De turbidimetrie is een analytische meettechniek die bepaalt hoe een lichtstraal wordt verzwakt en door een suspensie beweegt. Deze verzwakking vindt plaats dankzij de absorptie- en verstrooiingsverschijnselen die licht ondervindt door de deeltjes.
Vervolgens kunnen de afmetingen van de in een suspensie aanwezige deeltjes worden afgeleid door de troebelheid daarin te meten. In die zin wordt deze procedure gebruikt om de absorptie en verstrooiing van licht te kwantificeren: de afhankelijkheid van de afmetingen van de deeltjes en hun concentratie in de suspensie wordt aangetoond.
Evenzo hebben analytische methoden op basis van turbidimetrie bepaalde voordelen, zoals: korte analysetijden, experimentele eenvoud, lagere kosten (in vergelijking met andere processen), geen schade aan het monster en eliminatie van de noodzaak voor kalibratie.
Waar bestaat het uit?
Turbidimetrie is gebaseerd op de meting van de intensiteit van lichtstraling die wordt doorgelaten door een medium dat bestaat uit deeltjes die een bepaalde dispersie vertonen, die een andere brekingsindex hebben dan de suspensie waar ze zich bevinden.
Zoals eerder beschreven manifesteert zich een verzwakking van de lichtintensiteit als gevolg van het verstrooiingsverschijnsel, waarvoor de lichtstraling die deze verstrooiing niet ondergaat, wordt bestudeerd.
Deze techniek bestaat erin het licht door een filter te laten gaan, waarmee straling wordt geproduceerd waarvan de golflengte bekend is; Deze straling gaat daarna door een cuvet waarin een oplossing wordt gevonden en wordt opgevangen door een cel van foto-elektrische aard. Dit geeft een kwantificering van het licht dat is geabsorbeerd.
Met andere woorden, deze techniek wordt gebruikt om de troebelheid die een oplossing heeft te kwantificeren op basis van het meten van de effecten die deze eigenschap heeft op de verstrooiing en transmissie van lichtstraling.
Opgemerkt moet worden dat het voor deze analyses essentieel is dat de suspensie uniform is, aangezien het gebrek aan uniformiteit de meetresultaten kan beïnvloeden.
Troebelheid
Men kan zeggen dat de troebelheid van een vloeistof te wijten is aan de aanwezigheid van deeltjes die fijn verdeeld zijn in suspensie; daarom, wanneer een lichtstraal door een monster gaat dat een bepaalde troebelheid heeft, neemt de intensiteit af als gevolg van verstrooiing.
Ook is de hoeveelheid verstrooide lichtstraling afhankelijk van de verdeling van de afmetingen van de deeltjes en hun concentratie, en wordt gemeten met een apparaat dat een troebelheidsmeter wordt genoemd.
Net als bij turbidimetrische metingen wordt de intensiteit van de lichtstraling die door het monster wordt doorgelaten, bepaald, hoe meer verstrooiing er is, hoe lager de intensiteit van het doorgelaten licht.
Dus wanneer transmissieschattingen worden gemaakt, zoals absorptieschattingen, hangt de afname in lichtintensiteit af van de concentratie van de soort die in de cel wordt aangetroffen met enige verstrooiing, zonder variaties in golflengte. .
Bij gebruik van de theorie van lichtverstrooiing worden troebelheidsmetingen verkregen en worden de afmetingen van de deeltjes bepaald, evenals hun verdeling in de suspensie.
Troebelheidsmeter
Het instrument dat wordt gebruikt om de relatieve helderheid van een vloeistof te meten, staat bekend als een troebelheidsmeter, door het kwantificeren van lichtstraling in een vloeistofmonster dat verstrooiing heeft ondergaan als gevolg van zwevende deeltjes.
Deze zwevende deeltjes maken het moeilijk om straling door vloeistoffen te laten stromen, waardoor de doorgang ervan wordt belemmerd. De troebelheid van een stof kan dan ontstaan door een enkele soort of een reeks chemische soorten.
Troebelheidsmeters meten deze obstructie, om de troebelheid of intensiteit van de in het monster aanwezige lichtstraling te schatten, de nefelometrische troebelheidseenheden waarmee het wordt weergegeven, staan bekend als NTU. Deze instrumenten worden echter niet gebruikt om deeltjesafmetingen te schatten.
De structuur van troebelheidsmeters bestaat uit een bron van lichtstraling, een lens waarmee een lichtbundel kan worden gefocusseerd en door een vloeistof geleid, en een apparaat van foto-elektrische aard dat verantwoordelijk is voor het detecteren en schatten van de hoeveelheid verstrooide lichtstraling. .
Daarnaast is er een soort val die de detectie van andere lichtstraling verhindert die de meting kan verstoren.
Toepassingen
Deze meettechniek kent een groot aantal toepassingen, waaronder het opsporen van contaminanten in de vorm van sporen in diverse monsters en het schatten van de afmetingen van de deeltjes in verschillende vloeistoffen.
Bovendien wordt turbidimetrie gebruikt in de biologie om de cellen te kwantificeren die aanwezig zijn in bepaalde oplossingen, en bij de observatie van microbiologische culturen voor de productie van antibiotica.
Op het gebied van de chemie dat klinische diagnose bestudeert, wordt de immunoturbidimetrie-methode gebruikt om eiwitstructuren van het serumtype te schatten die niet met andere klinische technieken kunnen worden gedetecteerd.
Anderzijds wordt turbidimetrie gebruikt bij waterkwaliteitscontrole om de hoeveelheid zwevende deeltjes in water van natuurlijke oorsprong te schatten, evenals in het water van de processtromen.
Op dezelfde manier wordt deze analysemethode gebruikt om de hoeveelheid zwavel die aanwezig is in monsters van olie, steenkool en andere stoffen van organische aard te schatten; in dit geval valt er zwavel neer in de vorm van bariumsulfaat.
Referenties
- Khopkar, SM (2004). Basisconcepten van analytische chemie. Opgehaald van books.google.co.ve
- Wikipedia. (sf). Turbidimetrie. Opgehaald van en.wikipedia.org
- Britannica, E. (zd). Chemische analyse. Opgehaald van britannica.com
- Visual Encyclopedia of Chemical Engineering. (sf). Troebelheidsmeters. Opgehaald van encyclopedia.che.engin.umich.edu
- Kourti, T. (2006). Encyclopedie van analytische chemie: toepassingen, theorie en instrumentatie. Hersteld van onlinelibrary.wiley.com