💧 Mętność wody (turbidimetria)
Krótko: o co chodzi
Nefelometryczne oznaczanie mętności wody przy użyciu rozproszonego promieniowania podczerwonego pod kątem 90°. Badanie wykonuje się według normy PN-EN ISO 7027-1:2016-09; Zakres pomiarowy (nefelometria): 0,05–400 NTU (FNU). Procedura obejmuje 8 kroków (łącznie około 26–26 min); stosuje się je m.in. do: Kontrola jakości wody pitnej (limit ≤1 NTU, zalecane ≤0,3 NTU), Monitoring stacji uzdatniania wody (efektywność koagulacji, filtracji), Badanie wód powierzchniowych i podziemnych.
W skrócie
- Norma: PN-EN ISO 7027-1:2016-09
- Kategoria: Fizykochemia
- Kroków procedury: 8
- Łączny czas etapów: 26 min–26 min
- Zakres pomiarowy (nefelometria): 0,05–400 NTU (FNU)
- Zakres pomiarowy (turbidimetria): 40–4000 NTU
- Rozdzielczość: 0,01 NTU (niski zakres)
Przegląd
Mętność wody jest miarą zmniejszenia przezroczystości wody spowodowanego obecnością cząstek zawieszonych i koloidalnych: iłów, mułów, mikroorganizmów, substancji organicznych i nieorganicznych. Wyrażana jest w jednostkach NTU (Nephelometric Turbidity Units) lub FNU (Formazin Nephelometric Units) — obie jednostki są numerycznie równoważne.
Mętność jest jednym z kluczowych parametrów jakości wody pitnej — norma polska wymaga ≤1 NTU (zalecane ≤0,3 NTU). Wysoka mętność wskazuje na potencjalne zanieczyszczenie mikrobiologiczne (cząstki osłaniają patogeny przed dezynfekcją UV i chlorową), problemy estetyczne i technologiczne.
Metoda ISO 7027-1 wykorzystuje źródło światła podczerwonego (LED 860 nm) i detekcję pod kątem 90° (nefelometria) — eliminuje to wpływ barwy wody na wynik. Dla wód o niskiej mętności (pitna) stosuje się nefelometrię, dla wód silnie mętnych (ścieki) — turbidimetrię (pomiar tłumienia wiązki).
Zasada metody
Próbka wody jest oświetlana monochromatycznym źródłem promieniowania podczerwonego (LED 860 nm, zgodnie z ISO 7027-1). Fotodioda umieszczona pod kątem 90°±2,5° do wiązki padającej mierzy intensywność światła rozproszonego na cząstkach zawieszonych.
Nefelometria (kąt 90°): intensywność promieniowania rozproszonego jest proporcjonalna do stężenia cząstek. Stosowana dla wód o niskiej mętności (<40 NTU, typowo woda pitna).
Turbidimetria (pomiar tłumienia): mierzy osłabienie wiązki przechodzącej przez próbkę. Stosowana dla wód o wysokiej mętności (ścieki, wody bardzo mętne >40 NTU).
Kalibracja z użyciem zawiesiny formazynowej — wzorzec pierwotny mętności (1 FNU = 1 NTU).
Zastosowania
- Kontrola jakości wody pitnej (limit ≤1 NTU, zalecane ≤0,3 NTU)
- Monitoring stacji uzdatniania wody (efektywność koagulacji, filtracji)
- Badanie wód powierzchniowych i podziemnych
- Kontrola procesów oczyszczania ścieków
- Monitoring wód basenowych i przemysłowych
- Weryfikacja skuteczności dezynfekcji (mętność obniża efektywność UV i Cl₂)
Kluczowe parametry
| Parametr | Wartość |
|---|---|
| Zakres pomiarowy (nefelometria) | 0,05–400 NTU (FNU) |
| Zakres pomiarowy (turbidimetria) | 40–4000 NTU |
| Rozdzielczość | 0,01 NTU (niski zakres) |
| Długość fali | 860 nm ± 30 nm (podczerwień) |
| Kąt detekcji | 90° ± 2,5° (nefelometria ISO) |
| Wzorzec kalibracyjny | Formazyna (hydrazyna + heksametylenotetraamina) |
Norma
- Numer normy
- PN-EN ISO 7027-1:2016-09
- Tytuł (PL)
- Jakość wody — Oznaczanie mętności — Część 1: Metody ilościowe
- Title (EN)
- Water quality — Determination of turbidity — Part 1: Quantitative methods
Procedura krok po kroku
-
Przygotowanie turbidymetru
Włącz turbidymetr min. 15 minut przed pomiarem (stabilizacja źródła światła). Sprawdź czystość komory pomiarowej.
-
Kalibracja
Wykonaj kalibrację z zestawem wzorców: 0,1 NTU (lub <0,1), 20 NTU, 100 NTU, 800 NTU (lub wg producenta). Użyj wzorców StablCal lub świeżej formazyny. Wytrzyj kuwety olejem silikonowym.
-
Przygotowanie próbki
Próbkę doprowadź do temperatury pokojowej. Delikatnie wymieszaj (odwrócenie 3×) — nie wytrząsaj intensywnie (pęcherzyki powietrza zawyżają wynik). Analizuj natychmiast po pobraniu.
-
Napełnienie kuwety
Napełnij czystą kuwetę próbką do oznaczenia (do poziomu wskazanego przez producenta). Zamknij nakrętką. Wytrzyj zewnętrzną powierzchnię ściereczką, nałóż cienką warstwę oleju silikonowego.
-
Pomiar
Włóż kuwetę do komory pomiarowej (orientacja znacznika!). Zamknij pokrywę. Odczekaj na stabilizację odczytu (funkcja AutoRead). Zapisz wynik w NTU/FNU.
-
Powtórzenie pomiaru
Wyjmij kuwetę, delikatnie odwróć 3× (usunięcie sedymentacji), włóż ponownie. Powtórz pomiar. Średnia z 2–3 pomiarów = wynik końcowy.
-
Kontrola jakości
Co 10 próbek zmierz wzorzec kontrolny (np. 20 NTU). Dopuszczalne odchylenie: ±10% lub ±0,5 NTU (zależnie, co mniejsze). Próba ślepa: woda <0,05 NTU.
-
Czyszczenie po pomiarach
Wypłucz kuwety wodą dejonizowaną, pozostaw do wyschnięcia. Nie używać detergentów (mogą zostawiać filmy). Czyść komorę pomiarową okresowo.
Wymagany sprzęt i aparatura
| Sprzęt | Przykład | Orientacyjna cena |
|---|---|---|
| Turbidymetr (nefelometr) laboratoryjny | Hach TU5200, Hach TL2300 ISO, WTW Turb 430 | 8 000–25 000 PLN |
| Kuwety pomiarowe | Szklane kuwety okrągłe dedykowane do turbidymetru (bez rys, idealnie czyste) | 50–150 PLN/szt. |
| Olej silikonowy do kuwet | Do eliminacji rys i defektów powierzchniowych szkła kuwety | 50–100 PLN |
| Ściereczki do czyszczenia kuwet | Bezpyłowe, z mikrofibry | 20–50 PLN |
Odczynniki, podłoża i materiały eksploatacyjne
| Odczynnik | CAS | Szczegóły |
|---|---|---|
| Wzorzec formazynowy 4000 NTU | — | Wzorzec pierwotny mętności: mieszanina siarczanu hydrazyny i heksametylenotetraaminy. Przygotowywany świeżo lub kupowany gotowy. |
| Siarczan hydrazyny (NH₂)₂·H₂SO₄ | 10034-93-2 | Składnik wzorca formazynowego. 10 g/l — roztwór I. UWAGA: podejrzewany o działanie rakotwórcze! |
| Heksametylenotetraamina (CH₂)₆N₄ | 100-97-0 | Składnik wzorca formazynowego. 100 g/l — roztwór II. Mieszanie I+II daje zawiesinę formazynową. |
| Wzorce kalibracyjne gotowe | — | Zestawy StablCal (Hach) lub AMCO Clear — stabilne wzorce polimerowe zastępujące formazynę. Trwałość do 5 lat. |
| Woda wolna od mętności | — | Woda dejonizowana przefiltrowana przez filtr 0,1 μm. Mętność <0,02 NTU. |
Bezpieczeństwo i higiena pracy (BHP)
- Siarczan hydrazyny — podejrzewany o działanie rakotwórcze (kat. 1B). Przygotowywać pod dygestorium, stosować rękawice nitrylowe.
- Heksametylenotetraamina — drażniąca, łatwopalna. Chronić przed ogniem.
- Okulary ochronne i fartuch laboratoryjny obowiązkowe.
- Wzorce gotowe (StablCal, AMCO) — bezpieczniejsza alternatywa dla formazyny.
- Szklane kuwety — ryzyko stłuczenia i skaleczenia.
Najczęstsze pytania
Jaka norma opisuje to badanie?
Badanie wykonuje się według normy PN-EN ISO 7027-1:2016-09 — „Jakość wody — Oznaczanie mętności — Część 1: Metody ilościowe”. Tytuł angielski: „Water quality — Determination of turbidity — Part 1: Quantitative methods”.
Na czym polega ta metoda?
Próbka wody jest oświetlana monochromatycznym źródłem promieniowania podczerwonego (LED 860 nm, zgodnie z ISO 7027-1). Fotodioda umieszczona pod kątem 90°±2,5° do wiązki padającej mierzy intensywność światła rozproszonego na cząstkach zawieszonych.
Jaki jest zakres pomiarowy i dokładność?
Zakres pomiarowy (nefelometria): 0,05–400 NTU (FNU); Zakres pomiarowy (turbidimetria): 40–4000 NTU; Rozdzielczość: 0,01 NTU (niski zakres); Długość fali: 860 nm ± 30 nm (podczerwień).
Ile trwa wykonanie badania?
Suma czasów podanych przy poszczególnych etapach to około 26 min–26 min. Procedura obejmuje 8 kroków.
Jaki sprzęt jest potrzebny?
Turbidymetr (nefelometr) laboratoryjny, Kuwety pomiarowe, Olej silikonowy do kuwet, Ściereczki do czyszczenia kuwet. Orientacyjny koszt podstawowej aparatury (Turbidymetr (nefelometr) laboratoryjny): 8 000–25 000 PLN.
Gdzie stosuje się to badanie?
Kontrola jakości wody pitnej (limit ≤1 NTU, zalecane ≤0,3 NTU); Monitoring stacji uzdatniania wody (efektywność koagulacji, filtracji); Badanie wód powierzchniowych i podziemnych; Kontrola procesów oczyszczania ścieków; Monitoring wód basenowych i przemysłowych; Weryfikacja skuteczności dezynfekcji (mętność obniża efektywność UV i Cl₂).
Jakie środki ostrożności obowiązują?
Siarczan hydrazyny — podejrzewany o działanie rakotwórcze (kat. 1B). Przygotowywać pod dygestorium, stosować rękawice nitrylowe.; Heksametylenotetraamina — drażniąca, łatwopalna. Chronić przed ogniem.; Okulary ochronne i fartuch laboratoryjny obowiązkowe.; Wzorce gotowe (StablCal, AMCO) — bezpieczniejsza alternatywa dla formazyny.; Szklane kuwety — ryzyko stłuczenia i skaleczenia.
Które laboratorium wykona to badanie?
Badanie wykonują laboratoria akredytowane według ISO/IEC 17025. Na LabCoda wyszukasz je po numerze normy PN-EN ISO 7027-1.