Los turbidímetros, como casi todos los instrumentos electrónicos utilizados para medir las propiedades químicas del agua, emplean métodos indirectos y por tanto, deben ser calibrados según un estándar de turbidez conocido. Si han pasado más de tres meses desde la última calibración de tu turbidímetro, a lo mejor es el momento de realizar un chequeo para confirmar que funciona correctamente.
Estándares de turbidez
Un estándar o patrón de turbidez es una muestra líquida u otro material con un valor de turbidez definido y reproducible. La validez de cualquier lectura de turbidez depende de la precisión del estándar empleado en su calibración.
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Tipos de estándard de turbidez
Hay dos tipos de estándares de calibración de turbidez:
Primarios: se utilizan para calibrar un medidor directamente o para calibrar un estándar secundario. Todas las calibraciones deben ser eventualmente trazables a un estándar primario.
La formacina es la forma más común de estándar primario reconocido. La otra es una suspensión líquida fabricada comercialmente de microperlas de polímero de divinilbenceno de Estireno (SDB). Cualquiera de los dos es aceptable porque arroja resultados repetibles.
Los estándares de formacina pueden producirse en el laboratorio o comprarse en diversas formas preparadas, como StablCal ™. Si bien una solución de stock de 4,000 NTU puede ser válida por un año, se deben descartar más soluciones diluidas después de una semana o según las instrucciones del fabricante. Las soluciones SDB son más costosas, pero se mantienen estables casi indefinidamente.
Secundarios: son estándares certificados por un fabricante o una organización independiente. ejemplos comunes tales como soluciones de látex líquido, SDB o Gelex ™ en un contenedor de muestra sellado. También pueden incluir varillas o placas de vidrio, cilindros de plástico y dispositivos de espejo diseñados para su uso en el turbidímetro de un fabricante específico. Estos estándares son cómodos, fáciles de usar, económicos y confiables para las verificaciones diarias de calibración. Sin embargo, para cumplir con los requisitos de monitoreo, primero debe calibrarse cada estándar secundario contra un estándar primario.
Cómo calibrar un turbidímetro
La turbidez y otros parámmetros de calidad del agua se utilizan para evaluar el rendimiento, tomar decisiones basadas en datos para el control de procesos y para el cumplimiento normativo. Por lo tanto, es fundamental garantizar que estos datos sean lo más precisos y coherentes posible.
Calibración es un procedimiento para ajustar la precisión de los instrumentos comparándolos con una referencia o estándar primario definido. .
Verificación es un procedimiento que se utiliza para verificar si la calibración de un instrumento está dentro de ciertos límites. la verificación se puede realizar usando un estándar primario o secundario
La calibración y la verificación deben seguir los procedimientos del fabricante para un instrumento en particular.
Para calibrar un instrumento se miden dos o más muestras de concentración conocida, y luego se ingresa un factor de calibración en el dispositivo (o se aplica al resultado final) para ajustar la salida de modo que concuerde con los valores estándar.
Mediciones de bajo nivel
Calibrar y verificar un turbidímetro para mediciones de bajo nivel son procedimientos muy sensibles a la técnica del usuario y al entorno. La preparación de estándares por debajo de 1,0 NTU arroja un mayor error debido las interferencias causadas por las burbujas, la turbidez residual en el agua de dilución y la luz dispersa.
En estos casos, debe utilizarse agua de dilución destilada o desionizada de la más alta calidad (ultrafiltración u ósmosis inversa) para preparar todos los estándares y limpiar cámaras de muestra, células y cristalería y una excelente técnica de laboratorio para reducir cualquier fuente de contaminación. Desafortunadamente, el agua de alta pureza a menudo es difícil de obtener e incluso cuando se abordan todos los problemas de limpieza, un estándar de 0.30 NTU generalmente tiene, en el mejor de los casos, un error del 10 %.
Para minimizar estos errores dos de los enfoques más comunes para la calibración de bajo nivel son: de un punto y dos puntos dentro del 2% en niveles de turbidez de hasta 10 NTU y dentro del 3% en niveles de turbidez entre 10 NTU y 1 NTU.
Algoritmo de calibración de un punto
El algoritmo de calibración de un punto es muy simple y se basa en dos lecturas: un estándar de calibración y un punto cero, que no requieren un estándar. La base para este enfoque algorítmico, empleado por los turbidímetros HACH, se analiza a continuación.
• La respuesta del detector nefelométrico a la turbidez es altamente lineal en el rango de 0.012 a 40 NTU. Esta linealidad permite realizar una calibración utilizando un solo estándar en cualquier punto de este rango. Para turbidímetros Hach, se prefiere el punto de calibración de 20 NTU debido a la facilidad de preparación y alta precisión. Incluso si el agua de dilución tiene algo de turbidez (menos de 0.5 NTU), el error contribuido al estándar es bajo. Además, los errores debidos a la luz difusa del instrumento son insignificantes a 20 NTU. Como una calibración realizada a 20 NTU tiene un error muy bajo, teóricamente, el error de medición también será bajo cuando se calibre un turbidímetro en este nivel. Si la suma de los errores entre el estándar y el instrumento es igual al 2 % a 20 NTU, la misma precisión se puede extrapolar a mediciones de bajo nivel.
• El punto cero se realiza con la fuente de luz del instrumento apagada, pero con todos los otros parámetros de medición en su lugar. Durante esta medición, cualquier luz residual en la óptica o el entorno que pueda provocar interferencia se elimina de forma efectiva de todas las mediciones posteriores. Esto a menudo se denomina valores en blanco u oscuros. Normalmente, el punto cero se determina cuando la potencia del instrumento se cicla.
• Después de tomar la medición cero y la medición estándar, el algoritmo del instrumento dibuja una línea recta entre estos dos puntos, construyendo la curva de calibración lineal. El único error restante es de la luz parásita aportada por la lámpara del instrumento. Este error se convierte en un factor en las mediciones más bajas, típicamente por debajo de 0.05 NTU.
El uso del algoritmo de calibración de un punto trata todas las interferencias señaladas anteriormente, excepto la luz parásita que se observa cuando la fuente de luz del instrumento está encendida. Esta interferencia está mediada por el diseño del instrumento para producir luz colimada y eliminar la exposición a la luz a todas las superficies dentro de la óptica del instrumento, excepto la celda de muestra. Esto es exactamente lo que Hach hace. Con componentes acoplados con estrictos estándares de diseño, los turbidímetros Hach pueden llevar la luz incidente de la lámpara incidente a niveles muy bajos (<0.025 NTU). Solo en los niveles más bajos de turbidez puede observarse una porción diminuta de luz parásita y siempre se trata de una interferencia positiva.
