In qualità di fornitore di torbidimetri, ho ricevuto numerose domande da parte dei clienti su come i diversi fattori influenzano le misurazioni del torbidimetro. Oggi approfondirò un fattore importante che spesso passa inosservato: la viscosità del campione.
Cominciamo con un rapido ripasso su cosa sono la torbidità e la viscosità. La torbidità misura la torbidità o l'opacità di un fluido causata da un gran numero di singole particelle che sono generalmente invisibili a occhio nudo. È un parametro importante in vari settori come il trattamento delle acque, la produzione di alimenti e bevande e il monitoraggio ambientale. D'altra parte, la viscosità si riferisce alla resistenza di un fluido al flusso. Pensa a come il miele scorre molto più lentamente dell'acqua: questo perché il miele ha una viscosità maggiore.
Ora, ti starai chiedendo: in che modo la viscosità di un campione interferisce effettivamente con le letture del torbidimetro? Bene, tutto si riduce a come le particelle nel campione si comportano all'interno del fluido e a come il torbidimetro misura la diffusione e l'assorbimento della luce da parte di queste particelle.
Movimento e sedimentazione delle particelle
In un fluido a bassa viscosità come l'acqua, le particelle possono muoversi relativamente liberamente. Quando un torbidimetro irradia luce attraverso il campione, queste particelle che si muovono liberamente diffondono la luce in tutte le direzioni e il rilevatore nel torbidimetro misura questa luce diffusa per calcolare la torbidità.
Tuttavia, in un fluido ad alta viscosità, la storia è diversa. La consistenza densa del fluido limita il movimento delle particelle. Non si muovono così liberamente come farebbero in un fluido a bassa viscosità. Ciò può portare a una distribuzione non uniforme delle particelle all'interno del campione. Alcune particelle potrebbero aggregarsi e altre potrebbero depositarsi più rapidamente sul fondo della camera del campione.
Quando le particelle si aggregano, il modello di dispersione complessivo cambia. Il torbidimetro è calibrato per misurare la dispersione basandosi sul presupposto che le particelle siano distribuite uniformemente e agiscano in modo indipendente. Le particelle raggruppate possono disperdere la luce in modo diverso, portando a letture di torbidità imprecise. Ad esempio, grumi più grandi potrebbero disperdere più luce in una direzione particolare, dando una falsa impressione di maggiore torbidità.
Anche la liquidazione è un grosso problema. Se le particelle si depositano troppo rapidamente in un campione ad alta viscosità, la concentrazione di particelle vicino al fondo della camera del campione aumenta, mentre la concentrazione vicino alla parte superiore diminuisce. Poiché il torbidimetro misura la diffusione della luce in una posizione specifica nella camera del campione, questa distribuzione non uniforme può causare errori significativi nella misurazione.
Propagazione della luce
La viscosità può anche influenzare il modo in cui la luce viaggia attraverso il campione. In un fluido ad alta viscosità, la luce potrebbe essere assorbita o diffusa maggiormente a causa del mezzo più denso. Il fluido stesso può fungere da ulteriore ostacolo per la luce, facendole perdere intensità prima che raggiunga il rilevatore.
Questo cambiamento nell'intensità della luce può essere interpretato erroneamente dal torbidimetro come un aumento della torbidità. La misura della torbidità si basa sul confronto tra la luce incidente e la luce diffusa o trasmessa. Se l'intensità della luce è influenzata dalla viscosità del fluido anziché dal numero effettivo di particelle, la lettura sarà errata.
Effetti di taglio
Quando un campione viene introdotto in un torbidimetro, spesso si verifica una qualche forma di miscelazione o flusso. Nei fluidi ad alta viscosità, le forze di taglio generate durante questo processo sono diverse rispetto ai fluidi a bassa viscosità. Le forze di taglio possono rompere gli aggregati di particelle, il che a sua volta modifica la distribuzione delle dimensioni delle particelle.
La misurazione del torbidimetro è sensibile alla dimensione delle particelle. Le particelle più piccole diffondono la luce in modo diverso da quelle più grandi. Pertanto, se le forze di taglio in un campione ad alta viscosità dividono gli aggregati di particelle più grandi in aggregati più piccoli, la lettura della torbidità può cambiare in modo significativo. Questo è un altro modo in cui la viscosità può rappresentare un ostacolo per le misurazioni accurate del torbidimetro.
Gestione dei campioni viscosi
In qualità di fornitore di torbidimetri, capisco che molti dei nostri clienti necessitano di misurare la torbidità di campioni viscosi. Quindi, cosa si può fare per ottenere letture accurate?
Innanzitutto, la corretta preparazione del campione è fondamentale. Ciò potrebbe comportare la diluizione del campione con un fluido compatibile a bassa viscosità. Diluendo il campione, è possibile ridurne la viscosità mantenendo comunque una concentrazione rappresentativa di particelle. Tuttavia, è importante garantire che la diluizione non modifichi la natura delle particelle o introduca nuovi contaminanti.
Un altro approccio consiste nell'utilizzare un torbidimetro progettato specificamente per campioni viscosi. Alcuni dei nostriAnalizzatore di torbiditài modelli hanno caratteristiche come una camera campione più grande o meccanismi di miscelazione migliorati che possono superare alcune delle sfide poste dai fluidi ad alta viscosità.
Anche la calibrazione regolare è fondamentale. Quando si ha a che fare con campioni viscosi, il processo di calibrazione dovrebbe tenere conto degli effetti della viscosità sulla misurazione. Ciò potrebbe comportare l'utilizzo di standard di calibrazione con viscosità simile a quella dei campioni che misurerai.
Impatto mondiale reale
La misurazione imprecisa della torbidità nei campioni viscosi può avere gravi conseguenze in diversi settori. Nell'industria alimentare e delle bevande, ad esempio, la torbidità viene utilizzata come indicatore della qualità del prodotto. Se la misurazione della torbidità non viene eseguita a causa dell'elevata viscosità, ciò potrebbe portare a una valutazione errata della qualità di un prodotto, con conseguenti richiami del prodotto o insoddisfazione del cliente.
Negli impianti di trattamento dell'acqua, la torbidità è un parametro critico per garantire la sicurezza dell'acqua potabile. Una misurazione imprecisa in un campione viscoso di acque reflue potrebbe portare a processi di trattamento inadeguati, mettendo a rischio la salute pubblica.
Concludendo
Quindi, ecco qua. La viscosità di un campione può avere un impatto significativo sulle misurazioni del torbidimetro attraverso vari meccanismi come l'influenza sul movimento delle particelle, sulla propagazione della luce e sugli effetti di taglio. Come afornitore di torbidimetri, ci impegniamo ad aiutare i nostri clienti a superare queste sfide. Se hai bisogno di unMisuratore di torbidità dell'acquaper applicazioni di base o unAnalizzatore di sensori di torbidità onlineper il monitoraggio continuo, abbiamo una soluzione per te.
Se hai a che fare con la misurazione della torbidità in campioni viscosi e desideri garantire risultati accurati, non esitare a contattarci. Possiamo fornirvi la consulenza di esperti, l’attrezzatura giusta e il supporto continuo per soddisfare le vostre esigenze specifiche. Lavoriamo insieme per rendere le vostre attività di misurazione della torbidità il più agevoli possibile!
Riferimenti
- APHA, AWWA, WEF. (2017). Metodi standard per l'esame delle acque e delle acque reflue. 23a edizione.
- ASTM Internazionale. (2019). Pratica standard per la determinazione della torbidità nell'acqua. ASTM D1889-19.
- Bartels, M. (2015). Misura della torbidità nell'industria: principi e applicazioni. Giornale di chimica industriale e ingegneristica, 21, 20 - 26.