濁度計のサプライヤーとして、私はさまざまな要因が濁度計の測定にどのような影響を与えるかについて、お客様からの数多くの問い合わせに遭遇してきました。今日は、あまり目立たない重要な要素の 1 つであるサンプルの粘度について詳しく掘り下げていきます。
濁度と粘度について簡単に復習してみましょう。濁度は、一般に肉眼では見えない多数の個々の粒子によって引き起こされる流体の濁りまたは曇りを測定します。これは、水処理、食品および飲料の製造、環境モニタリングなどのさまざまな業界において重要なパラメータです。一方、粘度は流体の流れに対する抵抗を指します。蜂蜜が水よりもはるかにゆっくりと流れることを考えてください。これは、蜂蜜の粘度が高いためです。
ここで、サンプルの粘度が実際に濁度計の測定値にどのような影響を与えるのか疑問に思われるかもしれません。要するに、サンプル中の粒子が流体内でどのように挙動するか、そして濁度計がこれらの粒子による光の散乱と吸収をどのように測定するかということになります。
粒子の移動と沈降
水のような低粘度の流体では、粒子は比較的自由に移動できます。濁度計がサンプルに光を当てると、これらの自由に動く粒子が光を全方向に散乱させ、濁度計内の検出器がこの散乱光を測定して濁度を計算します。
ただし、高粘度の流体では話が異なります。流体の粘度が高いため、粒子の動きが制限されます。低粘度の流体のように自由には動きません。これにより、サンプル内で粒子が不均一に分布する可能性があります。一部の粒子は一緒に凝集する可能性があり、他の粒子はより早くサンプル チャンバーの底に沈降する可能性があります。
粒子が凝集すると、全体的な散乱パターンが変化します。濁度計は、粒子が均一に分布し、独立して作用するという仮定に基づいて散乱を測定するように校正されています。凝集粒子は光の散乱を異ならせる可能性があり、濁度の測定値が不正確になる可能性があります。たとえば、より大きな塊は特定の方向により多くの光を散乱させ、濁度が高いという誤った印象を与える可能性があります。
定着も大きな問題だ。高粘度サンプル内で粒子の沈降が速すぎる場合、サンプルチャンバーの底部近くの粒子の濃度が増加する一方、上部近くの粒子の濃度は減少します。濁度計はサンプルチャンバー内の特定の場所での光の散乱を測定するため、この不均一な分布により測定に重大な誤差が生じる可能性があります。
光の伝播
粘度は、光がサンプルを通過する方法にも影響を与える可能性があります。高粘度の流体では、媒体の密度が高いため、光はより多く吸収または散乱される可能性があります。流体自体が光にとってさらなる障害物として機能し、光が検出器に到達する前に強度を失う可能性があります。
この光強度の変化は、濁度計によって濁度の増加として誤って解釈される可能性があります。濁度の測定は、入射光と散乱光または透過光の比較に基づいて行われます。光の強度が実際の粒子数ではなく流体の粘度の影響を受ける場合、測定値はずれます。
せん断効果
サンプルが濁度計に導入されるとき、多くの場合、何らかの形で混合または流れが発生します。高粘度の流体では、このプロセス中に発生するせん断力が低粘度の流体と比べて異なります。せん断力により粒子凝集体が破壊される可能性があり、その結果粒子サイズ分布が変化します。
濁度計の測定は粒子サイズに敏感です。小さな粒子は、大きな粒子とは異なる光の散乱を行います。したがって、高粘度のサンプルにせん断力がかかると、大きな粒子の凝集体が小さな凝集体に分解され、濁度の測定値が大幅に変化する可能性があります。これは、粘度が濁度計の正確な測定に悪影響を与えるもう 1 つの方法です。
粘性のあるサンプルの取り扱い
濁度計のサプライヤーとして、私は多くの顧客が粘性サンプルの濁度を測定する必要があることを理解しています。では、正確な測定値を得るにはどうすればよいでしょうか?
まず、適切なサンプル前処理が重要です。これには、適合する低粘度の液体でサンプルを希釈することが必要になる場合があります。サンプルを希釈することにより、代表的な粒子濃度を維持しながら粘度を下げることができます。ただし、希釈によって粒子の性質が変化したり、新たな汚染物質が導入されたりしないようにすることが重要です。
別のアプローチは、粘性サンプル用に特別に設計された濁度計を使用することです。私たちの一部濁度分析装置これらのモデルには、高粘度流体によってもたらされるいくつかの課題を克服できる、より大きなサンプル チャンバーや強化された混合メカニズムなどの機能が備わっています。
定期的な校正も重要です。粘性のあるサンプルを扱う場合、校正プロセスでは測定に対する粘度の影響を考慮する必要があります。これには、測定するサンプルと同様の粘度を持つ校正標準を使用することが含まれる場合があります。
現実 - 世界への影響
粘性サンプルの濁度の不正確な測定は、さまざまな業界で重大な結果をもたらす可能性があります。たとえば、食品および飲料業界では、濁度が製品の品質の指標として使用されます。粘度が高いために濁度測定が狂うと、製品の品質の誤った判断につながり、製品のリコールや顧客の不満につながる可能性があります。
水処理プラントでは、濁度は飲料水の安全性を確保するための重要なパラメータです。粘性のある廃水サンプルの不正確な測定は、不適切な処理プロセスにつながり、公衆衛生を危険にさらす可能性があります。
まとめ
それで、これで完了です。サンプルの粘度は、粒子の動き、光の伝播、せん断効果への影響など、さまざまなメカニズムを通じて濁度計の測定に大きな影響を与える可能性があります。として濁度計サプライヤー、私たちはお客様がこれらの課題を克服できるよう支援することに尽力しています。必要かどうか水濁度計基本的なアプリケーションまたはオンライン濁度センサーアナライザー継続的な監視のためのソリューションをご用意しました。
粘性のあるサンプルの濁度測定を扱っており、正確な結果を保証したい場合は、ためらわずにお問い合わせください。当社は、お客様の特定のニーズを満たすために、専門家のアドバイス、適切な機器、継続的なサポートを提供いたします。濁度測定業務をできるだけスムーズに行えるよう、一緒に頑張りましょう！
参考文献
- アファ、アウワ、ウェフ。 （2017年）。水および廃水の標準検査方法。第23版。
- ASTMインターナショナル。 （2019年）。水の濁度を測定するための標準的な方法。 ASTM D1889 - 19。
- Bartels、M. (2015)。産業における濁度測定: 原理と応用。工業工学化学ジャーナル、21、20 - 26。