Nephelometrie - Die Trübungsmessung
Unter dem allgemeinen Begriff Trübung versteht man
eine verschleiertes oder wolkiges Aussehen von flüssigen oder festen
Medien wie Wasser (Trink-, Mineral-, Bade- oder Abwasser), Getränke
(Bier, Wein oder Softgetränke) oder Fensterglas (Milchglas). In der
analytischen Betrachtungsweise verursachen
unterschiedlich große Partikel, an denen das einstrahlende Licht
gestreut, bzw. absorbiert wird, für den Beobachter eine sogenannte
Trübung.
Diese Trübung wird verursacht durch suspendierte
Stoffe wie Schlamm, Kalk, Hefe oder Mikroorganismen.
In früheren Zeiten versuchte man Trübungen mit
visuellen Systemen einheitlich zu bestimmen. Die sogenannten "Jackson
Turbidity Units" (JTU) zum Beispiel, basierten auf einer definierten
Menge an gelöster Kieselsäure aus der Diatomeenerde in Wasser.
Vermessen wurde dann die Trübung einer Probe mit
dem Jackson Kerzen Trübungsmesser, einer Apparatur wo mit einer Kerze
und einem Glasbehälter die visuelle Beeinträchtigung der Suspension
gegen die Kieselsäurelösungen abgeglichen wurden.
Für Untersuchungen von Gewässern ist heutzutage
noch eine weiße Sichtscheibe aus Gussbronze gebräuchlich, die bis zum
Verschwinden ins Wasser gehängt wird. Die Eintauchtiefe dokumentiert
dann die Trübung.
Heutzutage wird das Phänomen Trübung mit
opto-elektronischen Messgeräten bestimmt.
Eine künstliche Lichtquelle strahlt eine
definierte Lichtmenge durch eine Probe.
Die suspendierten Partikel, streuen oder
absorbieren das Licht. Das gestreute Licht wird letztendlich mit
einem Photodetektor aufgenommen. Das Streulicht wird heutzutage im
allgemeinen unter einem Winkel von 90° gemessen.
Diese Prinzip der Trübungsmessung nennt man Nephelometrie.
Bei einem sogenannten Nephelometer handelt es sich
also um ein Trübungsmessgerät das Streulicht im 90° Winkel misst.
Um definierte, fassbare Ergebnisse zu erzielen,
werden Trübungsmessgeräte auf der Basis von Formazinlösungen
(Bezugsstandard) kalibriert und justiert.
Die Ergebnisse solcher Geräte werden in Einheiten
FNU, Formazine Nephelometric Units angegeben.
Die Ergebnisse eines Gerätes das nach dem
Durchlichtprinzip arbeitet, misst in Einheiten FAU, Formazine
Attenuation Units. International sind zwei Normen oder Standards
zur Trübungsmessung verbreitet.
Die EN ISO 7027, "Wasserbeschaffenheit; Bestimmung
der Trübung" (Water quality; Determination of turbidity) beschreibt
alle Möglichkeiten der Trübungsmessung.
Die opto-elektronischen Methoden setzen alle eine
Infrarot Lichtquelle voraus. Damit soll die Vermessung von gefärbten
Proben möglich gemacht werden.
Der amerikanische EPA beschreibt in ihrer Methode
180.1, "Determination of turbidity by nephelometry", ausschließlich die
nephelometrische (Streulicht) Methode mit einer sogenannten
Weiß-Lichtquelle (Tungsten Halogen Lamp). Ein Vergleich von Messwerten
verschiedener Geräte nach den oben genannten Verfahren ist nicht
möglich.
Quelle: Drott
Medizintechnik GmbH