KWALIFIKACJA CHM4 - STYCZEŃ 2022

PYTANIE NR 24.
Na rysunku przedstawiono schemat aparatury do oznaczania w wodzie
Ilustracja przedstawia schemat aparatury do oznaczania mętności w wodzie metodą nefelometryczną, co jest związane z
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Układ na schemacie ma fotokomórkę ustawioną pod kątem 90° względem padającej wiązki i rejestruje światło rozproszone na cząstkach zawiesiny.
To cecha metody nefelometrycznej oznaczania mętności. Turbidymetria mierzy osłabienie wiązki na wprost, a kolorymetria/barwa dotyczą absorpcji lub porównań wzrokowych.

Pełne wyjaśnienie:

W oznaczaniu mętności wykorzystuje się oddziaływanie światła z cząstkami zawiesiny. Cząstki rozpraszają światło (zjawisko Tyndalla), a sposób ustawienia detektora względem wiązki padającej decyduje o tym, czy mamy do czynienia z nefelometrią, czy turbidymetrią.

Metoda nefelometryczna polega na pomiarze światła rozproszonego. Charakterystyczny jest detektor (fotokomórka) ustawiony prostopadle do kierunku padania wiązki, czyli pod kątem około 90°. Im większa liczba cząstek w próbce, tym więcej światła zostanie rozproszone w bok i tym większy sygnał zarejestruje fotokomórka. Taki układ jest szczególnie czuły przy małych mętnościach (np. woda pitna, czysta woda technologiczna).

Dlatego poprawna odpowiedź to: mętności metodą nefelometryczną.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są nieprawidłowe?

  • Żelazo metodą kolorymetryczną – kolorymetria opiera się na absorpcji światła przez związek barwny (po reakcji z odczynnikiem), a detektor zwykle mierzy natężenie wiązki przechodzącej przez próbkę w osi toru optycznego. To inny mechanizm niż rozpraszanie na zawiesinie.
  • Barwy metodą porównawczą – metoda porównawcza jest typowo wizualna: porównuje się barwę próbki ze wzorcami. Pokazany układ z fotokomórką i miernikiem wskazuje na pomiar instrumentalny, nie porównanie wzrokowe.
  • Mętności metodą turbidymetryczną – turbidymetria mierzy osłabienie wiązki na wprost (detektor w linii źródło–kuweta, czyli "180°"). Na schemacie detektor jest ustawiony prostopadle, co odpowiada nefelometrii, a nie turbidymetrii.

Wskazówka egzaminacyjna: gdy na rysunku widzisz detektor "z boku" kuwety (90°) – myśl nefelometria; gdy detektor jest "za kuwetą" w osi wiązki – myśl turbidymetria/absorpcja.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Nefelometria to metoda oznaczania mętności polegająca na pomiarze światła rozproszonego przez cząstki zawiesiny. Detektor (fotokomórka) jest ustawiony zwykle pod kątem 90° do wiązki padającej, więc rejestruje rozproszenie, a nie osłabienie wiązki przechodzącej.
Różnica wynika z położenia detektora. W nefelometrii detektor jest "z boku" kuwety (ok. 90°) i mierzy światło rozproszone. W turbidymetrii detektor jest "na wprost" (w osi wiązki) i mierzy spadek natężenia wiązki po przejściu przez próbkę.
Ustawienie 90° eliminuje bezpośrednie światło ze źródła i pozwala mierzyć głównie składową rozproszoną na cząstkach. To właśnie rozproszenie rośnie wraz z mętnością. Taka geometria jest typowa dla nefelometrów używanych do pomiarów niskich mętności.
W typowym schemacie nefelometrycznym występują: źródło światła (lampa/LED), kuweta z badaną wodą (zawiesina cząstek) oraz fotokomórka połączona z miernikiem. Kluczowe jest, że fotokomórka odbiera światło rozproszone.
Zwykle nie w tym sensie. Kolorymetria oznacza składniki tworzące barwne związki i mierzy absorpcję światła przy określonej długości fali. Mętność to efekt obecności cząstek rozpraszających światło, więc stosuje się nefelometrię lub turbidymetrię, a nie klasyczną kolorymetrię.
Nefelometria jest szczególnie przydatna przy niskich mętnościach, gdy liczy się wysoka czułość (np. woda pitna, woda technologiczna). Pomiar światła rozproszonego daje wtedy bardziej wiarygodny sygnał. Turbidymetria bywa użyteczna przy wyższych mętnościach.
Najczęstszy błąd to mechaniczne kojarzenie "mętność = turbidymetria" bez sprawdzenia geometrii. Drugi błąd to przeoczenie, że detektor jest prostopadle do wiązki. Warto zawsze szukać na rysunku osi wiązki i miejsca, w którym znajduje się fotokomórka.
Kropki w kuwecie symbolizują cząstki zawiesiny w wodzie. To one powodują mętność i rozpraszają światło. Im więcej cząstek lub im większe są ich rozmiary, tym zwykle silniejsze jest rozpraszanie i większy sygnał rejestrowany przez detektor w układzie nefelometrycznym.
Metoda porównawcza barwy polega na porównaniu wzrokowym próbki ze wzorcami (np. w komparatorze). Na schemacie widoczna jest fotokomórka i miernik, czyli pomiar instrumentalny sygnału optycznego. To wskazuje na metodę opartą o detekcję światła, a nie ocenę wzrokową.
Spójrz tylko na położenie detektora: jeśli jest "za kuwetą" w osi wiązki – to pomiar transmitancji (turbidymetria/absorpcja). Jeśli jest "z boku" (90°) – to pomiar rozproszenia (nefelometria). Ta reguła działa w większości schematów egzaminacyjnych.
info

Około 40% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. trudne

Eksperci podkreślają: "Układ na schemacie ma fotokomórkę ustawioną pod kątem 90° względem padającej wiązki i rejestruje światło rozproszone na cząstkach zawiesiny.To cecha metody nefelometrycznej oznaczania mętności."

Źródła:

  • ISO 7027-1:2016, Water quality — Determination of turbidity — Part 1: Quantitative methods (turbidymetry/nephelometry geometry and principles)
  • U.S. Environmental Protection Agency (EPA), Method 180.1: Determination of Turbidity by Nephelometry (opis zasady pomiaru i geometrii), https://www.epa.gov/esam/epa-method-1801-determination-turbidity-nephelometry - accessed 2026-02-18
  • APHA/AWWA/WEF, Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater, dział dotyczący oznaczania mętności metodami nefelometrycznymi (turbidity measurement principles)

Materiały:

  • Podręczniki z analizy instrumentalnej: rozdziały o nefelometrii i turbidymetrii
  • Instrukcje producentów turbidymetrów/nefelometrów (opis toru optycznego i geometrii pomiaru)
  • Materiały o kontroli jakości wody (parametry fizykochemiczne, w tym mętność)

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego