Determinazione della torbidità nelle acque superficiali. 

(Metodo con misurazione della luce diffusa).

GENERALITÀ

La torbidità è il risultato della presenza di solidi sospesi nell’acqua. Un intorbidamento dell’acqua è soprattutto un disturbo ottico. Però può portare a delle conseguenze abbastanza rilevanti come il riscaldamento del fiume dovuto all’assorbimento di calore delle particelle superficiali. Il riscaldamento dell’acqua riduce il livello di Ossigeno Disciolto.

La luce è un ingrediente primario per la fotosintesi clorofilliana e questa riduzione può condizionare la vita delle piante acquatiche o addirittura ucciderle: inoltre, la riduzione della sintesi clorofilliana provoca la parallela riduzione dell’ossigeno disciolto. La combinazione di acque più calde, meno luce e meno ossigeno disciolto rende impossibile la vita della fauna ittica, e in particolare:

• impedendo lo sviluppo di larve e uova

• modificando i movimenti naturali e le migrazioni

• riducendo la quantità di cibo disponibile

• provocando danni meccanici alla struttura delle branchie

I solidi che possono causare questo processo sono sabbia, argilla, materiali organici depositati sul fondo del bacino idrico e anche materiali di rifiuto.

PRINCIPIO DEL METODO

Lo strumento utilizzato per effettuare questo tipo di analisi è un turbidimetro, ovvero un apparecchio ottico, che misura la diffusione della luce e fornisce una misura relativa della torbidità in Unità di Torbidità Nefelometriche (FNU oppure FTU).

Alternativamente si può utilizzare il Disco di Secchi il cui principio è basato sulla scomparsa del disco stesso per effetto della torbidità dell’area idrica in esame.

I limiti di questo metodo sono rappresentati dalla scarsa profondità e torbidità del corso d’acqua, l’uso difficoltoso in torrenti con grande velocità e turbolenza, in quanto il disco può essere spinto a riva, impedendo una lettura accurata.

Le misure del Disco di Secchi e quelle del turbidimetro si possono uguagliare: l’uguaglianza è però grossolana.

Il principio di funzionamento di un turbidimetro è comune a quello di tutti gli altri metodi ottici esistenti; quando un fascio di luce attraversa un mezzo contenente in sospensione una fase dispersa finemente, si possono verificare due casi:

1. la luce viene assorbita in modo rimarchevole e l’intensità del raggio emergente ne risulta sensibilmente attenuata;

2. la luce, per fenomeni di riflessione e rifrazione, viene notevolmente diffusa dalle particelle in sospensione, originando la cosiddetta luce di opalescenza.

In realtà i due fenomeni coesistono sempre, ma la loro intensità risulta sempre alquanto diversa. Quando il fenomeno dell’assorbimento prevale su quello della diffusione (dispersione non estremamente fine) si valuta l’entità dell’assorbimento prodotto sul fascio incidente della fase dispersa effettuando così una misura turbidimetrica; quando, invece, il fenomeno di diffusione è molto più intenso rispetto al precedente (fase dispersa estremamente fine), allora si procede alla valutazione della luce diffusa, misurata a 90° rispetto a quella incidente, effettuando così una misura Nefelometrica.

REAGENTI

Tutti i reagenti devono essere puri per l’analisi.

•  Acqua, per la preparazione di soluzioni di riferimento.

  Filtrare 500 ml di acqua distillata su filtro a membrana con dimensione dei pori di 0,1 mm, dopo aver avvinato e imbibito il tutto con 250 ml di acqua distillata (poi da scartare).

•  Soluzione di formazina (C₂H₄N₂).

  a formazina utilizzata è disponibile in commercio a 4000 FTU; nel caso che non si dispone di uno standard già pronto si può procedere nel modo seguente.

  Disciogliere 10,0 g di esametilentetrammina (C₆H₁₂N₄) in acqua e diluire a 100 (Soluzione A).

  Disciogliere 1,0 g di solfato di idrazina (N₂H₆SO₄) in acqua e diluire a 100 (Soluzione B).

  AVVERTENZA: il solfato di idrazina può essere cancerogeno (vedere scheda di sicurezza allegata).

  Miscelare 5 ml di soluzione A con 5 ml di soluzione B. Lasciare per 24 h a 25 °C ± 3 °C.

  Quindi diluire la soluzione a 100 ml con acqua.

  La torbidità di questa soluzione madre in unità Nefelometriche di formazina FNU o FTU è 400.

  Questa soluzione è stabile per circa 4 settimane, se conservata al buio ad una temperatura di 25 °C ± 3 °C..

   

• Formazina, soluzioni di riferimento.

  Diluire la soluzione madre con acqua usando pipette o matracci tarati per ottenere soluzioni di riferimento con torbidità compresa nell’intervallo di interesse. Queste soluzioni sono stabili soltanto per una settimana.

  SOLUZIONE MADRE 4000 FTU: di formazina.

  SOLUZIONE FIGLIA 60 FTU: si prelevano 15,0 ml di soluzione madre e si diluisce a 1000 ml con acqua.

  SOLUZIONE 3 FTU: si prelevano 5,0 ml di soluzione figlia e si diluisce a 100 ml con acqua.

  SOLUZIONE 6 FTU: si prelevano 10,0 ml di soluzione figlia e si diluisce a 100 ml con acqua

  SOLUZIONE 18 FTU: si prelevano 30,0 ml di soluzione figlia e si diluisce a 100 ml con acqua

  SOLUZIONE 30 FTU: si prelevano 50,0 ml di soluzione figlia e si diluisce a 100 ml con acqua

APPARECCHIATURA

Lo strumento utilizzato è un turbidimetro della HACH modello 18900 ma per questa prova può essere utilizzato un qualsiasi spettrofotometro purché sia conforme ai seguenti requisiti:

1. La lunghezza d’onda della radiazione incidente deve essere 440 nm;

2. La larghezza della banda spettrale, della radiazione incidente, deve essere minore o uguale a 60 nm;

3. L’angolo di misurazione, tra l’asse ottico della radiazione incidente e quello della radiazione diffusa deve essere di 90° ± 2,5°

SCHEMA A BLOCCHI DELLO STRUMENTO

1. SORGENTE

2. CELLA PER IL CAMPIONE

3. RIVELATORI (FOTOTUBI)

4. SISTEMA DI ELABORAZIONE DEL SEGNALE

5. DISPLAY ANALOGICO O DIGITALE

PROCEDIMENTO

Calibrazione dello strumento:

Tarare l’apparecchiatura, operando in conformità con le istruzioni del fabbricante, usando soluzioni di riferimento di formazina.

Linearità dello strumento:

Verificare la linearità dello strumento, operando in conformità con le istruzioni del fabbricante; tracciare un diagramma partendo da almeno quattro standard di formazina preparati per diluizione da una madre.

Evidenziare su un grafico i risultati ottenuti, mettendo sulle ascisse gli FTU trovati e sulle ordinate gli FTU teorici. Confrontare il grafico con uno della ditta produttrice e ripetere l’operazione a intervalli frequenti.

Campione:

Riempire una cella pulita con il campione ben omogeneizzato ed effettuare immediatamente la misurazione, procedendo secondo le istruzioni del fabbricante.

Evitare inoltre la formazione di bolle d’aria e di sostanze depositate in quanto influiscono sul risultato

ESPRESSIONE DEI RISULTATI

Riportare i risultati in unità di attenuazione di formazina FNU o FTU

1. Se la torbidità è minore di 1 FNU, con un’approssimazione di 0,01 FNU;

2. Se la torbidità è compresa tra 1 FNU e 10 FNU, con un’approssimazione di 0,1 FNU;

3. Se la torbidità è compresa tra 10 FNU e 100 FNU, con un’approssimazione di 1 FNU;

4. Se la torbidità è maggiore o uguale a 100 FNU, con un’approssimazione di 10 FNU;

Una ulteriore espressione della torbidità può essere in mg/l di SiO₂ tenendo conto della diluizione effettuata sul campione.

Meno frequente è l’impiego, nella pratica americana, delle unità Jackson (JTU).

Per comodità nella tabella seguente vengono riportati i fattori di conversione per le unità più comunemente impiegate.

Tabella 1 - Fattori di conversione per alcune unità di misura della torbidità.

BIBLIOGRAFIA

 Norma Europea EN 27027 (edizione gennaio 1994) recepita come norma nazionale ISO 7027:1990

V. Terreni, G. Amandola - Analisi chimica strumentale e tecnica - Masson scuola ed.1995

REFERTO DELL’ANALISI

Operatore:

Parametro:

Campione:

Temperatura acqua:

Riferimento del metodo impiegato: Determinazione torbidimetrica

N° del Parametro secondo G. Uff. 2

Valori Gazzetta ufficiale:

Valore limite: 10 SiO₂  oppure  4 JTU

Valore guida: 1 SiO₂  oppure  0,4 JTU

Risultati degli anni precedenti:

- 93/94: --

- 94/95: --

Condizioni ambientali ed eventuali particolarità rilevate nel corso dell’analisi:

Considerazioni e operazioni alternative:

I valori riguardanti la torbidità della Gazzetta UFFICIALE fanno riferimento all’analisi dell’acqua potabile, di conseguenza i valori guida (VG) e la conc. massima ammissibile (CMA) non possono venire confrontati con l’analisi di un corso d’acqua superficiale. Per i limiti di quest’ultimo bisogna fare riferimento ad una legislazione di tipo regionale quale il P.R.R.A. Stranamente la determinazione del parametro torbidità non è segnalata in alcun riferimento legislativo regionale per le acque superficiali, di conseguenza ci si rifà ad un raffronto con il riferimento valido per le acque potabili (vedi sopra).