¿Cuál es la turbidez?
La turbidez se refiere al grado de obstrucción de una solución al paso de la luz, lo que incluye la dispersión de la luz por la materia en suspensión y la absorción de la luz por las moléculas del soluto.
La turbidez es un parámetro que describe la cantidad de partículas en suspensión en un líquido. Está relacionada con factores como el contenido, el tamaño, la forma y el índice de refracción de las sustancias en suspensión en el agua. En el análisis de la calidad del agua, la turbidez es un indicador importante que refleja la concentración de sólidos en suspensión y constituye una de las bases para la evaluación sensorial de la calidad del agua. La turbidez se suele medir cuantificando la cantidad de luz dispersada por las partículas en suspensión al pasar la luz a través de la muestra de agua. Estas partículas suelen ser diminutas, con tamaños generalmente del orden de micras o inferiores. La turbidez que muestran los instrumentos modernos se denomina turbidez de dispersión y se expresa en unidades nefelométricas de turbidez (NTU). La medición de la turbidez es fundamental para evaluar la calidad del agua potable, ya que no solo se relaciona con la claridad del agua, sino que también refleja indirectamente la concentración de microorganismos, lo que afecta a la eficacia de la desinfección.
La turbidez es una medida relativa que determina la cantidad de luz que puede atravesar una muestra de agua. Cuanto mayor sea la turbidez, menor será la cantidad de luz que la atraviese y el agua se verá más turbia. Los niveles elevados de turbidez se deben a las partículas sólidas suspendidas en el agua, que dispersan la luz en lugar de transmitirla. Las propiedades físicas de las partículas suspendidas pueden afectar la turbidez total. Las partículas de mayor tamaño dispersan la luz y la concentran hacia adelante, aumentando así la turbidez al interferir con la transmisión de la luz a través del agua. El tamaño de las partículas también afecta la calidad de la luz; las partículas más grandes dispersan las longitudes de onda más largas con mayor facilidad que las más cortas, mientras que las partículas más pequeñas tienen un mayor efecto de dispersión en las longitudes de onda más cortas. El aumento de la concentración de partículas también reduce la transmitancia de la luz, ya que esta entra en contacto con un mayor número de partículas y recorre distancias más cortas entre ellas, lo que resulta en múltiples dispersiones por partícula.
Principio de detección
El método de dispersión de turbidez a 90 grados es un método comúnmente utilizado para medir la turbidez de soluciones. Este método se basa en el fenómeno de dispersión descrito por la ecuación de Lorentz-Boltzmann. Utiliza un fotómetro para medir la intensidad de la luz que atraviesa la muestra y la intensidad de la luz dispersada por la muestra en la dirección de dispersión de 90 grados, y calcula la turbidez de la muestra a partir de los valores medidos. El teorema de dispersión utilizado en este método es la Ley de Beer-Lambert. Este teorema estipula que, bajo la acción de una onda plana que irradia uniformemente, la respuesta electroóptica dentro de una longitud unitaria disminuye con una función exponencial de la longitud del camino óptico, lo que constituye la ley clásica de Beer-Lambert. En otras palabras, los rayos de luz que inciden sobre partículas suspendidas en la solución se dispersan varias veces, y algunos rayos se dispersan en ángulos de 90 grados. Al utilizar este método, el instrumento medirá la relación entre la intensidad de la luz dispersada por estas partículas a un ángulo de 90 grados y la intensidad de la luz que atraviesa la muestra sin dispersarse. A medida que aumenta la concentración de partículas de turbidez, la intensidad de la luz dispersada también aumentará, y la relación será mayor; por lo tanto, el valor de esta relación es proporcional al número de partículas en la suspensión.
De hecho, al realizar la medición, la fuente de luz se introduce verticalmente en la muestra y esta se coloca en una posición con un ángulo de dispersión de 90°. El valor de turbidez de la muestra se obtiene midiendo la intensidad de la luz directamente sin que esta la atraviese, junto con la intensidad de la luz dispersada a 90° generada en la muestra mediante un fotómetro, y combinándola con el método de cálculo colorimétrico.
Este método tiene una alta precisión y se utiliza ampliamente en la medición de la turbidez en el agua, las aguas residuales, los alimentos, la medicina y el medio ambiente.
¿Cuál es la principal causa de la turbidez en las aguas superficiales?
La turbidez en las aguas superficiales se debe principalmente a la materia en suspensión en el agua. 12
Estas sustancias en suspensión incluyen limo, arcilla, materia orgánica, materia inorgánica, materia flotante y microorganismos, entre otros, que impiden que la luz penetre en el agua, provocando así su turbidez. Estas partículas pueden provenir de procesos naturales, como tormentas, erosión hídrica y viento, o de actividades humanas, como emisiones agrícolas, industriales y urbanas. La turbidez se suele medir en proporción al contenido de sólidos en suspensión. Al medir la intensidad de la luz dispersada, se puede estimar la concentración de sólidos en suspensión.
Medición de la turbidez
El turbidímetro Lianhua LH-P305 utiliza el método de luz dispersa a 90°, con un rango de medición de 0 a 2000 NTU. Las dos longitudes de onda se pueden cambiar automáticamente para evitar la interferencia de la cromaticidad del agua. La medición es sencilla y los resultados son precisos. Cómo medir la turbidez
1. Encienda el medidor de turbidez portátil LH-P305 para precalentarlo; la unidad es NTU.
2. Tome 2 tubos colorimétricos limpios.
3. Tome 10 ml de agua destilada y colóquela en el tubo colorimétrico n.° 1.
4. Tome 10 ml de muestra y colóquela en el tubo colorimétrico n.° 2. Limpie la pared exterior.
5. Abra el tanque colorimétrico, coloque el tubo colorimétrico n.° 1, presione la tecla 0 y la pantalla mostrará 0 NTU.
6. Retire el tubo colorimétrico n.° 1, coloque el tubo colorimétrico n.° 2, presione el botón de medición y la pantalla mostrará el resultado.
Aplicación y resumen
La turbidez es una medida importante de la calidad del agua, ya que es el indicador más visible de la pureza de una fuente hídrica. Una alta turbidez puede indicar la presencia de contaminantes perjudiciales para la vida humana, animal y vegetal, como bacterias, protozoos, nutrientes (como nitratos y fósforo), pesticidas, mercurio, plomo y otros metales. El aumento de la turbidez en las aguas superficiales las hace inadecuadas para el consumo humano y puede transportar patógenos transmitidos por el agua, como microorganismos causantes de enfermedades, a las superficies. La alta turbidez también puede deberse a las aguas residuales de los sistemas de alcantarillado, la escorrentía urbana y la erosión del suelo derivada del desarrollo. Por lo tanto, la medición de la turbidez debería utilizarse ampliamente, especialmente en el campo. Instrumentos sencillos pueden facilitar la supervisión de las condiciones del agua por parte de diversas unidades y contribuir a la protección del desarrollo sostenible de los recursos hídricos.
Fecha de publicación: 30 de abril de 2024
