อ่าน 3 นาที
เนเฟโลมิเตอร์
เนเฟโลมิเตอร์หรือโฟโตมิเตอร์ละอองลอยเป็นเครื่องมือสำหรับวัดความเข้มข้นของอนุภาคแขวนลอยในคอลลอยด์ของเหลวหรือก๊าซ เนเฟโลมิเตอร์วัดอนุภาคแขวนลอยโดยใช้ลำแสง (ลำแสงแหล่งกำเนิด)...
เนเฟโลมิเตอร์

เนเฟโลมิเตอร์[ 1 ]หรือโฟโตมิเตอร์ละอองลอย[ 2 ]เป็นเครื่องมือสำหรับวัดความเข้มข้นของอนุภาคแขวนลอยในคอลลอยด์ของเหลวหรือก๊าซ เนเฟโลมิเตอร์วัดอนุภาคแขวนลอยโดยใช้ลำแสง (ลำแสงแหล่งกำเนิด) และตัวตรวจจับแสงที่ตั้งไว้ด้านใดด้านหนึ่ง (มักจะ 90°) ของลำแสงแหล่งกำเนิดความหนาแน่นของอนุภาคจึงเป็นฟังก์ชันของแสงที่สะท้อนเข้าสู่ตัวตรวจจับจากอนุภาค ในระดับหนึ่ง ปริมาณแสงที่สะท้อนสำหรับความหนาแน่นของอนุภาคที่กำหนดจะขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของอนุภาค เช่น รูปร่างสีและการสะท้อนแสงเนเฟโลมิเตอร์ได้รับการสอบเทียบกับอนุภาคที่ทราบ จากนั้นใช้ปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม (ปัจจัย k) เพื่อชดเชยฝุ่นที่มีสีอ่อนหรือเข้มตามความเหมาะสม ปัจจัย k ถูกกำหนดโดยผู้ใช้โดยการใช้งานเนเฟโลมิเตอร์ข้างปั๊มเก็บตัวอย่างอากาศและเปรียบเทียบผลลัพธ์ มีเนเฟโลมิเตอร์ระดับงานวิจัยหลากหลายชนิดในท้องตลาด รวมถึงแบบโอเพนซอร์ส ด้วย [ 3 ]
เครื่องวัดความขุ่นใช้หลักการของเนเฟโลมิเตอร์
| วิดีโอภายนอก | |
|---|---|

การใช้งานหลักของเครื่องวัดความขุ่นเกี่ยวข้องกับการวัดคุณภาพอากาศเพื่อตรวจสอบมลพิษ ตรวจสอบสภาพภูมิอากาศ และทัศนวิสัย อนุภาคในอากาศโดยทั่วไปได้แก่ สารปนเปื้อนทางชีวภาพ สารปนเปื้อนในรูปอนุภาค สารปนเปื้อนในรูปก๊าซ หรือฝุ่นละออง
แผนภูมิที่แนบมาแสดงประเภทและขนาดของอนุภาคปนเปื้อนต่างๆ ข้อมูลนี้ช่วยให้เข้าใจลักษณะของมลพิษจากอนุภาคภายในอาคารหรือในอากาศโดยรอบ รวมถึงระดับความสะอาดในสภาพแวดล้อมที่มีการควบคุม
สารปนเปื้อนทางชีวภาพ ได้แก่ เชื้อรา แบคทีเรีย ไวรัส ขนสัตว์ ไรฝุ่น ละอองเกสร เซลล์ผิวหนังของมนุษย์ ชิ้นส่วนแมลงสาบ หรือสิ่งมีชีวิตใดๆ ก็ตามที่เคยมีชีวิตอยู่ พวกมันเป็นศัตรูตัวฉกาจของ ผู้เชี่ยวชาญ ด้านคุณภาพอากาศภายในอาคารเพราะเป็นสารปนเปื้อนที่ก่อให้เกิดปัญหาสุขภาพ ระดับการปนเปื้อนทางชีวภาพขึ้นอยู่กับความชื้นและอุณหภูมิที่เอื้อต่อการดำรงชีวิตของจุลินทรีย์ การมีสัตว์เลี้ยง พืช หนู และแมลง จะทำให้ระดับการปนเปื้อนทางชีวภาพสูงขึ้น[ 4 ]
ปลอกอากาศ
อากาศหุ้ม (Sheath air) คืออากาศสะอาดที่ผ่านการกรองแล้ว ซึ่งจะล้อมรอบกระแสละอองลอยเพื่อป้องกันไม่ให้อนุภาคหมุนเวียนหรือตกตะกอนภายในห้องออปติก อากาศหุ้มช่วยป้องกันการปนเปื้อนที่เกิดจากการสะสมและคราบสกปรก ช่วยปรับปรุงเวลาตอบสนองโดยการกักเก็บตัวอย่าง และช่วยปรับปรุงการบำรุงรักษาโดยการรักษาความสะอาดของห้องออปติก เครื่องวัดความขุ่น (Nephelometer) สร้างอากาศหุ้มโดยการส่งอากาศผ่านตัวกรองศูนย์ก่อนเริ่มการวัดตัวอย่าง
สมดุลรังสีทั่วโลก
เครื่องวัดความขุ่นของแสง (Nephelometer) ยังถูกนำมาใช้ในการศึกษาภาวะโลกร้อน โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการวัดสมดุลการแผ่รังสีทั่วโลก เครื่องวัดความขุ่นของแสงแบบสามความยาวคลื่นที่ติดตั้งชัตเตอร์สะท้อนแสงย้อนกลับ สามารถกำหนดปริมาณรังสีจากดวงอาทิตย์ที่สะท้อนกลับสู่ห้วงอวกาศโดยฝุ่นและอนุภาคต่างๆ แสงสะท้อนนี้ส่งผลต่อปริมาณรังสีที่มาถึงชั้นบรรยากาศเบื้องล่างของโลกและทำให้โลกร้อนขึ้น
การมองเห็น
เครื่องวัดความขุ่นของแสง (Nephelometer) ยังใช้สำหรับการวัดทัศนวิสัยด้วย โดยใช้เครื่องวัดความขุ่นของแสงแบบความยาวคลื่นเดียวอย่างง่าย ซึ่งหน่วยงานคุ้มครองสิ่งแวดล้อมหลายแห่งทั่วโลกใช้กันอย่างแพร่หลาย เครื่องวัดความขุ่นของแสงสามารถกำหนดทัศนวิสัยในระยะทางได้โดยใช้การวัดการกระเจิงของแสง ผ่านการใช้ตัวแปลงค่าที่เรียกว่าสูตรของ Koschmieder
ยา
ในทางการแพทย์ เนเฟโลเมตรีใช้ในการวัดการทำงานของระบบภูมิคุ้มกัน นอกจากนี้ยังใช้ในจุลชีววิทยาทางคลินิกเพื่อเตรียมเชื้อเริ่มต้นมาตรฐาน (สารแขวนลอยแมคฟาร์แลนด์) สำหรับการทดสอบความไวต่อยาต้านจุลชีพ[ 5 ] [ 6 ]
การตรวจจับไฟไหม้
เครื่องวัดความขุ่นของก๊าซยังใช้ในการตรวจจับควันและอนุภาคจากการเผาไหม้ อื่นๆ ด้วย ในการใช้งานดังกล่าว อุปกรณ์นี้เรียกว่าเครื่องตรวจจับควันแบบดูดอากาศเครื่องเหล่านี้มีความสามารถในการตรวจจับความเข้มข้นของอนุภาคต่ำมาก (ถึง 0.005%) จึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการปกป้องอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ไวต่อความเสียหายหรือมีมูลค่าสูง เช่นคอมพิวเตอร์เมนเฟรมและเครื่อง สลับโทรศัพท์
หน่วยความขุ่น

- เนื่องจากคุณสมบัติทางแสงขึ้นอยู่กับขนาดอนุภาคแขวนลอย จึงมักใช้วัสดุสังเคราะห์ที่เสถียรที่เรียกว่า " ฟอร์มาซิน " ซึ่งมีขนาดอนุภาคสม่ำเสมอเป็นมาตรฐานสำหรับการสอบเทียบและความสามารถในการทำซ้ำ[ 7 ]หน่วยนี้เรียกว่าหน่วยความขุ่นฟอร์มาซิน (FTU)
- หน่วยความขุ่นแบบเนเฟโลเมตริก (NTU) ที่กำหนดโดยสำนักงานคุ้มครองสิ่งแวดล้อมแห่งสหรัฐอเมริกาเป็นกรณีพิเศษของ FTU โดยมีการระบุแหล่งกำเนิดแสงสีขาวและคุณสมบัติทางเรขาคณิตบางประการของอุปกรณ์วัด (บางครั้งใช้รูปแบบอื่นว่า "หน่วยความขุ่นแบบเนเฟโล" [ 8 ] [ 9 ] )
- หน่วยวัดความขุ่นแบบเนเฟโลเมตริกฟอร์มาซิน (FNU) ซึ่งกำหนดไว้สำหรับการวัดความขุ่น 9 ค่าในการบำบัดน้ำตามมาตรฐาน ISO 7027ถือเป็นกรณีพิเศษอีกกรณีหนึ่งของ FTU ที่ใช้แสงอินฟราเรดใกล้ (NIR) และการกระเจิง 90°
- หน่วยการลดทอนฟอร์มาซิน (FAU) ที่กำหนดโดยมาตรฐาน ISO 7027สำหรับมาตรฐานการบำบัดน้ำเพื่อการวัดความขุ่นที่ 0° ถือเป็นกรณีพิเศษของ FTU เช่นกัน
- หน่วยการกระเจิงย้อนกลับของฟอร์มาซิน (FBU) ซึ่งไม่ได้เป็นส่วนหนึ่งของมาตรฐาน เป็นหน่วยของตัวตรวจจับการกระเจิงย้อนกลับทางแสง (OBS) ซึ่งวัดที่มุมประมาณ 180° และเป็นกรณีพิเศษของ FTU เช่นกัน
- หน่วยวัดความขุ่นตามอนุสัญญาโรงเบียร์แห่งยุโรป (EBC)
- หน่วยความเข้มข้น (CU)
- ความหนาแน่นเชิงแสง (OD)
- หน่วยวัดความขุ่นแบบ "แคนเดิล" ของแจ็คสัน (JTU; หน่วยวัดในยุคแรก)
- หน่วยเฮล์มส์
- หน่วยวัดความขุ่นของสมาคมนักเคมีด้านการผลิตเบียร์แห่งอเมริกา (ASBC-FTU)
- มาตราส่วนความขุ่นของแบรนท์เนอร์ (BHS) และหน่วยความขุ่นของแบรนท์เนอร์ (BHU) สำหรับเบียร์ที่ตั้งใจทำให้ขุ่น
- ส่วนในล้านส่วนของสารมาตรฐาน เช่น PPM/DE (คีเซลเกอร์)
- "Trübungseinheit/Formazin" (TE/F) มาตรฐานเยอรมัน ซึ่งปัจจุบันถูกแทนที่ด้วยหน่วย FNU
- ดินเบา ("ppm SiO2 " ) เป็นมาตรฐานเก่าที่ปัจจุบันล้าสมัยแล้ว
คำที่นิยมใช้มากกว่าสำหรับเครื่องมือนี้ในการทดสอบคุณภาพน้ำคือเครื่องวัดความขุ่น (turbidimeter ) อย่างไรก็ตาม อาจมีความแตกต่างกันระหว่างรุ่นของเครื่องวัดความขุ่น ขึ้นอยู่กับการจัดเรียง ( เรขาคณิต ) ของลำแสงต้นกำเนิดและตัวตรวจจับ เครื่องวัดความขุ่นแบบเนเฟโลเมตริกจะตรวจสอบแสงที่สะท้อนจากอนุภาคเสมอ ไม่ใช่การลดทอนเนื่องจากความขุ่นในการตรวจสอบสิ่งแวดล้อม ของ สหรัฐอเมริกา หน่วย มาตรฐาน ของความขุ่นเรียกว่าหน่วยความขุ่นแบบเนเฟโลเมตริก (Nephelometric Turbidity Unitsหรือ NTU) ในขณะที่หน่วยมาตรฐานสากลเรียกว่า หน่วยเนเฟโลเมตริกฟอร์มาซิน (Formazin Nephelometric Unit หรือ FNU) หน่วยที่ใช้กันทั่วไปมากที่สุดคือ หน่วยความขุ่นฟอร์มาซิน (FTU) แม้ว่าวิธีการวัดที่แตกต่างกันอาจให้ค่าที่รายงานในหน่วย FTU ที่แตกต่างกันมาก (ดูด้านล่าง)
เครื่องวัดความขุ่นของก๊าซยังใช้ในการศึกษาบรรยากาศด้วย เครื่องมือเหล่านี้สามารถให้ข้อมูลเกี่ยวกับทัศนวิสัยและค่าการสะท้อนแสง ของบรรยากาศ ได้
ดูเพิ่มเติม
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ เนเฟโลมิเตอร์
เนเฟโลมิเตอร์หรือโฟโตมิเตอร์ละอองลอยเป็นเครื่องมือสำหรับวัดความเข้มข้นของอนุภาคแขวนลอยในคอลลอยด์ของเหลวหรือก๊าซ เนเฟโลมิเตอร์วัดอนุภาคแขวนลอยโดยใช้ลำแสง (ลำแสงแหล่งกำเนิด)...
เครื่องวัดความขุ่นใช้หลักการของเนเฟโลมิเตอร์
การใช้งานหลักของเครื่องวัดความขุ่นเกี่ยวข้องกับการวัดคุณภาพอากาศเพื่อตรวจสอบมลพิษ ตรวจสอบสภาพภูมิอากาศ และทัศนวิสัย อนุภาคในอากาศโดยทั่วไปได้แก่ สารปนเปื้อนทางชีวภาพ สารปนเปื้อนในรูปอนุภาค สารปนเปื้อนในรูปก๊าซ หรือฝุ่นละออง
ปลอกอากาศ
อากาศหุ้ม (Sheath air) คืออากาศสะอาดที่ผ่านการกรองแล้ว ซึ่งจะล้อมรอบกระแสละอองลอยเพื่อป้องกันไม่ให้อนุภาคหมุนเวียนหรือตกตะกอนภายในห้องออปติก อากาศหุ้มช่วยป้องกันการปนเปื้อนที่เกิดจากการสะสมและคราบสกปรก ช่วยปรับปรุงเวลาตอบสนองโดยการกักเก็บตัวอย่าง...
สมดุลรังสีทั่วโลก
เครื่องวัดความขุ่นของแสง (Nephelometer) ยังถูกนำมาใช้ในการศึกษาภาวะโลกร้อน โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการวัดสมดุลการแผ่รังสีทั่วโลก เครื่องวัดความขุ่นของแสงแบบสามความยาวคลื่นที่ติดตั้งชัตเตอร์สะท้อนแสงย้อนกลับ...
