Trübung

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Der Titel dieses Artikels ist mehrdeutig. Für die Schwebstoffe in Getränken siehe Trubstoff; für das Maß der Lichtundurchlässigkeit siehe Opazität.
Proben mit 5, 50 und 500 NTU

Die Trübung, auch Turbidität (lat. turbidus ‚trübe‘), eines transparenten Festkörpers, einer Flüssigkeit oder eines Gases ist ein subjektiver optischer Eindruck. Sie wird hervorgerufen durch kleine Partikel, die einen vom Trägerstoff abweichenden Brechungsindex besitzen oder Absorption verursachen.

Historisches[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Eine Trübungssichttafel

Früher wurde die Trübung einer Flüssigkeit mit einem durchsichtigen Behälter gemessen, auf dessen Rückseite eine Sichttafel war (ähnlich dem Sehtest beim Augenarzt), die man durch die Flüssigkeit betrachtet hat. Die Zahl, die gerade noch lesbar war, entsprach der gemessenen Trübung. Dieses Verfahren war jedoch sehr ungenau und auch noch vom subjektiven Empfinden der Testperson abhängig.

Messung in Flüssigkeiten[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Messverfahren[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Heutzutage wird die Trübung einer Flüssigkeit zwar immer noch optisch ermittelt, jedoch mittels elektronischer Auswertung gemessen. Die Wellenlänge der Mess-Strahlung liegt üblicherweise im Infrarotbereich bei 860 nm (nach ISO 7027).

In der Regel unterscheidet man zwei Messverfahren:

  • Die Schwächung der durchgehenden Lichtstrahlung (Durchlicht), am besten geeignet zur Detektion größerer Trübungen.
  • Die Seitwärtsstreuung der Lichtstrahlung (Streulicht), am besten geeignet zur Detektion kleiner Trübungen.

Einheiten[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Um Trübungen vergleichbar messen zu können, wurde die Trübungsstandardflüssigkeit Formazin geschaffen. Alle Trübungseinheiten beziehen sich auf Verdünnungen dieser Flüssigkeit.

Die gebräuchlichsten Trübungseinheiten sind:

Nur für Formazin gilt: FAU=FNU=FTU=NTU=TE/F.
Alle anderen Flüssigkeiten liefern bei den unterschiedlichen Messwinkeln unterschiedliche Werte. Beispielsweise liefert Milch, deren Fetttropfen eine ähnliche Partikelgröße wie Formazin haben (zirka 1 µm), bei 0°-Durchlichtmessung und 90°-Streulichtmessung einen Unterschied von bis zu 50 %.

Typische Werte[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Medium Trübungswert (NTU)
Sauberstes Wasser 0,016
Trinkwasser (im Wasserwerk gemessen) 0,05–0,5
Trinkwasser (im Haushalt gemessen) 1–5
Abwasser 100–2.000
Kläranlagenablauf 0,5-10
Formazin 4.000
Milch (1,5 % Fett) < 60.000
Milch (3,5 % Fett) > 100.000

Trübungswerte unter 0,016 sind optisch nicht messbar, da bereits die reinen Wassermoleküle einen Einfluss auf die Lichtstrahlung haben.

Trübung in Gasen[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Siehe u. a. Abgasuntersuchung.

Die Trübung von Abgasen wird oft angegeben als Trübungswert bzw. Extinktionskoeffizient bzw. Rauchdichte in m−1 oder in HSU (Hartridge Smoke Units, ohne Einheit oder als Prozentwert).

Ermittelt wird die Extinktion des Lichtes einer bestimmten Wellenlänge anhand des gemessenen Transmissionsgrades (Verhältnis von hindurchtretendem zu eingestrahltem Licht) über eine Messlänge:

Die Extinktion ist für eine gegebene Wellenlänge proportional zur Rauchdichte und zur Messlänge :

Die Abgastrübung in Hartridge Smoke Units ist die Opazität als Prozentwert, bezogen auf eine Messwellenlänge von 430 nm bei Atmosphärendruck und 100 °C [3]:

Gemessen wird mit grünem Licht (520 nm).[4]

Siehe auch[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. warensortiment.de: Trübungsmessgeräte / Trübungsmesser
  2. metrisa.de: Trübungsmessung nach DIN EN 27027 (ISO 7027), EBC, MEBAK, ASBC, EPA, IOB
  3. United States Patent 4066364: Apparatus for measuring smoke density
  4. Indus Scientific: Smoke Meter OMS 101 (Memento vom 15. August 2009 im Internet Archive)