Нефелометр

Внешние видео
Внешние видео
	Андреа Полли, Фолс частиц , художественная установка с использованием нефелометра для визуализации частиц (2013).

Нефелометр ^{[ 1 ]} или аэрозольный фотометр ^{[ 2 ]} является инструментом для измерения концентрации суспендированных частиц в жидком или газовом коллоиде . Нефелометр измеряет суспендированные частицы с использованием светового луча (источник луча) и детектора света, установленного на одну сторону (часто 90 °) исходного луча. частиц Плотность тогда является функцией света, отраженного в детекторе из частиц. В некоторой степени, сколько света отражается для данной плотности частиц, зависит от свойств частиц, таких как их форма, цвет и отражательная способность . Нефелометры откалибруются в известные частицы, затем используют факторы окружающей среды (K-факторы) для соответствующего компенсации пыли более легкой или более темной цветной пыли. K-фактор определяется пользователем путем запуска нефелометра рядом с насосом отбора проб воздуха и сравнивая результаты. ^{[ нужно разъяснения ]} На рынке есть широкий спектр нефелометров исследования, а также разновидности с открытым исходным кодом . ^{[ 3 ]}

Нефелометр использует

Стоимость твердых частиц (размер в микрометрах).

Основное использование нефелометров связано с измерением качества воздуха для мониторинга загрязнения, мониторинга климата и видимости. В воздухе частицы обычно представляют собой биологические загрязняющие вещества, загрязнители твердых частиц, газообразные загрязнители или пыль. ^{[ Цитация необходима ]}

На сопровождающем диаграмме показаны типы и размеры различных загрязнений частиц. Эта информация помогает понять характер загрязнения частиц внутри здания или в окружающем воздухе, а также уровень чистоты в контролируемой среде. ^{[ Цитация необходима ]}

Биологические загрязнители включают плесень, гриб, бактерии, вирусы, перхоти животных, пылевые клещи, пыльцу, клетки кожи человека, части таракана или что -нибудь живое или живое за один раз. Они являются крупнейшим врагом специалистов по качеству воздуха в помещении, потому что они являются загрязнителями, которые вызывают проблемы со здоровьем. Уровни биологического загрязнения зависят от влажности и температуры, которые поддерживают средства к существованию микроорганизмов. Присутствие домашних животных, растений, грызунов и насекомых поднимет уровень биологического загрязнения. ^{[ Цитация необходима ]}

Оболочка воздуха

Оболочный воздух - это чистый фильтрованный воздух, который окружает аэрозольный поток, чтобы предотвратить циркуляции или осадок в зрительной камере. Воздух оболочки предотвращает загрязнение, вызванное наращиванием и отложениями, улучшает время отклика, содержащая образцо и улучшает техническое обслуживание, сохраняя зрительную камеру в чистоте. Нефелометр создает воздух оболочки путем прохождения воздуха через нулевой фильтр перед началом образца. ^{[ Цитация необходима ]}

Глобальный радиационный баланс

Нефелометры также используются в исследованиях глобального потепления, в частности, измеряя глобальный радиационный баланс. Три нефелометры длиной волны, оснащенные затвором обратного рассеяния, могут определить количество солнечного излучения, которое отражается обратно в пространство пылью и твердыми частицами. Это отраженное свет влияет на количество излучения, достигающего более низкой атмосферы Земли и нагревает планету. ^{[ Цитация необходима ]}

Видимость

Нефелометры также используются для измерения видимости с помощью простых одноволновых нефелометров, используемых по всему миру многими EPA. Нефелометры, посредством измерения рассеяния света, могут определять видимость на расстоянии через применение коэффициента преобразования, называемого формулой Кошмидера . ^{[ Цитация необходима ]}

Лекарство

В медицине нефелометрия используется для измерения иммунной функции. Он также используется в клинической микробиологии для приготовления стандартизированного инокулята (суспензии McFarland) для тестирования антимикробной восприимчивости. ^{[ 4 ]}^{[ 5 ]}

Обнаружение пожара

Газофазные нефелометры также используются при обнаружении дыма и других частиц сгорания . В таком использовании аппарат называется аспирированным детектором дыма . Они имеют возможность обнаружить чрезвычайно низкие концентрации частиц (до 0,005%) и, следовательно, очень подходят для защиты чувствительного или ценного электронного оборудования, такого как компьютеры мэйнфреймов и телефонные переключатели . ^{[ Цитация необходима ]}

Устройства мутности

Установка нефелометра в национальном парке Акадии

Турбидиметра, используемые на заводе по очистке воды для измерения мутности (в NTU) сырой воды и прозрачной воды после фильтрации

Поскольку оптические свойства зависят от размера суспендированных частиц, стабильный синтетический материал, называемый « формазин » с равномерным размером частиц, часто используется в качестве стандарта для калибровки и воспроизводимости. ^{[ 6 ]} Устройство называется формазиновой мудревой единицей (FTU).
Нефелометрические единицы мутности (NTU), указанные Агентством по охране окружающей среды Соединенных Штатов, представляют собой особый случай FTU, где указаны источник белого света и некоторые геометрические свойства измерительного аппарата. (Иногда используется альтернативная форма «Нефелоскую мудруальную единицу» ^{[ 7 ]}^{[ 8 ]})
Формазиновые нефелометрические единицы (FNU), назначаемые для 9 измерений мутности при обработке воды с помощью ISO 7027 , еще один особый случай FTU с ближним инфракрасным светом (NIR) и рассеянием 90 °.
Единицы ослабления формазина (FAU), указанные в ISO 7027 для стандартов очистки воды для измерений мутности при 0 °, а также особый случай FTU.
Формазиновые единицы обратного рассеяния (FBU), не являющаяся частью стандарта, представляет собой единицу оптических детекторов обратного рассеяния (OBS), измеренная при c. 180 °, также особый случай FTU.
Европейские пивоваренные конвенции (EBC) Единиза
Концентрационные единицы (CU)
Оптическая плотность (OD)
Джексон «Свеча» подразделения мутности (JTU; ранняя мера)
Хелмсские подразделения
Американское общество пивоваренных химиков (ASBC-FTU) Единизации мутности
Шкала Brantner Haze Scale (BHS) и Брантнер -Хейз подразделения (BHU) для целенаправленного туманного пива
Части на миллион стандартного вещества, такие как PPM/DE (Kieselguhr)
«Trübungseinheit/Formazin» (TE/F) Немецкий стандарт, который теперь заменен единицей FNU.
диатомовая земля («ppm sio ₂ ») старый стандарт, теперь устаревший

Более популярный термин для этого инструмента в тестировании качества воды - турбидиметр . Тем не менее, могут быть различия между моделями турбидиметра, в зависимости от расположения ( геометрия ) исходного луча и детектора. Нефелометрический турбидиметр всегда контролирует свет, отражаемый от частиц и не затухания из -за облачности. В Соединенных Штатах Мониторинг окружающей среды Стандартное устройство мутности называется нефелометрическими единицами мутности (NTU), в то время как международная стандартная единица называется формазиновой нефелометрической единицей (FNU). Наиболее обычно применимым единицей является единица мутности формазина (FTU), хотя различные методы измерения могут дать совершенно разные значения, как сообщается в FTU (см. Ниже).

Газофазные нефелометры также используются для изучения атмосферы . Они могут предоставить информацию о видимости и атмосферном альбедо .

Смотрите также

Ссылки

^ «Нефелометр» происходит от греческого слова «облако», нефос , ср. « Нефелоидный слой ».
^ Барон, Пол А. (1998-01-15). «Аэрозольные фотометры для измерений вдыхаемого пыли» (PDF) . NIOSH Руководство по аналитическим методам . Получено 2021-04-06 .
^ Bas Wijnen, GC Anzalone и Джошуа М. Пирс, платформа для тестирования качества воды с открытым исходным кодом. Журнал воды, санитарии и гигиены для развития, 4 (3) с. 532–537 (2014). doi: 10.2166/washdev.2014.137 Открытый доступ
^ «NENSITITRE ™ Nephelometer» .
^ Гвинет, Роланд М.Ф.; Mazoyer, Marie-Andree (1983). «Лазерная нефелометрическая полуавтоматическая система для быстрого тестирования бактерий» . Журнал антимикробной химиотерапии . 12 (3): 257–263. doi : 10.1093/jac/12.3.257 . ISSN 0305-7453 .
^ Формазин был впервые использован для стандартизации измерений мутности в 1926 году.
^ Снижение мутности в растворах хромовой кислоты , Zeller, III, Robert L.; Морган, Рассел Дж.; Раббе, Гилберт Д.; Фискус, Донна Р.; Уилкс -младший, Ричард Л.; Патент Соединенных Штатов 5034211, Дата подачи 1990-10-29, Дата публикации 1991-07-23
^ Флорида Министерство сельского хозяйства и потребительских услуг 2006 Кодовая книга Глава 5L-1: Кодекс управления моллюсками.

[1] «Нефелометр» происходит от греческого слова «облако», нефос , ср. « Нефелоидный слой ».

[2] Барон, Пол А. (1998-01-15). «Аэрозольные фотометры для измерений вдыхаемого пыли» (PDF) . NIOSH Руководство по аналитическим методам . Получено 2021-04-06 .

[3] Bas Wijnen, GC Anzalone и Джошуа М. Пирс, платформа для тестирования качества воды с открытым исходным кодом. Журнал воды, санитарии и гигиены для развития, 4 (3) с. 532–537 (2014). doi: 10.2166/washdev.2014.137 Открытый доступ

[4] «NENSITITRE ™ Nephelometer» .

[5] Гвинет, Роланд М.Ф.; Mazoyer, Marie-Andree (1983). «Лазерная нефелометрическая полуавтоматическая система для быстрого тестирования бактерий» . Журнал антимикробной химиотерапии . 12 (3): 257–263. doi : 10.1093/jac/12.3.257 . ISSN 0305-7453 .

[6] Формазин был впервые использован для стандартизации измерений мутности в 1926 году.

[7] Снижение мутности в растворах хромовой кислоты , Zeller, III, Robert L.; Морган, Рассел Дж.; Раббе, Гилберт Д.; Фискус, Донна Р.; Уилкс -младший, Ричард Л.; Патент Соединенных Штатов 5034211, Дата подачи 1990-10-29, Дата публикации 1991-07-23

[8] Флорида Министерство сельского хозяйства и потребительских услуг 2006 Кодовая книга Глава 5L-1: Кодекс управления моллюсками.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]