Мутность — это мера степени, в которой взвешенные вещества в воде препятствуют прохождению света. Взвешенные вещества и коллоиды в воде, такие как грязь, пыль, мелкие органические вещества, зоопланктон и другие микроорганизмы, способствуют мутности. Этот турбидиметр (измеритель мутности) использует принцип рассеяния света на 90 градусов. Когда параллельный луч света, испускаемый источником света, проходит через раствор, часть его поглощается и рассеивается, а остальная часть проходит через раствор. Интенсивность рассеянного света под углом 90 градусов к падающему свету соответствует формуле Рейлаи:
Является=((KNV²)/λ) × I₀ Где: I₀- интенсивность падающего света; Это-интенсивность рассеянного света; N-количество частиц на единицу раствора;
V-объем частиц; λ-длина волны падающего света; К-коэффициент
В условиях постоянного падающего света в определенном диапазоне мутности интенсивность рассеянного света прямо пропорциональна мутности раствора.
Приведенную выше формулу можно выразить как: Is/I₀=K’N (K’ — константа)
На основе этой формулы можно измерить мутность пробы воды путем измерения интенсивности рассеянного света от частиц в пробе.
Современные турбидиметры в основном используют для измерений метод рассеянного света на 90 градусов (метод рассеяния), часто используя в качестве источника света светодиоды ближнего-инфракрасного диапазона с определенными длинами волн (например, 880 нм или 860 нм). Чтобы повысить точность измерений, в некоторых приборах используется технология измерения соотношения, использующая двойную-детекторную систему для компенсации колориметрии образца, флуктуаций света и рассеянного света. Кроме того, некоторые турбидиметры имеют конструкцию оптического пути 360 × 90 градусов, при которой рассеянный свет после прохождения через коническое зеркало окружает образец на 360 градусов, обеспечивая равномерный захват светового сигнала и устраняя ошибки, вызванные локальными различиями в концентрации; это особенно подходит для измерений низкой-мутности. Для измерений высокой-мутности используется технология поверхностного рассеяния, при которой луч света направляется на поверхность жидкости, а детектор обнаруживает рассеянный свет под углом 90 градусов над поверхностью жидкости, при этом оптические элементы не контактируют с пробой воды. Метод рассеяния проходящего света (метод отношений) рассчитывает мутность путем одновременного измерения соотношения интенсивности проходящего и рассеянного света, тем самым уменьшая помехи. Конструкция прибора должна соответствовать соответствующим международным и национальным стандартам, таким как ISO 7027, US EPA 180.1 и HJ1075-2019.
