Lexikon

Nephelometrie - Die Trübungsmessung

Unter dem allgemeinen Begriff Trübung versteht man eine verschleiertes oder wolkiges Aussehen von flüssigen oder festen Medien wie Wasser (Trink-, Mineral-, Bade- oder Abwasser), Getränke (Bier, Wein oder Softgetränke) oder Fensterglas (Milchglas). In der analytischen Betrachtungsweise verursachen unterschiedlich große Partikel, an denen das einstrahlende Licht gestreut, bzw. absorbiert wird, für den Beobachter eine sogenannte Trübung.
Diese Trübung wird verursacht durch suspendierte Stoffe wie Schlamm, Kalk, Hefe oder Mikroorganismen.
In früheren Zeiten versuchte man Trübungen mit visuellen Systemen einheitlich zu bestimmen. Die sogenannten "Jackson Turbidity Units" (JTU) zum Beispiel, basierten auf einer definierten Menge an gelöster Kieselsäure aus der Diatomeenerde in Wasser.
Vermessen wurde dann die Trübung einer Probe mit dem Jackson Kerzen Trübungsmesser, einer Apparatur wo mit einer Kerze und einem Glasbehälter die visuelle Beeinträchtigung der Suspension gegen die Kieselsäurelösungen abgeglichen wurden.
Für Untersuchungen von Gewässern ist heutzutage noch eine weiße Sichtscheibe aus Gussbronze gebräuchlich, die bis zum Verschwinden ins Wasser gehängt wird. Die Eintauchtiefe dokumentiert dann die Trübung.
Heutzutage wird das Phänomen Trübung mit opto-elektronischen Messgeräten bestimmt.
Eine künstliche Lichtquelle strahlt eine definierte Lichtmenge durch eine Probe.
Die suspendierten Partikel, streuen oder absorbieren das Licht. Das gestreute Licht wird letztendlich mit einem Photodetektor aufgenommen. Das Streulicht wird heutzutage im allgemeinen unter einem Winkel von 90° gemessen.
Diese Prinzip der Trübungsmessung nennt man Nephelometrie. Bei einem sogenannten Nephelometer handelt es sich also um ein Trübungsmessgerät das Streulicht im 90° Winkel misst.
Um definierte, fassbare Ergebnisse zu erzielen, werden Trübungsmessgeräte auf der Basis von Formazinlösungen (Bezugsstandard) kalibriert und justiert.
Die Ergebnisse solcher Geräte werden in Einheiten FNU, Formazine Nephelometric Units angegeben.
Die Ergebnisse eines Gerätes das nach dem Durchlichtprinzip arbeitet, misst in Einheiten FAU, Formazine Attenuation Units. International sind zwei Normen oder Standards zur Trübungsmessung verbreitet.
Die EN ISO 7027, "Wasserbeschaffenheit; Bestimmung der Trübung" (Water quality; Determination of turbidity) beschreibt alle Möglichkeiten der Trübungsmessung.
Die opto-elektronischen Methoden setzen alle eine Infrarot Lichtquelle voraus. Damit soll die Vermessung von gefärbten Proben möglich gemacht werden.
Der amerikanische EPA beschreibt in ihrer Methode 180.1, "Determination of turbidity by nephelometry", ausschließlich die nephelometrische (Streulicht) Methode mit einer sogenannten Weiß-Lichtquelle (Tungsten Halogen Lamp). Ein Vergleich von Messwerten verschiedener Geräte nach den oben genannten Verfahren ist nicht möglich.

Verweise:
Drott Medizintechnik GmbH