💧 Wassertrübung (Turbidimetrie)
Kurz gefasst
Nephelometrische Bestimmung der Wassertrübung mittels infraroter Streustrahlung im 90°-Winkel. Die Prüfung erfolgt nach PN-EN ISO 7027-1:2016-09; Messbereich (Nephelometrie): 0,05–400 NTU (FNU). Das Verfahren umfasst 8 Schritte (insgesamt rund 26–26 Min.); eingesetzt wird sie unter anderem für: Trinkwasserkontrolle (Grenzwert ≤1 NTU, empfohlen ≤0,3 NTU), Überwachung von Wasseraufbereitungsanlagen (Koagulations-, Filtrationseffizienz), Untersuchung von Oberflächen- und Grundwasser.
Auf einen Blick
- Norm: PN-EN ISO 7027-1:2016-09
- Kategorie: Physikochemie
- Verfahrensschritte: 8
- Gesamtdauer der Schritte: 26 Min.–26 Min.
- Messbereich (Nephelometrie): 0,05–400 NTU (FNU)
- Messbereich (Turbidimetrie): 40–4000 NTU
- Auflösung: 0,01 NTU (niedriger Bereich)
Übersicht
Die Wassertrübung ist ein Maß für die Verringerung der Wassertransparenz, verursacht durch suspendierten und kolloidalen Partikeln: Tone, Schlamm, Mikroorganismen, organische und anorganische Substanzen. Sie wird in NTU (Nephelometric Turbidity Units) oder FNU (Formazin Nephelometric Units) ausgedrückt — beide Einheiten sind numerisch gleichwertig.
Die Trübung ist einer der wichtigsten Trinkwasserqualitätsparameter — die polnische Norm verlangt ≤1 NTU (empfohlen ≤0,3 NTU). Hohe Trübung weist auf potentielle mikrobiologische Kontamination hin (Partikel schützen Krankheitserreger vor UV- und Chlordesinfektion), ästhetische Probleme und technologische Probleme.
Die ISO 7027-Methode verwendet Infrarot-Lichtquelle (860 nm LED) und 90°-Detektion (Nephelometrie) — dies eliminiert den Einfluss der Wasserfarbe auf Ergebnisse. Für Wässer mit niedriger Trübung (Trinkwasser) wird Nephelometrie verwendet, für stark getrübte Wässer (Abwasser) — Turbidimetrie (Strahlabschwächungsmessung).
Prinzip der Methode
Die Wasserprobe wird mit monochromatischer Infrarotstrahlungsquelle beleuchtet (860 nm LED, gemäß ISO 7027). Eine Photodiode im 90°±2,5°-Winkel zum einfallenden Strahl misst die Intensität des an suspendierten Partikeln gestreuten Lichts.
Nephelometrie (90°-Winkel): Streustrahlenintensität ist proportional zur Partikelkonzentration. Verwendet für Wässer mit niedriger Trübung (<40 NTU, typisch Trinkwasser).
Turbidimetrie (Abschwächungsmessung): misst Strahlschwächung beim Durchgang durch Probe. Verwendet für Wässer mit hoher Trübung (Abwasser, sehr trübe Wässer >40 NTU).
Kalibrierung mittels Formazinsuspension — primärer Trübungsstandard (1 FNU = 1 NTU).
Anwendungen
- Trinkwasserkontrolle (Grenzwert ≤1 NTU, empfohlen ≤0,3 NTU)
- Überwachung von Wasseraufbereitungsanlagen (Koagulations-, Filtrationseffizienz)
- Untersuchung von Oberflächen- und Grundwasser
- Kontrolle von Abwasserbehandlungsprozessen
- Überwachung von Schwimmbad- und Industriewasser
- Überprüfung der Desinfektionseffizienz (Trübung verringert UV- und Cl₂-Wirksamkeit)
Schlüsselparameter
| Parameter | Wert |
|---|---|
| Messbereich (Nephelometrie) | 0,05–400 NTU (FNU) |
| Messbereich (Turbidimetrie) | 40–4000 NTU |
| Auflösung | 0,01 NTU (niedriger Bereich) |
| Wellenlänge | 860 nm ± 30 nm (Infrarot) |
| Detektionswinkel | 90° ± 2,5° (ISO-Nephelometrie) |
| Kalibrierstandard | Formazin (Hydrazin + Hexamethylentetramin) |
Norm
- Normnummer
- PN-EN ISO 7027-1:2016-09
- Titel (PL)
- Jakość wody — Oznaczanie mętności — Część 1: Metody ilościowe
- Title (EN)
- Water quality — Determination of turbidity — Part 1: Quantitative methods
Schritt-für-Schritt-Verfahren
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Turbidimeter-Vorbereitung
Turbidimeter min. 15 Minuten vor Messung einschalten (Lichtquellenstabilisierung). Sauberkeit der Messkammer prüfen.
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Kalibrierung
Kalibrierung mit Standard-Set durchführen: 0,1 NTU (oder <0,1), 20 NTU, 100 NTU, 800 NTU (oder nach Hersteller). StablCal-Standards oder frisches Formazin verwenden. Küvetten mit Silikonöl abwischen.
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Probenvorbereitung
Probe auf Raumtemperatur bringen. Vorsichtig mischen (3× umdrehen) — nicht heftig schütteln (Luftblasen erhöhen Ergebnis). Sofort nach Probenahme analysieren.
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Küvettenfüllung
Saubere Küvette mit Probe bis zur angegebenen Marke füllen (bis herstellerspezifische Markierung). Mit Kappe verschließen. Äußere Oberfläche mit Tuch abwischen, dünne Silikonölschicht auftragen.
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Messung
Küvette in Messkammer einsetzen (Markierungsorientierung!). Deckel schließen. Auf Messwert-Stabilisierung warten (AutoRead-Funktion). Ergebnis in NTU/FNU notieren.
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Messwiederholung
Küvette herausnehmen, vorsichtig 3× umdrehen (Sedimentation beseitigen), wieder einsetzen. Messung wiederholen. Durchschnitt von 2–3 Messungen = Endergebnis.
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Qualitätskontrolle
Alle 10 Proben Kontrollstandard messen (z.B. 20 NTU). Akzeptable Abweichung: ±10% oder ±0,5 NTU (je nachdem, was kleiner ist). Blindprobe: Wasser <0,05 NTU.
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Reinigung nach Messungen
Küvetten mit entionisiertem Wasser spülen, zum Trocknen stehen lassen. Keine Reinigungsmittel verwenden (können Filme hinterlassen). Messkammer periodisch reinigen.
Erforderliche Geräte und Apparatur
| Gerät | Beispiel | Richtpreis |
|---|---|---|
| Labor-Turbidimeter (Nephelometer) | Hach TU5200, Hach TL2300 ISO, WTW Turb 430 | 8 000–25 000 PLN |
| Messküvetten | Runde Glasküvetten speziell für Turbidimeter (kratzfrei, ideal sauber) | 50–150 PLN/Stk. |
| Silikonöl für Küvetten | Zur Beseitigung von Kratzern und Glasoberflächendefekten | 50–100 PLN |
| Küvettenreinigungstücher | Fusselfrei, Mikrofaser | 20–50 PLN |
Reagenzien, Nährmedien und Verbrauchsmaterialien
| Reagenz | CAS | Details |
|---|---|---|
| Formazin-Standard 4000 NTU | — | Primärer Trübungsstandard: Mischung aus Hydrazinsulfat und Hexamethylentetramin. Frisch zubereitet oder gebrauchsfertig gekauft. |
| Hydrazinsulfat (NH₂)₂·H₂SO₄ | 10034-93-2 | Formazin-Standardkomponente. 10 g/L — Lösung I. ACHTUNG: Verdacht auf krebserzeugend! |
| Hexamethylentetramin (CH₂)₆N₄ | 100-97-0 | Formazin-Standardkomponente. 100 g/L — Lösung II. Mischen von I+II ergibt Formazinsuspension. |
| Gebrauchsfertige Kalibrierstandards | — | StablCal-Sets (Hach) oder AMCO Clear — stabile Polymerstandards als Formazin-Ersatz. Haltbarkeit bis 5 Jahre. |
| Trübungsfreies Wasser | — | Entionisiertes Wasser durch 0,1 μm Filter filtriert. Trübung <0,02 NTU. |
Arbeitsschutz und Sicherheit
- Hydrazinsulfat — Verdacht auf krebserzeugend (Kat. 1B). Unter Abzug zubereiten, Nitrilhandschuhe verwenden.
- Hexamethylentetramin — reizend, brennbar. Vor Feuer schützen.
- Schutzbrille und Laborkittel obligatorisch.
- Gebrauchsfertige Standards (StablCal, AMCO) — sicherere Alternative zu Formazin.
- Glasküvetten — Bruch- und Schnittverletzungsgefahr.
Häufige Fragen
Welche Norm beschreibt diese Prüfung?
Die Prüfung erfolgt nach PN-EN ISO 7027-1:2016-09 — „Water quality — Determination of turbidity — Part 1: Quantitative methods“.
Wie funktioniert diese Methode?
Die Wasserprobe wird mit monochromatischer Infrarotstrahlungsquelle beleuchtet (860 nm LED, gemäß ISO 7027). Eine Photodiode im 90°±2,5°-Winkel zum einfallenden Strahl misst die Intensität des an suspendierten Partikeln gestreuten Lichts.
Wie groß sind Messbereich und Genauigkeit?
Messbereich (Nephelometrie): 0,05–400 NTU (FNU); Messbereich (Turbidimetrie): 40–4000 NTU; Auflösung: 0,01 NTU (niedriger Bereich); Wellenlänge: 860 nm ± 30 nm (Infrarot).
Wie lange dauert die Prüfung?
Die für die einzelnen Schritte angegebenen Zeiten ergeben zusammen rund 26 Min.–26 Min. Das Verfahren umfasst 8 Schritte.
Welche Geräte werden benötigt?
Labor-Turbidimeter (Nephelometer), Messküvetten, Silikonöl für Küvetten, Küvettenreinigungstücher. Richtpreis für das Kerngerät (Labor-Turbidimeter (Nephelometer)): 8 000–25 000 PLN.
Wo wird diese Prüfung eingesetzt?
Trinkwasserkontrolle (Grenzwert ≤1 NTU, empfohlen ≤0,3 NTU); Überwachung von Wasseraufbereitungsanlagen (Koagulations-, Filtrationseffizienz); Untersuchung von Oberflächen- und Grundwasser; Kontrolle von Abwasserbehandlungsprozessen; Überwachung von Schwimmbad- und Industriewasser; Überprüfung der Desinfektionseffizienz (Trübung verringert UV- und Cl₂-Wirksamkeit).
Welche Sicherheitsmaßnahmen gelten?
Hydrazinsulfat — Verdacht auf krebserzeugend (Kat. 1B). Unter Abzug zubereiten, Nitrilhandschuhe verwenden.; Hexamethylentetramin — reizend, brennbar. Vor Feuer schützen.; Schutzbrille und Laborkittel obligatorisch.; Gebrauchsfertige Standards (StablCal, AMCO) — sicherere Alternative zu Formazin.; Glasküvetten — Bruch- und Schnittverletzungsgefahr.
Welches Labor führt diese Prüfung durch?
Die Prüfung führen nach ISO/IEC 17025 akkreditierte Labore durch. Auf LabCoda finden Sie sie über die Normnummer PN-EN ISO 7027-1.