💧 Mętność wody (turbidimetria)

Fizykochemia PN-EN ISO 7027-1

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

Kluczowe parametry

ParametrWartość
Zakres pomiarowy (nefelometria)0,05–400 NTU (FNU)
Zakres pomiarowy (turbidimetria)40–4000 NTU
Rozdzielczość0,01 NTU (niski zakres)
Długość fali860 nm ± 30 nm (podczerwień)
Kąt detekcji90° ± 2,5° (nefelometria ISO)
Wzorzec kalibracyjnyFormazyna (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

  1. Przygotowanie turbidymetru

    Włącz turbidymetr min. 15 minut przed pomiarem (stabilizacja źródła światła). Sprawdź czystość komory pomiarowej.

    ⏱ Czas: 15 min

  2. 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.

    ⏱ Czas: 10 min

  3. Przygotowanie próbki

    Próbkę doprowadź do temperatury pokojowej. Delikatnie wymieszaj (odwrócenie 3×) — nie wytrząsaj intensywnie (pęcherzyki powietrza zawyżają wynik). Analizuj natychmiast po pobraniu.

    🌡 Temperatura: 20–25°C

  4. Napełnienie kuwety

    Napełnij czystą kuwetę próbką do oznaczenia (do poziomu wskazanego przez producenta). Zamknij nakrętką. Wytrzyj zewnętrzną powierzchnię ściereczką, nałóż cienką warstwę oleju silikonowego.

  5. Pomiar

    Włóż kuwetę do komory pomiarowej (orientacja znacznika!). Zamknij pokrywę. Odczekaj na stabilizację odczytu (funkcja AutoRead). Zapisz wynik w NTU/FNU.

    ⏱ Czas: 30–60 s

  6. Powtórzenie pomiaru

    Wyjmij kuwetę, delikatnie odwróć 3× (usunięcie sedymentacji), włóż ponownie. Powtórz pomiar. Średnia z 2–3 pomiarów = wynik końcowy.

  7. 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.

  8. Czyszczenie po pomiarach

    Wypłucz kuwety wodą dejonizowaną, pozostaw do wyschnięcia. Nie używać detergentów (mogą zostawiać filmy). Czyść komorę pomiarową okresowo.

Wymagany sprzęt i aparatura

SprzętPrzykładOrientacyjna cena
Turbidymetr (nefelometr) laboratoryjnyHach TU5200, Hach TL2300 ISO, WTW Turb 4308 000–25 000 PLN
Kuwety pomiaroweSzklane kuwety okrągłe dedykowane do turbidymetru (bez rys, idealnie czyste)50–150 PLN/szt.
Olej silikonowy do kuwetDo eliminacji rys i defektów powierzchniowych szkła kuwety50–100 PLN
Ściereczki do czyszczenia kuwetBezpyłowe, z mikrofibry20–50 PLN

Odczynniki, podłoża i materiały eksploatacyjne

OdczynnikCASSzczegóły
Wzorzec formazynowy 4000 NTUWzorzec pierwotny mętności: mieszanina siarczanu hydrazyny i heksametylenotetraaminy. Przygotowywany świeżo lub kupowany gotowy.
Siarczan hydrazyny (NH₂)₂·H₂SO₄10034-93-2Składnik wzorca formazynowego. 10 g/l — roztwór I. UWAGA: podejrzewany o działanie rakotwórcze!
Heksametylenotetraamina (CH₂)₆N₄100-97-0Składnik wzorca formazynowego. 100 g/l — roztwór II. Mieszanie I+II daje zawiesinę formazynową.
Wzorce kalibracyjne gotoweZestawy StablCal (Hach) lub AMCO Clear — stabilne wzorce polimerowe zastępujące formazynę. Trwałość do 5 lat.
Woda wolna od mętnościWoda dejonizowana przefiltrowana przez filtr 0,1 μm. Mętność <0,02 NTU.

Bezpieczeństwo i higiena pracy (BHP)

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.

🔍 Znajdź laboratorium wykonujące to badanie