Trübungsmessung Projektarbeit IA

Trübungsmessung

Definition

Allgemein

Streulichtmessung

Durchlichtmessung oderAbsorptionsmessung

Vergleich& Anwendungen

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Quellen:

• Entscheidend für die Qualität chemischer Produkte sind physikalische und chemische Eigenschaften. Eine Eigenschaft ist die Trübung, welche durch die Trübungsmessung bestimmt werden kann.
• Trübung = Verringerung der Durchsichtigkeit einer Flüssigkeit durch ungelöste Substanzen
• Das Licht wird gestreut, weshalb die Flüssigkeit ihre Durchsichtigkeit verliert:Abb. 1: Lichtstreuung in einer Flüssigkeit ohne Trübung (links) und einer Flüssigkeit mit Trübung (rechts)

• Als 1. Referenz zur Messung der Trübung einer Flüssigkeit gilt die von Angelo Secchi entwickelte Sichtscheibe. Diese diente zur Ermittlung der Sichttiefe von Gewässern. Die Sichttiefe konnte dann anhand der Längeneinteilungen eines Seils eingeschätzt werden.
  • Dieses und weitere Verfahren waren jedoch vom subjektiven Empfinden der Testperson abhängig
• 1926: Entwicklung des Formazin-Standards, der bis heute in der Wasser- und Prozessindustrie anerkannt ist
  • Unter idealen Bedingungen ist er der einzige Standard, der mit hoher Reproduzierbarkeit herzustellen ist (bildet große Bandbreite an Partikelformen und Partikelgrößen)
• Weitere Abhängigkeit der Trübungsmessung: Lichtquelle (ISO 7027: Infrarotquelle im nicht sichtbaren Bereich, weshalb die Messung nicht durch die Farbe des Mediums beeinflusst wird)
  • US-EPA 180.1 verwendet Weißlicht (sichtbarer Bereich) für die Messung
• Heutzutage haben sich 2 verschiedene Messungen etabliert: die Streulicht- und die Durchlicht-/Absorptionsmessung

Vergleich: Abb. 3: Signalverlauf der Trübungssensoren Im Streulichtverfahren ist das Ergebnis der Messung nicht immer eindeutig (gleiche Werte bei geringer und hoher Trübung). Im Durchlichtverfahren ist das Ergebnis jedoch eindeutig. Anwendungsbereiche:

• Trinkwasserproduktion (Meerwasserzulaufüberwachung wegen Entsalzung, Schlammkonzentrationsmessung/Auslaufkonzentration in Kläranlage)
• Molkereianlagen (Produktverlusterkennung)
• Bierherstellung (Steuerung von Produktseparationen, Detektion von Phasentrennungen oder Filterbrüchen, gesamtes Hefemanagement)

• Je nach Trübung Messung der Vorwärts-, Rückwärts- oder 90°-Streuung
• Standardverfahren: 90°-Messung
  • Detektor ist im 90°-Winkel zur Lichtquelle angeordnet (Streulicht wird gemessen)
• Methode eignet sich vor allem für niedrige Trübungswerte, bei höheren Trübungswerten wird noch die Rückstreuung von 135° gemessen
  • Unterschiede in der Trübung können dort besser detektiert werden

• Ebenso wie bei der Streulichtmessung wird auch hier ein Lichtstrahl durch ein Medium gestrahlt
• Das durchgestrahlte Licht wird vom Detektor, der in einer Linie mit der Lichtquelle angeordnet ist, erfasst
• Für mittlere bis hohe Trübungswerte geeignet
  • eindeutige Ergebnisse, hohe Reproduzierbarkeit

https://www.youtube.com/watch?v=sGlhGVIbU8Q (26.04.2022) + Abbildung 3 Abbildung 1: https://www.scinexx.de/news/technik/licht-legt-in-fluessigkeiten-immer-die-gleiche-strecke-zurueck/ Licht legt in Flüssigkeiten immer die gleiche Strecke zurückTrotz Streuung: Egal wie klar oder trüb eine Flüssigkeit ist - das Licht legt darin immer dieselbe Wegstrecke zurück. Diese scheinbar widersinnige...scinexx | Das Wissensmagazin(26.04.2022) https://www.chemtronic-gmbh.de/index.php/unsere-geraete/78-ctr-deutsch/106-mtf-mtfs Chemtronic W. GmbH, Messgeräte für Trübung, Partikel, UV-VIS, Farbe, Öl auf/im Wasser - MTF_MTFS, Prozess- Streulicht- Trübungsmessgeräte zur inline MessungDie Streulichtmethode wird bei Trübungsmessgeräten in einer Messbereichsspanne von ca. 0-1mg/l bis zu 0-1000mg/l eingesetzt. Diese Angabe kann jedoch...Chemtronic-gmbh(26.04.2022)