浊度标准与计量单位

浊度标准与计量单位作为浊度的基本标准溶液必须具备光学性质上的同一性、重现性和稳定性，即按照浊度标准液的配制方法，用原材料配制成浊度标准液后，浊度标准液的悬浮颗粒的折光率，颗粒大小及其级配不因人、因时、因地而变化；经放置后颗粒大小、级配也不会发生变化，符合这一要求的浊度标准液难于获得。现仅就目前使用的两种浊度标准及计量单位说明如下。1．高岭土或硅藻土浊度标准硅藻土或高岭土浊度标准液以含1mg／L硅藻土或高岭土悬浮液所呈现的浊度为1度。国内外采用硅藻土或高岭土配制浊度标准溶液的方法并不一致，现列表如下：浊度标准溶液配制方法对照表配制方法《生活饮用水标准检验法》(GB5750——85)《日本上水检验法》(J1S(1985))《美国标准检验法》(JTU)标准物硅藻土高岭土高岭土标准物的预处理过O．1mm筛孔105～1lO℃烘2h加入焦磷酸钠5g高岭土沉降高度充水至lL(刻度量筒)充水至1L(刻度量筒)充水至1L(刻度量筒)进行沉淀时水温(℃)室温或20。沉淀条件沉淀24h，取上层800mL溶液，在另一只沉降筒内再加水至1L。再沉淀24h，保留底部200mL悬浮液用重量法测定浓度沉淀1h，弃去水面下50mm溶液，再吸取以下150mm的悬浮液沉淀后烘干，粉碎，在105～110℃下烘干3h，称取定量配制标准浊度液24h沉淀后，取上层悬浊液，用烛光浊度仪测定浊度稀至所需浊度，每升由口入1gHgCl2我国国家标准GB5750～85及日本工业标准JIS以重量法测得悬浮物以mg/L计的浓度后，稀释配制成系列标准，贮于无色玻管中，用作为与水样比较进行目视比浊测定，计量单位以度表示。GB575O～85规定了目视比浊测定浊度可至1度。日本《上水试验法》规定用目视比浊法测10度以上的水。美国《水和废水标准检验法》(15版，16版)在配好高岭土悬浊液后，用一种烛光浊度计确定标准溶液的浊度值，即将标准溶液充入一只杰克逊试管中，放入浊度计，在规定条件下，取火焰图象刚刚消失时的悬浊液高度，查悬浊液高度与浊度关系对照表，即可得标准液的浊度值，用此浊度标准液稀释成系列浊度标准液，装入瓶中，用以与水样作目测定浊度、计量单位用杰克逊浊度单位JTU，此浊度标以测定浊度大于25JTU的水样。硅藻土、高岭土是天然矿物，不同产地，不同商品批号其质量不可能一致；根据制作标准浊度液的步骤，在粒径．级配上也不可能一致，故以上表所列浊度标准液只能用于浊度较高，精度要求不高的浊度测定，一般都用于目视比浊法。目前日本仍保留用高岭土浊度液校准光电浊度仪(包括透射光和散射光浊度仪)。美国从1971年起采用福尔马肼(Formazin)标准浊度液后，杰克逊浊度标准单位JTU不再用于25JTU以下的浊度测定。根据美国《水和废水标准检验法》(第18版)(1992年)，已不再采用高岭土配制浊度标准液；也不再采用JTU作浊度计量单位，而是将福尔马肼作为唯一的浊度标准液，用NTU作为唯一的浊度计量单位。2．福尔马肼(Formazin)浊度标准福尔马肼浊度标准液由5.0mL(含0.005g)硫酸肼和0.5mL(含0.005g)六次甲基四胺溶液混合后，在25±3℃下放置24h，经缩聚反应后可获得4000NTU浊度液，可保存一年；经稀释10倍所得400NTU浊度液只能保存1个月，溶液愈稀，愈不稳定。严格讲，用此种标准液校准散射光浊度仪测定浊度，所得浊度方可用NTU表示(NTU为WephelomefricTurbidityUnit的缩写)，若采用透射光浊度仪则应用FTU表示(FormazinTurbidityUnit)。由此可见福尔马肼浊度标准与硅藻土或高岭土标准是截然不同的两种浊度标准液，两者之间不存在物理学意义上的当量关系；用硅藻土或高岭土浊度标准测得的浊度“度”或“JTU”与“NTU或“FTU”不存在换算关系，只能实测比较，1JTU与1NTU基本接近。福尔马肼标准液由于采用纯的化学试剂，在严格控制的条件下形成，重现性(个人多次配制)和重复性(不同操作人员、不同时间、不同地点)较硅藻土为好，反应的缩聚物福尔马肼H2H2CC＼／＼／＼／NNNIIINNN／＼／＼／＼CCH2H2为同一物质，其光学性质同一而恒定，因之，是较为理想的浊度标准液。其不足之处是福尔马肼不是以颗粒状态存在于水中。3．其他浊度标准近来国外有采用橡胶微球制成的所谓浊度基本标准，它的光散射性与福尔马肼不同，经用福尔马肼标定的浊度仪，对此悬浊液有不同的响应，它只能作为二级标准。美国Hach公司最近又推出所谓Gelex浊度标准，系用极细的金属氧化物微粒悬浮于硅硐聚合物凝胶中制成。4．零浊度标准水将蒸馏水用0.2μm的微孔滤膜过滤2次，即得零浊度水，注意要弃去初滤液200ml，并用滤液清洗容器。本文选自《水质检验工》问：浊度的几种单位NTU、FNU、FTU和FAU之间有什么区别？JTU是什么单位？答：NTU指散射浊度单位，表明仪器在与入射光成90°角的方向上测量散射光强度。FNU指福尔马肼散射法单位，同样表明仪器在与入射光成90°角的方向上测量散射光强度。NTU用于USEPA的《方法180.1》和《水和废水标准检验法》。FNU用于欧洲的ISO7027浊度方法。人们开始采用福尔马肼作为浊度的一级标准物质后，FTU，即福尔马肼浊度单位也就开始使用了。但是，这个单位并不专用于某种测量样品浊度的方法。FAU，即福尔马肼衰减单位，表明仪器在与入射光成180°角的方向上测量光线穿过样品后的衰减程度。通常用分光光度计或是色度计进行这种测量，多数管理机构并不认可这种测量方法。无论采用何种浊度单位，NTU、FNU、FTU或是FAU，标定所用的均是同样的福尔马肼基准物。因此，对同一份福尔马肼标准液进行测量时，用任何单位表示的值都是一样的，但测量样品时，不同单位表示的值可能会有显著差别。JTU，即杰克逊浊度单位是一个过去使用的单位，当时人们利用杰克逊浊度计目测浊度：将待测水样倒入一支竖直置于火焰正上方的玻璃管中，直到无法看清玻璃管为止。