Sensore di torbidità: Sonda per la qualità dell’acqua

Perché misurare la torbidità?

La torbidità indica la quantità di luce che passa attraverso una colonna d’acqua. Le acque limpide hanno una bassa torbidità; le acque con alti solidi sospesi hanno una torbidità elevata.

La torbidità viene misurata per diversi motivi. In primo luogo, la torbidità è un indicatore del valore estetico di un corpo idrico: un fiume con una torbidità elevata sembra fangoso e scolorito. L’elevata torbidità è uno dei motivi principali per cui viene inserita nell’elenco delle TMDL.

In secondo luogo, una bassa torbidità massimizza la trasmissione della luce solare necessaria per la produttività fotosintetica: i laghi limpidi avranno una produttività biologica più elevata perché un minimo di luce solare è bloccata dalle particelle in sospensione.

In terzo luogo, un’elevata torbidità riduce la capacità delle forme di vita superiori, come i pesci, di foraggiarsi e riprodursi. D’altra parte, una bassa torbidità rende i pesci più piccoli più soggetti alla predazione.

I cambiamenti nelle tendenze della torbidità a lungo termine possono segnalare la necessità di uno studio chimico più dettagliato dell’acqua e delle sue fonti di contaminazione.

Come si misura la torbidità?

Nelle acque naturali, la torbidità viene spesso misurata con un sensore ottico secondo lo standard ISO 7027: la quantità di luce diffusa dalle particelle in sospensione a 90 gradi rispetto a un fascio di luce infrarossa. Nelle acque molto pulite, la dispersione della luce è minima e la lettura della torbidità è bassa. Nelle acque torbide, la luce viene diffusa dalle particelle in sospensione e la lettura della torbidità è alta.

Ci sono almeno cinque problemi nella misurazione della torbidità:

• La torbidità non ha una definizione analitica, quindi non c’è modo di stabilire se una lettura della torbidità è “corretta”.
• Le specifiche di progettazione ISO 7027 presentano una notevole latitudine, quindi anche i sensori conformi a ISO 7027 possono fornire letture diverse.
• Esistono diversi modi per linearizzare l’uscita del sensore, tra cui la corrispondenza con il turbidimetro Hach 2100, la corrispondenza con le diluizioni di formazina e la corrispondenza con le diluizioni degli standard di sfere polimeriche.
• Esistono diverse soluzioni di calibrazione, tra cui la formazina, le perle polimeriche e alcune soluzioni personalizzate formulate da singoli produttori.
• Esistono una dozzina o più di unità di misura della torbidità, tra cui NTU (unità di torbidità nefelometrica), FTU (unità di torbidità formazinica), NTMU (unità multibeam di torbidità nefelometrica), FAU (unità di attenuazione formazinica) e FNU (unità nefelometrica formazinica), ecc. che complicano il confronto delle banche dati sulla torbidità.

La maggior parte degli strumenti multiparametrici utilizza l’ISO 7027 e riporta i dati in FNU o NTU. Esiste un’altra tecnica, chiamata optical backscatter, che a volte viene utilizzata al posto della ISO 7027, perché può misurare torbidità corrispondenti a 7000 NTU o più, mentre il sensore ISO 7027 è limitato a circa 3000 NTU.

La torbidità utilizza una calibrazione a due punti; un punto è lo zero (acqua priva di torbidità) e l’altro punto dovrebbe essere uno standard che approssima la torbidità dell’acqua che si intende monitorare. Durante la calibrazione è necessario prestare attenzione a ridurre al minimo gli effetti esterni e a garantire che lo standard di calibrazione sia sufficiente a coprire il “volume ottico” del sensore: immagina una pallina da tennis attaccata all’estremità del sensore; assicurati che nel volume rappresentato dalla pallina non ci sia altro che la soluzione di calibrazione.

Solinst Eureka raccomanda sia soluzioni di calibrazione con sfere polimeriche che standard di formazina.