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Was ist Trübung?

Meist wird zumindest im deutschen Wortgebrauch Trübung mit negativen Eigenschaften belegt: “Eintrübung der Wirtschaft”, “Trübung der Konsumentwicklung”, “trübe Aussichten”, “trübselig”. Dabei gibt es doch so schöne Beispiele von Effekten, die auf die Lichtstreuung zurückzuführen sind: Das Rot des Sonnenuntergangs, das Blau des Himmels aber auch das Blau unseres Planeten. Dabei sind es die kleinen Dinge dieser Welt die dieses Phänomen verursachen: An kleinsten Partikeln (Moleküle, Kolloide, Schwebstoffe; bis zu einer Partikelgröße von 500 nm spricht man von Kolloiden, darüber von Schwebstoffen) wird nämlich Licht diffus reflektiert, also gestreut. Trübung kann sowohl in Festkörpern, in Flüssigkeiten aber auch in Gasen vorkommen. Im partikelfreien Gas oder z.B. im Wasser (Annahme: Druck und Temperatur ist innerhalb des Mediums konstant und die Molekularstreuung wird in erster Näherung vernachlässigt) würde es zu keiner Ablenkung der Lichtstrahlrichtung kommen, das Medium würde also als völlig transparent (klares Glas, klare Flüssigkeit, klarer Feststoff) wahrgenommen werden.

Befinden sich hingegen Partikel im Medium, wird das Licht an der Stelle, wo es auf diese Partikel auftrifft gestreut und es entsteht somit Trübung. Die Lichtmenge, die ungehindert das Medium passieren kann, wird also verringert.

Im Gegensatz dazu nimmt die Menge an Licht die gestreut wird mit ansteigender Partikelzahl zu.

Trübungskontrolle
Ob ein Medium getrübt oder klar ist wird üblicherweise auf optischem Wege durchgeführt. Dabei stehen verschiedene Verfahren zur Verfügung: Damit der Einfluss einer je nach Wellenlänge unterschiedlichen Absorption des Sendelichtes (gelöste, lichtabsorbierende Substanzen, gefärbte Substanzen) vermieden werden kann, wird sowohl bei der Trübungskontrolle als auch bei der Trübungsmessung in einem definierten Wellenlängenbereich oberhalb von 800 nm, also im IR-Bereich und vorzugsweise mit einer Wellenlänge um die 860 nm gearbeitet.

Durchlichtkontrolle – Absorption (0°-Methode)

In dieser Anordnung wird die Schwächung des durchgehenden Lichtes kontrolliert. Als Referenzmaß dient hierbei z.B. eine klare Probe oder aber eine Probe mit definierter Trübung, des Weiteren besteht die Möglichkeit eine Kalibriertabelle zu erstellen (Mehrpunktkalibrierung).

Rückstreukontrolle (180°-Methode)

Hierbei wird lediglich das unter 180° rückgestreute Licht zur Auswertung herangezogen. Eine Zunahme der Trübung führt bis zu einem gewissen Grad zu einer Signalzunahme (Umkehrpunkt: Bei Überschreitung einer bestimmten Partikelkonzentration führt eine weitere Partikelzunahme zu einer Signalabschwächung). Erfahrungsgemäß wird dieser Umkehrpunkt aber erst bei sehr hoher Partikelkonzentration erreicht.

Seitwärtsstreukontrolle (90°-Methode)

Zwar wird hier auch das Streulicht kontrolliert, jedoch geht es bei dieser Anordnung nicht um die Erfassung des seitwärtigen Streulichtes, vielmehr um das unter 90° gestreute Licht.

Eine Zunahme der Partikelkonzentration führt auch in diesem Fall zu einer Signalzunahme. Bei Überschreitung einer gewissen Konzentration kehrt sich der Effekt wieder um, weswegen diese Art der Kontrolle zwar bei niedriger Konzentration den bestmöglichen Effekt liefert, bei höherer Konzentration jedoch beachtet werden muss, dass der sog. Umkehrpunkt nicht überschritten wird.

Trübungsmessung

Messung der Schwächung des transmittierten Lichtes (0°-Methode)
Die Bestimmung der Trübung nach EN ISO 7027 Punkt 6.4 schreibt eine parallele Strahlung in einem Wellenlängenbereich von 860 nm vor. Der Empfänger ist dabei unter 0° anzuordnen. Nach EN ISO 7027 wird empfohlen, diese Messmethode bei stark trüben Wässern anzuwenden (gemessen wird in FAU [Formazin Schwächungseinheiten]) typischerweise mit FAU-Werten von 40-4000.

Messung der Streustrahlung (90°-Methode)
Punkt 6.3 der EN ISO 7027 schreibt auch hier parallele Strahlung der Wellenlänge 860 nm vor. Der Empfänger ist hier unter 90° anzuordnen. Nach EN ISO 7027 wird empfohlen diese Messmethode bei Wässern mit geringer Trübung einzusetzen. Gemessen wird hier in FNU-Einheiten (Formazinnephelometrische Einheiten) und die Werte liegen hierbei in etwas zwischen 0 FNU und 40 FNU.

SPECTRO-1-SLU-IR
SI-SLU-16-IR
SPECTRO-1-50-FCL-IR
SI-SLU-16-DIF-IR
KL-M18-XL-A3.0
KL-M34-XL-A3.0
D-S-A3.0-3.0-1200-22°
SPECTRO-1-FIO-IR

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