Zur Aufstellung einer rationellen Eichskala für die Bestimmung der Trübung von Wässern
Authors: Fähnrich V. , Krejza J. 
Published: February 2007

Für die Graduierung des Formazinstandards wird vorgeschlagen, die in der Spektrophotometrie gebräuchlichen Begriffe zu verwenden, d. h. Extinktion oder Absorbanz und Absorption oder Absorptanz als Verhältnis der durch eine Lösungsschicht bestimmter Dicke gestreuten Lichtmenge zu dem in die Lösung eingestrahlten Licht.

Mit einer speziell gestalteten Apparatur wurde das Prinzip der Absorptionsmessung verschiedenartig konzentrierter Lösungen des Formazinstandards gemessen. Die Ergebnisse zeigen, daß die Trübungsintensität von der Temperatur bei der Entwicklung des Trübungsstandards abhängig ist. Für Temperaturen über 20°C genügen 24 h zur Entwicklung. Es bestätigte sich, daß es zweckmäßig ist, die in den STANDARD METHODS (1971) enthaltene Vorschrift zu übernehmen (25 °C mit ±3 °C) und die Entwicklungszeit auf 24 h festzusetzen.

Es ist ersichtlich, daß der Zuwachs an Extinktion (Absorbanz) bis zum Wert Di = 0,08 binnen einer Toleranz ±1% dem Beerschen Gesetz entspricht, u. zw. auch bei verhältnismäßig stark polychromatischem Licht. Der für ein Formazinkonzentrat extrapolierte Extinktionskoeffizient kann also bestimmt werden, wenn die Usancebedingungen für die Zone der Wellenlängen des zur Messung gebrauchten Lichtes gewählt werden. Die Zone 490 ± 620 nm wird vorgeschlagen, weil sie am besten dem Empfindlichkeitscharakter des menschlichen Auges entspricht; die erwähnte Bedingung ist leicht zu realisieren. Dann, nach Umrechnung der inneren Extinktion Di (inneren Absorbanz) auf eine Lösungsschicht e = 1 cm, geht für das Formazinkonzentrat durch Extrapolation der Extinktionsmodul Di/1 = 0,80 aus. Zufälligerweise beträgt hier der Umrechnungsfaktor gerade 500, aus der Angabe der Trübung in mg SiO2/l bekommt man den Extinktionsmodul, indem man diese mit 500 dividiert. Dies gilt für den Trübungsbereich 0 ± 50 mg SiO2/1 oder T. U. Eine Division durch 2,5 ergibt im Rahmen dieses Bereichs annähernd die durch die Trübung in 1cm Lösungsschicht erzeugte prozentuale Absorption.

Die Umrechnungsskalen für die vorgeschlagene Graduierung und für die Mehrheit der übrigen bisher vorgeschlagenen Einheiten sind zusammen mit der das Verdünnungsverhältnis des Formazinkonzentrats ausdrückenden Skala eingeschlossen. Für die schwachen Trübungen werden auch lineare Umrechnungsfaktoren angegeben. Die genannten chromatischen Bedingungen sind einzuhalten, sonst zeigen die Meßergebnisse, wie weit im Einklang mit der Theorie die Extinktion mit sinkendem λ steigt.

Für betriebliche nephelometrische Trübungsmeßgeräte empfiehlt es sich usancemäßig, den Beobachtungswinkel im Bereich von 125°… 145° anzuwenden. Die unter dieser Bedingung durchgeführte Graduierung auf den Formazinstandard wird den Vergleich von Angaben aller dieser betrieblichen nephelometrischen Geräte, welche dieser Forderung konzeptionsmäßig entsprechen, ermöglichen.

Die Anwendung einer rationellen Graduierungsskala hat folgende Vorteile.

Durch Überprüfung der Absorptionskoeffizienten kann der absolute Wert des Standards kontrolliert und verglichen werden, bzw. die Reinheit der Ausgangschemikalien ist nachweisbar. Der Ausdruck der gestreuten Strahlung ermöglicht es, sich einen konkreten Begriff von der Intensität der Trübung einer Lösung zu machen.