Нефелометр [1] или аэрозольный фотометр [2] — прибор для измерения концентрации взвешенных частиц в жидком или газовом коллоиде . Нефелометр измеряет взвешенные частицы, используя световой луч (луч источника) и светодетектор, установленный на одной стороне (часто 90 °) от луча источника. Плотность частиц тогда является функцией света, отраженного от частиц в детектор. В некоторой степени то, сколько света отражается при данной плотности частиц, зависит от свойств частиц, таких как их форма, цвет и отражательная способность . Нефелометры калибруются по известным частицам, а затем используют факторы окружающей среды (k-факторы) для компенсации пыли более светлого или темного цвета соответственно. К-фактор определяется пользователем путем запуска нефелометра рядом с насосом для отбора проб воздуха и сравнения результатов. [ необходимы разъяснения ] На рынке представлен широкий выбор нефелометров исследовательского уровня, а также варианты с открытым исходным кодом . [3]
Основное использование нефелометров связано с измерением качества воздуха для мониторинга загрязнения, мониторинга климата и видимости. Частицы, переносимые по воздуху, обычно представляют собой биологические загрязнители, твердые частицы, газообразные загрязнители или пыль. [ нужна цитата ]
В прилагаемой таблице показаны типы и размеры различных загрязняющих частиц. Эта информация помогает понять характер загрязнения твердыми частицами внутри здания или окружающего воздуха, а также уровень чистоты в контролируемой среде. [ нужна цитата ]
Биологические загрязнители включают плесень, грибки, бактерии, вирусы, перхоть животных, пылевых клещей, пыльцу, клетки кожи человека, части тараканов или что-либо живое или живое когда-либо. Они являются злейшими врагами специалистов по качеству воздуха в помещениях, поскольку являются загрязнителями, вызывающими проблемы со здоровьем. Уровни биологического загрязнения зависят от влажности и температуры, обеспечивающих жизнедеятельность микроорганизмов. Присутствие домашних животных, растений, грызунов и насекомых повысит уровень биологического загрязнения. [ нужна цитата ]
Оболочный воздух — это чистый отфильтрованный воздух, который окружает поток аэрозоля и предотвращает циркуляцию или осаждение частиц внутри оптической камеры. Оболочка с воздухом предотвращает загрязнение, вызванное отложениями и отложениями, сокращает время отклика за счет удержания образца и упрощает обслуживание за счет поддержания чистоты оптической камеры. Нефелометр создает оболочку воздуха, пропуская воздух через нулевой фильтр перед началом отбора проб. [ нужна цитата ]
Нефелометры также используются в исследованиях глобального потепления, в частности, для измерения глобального радиационного баланса. Три нефелометра длины волны, оснащенные затвором обратного рассеяния, могут определить количество солнечного излучения, которое отражается обратно в космос пылью и твердыми частицами. Этот отраженный свет влияет на количество радиации, достигающей нижних слоев атмосферы Земли и нагревающей планету. [ нужна цитата ]
Нефелометры также используются для измерения видимости с помощью простых одноволновых нефелометров, используемых во всем мире многими агентствами по охране окружающей среды. Нефелометры, измеряя рассеяние света, могут определять видимость на расстоянии с помощью коэффициента преобразования, называемого формулой Кошмидера. [ нужна цитата ]
В медицине нефелометрия используется для измерения иммунной функции. Он также используется в клинической микробиологии для приготовления стандартизированного инокулята (суспензии МакФарланда) для тестирования чувствительности к противомикробным препаратам. [4] [5]
Газофазные нефелометры также используются для обнаружения дыма и других частиц сгорания . В таком случае устройство называется аспирационным детектором дыма . Они способны обнаруживать чрезвычайно низкие концентрации частиц (до 0,005%) и поэтому отлично подходят для защиты чувствительного или ценного электронного оборудования, такого как центральные компьютеры и телефонные коммутаторы . [ нужна цитата ]
Более популярный термин для обозначения этого прибора при тестировании качества воды — турбидиметр . Однако между моделями турбидиметров могут быть различия в зависимости от расположения ( геометрии ) источника луча и детектора. Нефелометрический турбидиметр всегда контролирует свет, отраженный от частиц, а не затухание из-за облачности. В мониторинге окружающей среды США стандартная единица мутности называется нефелометрической единицей мутности (NTU), а международная стандартная единица называется формазиновой нефелометрической единицей (FNU). Наиболее распространенной единицей измерения является единица мутности формазина (FTU), хотя разные методы измерения могут давать совершенно разные значения, как указано в FTU (см. ниже).
Газофазные нефелометры также используются для изучения атмосферы . Они могут предоставить информацию о видимости и альбедо атмосферы .
