. Auf dessen Rückseite war eine Sichttafel montiert, ähnlich dem Sehtest beim Augenarzt. Diese wurde dann durch die Flüssigkeit betrachtet. Die Zahl, die gerade noch lesbar war, entsprach dann der gemessenen Trübung. Dieses Verfahren war jedoch sehr ungenau und auch noch vom subjektiven Empfinden der Testperson abhängig. Um Trübungen vergleichbar messen zu können, wurde die Trübungsstandardflüssigkeit Formazin geschaffen. Alle Trübungseinheiten beziehen sich auf Verdünnungen der Flüssigkeit Formazin. Die gebräuchlichsten Trübungseinheiten sind wie folgt definiert: - FAU Formazine Attenuation Units Durchlichtmessung (Winkel 0°) gemäß den Vorschriften der Norm ISO 7027 FNU Formazine Nephelometric Units Streulichtmessung (Winkel 90°) gemäß den Vorschriften der Norm ISO 7027 FTU Formazine Turbidity Unit in der Wasseraufbereitung verwendete Einheit NTU Nephelometric Turbidity Unit Messung bei 90° gemäß den Vorschriften der USA, identisch mit FTU [1] TE/F Trübungseinheit/Formazin deutsche Einheit, die in der Wasseraufbereitung verwendet wird Für Formazin gilt: FAU=FNU=FTU=NTU=TE/F Heutzutage wird die Trübung einer Flüssigkeit zwar immer noch optisch ermittelt, jedoch mittels elektronischer Auswertung gemessen. Die Wellenlänge der Mess-Strahlung liegt üblicherweise im Infrarotbereich bei 860 nm (nach ISO 7027). In der Regel unterscheidet man zwischen zwei Messverfahren: - Die Schwächung der durchgehenden Lichtstrahlung (Durchlicht) Die Seitwärtsstreuung der Lichtstrahlung (Streulicht) -1- Elektronik Eingestrahltes Licht wird durch ungelöste Substanzen oder inhomogene Dichteverhältnisse in einer Probe gestreut und führt zu einer Veränderung der Lichtintensität. Die Lichtintensität wird beim Austritt aus der Probe entweder im 180°-Winkel als Transmission oder nephelometrisch im 90°-Winkel als Intensität des Streulichts erfasst. Bei keiner anderen Messung ist die Wahl des Gerätes und der Lichtquelle so applikationsabhängig wie bei der Trübung. So liefert ein Gerät mit Infrarot (IR)-Lichtquelle bessere Ergebnisse für gefärbte Lösungen, da im Infrarot-Bereich die Absorption durch die Lösung keine Rolle spielt. Andererseits ist die Nachweisempfindlichkeit für kleine Partikel durch die geringe Streuung kleiner Partikel bei dieser Wellenlänge etwas niedriger. Weißlicht hat eine höhere Empfindlichkeit für kleine Partikel, andererseits wirkt sich hier eine Eigenfärbung der Lösung als störender Faktor verstärkt aus. Das Durchlichtverfahren ist bei mittlerer und größerer Trübung vorteilhaft, da mit zunehmender Trübung der Streulicht- und Schatteneffekt zwischen den Partikeln zunimmt. Die Abnahme der Lichtintensität gibt hier ein genaueres Resultat für die Trübung als eine 90°-Streulichtmessung. Dagegen ist die nephelometrische Messung mit 90°-Streulicht bei niedrigen Trübungswerten von Vorteil. In vielen industriellen Applikationen ist die Trübungsmessung als Qualitätskriterium bzw. als Qualitätskontrolle etabliert. Neben Verordnungen, die feste Grenzwerte und teilweise das Messverfahren vorgeben, ist die Trübung in zahlreichen Produktionszweigen zudem zur Prozesskontrolle oder als hauseigener „Standard“ verankert. Steigende Qualitätsansprüche und möglichst prozessnahe Messung führen dazu, dass auch an die mobile Trübungsmessung immer höhere Leistungsanforderungen gestellt werden. Typische Trübungswerte: Medium Sauberstes Wasser Trinkwasser Abwasser Auslauf Kläranlage Formazin Milch (1.5% Fett) Orangensaft Trübungswert (FNU) 0,02 0,05-0,5 100-2000 4-20 4000 50000 300–900 01/08-00 -2-
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