탁도계 공급업체로서 저는 다양한 요인이 탁도계 측정에 어떤 영향을 미치는지에 대해 고객으로부터 수많은 문의를 받았습니다. 오늘은 종종 눈에 띄지 않는 중요한 요소 중 하나인 샘플의 점도에 대해 자세히 알아보겠습니다.
탁도와 점도가 무엇인지 빠르게 복습해 보겠습니다. 탁도는 일반적으로 육안으로 볼 수 없는 다수의 개별 입자로 인해 발생하는 유체의 흐림 또는 흐릿함을 측정합니다. 이는 수처리, 식품 및 음료 생산, 환경 모니터링과 같은 다양한 산업에서 중요한 매개변수입니다. 반면에 점도는 흐름에 대한 유체의 저항을 나타냅니다. 꿀이 물보다 훨씬 느리게 흐르는 것을 생각해 보세요. 꿀의 점도가 더 높기 때문입니다.
이제 샘플의 점도가 실제로 어떻게 탁도계 판독값에 영향을 미치는지 궁금하실 것입니다. 결국 모든 것은 샘플의 입자가 유체 내에서 어떻게 거동하는지, 그리고 탁도계가 이러한 입자에 의한 빛의 산란 및 흡수를 어떻게 측정하는지에 달려 있습니다.
입자 이동 및 정착
물과 같은 저점도 유체에서는 입자가 비교적 자유롭게 움직일 수 있습니다. 탁도계가 샘플을 통해 빛을 비추면 자유롭게 움직이는 이러한 입자가 빛을 모든 방향으로 산란시키고 탁도계의 검출기는 이 산란된 빛을 측정하여 탁도를 계산합니다.
그러나 점도가 높은 유체에서는 이야기가 다릅니다. 유체의 두꺼운 농도는 입자의 움직임을 제한합니다. 점도가 낮은 유체에서처럼 자유롭게 움직이지 않습니다. 이로 인해 샘플 내 입자가 고르지 않게 분포될 수 있습니다. 일부 입자는 서로 뭉칠 수 있고 다른 입자는 샘플 챔버 바닥에 더 빨리 침전될 수 있습니다.
입자가 뭉치면 전반적인 산란 패턴이 변경됩니다. 탁도계는 입자가 균일하게 분포되고 독립적으로 작용한다는 가정을 기반으로 산란을 측정하도록 보정됩니다. 덩어리진 입자는 빛을 다르게 산란시켜 탁도 판독값이 부정확해질 수 있습니다. 예를 들어, 더 큰 덩어리는 특정 방향으로 더 많은 빛을 산란시켜 탁도가 더 높다는 잘못된 인상을 줄 수 있습니다.
정착하는 것도 큰 문제다. 점도가 높은 시료에서 입자가 너무 빨리 침전되면 시료 챔버 바닥 근처의 입자 농도가 증가하는 반면 상단 근처의 농도는 감소합니다. 탁도계는 샘플 챔버의 특정 위치에서 빛의 산란을 측정하므로 이러한 고르지 않은 분포는 측정 시 심각한 오류를 일으킬 수 있습니다.
빛의 전파
점도는 빛이 샘플을 통과하는 방식에도 영향을 줄 수 있습니다. 점도가 높은 유체에서는 밀도가 높은 매질로 인해 빛이 더 많이 흡수되거나 산란될 수 있습니다. 유체 자체는 빛에 대한 추가 장애물로 작용하여 감지기에 도달하기 전에 강도를 잃을 수 있습니다.
광도의 이러한 변화는 탁도계에 의해 탁도가 증가한 것으로 잘못 해석될 수 있습니다. 탁도 측정은 입사광과 산란광 또는 투과광 간의 비교를 기반으로 합니다. 빛의 강도가 실제 입자 수보다는 유체의 점도에 의해 영향을 받는 경우 판독값이 꺼집니다.
전단 효과
샘플이 탁도계에 도입되면 종종 어떤 형태로든 혼합이나 흐름이 발생합니다. 고점도 유체에서는 이 과정에서 생성되는 전단력이 저점도 유체와 다릅니다. 전단력은 입자 집합체를 깨뜨릴 수 있으며, 이로 인해 입자 크기 분포가 변경됩니다.
탁도계의 측정은 입자 크기에 민감합니다. 작은 입자는 큰 입자와 다르게 빛을 산란시킵니다. 따라서 점도가 높은 시료의 전단력이 큰 입자 집합체를 더 작은 입자 집합체로 분해하는 경우 탁도 판독값이 크게 바뀔 수 있습니다. 이는 점도가 정확한 탁도계 측정에 문제를 일으킬 수 있는 또 다른 방법입니다.
점성 샘플 처리
탁도계 공급업체로서 저는 많은 고객이 점성 샘플의 탁도를 측정해야 한다는 것을 알고 있습니다. 그렇다면 정확한 판독값을 얻으려면 어떻게 해야 할까요?
첫째, 적절한 시료 준비가 중요합니다. 여기에는 호환 가능한 저점도 유체로 샘플을 희석하는 작업이 포함될 수 있습니다. 샘플을 희석하면 입자의 대표 농도를 유지하면서 점도를 줄일 수 있습니다. 그러나 희석으로 인해 입자의 성질이 바뀌거나 새로운 오염물질이 유입되지 않도록 하는 것이 중요합니다.
또 다른 접근 방식은 점성 시료용으로 특별히 설계된 탁도계를 사용하는 것입니다. 우리의 일부탁도 분석기모델에는 고점도 유체로 인한 일부 문제를 극복할 수 있는 더 큰 샘플 챔버 또는 향상된 혼합 메커니즘과 같은 기능이 있습니다.
정기적인 교정도 중요합니다. 점성 샘플을 다룰 때 교정 프로세스에서는 점도가 측정에 미치는 영향을 고려해야 합니다. 여기에는 측정할 샘플과 점도가 유사한 교정 표준을 사용하는 것이 포함될 수 있습니다.
실제 - 월드 임팩트
점성 시료의 탁도를 부정확하게 측정하면 다양한 산업 분야에서 심각한 결과를 초래할 수 있습니다. 예를 들어, 식품 및 음료 산업에서는 탁도가 제품 품질의 지표로 사용됩니다. 점도가 높아 탁도 측정이 어긋나는 경우, 제품 품질에 대한 오판으로 이어질 수 있으며, 이로 인해 제품 리콜이나 고객 불만이 발생할 수 있습니다.
수처리 공장에서 탁도는 식수의 안전을 보장하는 데 중요한 매개변수입니다. 점성이 있는 폐수 샘플을 부정확하게 측정하면 부적절한 처리 과정이 진행되어 공중 보건이 위험해질 수 있습니다.
마무리
자, 여기 있습니다. 샘플의 점도는 입자 이동, 빛 전파 및 전단 효과에 영향을 미치는 등 다양한 메커니즘을 통해 탁도계 측정에 상당한 영향을 미칠 수 있습니다. 로서탁도계 공급업체, 우리는 고객이 이러한 문제를 극복하도록 돕기 위해 최선을 다하고 있습니다. 당신이 필요 여부물 탁도 측정기기본 애플리케이션 또는온라인 탁도 센서 분석기지속적인 모니터링을 위한 솔루션이 있습니다.
점성 시료의 탁도 측정을 다루고 있으며 정확한 결과를 얻고 싶다면 주저하지 말고 문의해 주세요. 우리는 귀하의 특정 요구 사항을 충족하기 위해 전문적인 조언, 올바른 장비 및 지속적인 지원을 제공할 수 있습니다. 탁도 측정 작업을 최대한 원활하게 수행할 수 있도록 함께 노력하십시오!
참고자료
- APHA, AWWA, WEF. (2017). 물과 폐수 검사를 위한 표준 방법. 23판.
- ASTM 인터내셔널. (2019). 물의 탁도 측정을 위한 표준 관행. ASTM D1889 - 19.
- 바텔스, M.(2015). 산업계의 탁도 측정: 원리 및 응용. 산업 및 공학 화학 저널, 21, 20 - 26.